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1、工作场所空气中有害物质采集技术讲解人：兰景波内容l第一节 空气样品的采集方法l第二节 空气样品的采集规范第一节 空气样品的采集方法l一、工作场所职业病危害因素来源l二、有害物质在空气中的存在状态l三、空气样品的采集方法l四、影响采样效果的因素二、有害物质在空气中的存在状态二、有害物质在空气中的存在状态l（一）（一）了解掌握有害物质在空气中的存在状态的了解掌握有害物质在空气中的存在状态的目的目的l空气中有害物质的存在状态不同，所需要的采样方法也不同。因此，了解掌握有害物质在空气中的存在状态，目的是为了正确选择采样方法目的是为了正确选择采样方法。只有使用正确的采样方法才能得到理想的采样效果，它是确
2、保检测准确的前提条件。l由于物质的理化性质不同，同时受作业现场环境和职业活动的影响，工作场所空气中有害物质存在状态可以分为气体、蒸气气体、蒸气和气溶胶气溶胶三种状态。l（二）气体和蒸气气体和蒸气l1.常温下是气体的有害物质如氯气、一氧化碳等，通常以气态存在在于空气中。l2.常温下是液体的有害物质如苯、丙酮等，以不同的挥发性呈蒸气态存在于空气中。l3.常温下是固体的有害物质如酚酚、三氧化二三氧化二砷砷等，也有一定的挥发性挥发性，特别在温度高的工作场所，也可以蒸气状态蒸气状态存在。l4.特性特性：空气中的气态和蒸气态有害物质除汞以原子状态存在外，都是以分子状态存在。l空气中的原子和分子能迅速扩散。
3、其扩散情况与它们的密度和扩散系数有关。密度小者（如甲烷等）向上飘浮，密度大者（如汞蒸气）就向下沉降；l扩散系数大的，能迅速分散于空气中，基本上不扩散系数大的，能迅速分散于空气中，基本上不受重力的影响，能随气流流以相等速度流动，在受重力的影响，能随气流流以相等速度流动，在采样时，能随空气进入收集器，不受采样流量大采样时，能随空气进入收集器，不受采样流量大小的影响，在收集器内，能迅速扩散入收集剂中小的影响，在收集器内，能迅速扩散入收集剂中被采集（吸收或吸附）被采集（吸收或吸附）。l（二）气溶胶l以液体或固体为分散相，分散在气体介质中以液体或固体为分散相，分散在气体介质中的溶胶物质，又称为气溶胶。的
4、溶胶物质，又称为气溶胶。：按气溶胶存在的形式可分成雾、烟和粉尘。l（1）雾雾：分散在空气中的液体微滴，多由蒸气冷凝或液体喷散形成。雾的粒径通常较大，在10um 10um 左右。l(2)烟烟：分散在空气中的直径小于0.1 0.1 m m的固体微粒，如铅烟、铜烟等。烟的粒径通常比雾小。l(3)粉尘粉尘：能够较长时间悬浮于空气中的固体微粒。粉尘属于固态分散性气溶胶，如铅尘等。尘的粒径范围较大，一般分布在1 1m m1010m m之间。l气溶胶对人体的危害程度与其粒径有关，粒径大的颗粒既不能在空气中长期悬浮，也不易于被吸入呼吸道。15m以下的粉尘为可吸入性粉尘。一般认为，5-15 m的颗粒易被阻留在上
5、呼吸道，而无法进入体内，对人体危害较小；粒径小于粒径小于5 5m m的颗粒的颗粒则容易进入支气管和肺泡，容易被机体吸收，危害较大，被称为呼吸性粉尘呼吸性粉尘。l由于气溶胶颗粒会受重力作用下沉，特别是密度大、粒径大的颗粒，下沉速度会更快。因此，在采样时，需要一定的采样流量才需要一定的采样流量才能克服重力的影响能克服重力的影响，有效地将气溶胶颗粒采人收集器内。l三、空气样品的采集方法空气样品的采集方法l样品采集是进行工作场所空气中有害物质检测的第一步，也是十分重要的一步。l要保证检测结果的准确可靠，必须确保能采集到正确的、具有代表性的、真实的和符合职业卫生标准要求的样品，因此，空气样品检测工作首先
