职业危害因素现场检测技术化学有害因素.ppt

1,職業危害因素現場檢測技術,化學有害因素(塵/毒)主講人:王湘甫,2,主題,1.粉塵危害及檢測技術2.化學毒物危害及檢測技術,3,(一)粉塵危害及檢測技術,4,粉塵來源,自然環境粉塵生產性粉塵,5,自然環境粉塵,砂塵暴,6,生產性粉塵,礦山開採/煤礦、非煤礦,7,生產性粉塵,築路/隧道開鑿,8,生產性粉塵,採石/石材加工,9,生產性粉塵,煉鋼 焦爐/冶金,10,生產性粉塵,陶瓷廠/礦石加工,11,產生生產性粉塵行業,金屬礦山行業煤礦石英砂生產行業建築材料及施工行業冶煉與鑄造行業化工與紡織行業,12,粉塵分類,依組成成分化學特性分類：1.無機性粉塵金屬性粉塵：鉛、錳、鋁、鐵等非金屬的礦物粉塵：石英、石棉、滑石、煤等人工合成無機粉塵：水泥、玻璃纖維、金鋼砂等2.有機性粉塵植物性粉塵：木塵、菸草、棉等動物性粉塵：畜毛、羽毛等人工有機粉塵：有機染料、農藥等,13,粉塵分類,依呼吸道沉積部位分類：2010 ACGIH對粉塵(氣膠)分類 可吸入性粉塵：50%採集效率在100m 胸腔性粉塵：50%採集效率在10m 呼吸性粉塵：50%採集效率在4m,14,粉塵分類,(30),(10),(4),Ultrafine particlescan reach the deepest areas of the lungs,可吸入性,呼吸性,胸腔性,15,超細粉塵粒徑,顆粒直徑0.1m,人類頭髮 150 m,可目視粉塵 25 m,不可目視粉塵 10 m,Common Allergens 5-10 m,Ultrafine Particles 0.1 m,Metallic Fumes 0.3-1 m,16,粉塵分類,粉塵的理化特性：化學成分：對人體產生炎症、纖維化、中毒、過敏分散度：分散度越高代表總表面積越大，危害也越大，高分散度粉塵也易導致塵爆溶解度：溶解度高的粉塵常在呼吸道溶解吸收!低溶解性往往可進入肺泡!硬度：堅硬且外形尖銳粉塵如石棉纖維粉塵直而硬!可穿透肺組織到達胸膜!荷電性：荷電性的顆粒易在呼吸道內被阻留,17,呼吸系統對粉塵的防禦和清除,三道防線(可清除97%-99%的粉塵)1.鼻腔、喉、氣管、支氣管樹的阻留作用2.呼吸道上皮黏液纖毛系統的排除作用3.肺泡巨噬細胞的吞噬作用,18,呼吸系統對粉塵的防禦和清除,肺巨噬细胞吞噬粉尘颗粒,沉积在终末细支气管和肺泡,通过粘液纤毛系统清除,沉积在气管和支气管,通过淋巴系统清除,19,粉塵對人體健康的危害,1.呼吸系統A.塵肺-硅肺、石棉肺、煤工塵肺、石墨塵肺、碳黑塵肺、滑石塵肺、水泥塵肺、雲田塵肺、陶工塵肺、鋁塵 肺、電焊工塵肺、鑄工塵肺及其他塵肺B.粉塵沉著症-金屬粉塵的沉著，如錫、鐵、銻C.有機粉塵引起肺部病變-棉塵病-職業性變態反應肺泡炎,20,粉塵對人體健康的危害,1.呼吸系統D.呼吸系統腫瘤-肺癌、間皮瘤-由致癌物，如石棉、游離二氧化硅、鎳、鉻、砷 等誘發!E.呼吸系統炎症-粉塵性支氣管炎、肺炎、支氣管哮喘等F.其他呼吸系統疾病-肺通氣功能改變,21,粉塵對人體健康的危害,2.局部作用-局部刺激和損傷：刺激、破損、炎症-皮膚病變：阻塞性皮脂炎、粉刺毛囊炎、膿皮病3.中毒作用-鉛、砷、錳等粉塵可在呼吸道黏膜溶解吸收 導致中毒,22,粉塵對人體健康的危害,張海超開胸驗肺事件,23,粉塵對人體健康的危害,胸片X-線,正常,矽肺,24,粉塵對人體健康的危害,矽肺、矽結節，大塊纖維化,25,粉塵對人體健康的危害,三期塵肺病,26,粉塵對人體健康的危害,進入呼吸系統的粉塵總量多過人體可承受負荷時(防禦和清除)將導致健康危害,粉塵特性,接觸濃度,接觸時間,27,典型的超負荷,28,工作場所空氣中粉塵的檢測,目的：1.了解工作場所生產性粉塵的危害程度2.評價工人實際日接觸粉塵的總量3.粉塵控制及個體防護4.執法檢查,29,現場快速粉塵檢測設備,直讀式激光粉塵儀測量原理：與濁度計原理相似。檢測由粉塵所折射激 光強度計算出粉塵濃度(國標為重量法!)1.非國標所規定的檢測方法及設備2.只能得到瞬間測值-與實際呼塵與總塵的測值無相關性3.所檢測數據不能作為執法依據4.現場篩選判斷工具-是否進行標準8小時採樣檢測*最好具有測PM10,PM5或4的功能*,30,工作場所粉塵采樣檢測,依標準方法采集後,經由化驗室分析及計算以得到粉塵的濃度。