医学精品课件：测定法基础.ppt

1、测定法基础工作场所空气中 有害物质的检测 Free template from 2一、工作场所空气监测的类型 评价监测评价监测 日常监测日常监测 监督检测监督检测 事故性监测事故性监测 Free template from 3表表1 1 工作场所空气监测类型及其评价限值工作场所空气监测类型及其评价限值 监 测 类型适用范围评价职业接触限值为 时间加权平均容许浓度短时间接触容许浓度 或最高容许浓度评价监测建设项目职业病危害因素预评价、建设项目职业病危害因素控制效果评价和现状评价等。代表性代表性的采样点连续采样 3 工作日应包括浓度最高最高日代表性的采样点工作日内浓度最高最高时段连续采样 3 工作

2、日日常监测对工作场所空气中有害物质浓度进行日常定期监测。代表性代表性的采样点浓度最高最高的工作日采样1个工作班。代表性的采样点工作班内浓度浓度最高时段监督监测职业卫生监督部门对用人单位进行监督时浓度监测。应选定具有代表性代表性的工作日和采样点进行采样代表性的采样点工作班内浓度最高时段事故监测发生职业危害事故时，进行的紧急采样监测。根据现场情况确定采样点。监测至空气中有害物质浓度低于短时间接触容许浓度或最高容许浓度为止。Free template from 4时间加权平均容许浓度：时间加权平均容许浓度：PC-PC-TWATWA(Permissible(Permissible concentrat

3、ion-Time Weighted Average)concentration-Time Weighted Average)指以时间为权数规定的指以时间为权数规定的8 8小时工作日的平均容许接小时工作日的平均容许接触水平。触水平。最高容许浓度：最高容许浓度：MAC MAC(Maximum Allowable(Maximum Allowable Concentration)Concentration)指工作地点、在一个工作日内、任何时间均不应超指工作地点、在一个工作日内、任何时间均不应超过的有毒化学物质的浓度。过的有毒化学物质的浓度。短时间接触容许浓度：短时间接触容许浓度：PC-STELPC-S

4、TEL(PemissiblePemissible concentration-Short Term Exposure Limit)concentration-Short Term Exposure Limit)指一个工作日内，任何一次接触不得超过的指一个工作日内，任何一次接触不得超过的1515分钟分钟时间加权平均的容许接触水平。时间加权平均的容许接触水平。Free template from 5存在状态：气体或蒸气气体或蒸气气溶胶：以固体或液体微小颗粒逸散于空气中的分散体系。气溶胶：以固体或液体微小颗粒逸散于空气中的分散体系。按照气溶胶形成的方式不同，可以将气溶胶分为：按照气溶胶形成的方式不同

5、，可以将气溶胶分为：固态分散性气溶胶固态分散性气溶胶 固态凝集性气溶胶固态凝集性气溶胶 液态分散性气溶胶液态分散性气溶胶 液态凝集性气溶胶液态凝集性气溶胶 按气溶胶存在的形式又可分为：按气溶胶存在的形式又可分为：雾：悬浮于空气中的液体微粒雾：悬浮于空气中的液体微粒 烟：悬浮于空气中直径小于烟：悬浮于空气中直径小于0.1m0.1m的固体微粒的固体微粒 尘：能较长时间悬浮在空气中固体微粒，尘：能较长时间悬浮在空气中固体微粒，直径：直径：0.1m0.1mlOmlOmFree template from 6表表2 2 气溶胶分类与特征气溶胶分类与特征类别类别名称名称粒径粒径(mm)成因成因分散性气分散

6、性气溶胶溶胶固态分散性气固态分散性气溶胶溶胶粉尘粉尘0.10.11010固态物质破碎而产固态物质破碎而产生生液态分散性气液态分散性气溶胶溶胶雾雾1010喷雾或液态物沸腾喷雾或液态物沸腾溅溅凝集性气凝集性气溶胶溶胶固态凝集性气固态凝集性气溶胶溶胶烟烟 0.10.1冶炼、熔融固体物冶炼、熔融固体物产生产生液态凝集性气液态凝集性气溶胶溶胶雾雾1010液态物加热蒸发迅液态物加热蒸发迅速冷却速冷却Free template from 7工作场所空气样品特征工作场所空气样品特征 ：（1 1）有害物质种类多）有害物质种类多 （2 2）空气中有害物质浓度变化大）空气中有害物质浓度变化大 （3 3）气象因素对空