6、是选择正确的采样方法。l正确的空气样品采集方法，应根据待测物在工作场所空气中的存在状态、各种采样方法的适用性以及采样点的工作状况及环境条件等来选择。l（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法气态和蒸气态化学物质的采样方法l采集空气中气态或蒸气态有害物质，有直接采样法、有泵型采样法和无泵型采样法。l1直接采样法l用采样容器，如100 mL100 mL注射器注射器、采气袋采气袋或其他容器，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、吸附性小的待测物，空气中挥发性强、吸附性小的待测物，待测物浓度较高或测定方法的灵敏度高，只需要待测物浓度较高或测定方法的灵敏度高，只需要少量空气样品就可
7、满足检测要求的情况少量空气样品就可满足检测要求的情况。在不宜采用有泵型采样法时，如在需要防爆的工作场所，可使用此法。1.直接采样设备直接采样设备:注射器注射器使用注射器采样的例子l1.六氟化硫采样六氟化硫采样l在火电厂的职业危害检测和评价中，高压开关（22万伏和50万伏）内部使用六氟化硫作为灭弧保护气体。六氟化硫本身毒性很低，但是在高温下的反应产物有毒。l空气中的六氟化硫和硫酰氟用注射器（100ml或50ml)采集，直接进样，六氟化硫经癸二酸异二辛酯柱分离，热导检测器检测；硫酰氟经聚三氟氯乙烯腊柱分离，电子捕获检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。l2.气相色谱法测定一氧化碳气相色谱法
8、测定一氧化碳 使用100mL注射器对空气中的一氧化碳采样，当日测定。使用注射器采样的要求l1.使用种类使用种类：应为100ml或50ml规格的医用注射器。l2.性能要求性能要求：将注射器垂直架起，芯子应能自由下落。当吸入空气至满刻度并封闭进气口后，朝下垂直放置24小时，芯子自由下落不能超过原体积的20%。l3.现场操作现场操作：注射器多用于有机蒸汽及某些气体分析。使用前先用现场空气抽洗注射器3-5次。然后再抽吸现场空气，将进气端套上塑料帽或橡皮帽。l4.运输过程防污染运输过程防污染：在运输过程中用注意注射器活塞朝上方，保持垂直位置，利用注射器活塞本身的重量，使注射器内的压力处于正压状态，防止外
9、界空气进入造成污染。2.直接采样设备：采样袋直接采样设备：采样袋使用采气袋采样的例子l在加油站的职业病危害检测和评价中，汽油是需要检测的职业危害因素之一。l汽油可以使用采气袋采样。使用采气袋采样的要求l1.使用规格：常用采气袋为50ml10000ml铝塑料采气袋。l2.要求:具有良好的气密性，采完充满气后，浸没水中，不应有气泡。使用前，要经常检查采气袋是否漏气。l3.为了便于气体置换，采气袋的死体积不能总体积的5%。l4.应有使用方便的采气装置，且能反复使用。l5.采气时，先在现场用空气清洗塑料袋3-5次，再用大注射器抽取现场空气注入已经排除空气的塑料袋内，加封袋口，带回实验室。l6.种类：聚
10、乙烯袋、聚氯乙烯袋、聚四氟乙烯袋、聚酯树脂袋等。内衬铝膜的袋，可减少气体吸附，有利于样品稳定。3.直接采样设备直接采样设备 采气罐采气罐l目前在国内未见使用。0.4L 微型罐微型罐MC400 MC400L MC400S MC400Vl2有泵型采样法（富集浓缩采样法有泵型采样法（富集浓缩采样法）l也叫有动力采样法，是用空气采样器（由电动抽气泵和流量计组成）作为抽气动力，将样品空气抽过样品收集器，空气中的待测物被样品收集器采集下来，供测定用。l有泵采样法的本质是空气中的待测物浓度低，不适用于直有泵采样法的本质是空气中的待测物浓度低，不适用于直接采样，通过泵抽取空气过滤在液体或滤料上，实现了待接采样