藉以評價工人經由呼吸道所接觸的粉塵濃度是否對工人健康造成影響以及符合國家職業衛生接觸限值,31,國家職業衛生標準,工作場所有害因素職業觸限值 第1部分:化學有害因素 GBZ2.1-2007工作場所空氣中有害物質監測的採樣規範 GBZ159-2004工作場所空氣中粉塵測定 GBZ/T 192.x-2007(X:1-5)作業場所空氣採樣儀器的技術規範 GB/T 17061-1997,32,術語和定義,職業接觸限值Occupational Exposure Limit,OEL在化學性因素區分:時間加權平均容許濃度Permissible Concentration-Time Weighted Average,PC-TWA短時間接觸容許濃度Permissible Concentration-Short Term Exposure Limit,PC-STEL最高容許濃度Maximum Allowable Concentration,MAC,33,術語和定義,時間加權平均容許濃度(mg/m3)指以時間為權數規定的8小時工作日,40h工作週的平均容許接觸水平短時間接觸容許濃度(mg/m3)指在遵守PC-TWA前提之下容許短時間(15分鐘)接觸的濃度最高容許濃度(mg/m3)指工作地點,在一個工作日內,任何時間的有毒化學物質均不應超過的濃度,34,術語和定義,超限倍數excursion limits對粉塵和未制定PC-STEL的化學物質，在符合8h時間加權平均容許濃度的情況下!任何一次短時間(15分鐘)接觸的濃度均不應超過PC-TWA的倍數值。在符合PC-TWA的前提下，粉塵的超限倍數是PC-TWA 2倍。,35,PC-TWA的應用/GBZ 2.1-2007,PC-TWA的應用:8h時間加權平均容許濃度(PC-TWA)是評價工作場所環境衛生狀況和勞動者接觸水平的主要指標。個體檢測是測定PC-TWA比較理想方法,尤其適用於評價勞動者實際接觸狀況是工作場所化學有害因素職業接觸限值的主體性限值。定點檢測可以下列公式計算出時間加權平均濃度 8h工作日接觸化學有害因素的 時間加權平均濃度(mg/m3)接觸濃度 接觸時間段,36,超限倍數的應用/GBZ 2.1-2007,超限倍數的應用:許多有PC-TWA的物質尚未制定PC-STEL,對於粉塵未定PC-STEL的化學物質,即使其8h PC-TWA未超過,也應控制其飄移上限。因此可採用超限倍數控制其短時間接觸水平的過高波動。超限倍數所對應的濃度是短時間接觸濃度，採樣和檢測方法同PC-STEL。,37,術語和定義,總粉塵/Total Dust可進入整個呼吸道(鼻、咽和喉、胸腔支氣管、細支氣管和肺泡)的粉塵，簡稱總塵。技術上係用總粉塵採樣器按標準粉塵測定方法採樣所得到的粉塵。呼吸性粉塵/Respirable Dust簡稱”呼塵”,指呼吸性粉塵標準測定方法所採集的可進入肺泡的粉塵粒子,其空氣動力學直徑均在7.07m以下,空氣動力學直徑5m粉塵粒子的採樣效率為50%,38,工作場所有害因素職業接觸限值,工作場所空氣中粉塵容許濃度mg/m3 GBZ 2.1-2007,39,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,STEL采樣 15分鐘STEL-短時間接觸濃度,mg/m3C-測得樣品溶液中有害物質的濃度,ug/mlv-樣品溶液體積,mlF-采樣流量,公升/分15-采樣時間,分,40,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,分次采樣15分鐘STEL加權平均濃度C1,C2,Cn-測得空氣中有毒物質濃度,mg/m3T1,T2,Tn-勞動者在相應有害物質濃度下的工作時間,分t-STEL規定15分鐘,41,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,采樣不足15分鐘STEL加權平均濃度C-測得空氣中有毒物質濃度,mg/m3T-勞動者在相應有害物質濃度下的工作時間,分15-STEL規定15分鐘,42,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,個體TWA采樣 一次8小時連續采樣TWA 8小時加權平均濃度,mg/m3C 測得樣品溶液有毒物質濃度,ug/mlV 樣品溶液的總體積,mlF 采樣流量,毫/分480 8小時的采樣分鐘,43,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,個體多次TWA采樣 2次或2次以上,累計8小時TWA 