7、气样品的影响大）气象因素对空气样品的影响大Free template from 8二、测定方法二、测定方法 毒物的存在状态不同，采样方法也不同毒物的存在状态不同，采样方法也不同 气体气体 气态气态 液体液体 蒸汽态蒸汽态 直接采样法直接采样法 有泵型采样法有泵型采样法 无泵型采样法无泵型采样法 注射器、采样袋注射器、采样袋 液体吸收法液体吸收法 固体吸附法固体吸附法 冷冻浓缩法冷冻浓缩法 固体固体 气溶胶（雾、烟、尘）气溶胶（雾、烟、尘）蒸汽态和气溶胶共存蒸汽态和气溶胶共存 多孔玻板吸收管法多孔玻板吸收管法 串联采样法串联采样法多孔玻板吸收管法多孔玻板吸收管法 Free template fr

8、om 9采样前的准备采样前的准备：（一）现场调查（一）现场调查（二）采样仪器的准备（二）采样仪器的准备（三）采样方式选择（三）采样方式选择 个体采样：指将空气收集器佩带在采样对个体采样：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内收集象的前胸上部，其进气口尽量接近呼吸带内收集样本。样本。定点采样：指将空气收集器放置在工作场定点采样：指将空气收集器放置在工作场所某一区域、劳动者的呼吸带由检测人员定时定所某一区域、劳动者的呼吸带由检测人员定时定点采集样本。点采集样本。Free template from 10Free template from 11个体采样设点个体采样设点：（

9、1 1）采样对象的确定采样对象的确定 （2 2）样本具有代表性）样本具有代表性（3 3）随机地选择采样对象）随机地选择采样对象（4 4）能够确定接触有害物质浓度最高和接触时间最）能够确定接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者时间最长的劳动者。每种工作岗位劳动者长的劳动者时间最长的劳动者。每种工作岗位劳动者数不足数不足3 3名时，全部选为采样对象。名时，全部选为采样对象。劳动者数劳动者数 3 35 65 610 10 1010采样对象数采样对象数 2 3 42 3 4Free template from 12（5 5）不确定接触有害物质浓度最高和接触时）不确定接触有害物质浓度最高和接触时间最

10、长的劳动者时，劳动者数不足间最长的劳动者时，劳动者数不足6 6名时，全名时，全部选为采样对象部选为采样对象 劳动者数劳动者数 6 7 6 7 9 10 9 10 14 15 14 1526 2726 2750 50 5050采样对象数采样对象数 5 6 7 8 9 115 6 7 8 9 11Free template from 13定点区域采样法设点：定点区域采样法设点：设在有代表性地点，采集头应在呼吸带设在有代表性地点，采集头应在呼吸带车间内有车间内有l l3 3台同类生产设备，设台同类生产设备，设1 1个监测点个监测点4 41010台设台设2 2个点个点1010台以上至少设台以上至少设3

11、 3个点。个点。仪表控制室和作业者休息室内一般设仪表控制室和作业者休息室内一般设1 1个点。个点。一次采样时间一般为一次采样时间一般为15min15min至至60min60min。最短不应小于最短不应小于5min5min，一次采样时间不足，一次采样时间不足5min5min时，时，可在可在15min15min内采样内采样3 3次，每次采集所需空气样品次，每次采集所需空气样品体积的三分之一。体积的三分之一。Free template from 14（四）采样时段的选择（四）采样时段的选择（五）采样点的选择（五）采样点的选择（六）采样时间和频率（六）采样时间和频率AAAAAAAABBBBBBBCCC