11、，通过泵抽取空气过滤在液体或滤料上，实现了待测物的浓度提高，以满足测量要求测物的浓度提高，以满足测量要求l如图2-1所示。有泵型采样法使用的设备有空气收集器和空气采样器，其规格和技术性能应满足GB/T 17061-1997作业场所空气采样仪器的技术规范的要求。有泵型采样法根据使用的样品收集器不同，有液体吸收法、固有液体吸收法、固体吸附剂管法、浸渍滤料法体吸附剂管法、浸渍滤料法等。定点采样采样泵采样泵2-12-12-1图2-1个体采样l第一类采样方法：液体吸收法l将装有吸收液的吸收管作为样品收集器，当样品气流通过吸收液时，吸收液气泡中的有害物质分子迅速扩散入吸收液内，由于溶解或化学学反应很快地被
12、吸收液吸收。吸收管分类l根据GB/T 17061-1997作业场所空气采样仓仪器的技术规范要求，常用采样吸收管分为四种：l（1）大型气泡吸收管l（2）小型气泡吸收管l（3）多空玻板吸收管l（4）冲击式吸收管表2-1采样吸收管的技术要求吸收管吸收液用量/ml采样流量/(l.min-1)性能要求规格适用范围备注大型气泡吸收管5-100.5-2.0内外管接口为标准磨口，内管出气口内径（1.00.1）mm,管尖距外管不大于5mm优质无色或棕色玻璃气态和蒸汽小型气泡吸收管20.1-1.0同上同上同上表2-1续 采样吸收管的技术要求吸收管吸收液用量/ml采样流量/(l.min-1)性能要求规格适用范围备注
13、多孔玻板吸收管5-100.1-1.0玻板及孔径均匀细致，不产生特大气泡优质无色或棕色玻璃气态和蒸汽态；雾态气溶胶管内装5ml液，0.5l/min抽气，气泡上升40-50mm且均匀，无特大气泡，阻力4-5kPa冲击式吸收管5-100.5-2.0；3（气溶胶）内外管接口为标准磨口，内管垂直于外管底，出口直径（1.00.1)mm，管尖距外管（5.00.5）mm气态和蒸汽；气溶胶采气溶胶时以3l/min采样1.1气泡吸收管实物1.2气泡吸收管的规格尺寸图气泡吸收管的采样特性l气泡吸收管气泡吸收管 分大型气泡吸收管和小型气泡吸收管两种。l吸收原理吸收原理：空气中呈气体和蒸汽状态的待测物，其扩散速度与空气
14、相近，随气流进入吸收液后，在气泡中迅速扩散到气液界面，与吸收液作用而被吸收。l气溶胶状态的待测物颗粒与空气不同，扩散慢，不能迅速与吸收液接触，部分待测物还未达到界面就被气流带离吸收液，因此，吸收率低。l气泡吸收管适用于气体和蒸汽的采集。气泡吸收管适用于气体和蒸汽的采集。气泡吸收管的采样特性l大型气泡吸收管可盛5-10ml液体，采样速度一般为0.5L/min。l小型气泡吸收管可盛1-3ml液体，采样速度一般为0.3L/min。l采样前加入吸收液，外观管口与抽气装置相连，空气从内管上端进入吸收管。内管管尖内径为1mm，外管下部缩小，可使吸收液液位增高，延长吸收液与空气的接触时间，有利于吸收待测物。
15、外管上部膨大，可避免吸收液溢出吸收管。l为了提高吸收效率为了提高吸收效率，有些情况下使用两只气泡管串联采样两只气泡管串联采样。l气泡吸收管在使用前要做气密性检查气密性检查。方法是；分别在吸收管装入水（大型气泡5ml,小型气泡3ml)，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，吸收管内不应有气泡，空气采样器的流量计不应有流量指示。2.1多孔玻板吸收管实物图2.2多孔玻板吸收管的规格尺寸图多孔玻板吸收管的采样特性l吸收原理吸收原理：用硬质玻璃制造，进气管与缓冲球熔接，并设置了多孔玻板，板上有许多微孔，其作用是分散气泡，减小气体移向气液界面的扩散距离。采样时，空气流过