8小時加權平均濃度,mg/m3C1,C2,Cn-測得空氣中有毒物質濃度,mg/m3T1,T2,Tn-勞動者在相應有害物質濃度下的工作時間,小時8-TWA規定8小時,44,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,定點TWA采樣勞動者在一個工作地點采樣長時間采樣方法(1次8小時,多次累計8小時)短時間采樣方法(多次累計8小時)勞動者在一個以上的工作地點采樣多次采樣,一般為15分鐘(多次累計8小時),45,標準采樣體積,指換算為氣溫20C,大氣壓為101.3Kpa(760mmHg)之下的標準采樣體積V0 標準采樣體積Vt 在溫度為tC,大氣壓為P時的采樣體積t 采樣點的氣溫CP 采樣點的大氣壓,KPa,在氣溫低于5C&高于35C,大氣壓低于98.8KPa&高于103.4KPa時,依上述公式換算為標準采樣體積!,46,採樣準備,依工作場所中有害物質種類及相應 法規在採樣要求擬定採樣策略 1.採樣泵 2.採樣介質 3.採樣設備檢查 4.採樣設備組合及流量校準 5.注意事項,47,工作場所採樣,個體採樣泵符合本質安全認證(防爆)採集介質及採樣泵為攜帶式(DC)需輕便不妨礙正常工作可連續操作8小時防EMI/RFI干擾定點採樣泵採集介質及採樣泵為固定式(AC/DC),48,採樣準備,1.採樣泵 1.1依相應法規及採樣目標物選擇適當流量採樣泵 1.2採樣泵的流量區分:高流量:15公升/分或以上(針對粉塵)低流量:5200ml/分(針對毒物),49,國標對採樣流量的要求,流量控制設定流量的5%要維持採樣開始前及採樣結束後的流量精度控制在設定流量的+5%之內,採樣流量的穩定及準確是檢測質量保證最重要環節,不準確的採樣流量=不準確的采樣體積及分析結果,50,GB/T 17061-1997,作業場所空氣采樣儀器的技術規範 全程采樣流量控制在設定流量的5%,在最大流量和4KPa(16吋H2O)的阻力下,空氣采樣器能穩定運行2-8小時以上,並且流量保持穩定,波動不大于 5%,不準確的採樣流量(體積)=不準確的分析結果,51,影響採樣流量準確的主要因素,空氣阻力(背壓)電池電力流量範圍校準,52,什麼是空氣阻力(背壓)Back Pressure?,空氣阻力(背壓)產生的原因:採集介質:濾匣,吸附管,吸收瓶,旋風分離器流量愈大,空氣阻力愈大空氣中的粉塵.水氣(造成空氣阻力改變),53,典型濾膜夾的空氣阻力(背壓),三節37mm匣,三節25mm匣,54,空氣阻力對採樣泵有何影響?,空氣阻力愈大,抽氣泵的馬達負荷愈大流量偏離設定值的+5%(流量與背壓呈非線性變化)更耗電,無法維持採樣8小時影響採樣流量的一致性及採樣精確度,採樣泵應有自動空氣阻力補償功能以保持採樣流量5%,55,採樣準備,2.採樣介質用於:空氣中粒狀(氣膠)採樣-過濾捕集-總粉塵,吸呼性粉塵,56,採樣介質/總粉塵採樣(GBZ/T 192.1-2007),採樣濾膜直徑:粉塵濃度50mg/m3:用直徑37mm或40mm濾膜 粉塵濃度50mg/m3:用直徑75mm濾膜 定點採樣:直徑40mm和75mm濾膜 個體採樣:直徑 37mm濾膜,57,採樣介質/總粉塵採樣,濾膜(Membrane Filter)濾膜孔隙:0.8m.0.45m.5.0m材質決定因素:捕集效率分析目地空氣阻力濾料墊材質:多孔塑料.多孔不锈鋼片.纖維素,機械強度吸濕性,58,採樣介質/總粉塵採樣,密封塞進口蓋中間環濾料,濾料墊片柵格底座連接頭連接管,濾膜夾(Cassette Membrane Filter一般粉塵:40mm.37mm(75mm)石棉粉塵:25mm結構:兩節式.三節式材質:優質塑料.PVC(石棉夾為防靜電塑料),59,採樣介質/常用濾膜,聚脂纖維濾紙:Mixed Cellulose Ester filter(MECF)采集效率佳.空氣阻力低.機械強度大.具有溶於酸之特性,可被完全硝化.易吸濕,常用于金屬粉塵.總粉塵塑料纖維濾紙Plastic Fiber Filter由PVC纖維製成,孔隙圴勻但不耐有機溶劑.不吸水,常用于自由二氧化硅.氧化鋅,及總粉塵采樣鐵氟龍濾紙Teflon Filter聚四氟乙烯(PTFE).耐化學性.孔隙小且均勻,60,採樣介質/常用濾膜,纖維素濾紙Cellulose filter由尿素聚脂醛所制成,含灰份少,孔隙分佈並非很均勻,採集效率不穩定玻璃纖維濾紙Glass fiber filter采集效率佳.會吸水,部份小纖維易被吸出核膜濾膜nuclepore 材質為聚碳酸鹽,具高強度抗高溫及耐化學侵 蝕、透光性佳,常用於石綿採樣。