工作场所空气中采样技术规范.ppt
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1、工作场所空气中有害物质采样技术规范,二O一三年一月十日,主要内容,一、空气样品采集的重要性 二、空气样品的采集技术 三、空气样品的采集规范,一、空气样品采集的重要性,工作场所(Workplace)指劳动者进行职业活动的全部地点。工作地点(Work Site)指劳动者从事职业活动或进行生产管理过程中经常或定时停留的地点。采 样(Sampled):指从大量同类实物中抽取一部分做样品。采样点(Sampled site)指根据监测需要和工作场所状况,选定具有代表性的、用于空气样品采集的工作地点。,一、空气样品采集的重要性,1、空气样品采集是检测工作的源头,是首要且十分重要的一步,它决定检测结果的真实性
2、、准确性和可靠性,为采取相应的防护措施提供依据的正确性。检测结果的准确性应包括采集样品的代表性和真实性:代表性:满足卫生标准的要求,在有害物质浓度最高的工作地点、工作时段进行检测。真实性:检测结果反映的是工作场所空气中待测物的“真实浓度”,“真实浓度”指在正常工作生产环境、生产条件、气象条件下,存在于工作场所空气中待测物的浓度。,一、空气样品采集的重要性,2、空气样品的采集过程受较多因素的影响,尤其是环境因素和人为因素的影响很大,采样现场情况复杂,控制起来比较困难,注重样品采集的每一个环节是非常必要的。3、空气样品的采集容易使结果产生很大的误差,甚至错误,导致检测工作的失败,造成自身人、财、物
3、浪费的同时,也给被检测单位/劳动者带来了损失,甚至使客户对自身的检测能力产生了怀疑。,一、空气样品采集的重要性,4、作业场所监测是依法依规开展的,由于样品采集的不准确而导致检测事故发生时,需要承担相应的法律责任。,二、空气样品的采集技术,(一)工作场所空气样品的特征1、毒物种类多;2、空气中毒物 浓度变化大.最低为0.0005 mg/m3最高可达9000 mg/m3,A 有的以分子状态存在,有的以雾、烟、尘状态存在,包括化学物质、粉尘和生物物质等几万种;B 同一工作场所(采样点),有多种有害物质共存。,A 不同的工作场所(采样点),浓度不同;B 同一工作场所(采样点),空气的流动性大,不同时段
4、浓度不同。,二、空气样品的采集技术,(二)工作场所空气样品的影响因素1 职业因素:职业(生产或使用)不同,有害物质的种类和浓度不同;职业相同,有害物质的浓度不同;2 气象因素:由于空气的体积与气温和气压等有关,气温和气压影响空气中毒物的扩散程度;环境条件、生产状况:工作场所的空间大小以及它的通风状况、有害物质发射源的数量和布局等不同,影响空气中有害物质的量及其扩散程度。,二、空气样品的采集技术,(二)工作场所空气样品的影响因素3 人为因素:为了某种需要或目的,人为地改变正常工作条件、环境条件或操作规程等,以到达改变工作场所空气中有害物质的浓度。4 个人习惯不同。,二、空气样品的采集技术,(三)
5、有毒物质在空气中存在的状态及采样方法:1、气体和蒸气:Cl2、CO等2、气溶胶:以微细的液体或固体颗粒分散于空气中的分散体系称为气溶胶。铝尘、酸雾等 存在的四种类型:固态分散性气溶胶、固态凝集性气溶胶、液态分散性气溶胶和液态凝集性气溶胶。,二、空气样品的采集技术,气溶胶可分成雾:含液态的分散性气溶胶和凝集性气溶胶。雾的粒径通常较大,在 10m以上。烟:含固态凝集性气溶胶,同时含有固态和液态两种粒子的凝集性气溶胶也称为烟,粒径在1 m以下。尘:含固态分散性气溶胶,尘的粒径范围较大,从1m到10m。,物质形态 存在状态 采 样 方 法 直接采样法-注射器和采气袋 液体吸收法 活性炭 固体吸附剂法-
6、硅胶气体-气态-有泵型采样法浸渍滤料法 高分子微球(分子状态)扩散膜采样法 浸渍固体液体-蒸气态-碳纤维滤料法 冷冻浓缩法(冷阱法)无泵型采样法无泵型采样器 滤料采样法 冲击式吸收管法 固体-气溶胶态-多孔玻板吸收管法(雾、烟、尘)分段采样法 浸渍滤料法 冲击式吸收管法-蒸汽态气溶胶态多孔玻板吸收管法 聚氨酯泡沫塑料法 串连采样法,二、空气样品的采集技术,(四)名词术语空气收集器(Air collector)指用于采集空气中气态、蒸气态和气溶胶态有害物质的器具,如大注射器、采气袋、各类气体吸收管及吸收液、固体吸附剂管、无泵型采样器、滤料及采样夹和采样头等。空气采样器(Air sampler)指