16、玻板上的微孔进入吸收液，由于形成的汽包细小，气体与吸收液的接触面积大大增加，吸收液对待测物的吸收率较气泡吸收管明显提高。多孔玻办吸收管采样效率比气泡吸收管多孔玻办吸收管采样效率比气泡吸收管高高l同气泡吸收管一样，采样速度越慢，气体与吸收液的接触时间越长，采样效率越高，但采样时间随之延长。由于多孔玻办吸收管采样效率比气泡吸收管高，通常使用单管采样，只有空气中待测物浓度较高时，采用两管串联使用。l除用于采集气体和蒸汽态待测物外，多孔玻办吸收管还用除用于采集气体和蒸汽态待测物外，多孔玻办吸收管还用于雾状和烟状有害物质采样。于雾状和烟状有害物质采样。多孔玻板吸收管的采样特性l规格要求规格要求：因此要求
17、多孔玻板上的孔径和厚度均匀，当管内装有5ml水，以0.5l/min的流量抽气时，产生的气泡应均匀，不应有特大气泡；气泡上升高度为40-50mm,阻力为4-5kPa。3.1冲击式吸收管实物图3.2冲击式吸收管的规格尺寸图冲击式吸收管的采样特性l冲击式吸收管用优质玻璃制造，内管和外管接口都是标准磨口，内管垂直于外管的管底。出气口内径为1.0mm0.1mm,管尖距外管底5.0mm0.1mm，固定小突应牢固。l冲击式吸收管的管尖内径很小，吸收管能装入5-10mL吸收液，采样速度为3L/min。空气中烟、尘状态的待测物随空气中烟、尘状态的待测物随气流以很快的速度冲出内管管口，由于气流以很快的速度冲出内管
18、管口，由于惯性作用冲击到吸惯性作用冲击到吸收管的底部被分散收管的底部被分散，从而被吸收液吸收，从而被吸收液吸收。l冲击式吸收管适用于采集气溶胶和烟态物质冲击式吸收管适用于采集气溶胶和烟态物质，一般不适用于采集气态和蒸汽态物质。l采集效率和内管管尖内径及其外管底距离有关。l使用前，应做气密性试验，方法同气泡管气密性实验。采样举例l1.硫化氢（硝酸银比色法测定GBZ160.33）、二氧化硫（甲醛缓冲液盐酸副玫瑰苯胺分光光度法、四氯汞钾盐酸副玫瑰苯胺分光光度法）、三氧化硫和硫酸（离子色谱法测定）一氧化氮、二氧化氮（盐酸萘乙二胺分光光度法测定GBZ160.29)采样使用多孔玻板吸收管。l2.砷化氢（二
19、乙氨基二硫代甲酸银比色法GBZ160.31）使用两只串联的小型气泡吸收管采样。l3.氨（纳氏试剂分光光度法,GBZ160.29）、汞及其化合物（原子荧光光谱法、冷原子分光光度法GBZ160.14）的采样使用大型气泡吸收管。l4.甲苯二异氰酸酯（TDI）的溶液采集气相色谱法 测定用冲击式吸收管采样。（GBZ160.67)液体吸收法的优点液体吸收法的优点：l（1）适用范围广，可用于各种化学物质的各种状态的采样；l（2）采样后，样品往往可以直接进行测定，不需经过样品处理；l（3）吸收管可以反复使用，费用小。l缺点：缺点：l（1）吸收管易损坏，携带和使用不方便；l（2）不适用于个体采样和长时间采样；l
20、（3）需要空气采样动力。l液体吸收法的使用注意事项使用注意事项：l(1)根据待测物理化性质及其在空气中存在状态，正确选用吸吸收管和吸收液。l(2)要正确和准确使用采样流量。l(3)采样时间要准确适当，使用易挥发的吸易挥发的吸收液收液在高气温下采提样时，采样时间不能长。l(4)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。l(5)吸收管与空气采样器的连接要正确，防防止倒流止倒流，损害采样泵。l(6)采样前后要密闭进出气口，直立放置，防止吸收管破碎。l(7)采样后测定前，要用管内吸收液洗涤吸收管的进气管内壁34次，混匀后供测定。l(8)有的吸收液需避光保存避光保存，应注意使用条件和