,61,採樣介質/總粉塵採樣,採樣夾操作型式開面式(Open-face)使用三節式濾夾,采樣時拿下第一節,粉塵可較均勻分佈在濾料上適用于:纖維狀粉塵采樣蓋面式(Closed-face)一般使用二節式濾夾,進氣口僅4mm,采樣粉塵集中在濾料中心位置適用于:總粉塵采樣,停止采樣前,請將濾夾朝上!,62,工作場所空氣中粉塵檢測總粉塵濃度 GBZ/T 192.1-2007,原理:由濾膜的增量和採氣量計算出空氣中總粉塵濃度濾膜-材質:過氯乙烯濾膜或其他測定濾膜-直徑:37mm或40mm(粉塵濃度50mg/m3)75mm(粉塵濃度50mg/m3)粉塵採樣夾-定點:40mm和75mm-個體:37mm粉塵採樣器:符合GB/T 17061的規定。-個體:1L/min5L/min-定點:5L/min80L/min-長時間採樣:連續運轉時間應8h,63,工作場所空氣中粉塵檢測總粉塵濃度 GBZ/T 192.1-2007,現場採樣:-定點採樣:依粉塵檢測目的和要求,可以採用短時 間採樣或長時間採樣。-短時間採樣:15L/min40L/min採集15分鐘-長時間採樣:1L/min5L/min採集1h8h-個體採樣:1L/min5L/min採集(1h8h)(長時間及個體採樣流量由採樣現場的粉塵濃度和 採樣器的性能等確定)增量要求:37mm/0.1m5 mg 10mm/0.1m10 mg 75mm/m0最大增量不限空氣中粉塵濃度參考:(分析天平感量0.01mg)流量2L/min/採樣480min/濃度範圍0.15.2mg/m3 流量3.5L/min/採樣480min/濃度範圍0.063mg/m3,64,呼吸性粉塵採樣,國際慣用呼塵預分離器的顆粒分離曲線為:-ACGIH分離粒子曲線 50%采集效率在4m-BMRC分離粒子曲線 50%采集效率在5m(中國國家標準GBZ/T 192.2-2007採用)分離方式:旋風式.淘析式.沖擊式種類:-個體:旋風式-定點:旋風式、淘折式、衝擊式,65,採樣介質/呼吸性粉塵採樣,個體呼吸性粉塵預分離器需經過權威機構測試及認證每種呼塵預分離器都有特定采樣流量(不可隨意變動)例如:NOISH建議Dorr-Oliver采樣預分離器 流量為1.7公升/分,66,採樣介質/呼吸性粉塵採樣,個體呼吸性粉塵預分離器Dorr-Oliver旋風分離式 經美國NIOSH認證 符合ACGIH分離曲線,管固定夾,上方固定片,濾匣及濾材,出頭接口,彈簧,出頭接口,底部固定片,非呼吸性顆粒收集處,67,採樣介質/呼吸性粉塵採樣,個體呼吸性粉塵預分離器旋風分離式-符合中國國家標準-符合BMRC分離粒子曲線要求,PGP-System FSP2,68,工作場所空氣中粉塵測定呼吸性粉塵濃度GBZ/T 192.2-2007,原理:空氣中粉塵通過預分離器分離出呼吸性粉塵,採集在已知質量的濾膜上,由採樣後的增量和 採氣量計算出空氣中呼吸性粉塵的濃度。濾膜:過氯乙烯濾膜或其他測塵濾膜呼吸性粉塵採樣器:包括預分離器和採樣器預分離器:採集的粉塵的空氣動力直徑應在7.07m 以下,且直徑5m的粉塵粒子的採集率應 為50%。採樣器:符合GB/T 17061規定(需防爆工作場所應使用防爆型採樣器)分析天平:感量0.01mg,69,工作場所空氣中粉塵測定呼吸性粉塵濃度GBZ/T 192.2-2007,現場採樣:定點採樣:根據粉塵檢測目的和要求可以採用短時間採樣或長時間採樣。短時間採樣:以預分離器要求的流量採集15分鐘長時間採樣:以預分離器要求的流量採集1h8h個體採樣:以預分離器要求的流量採集1h8(由採樣現場的粉塵濃度和採樣器的性能等確定)增量要求:m在0.1mg5mg,70,採樣設備檢查,採樣泵檢查使用背壓(空氣阻力)模擬系統檢查建議依使用頻率應定期檢查採樣泵的功能(一般每季)測試空氣阻力承受能力 測試採樣泵的恆流功能 可在辦公室檢查,71,採樣設備組合及流量校準,設備組合及流量校正在進行工作場所檢測之前,採樣設備組合及採樣流量設定及校準必須在現場進行採用便攜式流量校準器,72,校準/Calibration,流量校準需使用一級皂泡式流量校準器(精度:1%)採樣後需再校準確認流量仍保持在原設定流量的5%之內,73,傳統流量校準,燒杯,肥皂水,皂泡管,濾匣,管子,個體採樣器,需時鐘計時,人工計算流量帶到現場校準麻煩又浪費時間,尤其低流量,74,採樣設備組合及流量校準,採樣泵流量校準需裝上採集介質(吸附管或濾匣)後進行!,75,空氣採樣泵流量校準,Gilian 5000空氣採樣泵,Gilibrator-2(一級)NIST可源溯,浮子(二級),76,呼吸性粉塵預分離器校準,旋風分離器校準罐/1公升,一級流量校準器,採樣泵(設定1.7LPM),旋風分離採樣器已組裝好!,管子,管子,77,採樣實例,工作場所檢測應考量問題及程序:1.