工作场所空气有害物质采样技术-12

工作场所空气中有害 物质采集技术岳小春 重庆市疾病预防控制中心

理化所职卫科

职业卫生技术服务机构专业技术人员培训 1

内容提纲空气样品采集方法1、工作场所、空气、有害物质 2、工作场所职业危害因素来源 3、有害物质在空气中的存在状态 4、采集方式：直接、有泵、无泵 5、采集方法：吸收液、吸附管、 滤膜 6、采集效果：采样效率、穿透

空气样品采集规范

应用及实践

GBZ 159-2004《工作 场所空气中有害物质监 测的采样规范》

粉尘(滤膜) 碳氧化物(直接采样) 硫化氢(吸收管串联)

氮氧化物(吸收管并联) 苯(吸附管)真实性、代表性；采样点及数目的确定原则 MAC、STEL、TWA对应的采样方法 粉尘、COX、硫化氢、NOX 、苯

重点内容采集方法、采集效果

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我们的日常工作(5) 报告编制 审核签发

(1) 项目委托 现场调查、方案制定 (2) 现场检测 准备工作

检测流程

(4) 实验室检测 数据处理、原始记录Page 3 3

(3) 现场检测 /现场采样

作为一名专业的检 验检测人员，我们 的目标是？

准确定性 精确定量我们的敌人是：误差4

整个检测的过 程都是与误差 做斗争的过程

采样是所有检验检测的基础采样误差数倍于实验室检测误差5

C—空气中待测物含量，mg/m3c—样品中待测物的含量，µg/mL v —样品溶液/解吸液的体积，mL V0—标准状况下的采样体积，L

D—解吸效率/洗脱效率,%k —换算系数/稀释倍数

cv C k V0 D

现场采样中影响定量的因素现场采样中的误差来源6

Vt—采样体积，LT0—绝对温度，273K T—采样点的气温，℃ P—采样点的大气压，kPa

P0—标准大气压，101.3kPaq—采样流量，L/min t—采样时间，min

V0 Vt

293 P T0 T P 0

Vt q t

现场采样中影响定量的因素现场采样中的误差来源7

我们的研究对象工作场所空气 工作场所 work place :劳动者进行职业活动、并由用人单位直接或间接控制 的所有工作地点。—GBZ/T 224-2010 《职业卫生名词术语》2.24

有害因素/有害物质 有害因素：对人体有害的物理、化 学、生物、心理等因素 化学有害因素：包括化学物质339种， 粉尘47种，生物2种—GBZ 2.12007《工作场所有害因素职业接触 限值 化学有害因素》。

工作地点 work site:劳动者从事职业活动或进行生产管理而经常或定时停留 的岗位和作业地点。

空气：无臭无味，生物必需；一般组成：78%的氮气、21%氧气、1%的稀有气 体和杂质

有害物质：主要指化学物质，也称 有毒物质(如GBZ/T160系列标准)

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工作场所职业病危害因素来源生产工艺过程中 产生的

有害因素为主要来源，与生产工艺水品及设备水品紧密相关

物理因素

化学因素

生物因素

异常气象条件：高温、低温、高 湿；高气压、低气压；噪声、振 动；非电离辐射如紫外线、红外 线、激光、射频辐射；X射线等。

生产性无机毒物，如铅、汞等 生产性有机毒物，如苯系物、醇 生产性粉尘，如矽尘、煤尘

如动物皮毛上的炭疽杆菌、布氏 杆菌；其他如森林脑膜炎病毒等 传染性病原体。

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工作场所职业病危害因素来源劳动过程中的有害因素 劳动组织、作息制度不合理 精神性职业紧张 劳动强度过大 个别器官或系统过度紧张 长时间处于不良体位或姿势

生产环境中的有害因素自然环境因素：如炎热季节的高温 辐射、寒冷季节因门窗关闭带来的 通风不良 厂方建筑或布局不合理，如有毒作 业与无毒作业不隔离 不合理的生产过程引起工作环境的 污染

使用不合理的劳动工具

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有害物质在空气中的存在状态存在状态决定采样方法

气体如氯气、CO

蒸气气溶胶固态分散性，固态凝集性； 液态分散性、液态凝集性 如苯、丙酮，性质与气体类似

雾：液体微滴，粒径10μm左右 烟：固态凝集性气溶胶，粒径小于0.1μm,如铅烟、铜烟 Page 11 11

尘：固态分散性气溶胶，粒径从1微米到数十微米，如铅尘

有害物质在空气中的存在状态气态和蒸气态 除汞以原子态存在外，其他以分子 状态存在 基本不受重力影响，能迅速扩散， 与气流等速流动， 能随空气流动进入收集器，不受采 样流量大小的影响