12、CDEFGHI1 2 3 4 5 6 7 8Free template from 15空气样本采集方法空气样本采集方法 ：（一）主动采集法（有泵采样法）（一）主动采集法（有泵采样法）主动采集法将空气样品通过收集器中的吸收主动采集法将空气样品通过收集器中的吸收介质，使空气中污染物浓缩在吸收介质中，介质，使空气中污染物浓缩在吸收介质中，以达到浓缩采样的目的。以达到浓缩采样的目的。根据样品吸收原理（或介质）不同，分为：根据样品吸收原理（或介质）不同，分为：溶液吸收法溶液吸收法 填充柱阻留法填充柱阻留法 低温冷凝法。低温冷凝法。Free template from 161.1.溶液吸收法又称浓缩采样法

13、溶液吸收法又称浓缩采样法 用一个气体吸收管，内装吸收液，用一个气体吸收管，内装吸收液，后接有抽气装置，以一定的气体流量，后接有抽气装置，以一定的气体流量，通过吸收管抽入空气样品。当空气通过通过吸收管抽入空气样品。当空气通过吸收液时，被测组分的分子被吸收在溶吸收液时，被测组分的分子被吸收在溶液中。取样结束后分析吸收液中被测物液中。取样结束后分析吸收液中被测物的含量，根据采样体积和含量，计算大的含量，根据采样体积和含量，计算大气中污染物的浓度。气中污染物的浓度。Free template from 17Free template from 18Free template from 19表3 吸收管

14、的使用要求和适用范围吸收管吸收液用量，ml采样流量，L/min适用范围大型气泡吸收管5100.52.0气态和蒸气态小型气泡吸收管20.11.0气态和蒸气态多孔玻板吸收管5100.11.0气态和蒸气态、雾态气溶胶冲击式采样器5100.52（3.0）气态和蒸气态（气溶胶）Free template from 20吸收液时选择原则：吸收液时选择原则：1)1)吸收液应对被采集的空气污染物有较大溶解度或吸收液应对被采集的空气污染物有较大溶解度或与其化学反应速度快。与其化学反应速度快。2)2)采集的污染物在吸收液中应有足够长的稳定时间。采集的污染物在吸收液中应有足够长的稳定时间。3)3)所用吸收液组分对分

15、析测定结果应无干扰效应。所用吸收液组分对分析测定结果应无干扰效应。4)4)选用的吸收剂价廉、易得，并尽量选用无毒无害选用的吸收剂价廉、易得，并尽量选用无毒无害的吸收剂。的吸收剂。Free template from 212 2固体吸附剂采样法固体吸附剂采样法 是在空气通过固体吸附剂时，利是在空气通过固体吸附剂时，利用吸附剂的吸附作用或阻留作用将空用吸附剂的吸附作用或阻留作用将空气中有害物质浓缩并阻留下来达到采气中有害物质浓缩并阻留下来达到采样目的。主要用于气态和蒸气态物质样目的。主要用于气态和蒸气态物质的采样。的采样。Free template from 22常见的固体吸附剂：常见的固体吸附剂

16、：(1)颗粒状吸附剂颗粒状吸附剂：硅胶：硅胶(silica gel)活性炭活性炭(activated carbon)标准的固体吸附剂Free template from 23Free template from 24Free template from 25(2)(2)纤维状滤料纤维状滤料 是指由天然纤维素或合成纤维制成是指由天然纤维素或合成纤维制成的各种滤纸和滤膜。的各种滤纸和滤膜。常用的有：常用的有：定量滤纸、层析滤纸、定量滤纸、层析滤纸、玻璃纤维滤纸、玻璃纤维滤纸、石英玻璃纤维滤纸、石英玻璃纤维滤纸、聚氯乙烯滤膜等聚氯乙烯滤膜等Free template from 26Free temp

17、late from 27Free template from 28Free template from 29使用固体吸附剂法时应注意：使用固体吸附剂法时应注意：（1 1）防止穿透。）防止穿透。（2 2）防止污染。）防止污染。（3 3）防止假穿透。）防止假穿透。Free template from 30低温冷凝浓缩法低温冷凝浓缩法（冷冻浓缩法）（冷冻浓缩法）是利用致冷剂使空气冷凝，是利用致冷剂使空气冷凝，有利于空气中低沸点物质有利于空气中低沸点物质被固体吸附剂吸附。通常被固体吸附剂吸附。通常选用选用U U形或蛇形采样管，将形或蛇形采样管，将其插入冷阱中进行低温采其插入冷阱中进行低温采样，被测组分