檢測目的2.檢測之物質及相應標準3.決定使用之採樣介質4.決定採樣流量及採樣泵5.採樣系統組合及採樣流量校準6.決定採樣時間7.準備空白樣本種類及數量8.確定有效評估所需樣品數9.檢測條件及採樣信息記錄10.樣品儲存及運送,78,採樣實例,總粉塵濃度採樣實例:1.引用標準:GBZ/T 192.1-20072.所需設備:A.採樣泵:流量1-5公升/分採樣泵 B.採樣夾:37mm三層式濾膜夾 C.濾膜:37mm,5m,PVC D.便攜式流量校準器:一級皂泡式,精度:1%E.分析天平:精確至0.01mg F.氣密膠帶 G.其他:採樣肩帶,軟管,鉗子,標籤,79,採樣實例,3.濾膜前處理 A.恆溫箱去濕後(過夜)稱重並記錄 B.濾膜應多準備以供現場急需 C.用夾子放濾膜於三層採樣夾中並裝好 D.進口及出氣口用塞子密封 E.用氣密膠帶密封採樣夾側邊,80,採樣實例,4.現場準備工作 A.組合皂泡式流量校準器 B.組合採樣泵及採樣夾進行流量校準並記錄 註1:校準流量依現場粉塵濃度決定。一般建議校準流量在20.2公升/分以內 註2:可用一個校準專用已裝濾膜採樣夾來 校準採樣泵流量 C.組合好已校準流量的採樣泵帶至車間,81,採樣實例,5.工作場所進行檢測 A.將採樣泵及採樣夾安裝到工人身上 註1:採樣夾安裝位置應接近呼吸帶。一般建議在領口位置。註2:採樣泵安裝在工人後方皮帶上。最好使用採樣專用肩帶。B.記錄採樣泵啟動時間及終止採樣時間 註1:採樣過程中應巡檢採樣狀況並記錄 C.再次校準採樣後的流量並記錄 D.小心拆下採樣夾併用塞子密封進氣口及出氣口 帶回實驗室 註1:運送回實驗室途中,保持濾膜吸附粉塵的面朝上,82,採樣實例,6.採樣後處理(實驗室)A.小心打開採樣夾,用夾子取出濾膜並放置在恆溫箱 中過夜!B.取出濾膜於稱重後記錄 註1:每次採樣為防止重量誤差,建議設一個校正濾 膜於採樣前後稱重 C.完善各項記錄,83,(二)化學毒物危害及檢測技術,84,毒物概念,凡少量物質進入人體後，能與人體組織發生化學或物理化學作用，並能引起人體暫時的或永久的病理狀態者.稱為”毒物“。,85,生產性毒物,指生產過程中使用、產生，並能引起人體損害的化學物質。,86,化學毒物對人體的危害,1.窒息性氣體：-單純性缺氧：N2、CO2、CH4-化學性缺氧：CO、H2S、HCN2.刺激性氣體：酸、臭氧3.作用於血液系統：苯4.作用於肝臟：四氯化碳、三氯乙烯5.作用於心肌：砷、鋇6.作用於神經系統：鉛、正己烷,87,化學毒物對人體的危害,正己烷中毒,多發工廠：電子廠、印刷廠、鞋廠、橡膠廠,88,化學毒物對人體的危害,正己烷中毒,89,化學毒物對人體的危害,正己烷中毒,90,化學毒物對人體的危害,三氯乙烯中毒,多發工廠：電子廠、電鍍廠、超聲波清洗車間,91,化學毒物對人體的危害,三氯乙烯中毒,92,化學毒物對人體的危害,苯中毒,93,化學毒物對人體的危害,二氯乙烷中毒,多發工廠：玩具廠,94,化學毒物對人體的危害,三氯甲烷中毒,多發工廠：電子廠,95,國家職業衛生標準,工作場所有害因素職業觸限值 第1部分:化學有害因素 GBZ2.1-2007工作場所空氣中有害物質監測的採樣規範 GBZ159-2004工作場所空氣有毒物質測定 GBZ/T 160.xx-2007作業場所空氣採樣儀器的技術規範 GB/T 17061-1997,96,術語和定義,職業接觸限值Occupational Exposure Limit,OEL在化學性因素區分:時間加權平均容許濃度Permissible Concentration-Time Weighted Average,PC-TWA短時間接觸容許濃度Permissible Concentration-Short Term Exposure Limit,PC-STEL最高容許濃度Maximum Allowable Concentration,MAC,97,術語和定義,時間加權平均容許濃度(mg/m3)指以時間為權數規定的8小時工作日,40h工作週的平均容許接觸水平短時間接觸容許濃度(mg/m3)指在遵守PC-TWA前提之下容許短時間(15分鐘)接觸的濃度最高容許濃度(mg/m3)指工作地點,在一個工作日內,任何時間的有毒化學物質均不應超過的濃度,98,術語和定義,超限倍數excursion limits對未制定PC-STEL的化學有害因素，在符合8h時間加權平均容許濃度的情況下!