7、以一定的流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。无泵型采样器(Passive sampler)指利用有毒物质分子扩散、渗透作用为原理设计制作的、不需要抽气动力的空气采样器。,二、空气样品的采集技术,个体采样(Personal sampling)指将空气收集器佩带在采样对象的前胸上部,其进气口尽量接近呼吸带所进行的采样。采样对象(Monitored person)指选定为具有代表性的、进行个体采样的劳动者。定点采样(Area sampling)指将空气收集器放置在选定的采样点、劳动者的呼吸带进行采样。采样时段(Sampling period)指在一个监测周期(如工作日、周或年
8、)中,选定的采样时刻。,二、空气样品的采集技术,采样时间(Sampling duration)指每次采样从开始到结束所持续的时间。短时间采样(Short time sampling)指采样时间一般不超过15min的采样。长时间采样(Long time sampling)指采样时间一般在1h以上的采样。采样流量(Sampling flow)指在采集空气样品时,每分钟通过空气收集器的空气体积。,二、空气样品的采集技术,(五)空气样品的采集方法1、气态和蒸汽态化学物质的采样方法1.1 直接采样法是用采样容器,如注射器、采气袋等,采集一定量体积空气样品,供测定用。这种方法适用于空气中挥发性强、吸附性小
9、的待测物,待测物浓度较高或者测定方法的灵敏度高,只需要少量空气样品就可满足检测要求的情况。,在不能用泵,如需要防爆的工作场所可用此法。,二、空气样品的采集技术,注射器的采集用注射器进行采样前,应用现场空气抽洗3次。采样后应立即封闭进气口,垂直放置,利用注射器芯的重力使注射器内保持正压状态,以避免外界空气进人注射器内,影响样品浓度或污染样品。,二、空气样品的采集技术,采气袋的采集采样前,必须在采样地点用现场空气样品先吹洗34次,再采集一定量的空气样品。要防止容器内壁对样品中待测物的吸附或吸收,特别是沸点较高的待测物容易发生吸附,化学活性高的待测物可能与器壁发生化学反应,产生吸收作用。为了减少或防
10、止吸附,可将容器保存在适当的温度下。在采样、运输和保存过程中,采气袋避免接触尖锐物件,造成破损。采样后,应尽快进行分析。,二、空气样品的采集技术,1.2 有泵型采样法1.2.1 液体吸收法将装有吸收液的吸收管作为样品收集器,当空气样品呈气泡状通过吸收液时,气泡中的有害物质分子迅速扩散入吸收液内,由于溶解或化学反应很快地被吸收液吸收。优点:适用范围广采样后样品一般不需处理,可直接测定吸收管可反复适用,费用小。,二、空气样品的采集技术,缺点:吸收管易坏,携带不便不适用于个体采样和长时间采样,需要空气采样泵。注意事项:合理选用吸收管和吸收液流量正确采样时间准确采样时间要短吸收管和采样器连接正确密闭,
11、防破碎清洗吸收管。,二、空气样品的采集技术,液体吸收法的采集吸收管与空气采样器的进气口和出气口的连接要正确,否则会出现吸收管里的液体被倒吸进空气采样器,导致空气采样器内充满液体而不能正常运转。采用大气泡、小气泡、冲击式吸收管、多孔玻板吸收管进行样品采集时,应在样品采集前,随机抽取吸收管进行流量测定。吸收液用量要准确,采样过程中若有损失,采样后要补充到原来用量。采样前后要密闭进出气口,直立放置。,二、空气样品的采集技术,吸收管的适用范围,常用物质吸收液的选择,二、空气样品的采集技术,1.2.2 固体吸收法用于空气采样的理想固体吸附剂应具有良好的机械强度、稳定的理化性质、吸附力强,价格低。分为物理