18、冷凝在采样样，被测组分冷凝在采样管中，然后在室温或加热管中，然后在室温或加热下进行气化和分析测定。下进行气化和分析测定。Free template from 31（二）被动采样法（无泵型采样法又叫扩散采样法）（二）被动采样法（无泵型采样法又叫扩散采样法）不需用抽气动力，不需用抽气动力，利用气体分子的扩散或渗透原利用气体分子的扩散或渗透原理采集空气中气态或蒸气态有害物质。理采集空气中气态或蒸气态有害物质。1 1扩散法扩散法WW：质量传递速度：质量传递速度(g/sg/s)C C1 1CC0 0：物质的浓度梯度物质的浓度梯度D D：被测物质分子的扩散系数：被测物质分子的扩散系数A A：扩散带的截面积

19、：扩散带的截面积L L：扩散带的长度：扩散带的长度)(01ccLDAwFree template from 322 2渗透法渗透法 利用空气中的有害物质（气体分子）渗透作用穿过利用空气中的有害物质（气体分子）渗透作用穿过采样器特定的膜后被吸附剂所吸附采样器特定的膜后被吸附剂所吸附(收收)，定量吸附剂，定量吸附剂吸附的有害物质。吸附的有害物质。C C：待测空气中被测有害物的浓度（：待测空气中被测有害物的浓度（g/mg/m3 3）；）；WW：剂量器采集到的待测污染物总量（：剂量器采集到的待测污染物总量（gg）；）；K K：待测污染物的渗透常数（：待测污染物的渗透常数（h/mh/m3 3），渗透常数

20、通过），渗透常数通过实验测得；实验测得；T T：采样时间（：采样时间（h h）。）。twkC Free template from 33（三）直接采样法（三）直接采样法 1 1真空采样法真空采样法 2 2置换采样法置换采样法 3 3充气釆样法充气釆样法 4 4注射器采样法注射器采样法注意：注意：一是容器内壁的吸附和解吸问题。一是容器内壁的吸附和解吸问题。二是为确保样本测定数据准确，直接采样法采集的样品，二是为确保样本测定数据准确，直接采样法采集的样品，应在尽可能短的时间内完成分析，以避免被测组分与容应在尽可能短的时间内完成分析，以避免被测组分与容器内壁产生物理、化学反应使被测组分的浓度变化。器

21、内壁产生物理、化学反应使被测组分的浓度变化。三是集气法采样虽然方便，但空气中有害物质浓度很低三是集气法采样虽然方便，但空气中有害物质浓度很低时，不能满足分析方法对采气量的要求，此时必须采用时，不能满足分析方法对采气量的要求，此时必须采用浓缩法采样。浓缩法采样。Free template from 34Free template from 35Free template from 36Free template from 37评价采样效率方法有两种评价采样效率方法有两种：1 1精确配制一定浓度的标准气（精确配制一定浓度的标准气（CsCs），然后用选定的），然后用选定的采样方法采样，并测定标准气浓

22、度采样方法采样，并测定标准气浓度(Cs)(Cs)和实测浓度和实测浓度(C)(C)，按下式计算采样效率按下式计算采样效率K K：2 2配制一定浓度范围的气体，其浓度不要求很精确。配制一定浓度范围的气体，其浓度不要求很精确。串联串联2 2个或个或3 3个采样管采集所配制的气体，并测定各管个采样管采集所配制的气体，并测定各管中的含量，然后计算第中的含量，然后计算第1 1管含量占总量的百分数，其采管含量占总量的百分数，其采样效率样效率K K为：为：C C1 1、C C2 2、C C3 3分别为第一、第二、第三管中待测组分的分别为第一、第二、第三管中待测组分的含量。含量。%100sCCK%100)(32