任何一次短時間(15分鐘)接觸的濃度均不應超過PC-TWA的倍數值。,99,PC-TWA的應用/GBZ 2.1-2007,PC-TWA的應用:8h時間加權平均容許濃度(PC-TWA)是評價工作場所環境衛生狀況和勞動者接觸水平的主要指標。個體檢測是測定PC-TWA比較理想方法,尤其適用於評價勞動者實際接觸狀況是工作場所化學有害因素職業接觸限值的主體性限值。定點檢測可以下列公式計算出時間加權平均濃度 8h工作日接觸化學有害因素的 時間加權平均濃度(mg/m3)接觸濃度 接觸時間段,100,PC-STEL的應用/GBZ 2.1-2007,PC-STEL的應用PC-STEL是與PC-TWA相配套的短時間接觸限值,可視為對PC-TWA的補充。只用於短時間接觸較高濃度可導致刺激、窒息、中樞神經抑制等急性作用,及其慢性不可逆性組織損傷的化學物質。當接觸濃度超過PC-TWA達到PC-STEL水平時,一次接觸時間不應超過15分鐘,每個工作日接觸次數不應超過4次,相繼接觸時間不應短於60分鐘。,101,MAC的應用/GBZ 2.1-2007,MAC的應用:主要是針對具有明顯刺激、窒息、中樞神經系統抑制作用,可導致嚴重急性損害的化學物質,任何情況都不容許超過的限值。,102,超限倍數的應用/GBZ 2.1-2007,超限倍數的應用:許多有PC-TWA的物質尚未制定PC-STEL,對於粉塵未定PC-STEL的化學物質,即使其8h PC-TWA未超過,也應控制其飄移上限。例如:三氯乙烯的PC-TWA為30mg/m3，其超限倍數為2.0即短時間(15分鐘)接觸濃度不可超過60mg/m3,103,時間加權平均容許濃度/PC-TWA,範例:甲苯的TWA值為50mg/m3(STEL 100mg/m3),某工人一天接觸記錄為:08:00 10:0025 mg/m310:00 12:0075 mg/m313:00 15:0075 mg/m315:00 17:0015 mg/m3,TWA為平均值,不能用瞬間采樣所得結果來推算,104,時間加權平均容許濃度/PC-TWA,範例:三氯乙烯的TWA值為30mg/m3(超限倍數 60mg/m3),某工人一天接觸記錄為:08:00 10:0020 mg/m310:00 12:0045 mg/m313:00 15:0040 mg/m315:00 16:0040 mg/m3,105,時間加權平均容許濃度/PC-TWA,範例:甲醇的TWA值為25mg/m3(STEL 50mg/m3),某工人一天接觸記錄為:08:00 10:0010 mg/m310:00 12:0010 mg/m313:00 15:0055 mg/m315:00 17:0020 mg/m3,106,時間加權平均容許濃度/PC-TWA,有相關作用的混合計算某工人一天接觸記錄為:,甲苯TWA=32.5 mg/m3 32.5/50=0.65丁酮TWA=100 mg/m3 100/300=0.33 苯TWA=2.5 mg/m3 2.5/6=0.42,0.65+0.33+0.42=1.4,1.4 1,107,工作場所有害因素職業接觸限值,工作場所空氣中有毒物質容許濃度mg/m3 GBZ 2.1-2007,108,工作場所有害因素職業接觸限值,工作場所空氣中有毒物質容許濃度mg/m3 GBZ 2.1-2007,109,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,MAC采樣 不超過15分鐘C-空氣中有毒物質濃度,mg/m3c-測得樣品溶液中有害物質的濃度,ug/mlv-樣品溶液體積,mlF-采樣流量,公升/分t-采樣時間,分,110,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,STEL采樣 15分鐘STEL-短時間接觸濃度,mg/m3C-測得樣品溶液中有害物質的濃度,ug/mlv-樣品溶液體積,mlF-采樣流量,公升/分15-采樣時間,分,111,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,分次采樣15分鐘STEL加權平均濃度C1,C2,Cn-測得空氣中有毒物質濃度,mg/m3T1,T2,Tn-勞動者在相應有害物質濃度下的工作時間,分t-STEL規定15分鐘,112,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,采樣不足15分鐘STEL加權平均濃度C-測得空氣中有毒物質濃度,mg/m3T-勞動者在相應有害物質濃度下的工作時間,分15-STEL規定15分鐘,113,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,個體TWA采樣 