12、性和化学性两种。常用的有:活性炭:适用于沸点低于-150的物质。硅胶:只宜在较干燥的环境。高分子多孔微球:是一类合成的多孔性芳香族聚合物,它具有大的表面积、疏水性、耐腐蚀、耐辐射和耐高温,较好的吸附剂。,二、空气样品的采集技术,浸渍固体吸附剂:是利用化学试剂与待测物发生化学反应,生成稳定的化合物被收集下来,物理吸附的基础上,增加了化学吸附。通常,采集酸性化合物时,可浸渍碱性化合物;反之同理。固体吸附剂管穿透量:是指通过固体吸附剂管的空气中待测物量,达到原空气中的待测物量5%时,所吸附的待测物量。,二、空气样品的采集技术,影响穿透容量的因素:待测物的扩散系数、化学活性等;吸附剂的性质;采样流量;
13、气温和湿度。固体吸附剂法的优点:体积小、重量轻、携带操作方便、适用范围广,可短时间定点采样、也可长时间和个体采样。,二、空气样品的采集技术,缺点:对不同的有害物质有不同的穿透容量;硅胶管容易洗湿,不能在湿度大的工作场所长时间持续采样。注意事项:防止穿透;防止污染;防止假穿透,在稳定期测量。,二、空气样品的采集技术,固体吸附管的采集采用固体吸附剂管进行样品采集时,应在样品采集前进行流量的测定;进行长时间样品采集时,应在样品采集后再进行流量的测定。硅胶只宜在较干燥环境中采样,当湿度80%时,不宜使用硅胶管进行长时间样品采集。用于定点短时间采样时,以0.1L/min0.5L/min流量采集空气样品1
14、5min(具体见该项目的测定方法)。用于个体采样和定点长时间采样时,以0.05L/min流量采集空气样品28h。(具体见该项目的测定方法)。采样前后要密封好固体吸附剂管的两端,保存在清洁的容器内,不能放在有待测物的容器或环境中。,二、空气样品的采集技术,1.2.3 浸渍滤料法:当滤料涂渍某种化学试剂后,待测物与化学试剂迅速反应,生成稳定的化合物,保留在滤料上。优点:体积小,质量轻,采集速度快。缺点:不能直接采集待测物;浸渍滤料的厚度一般小于1mm,所浸渍的试剂量有限,限值了采集待测物的量和采样流量。,二、空气样品的采集技术,注意事项:浸渍的试剂量有限,注意滤料的吸收量,及时更换滤料,防止穿透。
15、根据环境中物质浓度、温、湿度影响因素,要合理设置流量。适用于空气中待测物浓度低或采样时间短的场所。,二、空气样品的采集技术,采样器的基本技术性能要求在最大流量和4KPa有阻力下能够稳定48h,流量变化小于5%。结构形状合理,体积小,质量轻,外壳要坚硬。能在-10 45,相对湿度小于95%条件下工作。气路连接牢固,不漏气。有流量计的,其精度不得低于2%。,二、空气样品的采集技术,开关和安装收集器的装置牢固、完整,且使用灵活。交流电源220V、50Hz;直流电源6 9V。充电一次可运行48h。防爆型必须符合国家防爆要求,并明确标示。有定时装置的,其精度不大于10%。,二、空气样品的采集技术,采样器
16、的选择采样仪器设备应符合中华人民共和国计量法、作业场所空气采样仪器的技术规范GB/T17061和相关规范的要求。采样仪器设备应满足工作场所环境条件的要求,易燃易爆场所应选用防爆型采样设备,高温场所应选用耐高温采样设备等。采样仪器性能参数应满足样品采集的要求。根据有害物质的存在状态、采样时间、采样流量和采样方式选择合适的采样器。,二、空气样品的采集技术,样品收集器的选择碳管一般采集非极性或者弱极性的有机物、硅胶管一般采集极性或者极性较强的有机物。采气袋、注射器一般用于采集溶剂汽油、乙醚、二氯甲烷。微孔滤膜一般采集金属类无机物,但是硫酸、三氧化硫、磷酸样品采集使用微孔滤膜;砷化氢样品采集使用浸渍微
17、孔滤膜;氟化氢样品采集使用浸渍玻璃纤维滤纸。测尘滤膜一般采集粉尘。吸收液一般采集非金属类无机物。,二、空气样品的采集技术,1.3无泵型采样法(扩散采样法):不需要抽气动力和流量装置,根据费克扩散定律。优点:体积小、重量轻、结构简单、携带操作方便;个体、长、定点、短都适用。缺点:不适用于空气中待测物扩散系数小、浓度低的做短时间采样。,二、空气样品的采集技术,注意事项:检查采样器的包装和扩散膜是否有破损;在高浓度的待测物和干扰物环境,缩短时间防止饱和;应在有一定风速条件下采样,防止“饥饿”现象发生;只能采集气态和蒸汽态物质,不能用于气溶胶的采样;密闭良好,防止污染;采样后检查扩散膜是否破损。,二、
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