23、11CCCCKFree template from 38三三 有害物质浓度表示方法与计算有害物质浓度表示方法与计算 单个采样点空气中有害物质浓度的表示和计算单个采样点空气中有害物质浓度的表示和计算 （一）标准采样体积（一）标准采样体积（Standard sample volume Standard sample volume）计算）计算 标准状态下的体积是指在气温为标准状态下的体积是指在气温为2020，大气压为，大气压为101.3 101.3 kPakPa（760mmHg760mmHg）下，采集空气样品的体积，以）下，采集空气样品的体积，以L L表示。表示。其换算公式为：其换算公式为：V V0

24、 0标准状态下的采气体积，标准状态下的采气体积，L L；VtVt实际采样体积，实际采样体积，L L；t t采样地点的气温，采样地点的气温，；P P采样地点的气压，采样地点的气压，kPakPa。3.1012732730PtVVtFree template from 39（二）空气中有害物质的表示方法（二）空气中有害物质的表示方法单位体积空气中有害物质的含量，称为该物质单位体积空气中有害物质的含量，称为该物质在空气中的浓度。在空气中的浓度。重量浓度：以每立方米容积空气中含有害物质重量浓度：以每立方米容积空气中含有害物质 的质量表示。单位：的质量表示。单位：mg/mmg/m3 3、gg/L/L。适用

25、于各种状态适用于各种状态(气态和气溶胶气态和气溶胶)物质。物质。体积浓度：以体积浓度即体积浓度：以体积浓度即ppmppm表示，这是以表示，这是以2525、101.3kPa(760mmHg)101.3kPa(760mmHg)为基准，此时，为基准，此时，1mol1mol物质物质的气体体积为的气体体积为24.45L24.45L。Free template from 40两种浓度表示方法进行换算。两种浓度表示方法进行换算。1.1.体积浓度体积浓度(ppmppm)换算成重量浓度换算成重量浓度(mg/m(mg/m3 3)的公式的公式式中，式中，MM：被检物质分子量。：被检物质分子量。2.2.重量浓度重量浓

26、度(mg/m(mg/m3 3)换算成体积浓度换算成体积浓度(ppmppm)的公式的公式 45.24/3MppmCmmgC）（）（MmmgCppmC45.24/3）（）（Free template from 41（三）空气中有害物质浓度的计算（三）空气中有害物质浓度的计算采样后，被阻留在吸收液或吸附剂中被检物的总量采样后，被阻留在吸收液或吸附剂中被检物的总量WW与空气中被检物浓度与空气中被检物浓度C C，采样流量，采样流量R R和采样时间和采样时间t t成正成正比。用公式表示：比。用公式表示：W=W=C CR Rt t=C=CV V)(min)min)/()(/(3tLRgWVWmmgC空气浓度

27、(min)min)/()(tmlRngW或即：Free template from 42短时间与长时间采样空气有害物质浓度的计算短时间与长时间采样空气有害物质浓度的计算（一）短时间接触浓度（一）短时间接触浓度（STELSTEL）的计算的计算 1.1.采样时间为采样时间为15min15min时空气中有害物质浓度计算时空气中有害物质浓度计算 STELSTEL短时间接触浓度，短时间接触浓度，mg/mmg/m3 3；c c测得样品溶液中有害物质的浓度，测得样品溶液中有害物质的浓度，gg/ml/ml；v v样品溶液体积，样品溶液体积，mlml；F F采样流量，采样流量，L/minL/min；1515采样

28、时间，采样时间，minmin。15FvcSTELFree template from 432.2.采样时间不足采样时间不足15min15min时空气中有害物质浓度计算时空气中有害物质浓度计算 采样采样时间不足时间不足15min15min进行进行1 1次以上采样时，按次以上采样时，按15min15min时间加权平时间加权平均浓度计算。均浓度计算。STELSTEL短时间接触浓度，短时间接触浓度，mg/mmg/m3 3；C C1 1、C C2 2、C Cn n 测得空气中有害物质浓度，测得空气中有害物质浓度，mg/mmg/m3 3；T T1 1、T T2 2、T Tn n 劳动者在相应浓度下的工作时