一次8小時連續采樣TWA 8小時加權平均濃度,mg/m3C 測得樣品溶液有毒物質濃度,ug/mlV 樣品溶液的總體積,mlF 采樣流量,毫/分480 8小時的采樣分鐘,114,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,個體多次TWA采樣 2次或2次以上,累計8小時TWA 8小時加權平均濃度,mg/m3C1,C2,Cn-測得空氣中有毒物質濃度,mg/m3T1,T2,Tn-勞動者在相應有害物質濃度下的工作時間,小時8-TWA規定8小時,115,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004,定點TWA采樣勞動者在一個工作地點采樣長時間采樣方法(1次8小時,多次累計8小時)短時間采樣方法(多次累計8小時)勞動者在一個以上的工作地點采樣多次采樣,一般為15分鐘(多次累計8小時),116,工作場所空氣有毒物質采樣國家職業衛生標準GBZ159-2004&GBZ/T160.XX-2007,短時間采樣 不超過15分鐘長時間采樣 及個體採樣:活性碳管28小時 硅膠管14小時 粉塵18小時,117,標準采樣體積,指換算為氣溫20C,大氣壓為101.3Kpa(760mmHg)之下的標準采樣體積V0 標準采樣體積Vt 在溫度為tC,大氣壓為P時的采樣體積t 采樣點的氣溫CP 采樣點的大氣壓,KPa,在氣溫低于5C&高于35C,大氣壓低于98.8KPa&高于103.4KPa時,依上述公式換算為標準采樣體積!,118,美國OSHA對采樣建議,全程單一樣品采樣:次佳(午飯及午休時間不采樣)全程連續多樣品采樣:最佳(午飯及午休時間不采樣)部份時間連續多樣品采樣:次差(采樣時間約全程70-80%)瞬間及短時間多采樣:最差,119,採樣準備,依工作場所中有害物質種類及相應 法規在採樣要求擬定採樣策略 1.採樣泵 2.採樣介質 3.採樣設備檢查 4.採樣設備組合及流量校準 5.注意事項,120,工作場所採樣,個體採樣泵符合本質安全認證(防爆)採集介質及採樣泵為攜帶式(DC)需輕便不妨礙正常工作可連續操作8小時防EMI/RFI干擾定點採樣泵採集介質及採樣泵為固定式(AC/DC),121,採樣準備,1.採樣泵 1.1依相應法規及採樣目標物選擇適當流量採樣泵 1.2採樣泵的流量區分:高流量:15公升/分或以上(針對粉塵)低流量:5200ml/分(針對毒物),122,國標對採樣流量的要求,流量控制設定流量的5%要維持採樣開始前及採樣結束後的流量精度控制在設定流量的+5%之內,採樣流量的穩定及準確是檢測質量保證最重要環節,不準確的採樣流量=不準確的采樣體積及分析結果,123,GB/T 17061-1997,作業場所空氣采樣儀器的技術規範 全程采樣流量控制在設定流量的5%,在最大流量和4KPa(16吋H2O)的阻力下,空氣采樣器能穩定運行2-8小時以上,並且流量保持穩定,波動不大于 5%,不準確的採樣流量(體積)=不準確的分析結果,124,影響採樣流量準確的主要因素,空氣阻力(背壓)電池電力流量範圍校準,125,什麼是空氣阻力(背壓)Back Pressure?,空氣阻力(背壓)產生的原因:採集介質:濾匣,吸附管,吸收瓶,旋風分離器流量愈大,空氣阻力愈大空氣中的粉塵.水氣(造成空氣阻力改變),126,空氣阻力對採樣泵有何影響?,空氣阻力愈大,抽氣泵的馬達負荷愈大流量偏離設定值的+5%(流量與背壓呈非線性變化)更耗電,無法維持採樣8小時影響採樣流量的一致性及採樣精確度,採樣泵應有自動空氣阻力補償功能以保持採樣流量5%,127,採樣準備,2.採樣介質用於:空氣中氣態化學物質採樣,128,採樣介質/固體吸附劑,氣態化學物質採樣1.活性碳2.硅膠3.多孔性高分子4.分子篩採樣介質的選用依採樣目標物對應 GBZ/T 160.XX-2007所規定,129,採樣介質/固體吸附劑,環境條件對吸附能力之影響1.溫度:溫度高時吸附能力降低2.濕度:水氣易被極性吸附劑吸附,降低採樣吸 附能力(活性碳也受高濕度影響)3.採樣流量:高流量採樣容易有穿透的問題4.濃度:高濃度增加吸附能力,但減少吸附體積,130,采樣介質,吸附管/Sorbent tube活性碳管材質:棷殼.