气溶胶常以分子团状态存在 受重力影响明显，不容易迅速扩散 需要一定的流量才能克服重力而进 行收集雾霾：凝集性气溶胶(有凝集核), PM2.5及PM10 水雾：分散性气溶胶(无凝集核)

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现场采样要解决的问题：采集什么及用什么采集 空气收集器：用于采集空 如何提高采样效率 采样效率(ampling efficiency):空气 如何解决穿透或饱和 穿透penetration-GBZ/T 224-2010 6.2.19 穿透容量 penetration capacity-GBZ/T 2242010 6.2.20 穿透时间 penetration time-GBZ/T 224-2010 6.2.21 穿透体积 penetration volume-GBZ/T 2242010 6.2.22

空气采样器：以一定的流

气中气态、蒸气态和气溶胶 有害物质的器具，如大注射 器、采气袋、各类气体吸收 管、固体吸附剂管、无泵型 采样器和滤料采样夹等GBZ/T 224-2010 6.2.12 量采集空气样品的仪器，通 常由抽气动力和流量调节装 置等组成-GBZ/T 2242010 6.2.14

收集器在采样过程中能 够采集到的待测物量占 通过该空气收集器的空 气中待测物总量的百分 数-GBZ/T 224-2010 6.2.17

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气态和蒸气态化合物的采集：直接采样法 优点：操作简便 缺点：不能富集 适用化合物：挥发性强，吸附小， 灵敏度高 适用环境：需防爆的环境

有泵采样法(抽气泵+流量计)优点：可以富集 缺点：操作复杂，要求流量(体积) 准确 包括液体吸收法(吸收液+吸收管), 固体吸附剂管法(如活性炭管、硅 胶管、高分子多孔微球、浸渍固体 吸附剂),浸渍滤料法等

如：注射器，铝箔采气袋

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气态和蒸气态化合物的采集：无泵采样法 原理：费克扩散定律 优点：无需动力，携带方便 缺点：采样时间长 适用化合物：气态和蒸气态 如GBZ/T 160.42-2007中三苯的 采集

实践中的应用实际工作中应用最多：有泵采样法。 原因：采样效率高，单位时间采集 的化合物量大，商品化的采样泵能 够满足长时间采样的电量要求、流 量稳定性及准确度要求并能够自动 计时、定时开关。 实际工作中应用最多的采样介质是 固体吸附剂(管)以及吸收液(管)

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气态和蒸气态化合物的采集：注射器(100mL) 注射器的使用 气密性检查：将注射器垂直架起， 芯子应能自由下落；当吸人空气 至满刻度并封闭进气口后，朝下 垂直放置24h,芯子自由下落不 得超过原体积的20%。 缺点：易碎、体积小 GBZ/T160系列方法中约有16种化合物 可采用这种方式

采样的操作：反复抽吸待测气体 多次后再充满密封保存

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气态和蒸气态化合物的采集：铝箔采气袋

铝箔采气袋的使用气密性检查：当采气袋充满空气后， 浸没在水中，不应冒气泡。 采样：与双连球联用

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双连球与采气袋联用 将双连球与采气袋进气口气密连接，旋 开采气袋开关，反复挤压双连球，即可 将周围环境气体充满采气袋。充满后先 旋紧开关，再取下双连球。 GBZ/T160系列方法中有磷化氢采用这 种方式。 因其采气量灵活，不易损坏，将来可能 取代注射器作为主要的直接采样容器。

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气态和蒸气态化合物的采集：空气采样泵 在最大流量和4kPa 的阻力下，能稳 定运行2~8h 以上，且流量稳定， 波动不大于±5%; 流量计的精度不得低于±2.5%,流 量必须定期用皂膜流量计校准或每 次采样前校准； 定时装置的精度应小于±5%; 电量要能够满足长时间采样的要求； 尽量满足防爆要求。

空气采样泵图例

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气态和蒸气态化合物的采集：空气采样泵的使用 与空气收集器用软胶管气密连接 气密性检查：封死进气口，用最大 流量抽气时，应无流量显示。

空气采样

泵与采集器的连接

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气态和蒸气态化合物的采集：气泡吸收管 性能要求：内管和外管的接口应是标准磨 口；内管出气口的内径为 1.0mm±0.1mm,管尖与外管底的距离 为4.5mm±0.5mm;固定小突应牢固。 气密性检查：分别在大型气泡吸收管和小 型气泡吸收管中装人5mL和2mL水，将 内管进气口封闭，外管出气口与空气采样 器连接，当以1L/min流量抽气时，吸收 管内不应冒气泡，空气采样器的流量计不 应有流量指示。

气泡吸收管图示

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