21、要求，保证吸收液的有效性。（二氧二氧化氮采集需避光保存化氮采集需避光保存）l第二种 固体吸附剂法固体吸附剂法l当空气样品通过固体吸附剂管时，空气中的气态和蒸气态待测物被多孔性固体吸附剂吸附而采集。l固体吸附剂都是多孔性物质，有大的比表面积。固体吸附剂的吸附作用有物理性和化学性两种。物理性吸附是靠分子间的作用力，吸附比较弱，容易在物理作用下发生解吸。l化学性吸附是靠化学亲和力（原子价力）的作用，吸附比较强，不易在物理作用下解吸。l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、足够强的吸附能力、容易解吸和价格较低等特性。l常用的吸附剂有：l活性炭、活性炭、l硅胶、硅胶、l高分子
22、多孔微球高分子多孔微球l其他具有较大外表面和内表面的物质。l(1)(1)活性炭活性炭：属于非极性吸附剂，吸附非极性和弱极性的有机气体和蒸气，吸附容量大，吸附力强。水对活性炭的吸附能力影响不大。虽然活性炭的吸附能力很强，沸点高于沸点高于00的各种物质蒸气，常的各种物质蒸气，常温下可以被有效地吸附温下可以被有效地吸附，但是沸点低于-150的物质，如一氧化碳、甲烷等，不能用物理方法吸附。沸点在-1000之间的物质，如氨、乙烯、甲醛、氯化氢、硫化氢等，常温下不能定量吸附。为了采集这些物质，可在冷冻下吸附，也可用浸渍化学试剂的活性炭，以增加化学吸附和吸收的能力。l使用活性炭管采样的有害因素有苯、甲苯、二
23、甲苯、联苯、乙酸乙酯、萘、萘烷和四氢化萘的（溶剂解吸气相色谱法测定，GBZ160.44）等。l(2)硅胶硅胶：用硬质玻璃制造，内外径均匀，两端熔封，并附有塑料套帽。l硅胶是硅凝胶在115-130之间干燥脱水得到的多孔性产物，其表面分布着硅羟基（Si-OH)，是一种极性吸附剂，对极性物质有着强烈的吸附作用。l可以吸附大量的水，以致降低甚至失去它的吸附性能。所以，硅胶只适宜在较干燥的环境中采样，采样时间不宜长。l甲醇、苯酚、肼（联氨）等一些带有极性基团的物质可用硅胶采样。l(3)高分子多孔微球高分子多孔微球：是一类合成的多孔性芳香族聚合物，它具有大的比表面积、一定的机械强度、疏水性、耐腐蚀和耐高温
24、(250-290)等性质，是一种较好的吸附剂。l(4)浸渍固体吸附剂浸渍固体吸附剂：是将固体吸附剂涂渍化学试剂，利用浸渍的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。l浸渍固体吸附剂在物理吸附的基础上，增加了化学吸附，这样可以扩大固体吸附剂的使用范围，增加吸附容量，提高采样效率。l通常采集酸性化合物时，可浸渍碱性物质；采集碱性化合物时，则浸渍酸性物质。l固体吸附剂管根据采样后处理方法不同而分为溶剂解吸型和热解吸型固体吸附剂管两类（图2-6）。表2-2所列为两种标准型固体吸附剂管的规格。固体吸附剂采样管示意图（2-6）固体吸附剂采样管的规格（表2-2）l活性炭管活性炭管：溶剂解吸型
25、，管长70-80mm,内径3.5-4.0mm,外径5.5-6.0mm,吸附剂量：管分两段，前段100mg;后段50mg。l硅胶管硅胶管：溶剂解吸型，管长70-80mm,内径3.5-4.0mm,外径5.5-6.0mm,吸附剂量：管分两段，前段200mg;后段100mg。l热解吸型固体吸附剂管热解吸型固体吸附剂管：管长120mm,内径3.5-4.0mm,外径6.00.1mm,吸附剂量：活性炭管性炭管：100mg;硅胶管硅胶管：200mg。热解吸型固体吸附剂管吸附和解吸l固体吸附剂法的优点是：固体吸附剂管体积小，重量轻，携带稀和操作方便；适用范围广，有机和无机、极性和非极性化合物的气体和蒸气气都适用