石油碳氫原料.木材等極性:非極性表面積:多孔粒狀物,約1000m2/克用途:捕集吸附大部份有機氣體或蒸氣不適用:低蒸氣壓.極性高或高活性有機物,如:胺類&酚類,131,采樣介質,吸附管/Sorbent tube活性碳管:溶劑解吸型結構:兩段式100mg/50mg活性碳管兩端熔封使用CS2解吸美國NIOSH采用缺點:CS2毒性強,熱解吸型結構:單段式100mg活性碳管兩端切平(配合熱解吸設備)高溫熱解吸常用于環保采樣分析及使用于GC-MS分析缺點:單段,無法確知是否穿透,132,采樣介質,吸附管/Sorbent tube活性碳管使用注意事項:活性碳管捕集效率,愈高愈好,至少90%需知解析效率使用活性碳管經認證測試使用兩段式,如果後段濃度大于前段5%,建議重新采樣使用兩段式,兩段捕集量應累計空氣阻力在200ml/分的流量下,為2-4KPa,(8“-16”H2O),應注意采樣泵的空氣阻力補償能力,133,采樣介質,吸附管/Sorbent tube硅膠管/Silica Gel材質:由矽酸鈉與硫酸的反應物極性:具極性用途:捕集無機酸(如硫酸.硝酸等)及極性化合物,如:甲醇.苯酚.乙醛等缺點:非常容易吸水,濕度大于70%RH,適用性差,134,采樣介質,吸附管/Sorbent tube硅膠管:溶劑解吸型結構:兩段式200mg/100mg硅膠碳管兩端熔封使用水或甲醇等高極性溶劑解吸,熱解吸型結構:單段式200mg硅膠管兩端切平高溫熱解吸缺點:單段,無法確知是否穿透,135,采樣介質,吸附管/Sorbent tube硅膠管使用注意事項:在高濕度環境70%RH,應在硅膠管前串聯干燥管以除水氣需知捕集效率,愈高愈好,90%需知解析效率使用硅膠管經認證測試使用兩段式,如果後段濃度大于前段5%,建議重新采樣使用兩段式,兩段個別捕集量應累計應特別注意采樣泵對空氣阻力的補償能力,136,採樣介質,液體捕集法將欲採樣的空氣抽入裝有吸收液之吸收管內,使其與吸收液充分接觸,利用溶解或反應等原理將欲檢測目標物捕集。-衝擊式吸收管-氣泡式吸收管 吸附效率最好,但不易清洗-多孔玻板吸收管,137,采樣介質,沖擊式吸收管/氣泡吸收管/多孔玻板吸收管 應用于:氣體.蒸氣及氣膠的採樣極性較大的氣體,如:SO2.NH3.H2S.HF.HCl.甲醛等,138,采樣介質,沖擊式吸收管/氣泡吸收管/多孔玻板吸收管 使用注意事項:在吸收管與抽氣泵之間應加裝液體捕集管,以防止吸附液被吸入采樣泵必要時可在液體捕集管內填充乾燥劑,以保護采樣泵必要時,串聯兩個吸收管以增加捕集效率組裝應特別注意密封,139,工作場所空氣有毒物質測定芳香烴類化合物 GBZ/T 160.42-2007,1.苯:甲苯、二甲苯和苯乙烯的溶劑解吸氣相色譜法-採樣介質:活性碳管100mg/50mg溶劑解吸型-樣品採集流量及時間:短時間採樣:100ml/min,採集15分鐘長時間採樣:50ml/min,採集2h8h個體採樣:50ml/min,採集2h8h-解吸液:CS2溶劑解吸-每批活性碳管必須測定其解吸效率(苯、甲苯、二甲苯、乙苯解吸效率90%)-前段解吸測定結果未超過”穿透容量”(錶2方法的性能指標,苯7mg、甲苯13.1mg、二甲苯10.8mg、乙苯20mg、苯乙烯6.9mg)後段不用解吸和測定。當前段測定結果超出穿透容量,再將後段解吸並測定。,140,工作場所空氣有毒物質測定芳香烴類化合物 GBZ/T 160.42-2007,2.苯:甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的熱解吸氣相色譜法-採樣介質:活性碳管100mg活性碳-樣品採集流量及時間:短時間採樣:100ml/min,採集15分鐘長時間採樣:50ml/min,採集2h8h個體採樣:50ml/min,採集2h8h-解吸:熱解吸-每批活碳管必須測定其解吸效率-工作場所待測物濃度較高時,應串聯兩根熱解吸活性碳管進行採集。如果前根活性碳管熱解測定結果未超出穿 透容量,則後根可以不用解吸和測定。當前根測定結果超出穿透容量,再將後根解析並測定。,141,工作場所空氣有毒物質測定芳香烴類化合物 GBZ/T 160.42-2007,3.苯、甲苯和二甲苯的泵型採樣氣相色譜法-採樣介質:活性碳管(GJ-1無泵型採樣器或同類無泵型採樣器)-樣品採集流量及時間:長時間採樣:採集8h(自然擴散吸附)個體採樣:採集2h8h-解吸液:CS2溶劑解吸-每批無泵型採樣器必須測定其解吸效率-對高濃度時工作場所採樣時要注意防止超過吸附容量,142,工作場