29、间，劳动者在相应浓度下的工作时间，minmin；1515短时间接触容许浓度规定的短时间接触容许浓度规定的15min 15min 15.2211nnTCTCTCSTELFree template from 443.3.劳动者接触时间不足劳动者接触时间不足15min15min，按，按15min15min时间加权平均浓时间加权平均浓度计算。度计算。STELSTEL短时间接触浓度，短时间接触浓度，mg/mmg/m3 3；C C测得空气中有害物质浓度，测得空气中有害物质浓度，mg/mmg/m3 3；T T劳动者在相应的有害物质浓度下的工作时间，劳动者在相应的有害物质浓度下的工作时间，minmin；151

30、5短时间接触容许浓度规定的短时间接触容许浓度规定的15min15min。15TCSTELFree template from 45（二）长时间采样空气有害物质浓度的计算（二）长时间采样空气有害物质浓度的计算1.1.连续一次采样时连续一次采样时8h8h时间加权平均浓度计算时间加权平均浓度计算 采样采样仪器能够满足全工作日连续一次性采样时，空气中仪器能够满足全工作日连续一次性采样时，空气中有害物质有害物质8 8小时时间加权平均浓度，按下面公式：小时时间加权平均浓度，按下面公式：1000480FVCTWATWATWA空气中有害物质空气中有害物质8h8h时间加权平均浓度，时间加权平均浓度，mg/mmg

31、/m3 3；c c测得的样品溶液中有害物质的浓度，测得的样品溶液中有害物质的浓度，g/mlg/ml；v v样品溶液的总体积，样品溶液的总体积，mlml；F F采样流量，采样流量，ml/minml/min；480480为时间加权平均容许浓度规定的以为时间加权平均容许浓度规定的以8h8h计，计，minmin。Free template from 462 2全工作日内进行全工作日内进行2 2次或次或2 2次以上的采样，空气次以上的采样，空气中有害物质中有害物质8 8小时时间加权平均浓度按下面公式小时时间加权平均浓度按下面公式计算：计算：TWATWA空气中有害物质空气中有害物质8h8h时间加权平均浓度

32、，时间加权平均浓度，mg/mmg/m3 3；C C1 1、C C2 2、C Cn n 测得空气中有害物质浓度，测得空气中有害物质浓度，mg/mmg/m3 3；T T1 1、T T2 2、T Tn n 劳动者在相应浓度下的工作时间，劳动者在相应浓度下的工作时间，h h；时间加权平均容许浓度规定的时间加权平均容许浓度规定的8h8h。8.2211nnTCTCTCTWAFree template from 47四四 工作场所中有害物质测定的质量保证工作场所中有害物质测定的质量保证一、检测前的准备：一、检测前的准备：二、样品采样时的质量控制二、样品采样时的质量控制三、样品的运输和保存三、样品的运输和保存

33、四、样品的预处理四、样品的预处理五、分析测定五、分析测定六、计算六、计算Free template from 48思考题：采样误差来源？思考题：采样误差来源？Free template from 49讨论题：采样误差来源讨论题：采样误差来源1 1、使用、使用 仪器的误差：仪器的误差：使用不合格的仪器使用不合格的仪器 使用未经校正的仪器使用未经校正的仪器 采样流量没有及时调节采样流量没有及时调节2 2、采样操作造成的误差：、采样操作造成的误差：采样装置漏气采样装置漏气 采样过程中洗收液的损失采样过程中洗收液的损失 采样流量超过收集器的吸收容量或吸附容量采样流量超过收集器的吸收容量或吸附容量 进气

34、管内壁吸附待测物进气管内壁吸附待测物 使用错误的采样流量使用错误的采样流量Free template from 503 3、采样方法造成的误差、采样方法造成的误差 收集器选择不合适收集器选择不合适 采样时机选择错误采样时机选择错误 采样点选择不当采样点选择不当 采样高度选择不当采样高度选择不当 采样时间不合要求采样时间不合要求 个体采样对象不当及采样仪器位置不当个体采样对象不当及采样仪器位置不当4 4、共存物的干扰、共存物的干扰5 5、气象因素造成的误差：气温、气湿、气象因素造成的误差：气温、气湿、风速风速讨论题：采样误差来源讨论题：采样误差来源Free template from 51哈尔滨医科大学哈尔滨医科大学公共卫生学院公共卫生学院B座座616室室TEL：87502690