26、；可用于短时间采样和定点采样，也可用于长时间采样和个体采样样。固体吸附剂法的缺点是：对不同的有害物质有不同的穿透容量；硅胶管容易吸湿，不能在湿度大的工作场所过长时间持续采样，长时间采样时寸，应3h左右更换一只，或发现硅胶变色后立即更换。l固体吸附剂法使用时应注意：防止穿透防止污染、防止假穿透。溶剂解吸型固体吸附剂管要在稳定期内测定，既防止假穿透，又避免浓度下降。l利用溶剂解吸型固体吸附剂管采样，消耗大量溶剂，对实验室人员也有危害，但是可以识别是否穿透。使用热解吸型固体吸附剂管采样，避免使用溶剂，但是解吸装置成本高，且无法识别穿透。两采样种吸附剂各有优点和缺点。目前，热解吸型固体吸附剂管采样还未
27、普遍使用。l3)浸渍滤料法浸渍滤料法l滤料不能直接用于空气中气态和蒸气态待测物的采集，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，保留在滤料上而被采集下来。为了有利于化学反应，常常在浸渍液中加入甘油等试剂。因为浸渍滤料的厚度一般小于l mm，所浸渍的试剂量有限，限制了采集待测物的量和采样流量。l氟化氢离子选择电极法（氟化氢离子选择电极法（GBZ160.36)采样使用强碱氢氧化钠浸泡过的玻璃纤维滤纸采样。氟化氢和氢氧化钠反应生成可溶性的盐。到实验后，经稀盐酸洗脱后，用氟离子选择性电极和饱和甘汞电极测量电位，反算出氟离子（氟化钠）浓度。l氟化氢也可用液相色谱法测定。l浸渍
28、滤料法的使用注意事项如下：l(1)采集待测物的量：受浸渍滤料所浸渍的试剂量的限制，注意滤料的吸收容量，及时更换滤料，防止穿透。l(2)采样流量：取决于待测物和试剂间的化学反应速度，流量设置要合理，考虑环境中物质浓度，温湿度影响因素，流量设置不能太小或太大。l(3)适用于空气中待测物浓度低或采样时间短的场所。l3无泵型采样法l也叫扩散采样法扩散采样法，是指采集空量装置，而是根据费克(Fick)扩散定律，利用化学物质分子在空气中的分子在空气中的扩散扩散作用作用来完成采样；无泵型采样器结构组成如图2-7所示。无泵型（被动式）采样器l目前GBZ/T160系列检测方法标准规定的采样设备大多采用主动采样（
29、采样泵），有部分有害物质即可主动采样，也可采用无泵型采样器采样。l乙酸乙酯测定，按照 GBZ/T160.63.4-2007可以使用 GJ-1型无泵型采样器 固体吸附剂非特异固体吸附剂非特异固体吸附剂特异固体吸附剂特异无泵型采样器优缺点l优点优点：体积小、重量轻（通常为几克至几十克）结构简单，不用抽气装置，携带和操作都很方便；l适合用作个体采样和长时问采样，也可用作定点采样和短时间采样。l缺点缺点：由于它的采样流量与待测物分子的扩散系数成正比，扩散系数低的待测物因采样流量太小只能进行长时间采样，空气中待测物扩散系数小而且浓度低的情况下不适用于短时间采样。l无泵型采样器性能将变坏，采样器本身不能反
30、映这一现象。用无泵型采样器时注意六个问题l(1)采样前后要检查无泵型采样器的包装和扩散膜，是否有破损，若有破损者应废弃。l(2)在高浓度的待测物和干扰物环境中采样时，要缩短采样时间，防止其收集介质的饱和。l(3)应在有一定风速下采样，以防止“饥饿”现象发生。l(4)只能采集气态和蒸气态物质，不能用于气溶胶的采样。l(5)采样前后要将无泵型采样器放在密闭的容器内运输和保存，以防污染。l(6)采样后应检查扩散膜是否有破损或沾污待测物液滴，若有，则这种样品不能采用。（二）气溶胶态化学物质的采样方法（二）气溶胶态化学物质的采样方法l常用的采样方法有滤料采样法、冲击式吸收管法滤料采样法、冲击式吸收管法和
31、多孔玻板吸收管法多孔玻板吸收管法。l1滤料采样法l滤料采样法是采集气溶胶类有害物质的主要采样方法，是利用气溶胶颗粒在滤料上发生直接阻截、惯性碰撞、扩散沉降、静电吸引和重力沉降等作用，采集在滤料上。l用于空气样品采集的常用滤料有微孔滤膜微孔滤膜、超细超细玻璃纤维滤纸玻璃纤维滤纸和过氯乙烯滤膜过氯乙烯滤膜（测尘滤膜测尘滤膜）等。它们是由天然纤维素或合成纤维素制成的滤纸或滤膜。滤料的分类和质量要求l按显微结构分为两类：筛孔状滤料和纤维状滤料。l筛孔状滤料筛孔状滤料：由合成纤维素基质交联成筛孔，孔径比较均匀，可以根据采样的要求选择不同孔径的滤料，微孔滤膜（图微孔滤膜（图2-82-8）属于这类）属于这类
32、。l纤维状滤料：由纤维素互相交织重叠成网孔，孔径均匀程度较筛孔状滤料差，一般不能选择孔径，超细玻璃纤维滤纸超细玻璃纤维滤纸和过氯乙烯滤膜过氯乙烯滤膜都属于这类滤料。l理想的滤料需具备机械强度好、理化性质稳定、通气阻力低、采样效率高、空白值低、处理容易等特点。微孔滤膜（图微孔滤膜（图2-82-8）小型塑料采样夹小型塑料采样夹l在选择滤料时要根据采样和测定的需要、采样场所的环境条件，选择合适的滤料。主要考虑：采样效率要高，符合测定的需要，适合采样的环境条件。l采样滤料通常要放置在合适的采样夹中进行样品采集。图2-9图、图2-10、和图2 11为常见的滤料采样夹及其结构。小型采样夹图2 11 粉尘采
33、样夹滤料采集法的五个优点l（1）适用于各种气溶胶的采样，采样效率高；l（2)采样流量范围宽，适用于短时间采样、长时间采样、定点采样和个体采样；l(3)操作简便，使用的设备材料便宜，不易破损；l(4)易于保存，携带方便，保存时间长；l(5)可根据分析的需要选择合适的滤料、抽气动力、采样流量和滤料大小等。使用时应注意以下四点：l(l)选择合适的滤料，采集金属性烟尘采集金属性烟尘首选首选微孔滤膜微孔滤膜，采集有机化合物气溶胶，采集有机化合物气溶胶选用玻选用玻璃纤维滤纸璃纤维滤纸，采集粉尘时，采集粉尘时首选过氯乙烯滤首选过氯乙烯滤膜膜（测尘滤膜）。l(2)选择质量好的滤料，孔径和厚度要均匀。l(3)采
34、样过程中要防止污染。l(4)在高浓度的情况下采样时要防止滤料过载。l2冲击式吸收管法l冲击式吸收管法是利用空气样品中的颗粒以很大的速度冲击到盛有吸收液的管底部，因惯性作用被冲到管底上，再被吸收液洗下。因此采集气溶胶时必须使用采集气溶胶时必须使用3 L/min3 L/min的的采样流量采样流量。主要用于采集粒径较大粒径较大的气溶胶颗粒。l3。多孔玻板吸收管法l雾状待测物雾状待测物一部分在通过多孔玻板时，被弯曲的孔道所阻留进而洗入吸收液中；一部分在通过多孔玻板后，被吸收液中很细的气泡吸收。此法通常不能采集烟尘。（三）蒸气和气溶胶有害物质共存时的采样方法l在工作场所空气中，有些有害物质可以蒸气和气溶
35、胶形式共同有存在，例如三氧化二砷、三硝基甲苯(TNT)和一些多环芳烃等，在室温下下，都有一定的挥发性，主要以气溶胶态存在于空气中，同时又有一定浓度的蒸气存在。l采集蒸气和气溶胶态共存时的方法，常用的有浸浸渍滤料法渍滤料法、聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料和串联法串联法。l1浸渍滤料法浸渍滤料法l用于采集以气溶胶态为主、伴有少量蒸气态待测物的样品。l2聚氨酯泡沫塑料法聚氨酯泡沫塑料法l聚氨酯泡沫塑料是由无数的泡沫塑料细泡互相连通而成的泡沫塑料细泡互相连通而成的多孔滤料，多孔滤料，表面积大，通气阻力小，适用于较大流量采样。l有些分子较大的有机化合物，如有机磷、有机氮和有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等，
36、常呈气溶胶状态和低浓度的蒸气态共存于空气中，使用本法采样可得到满意的采样效率。l聚氨酯泡沫塑料必须经过处理才能使用。l3串联法串联法l将采集气溶胶态的收集器与采集蒸气态的收集器串联起来采样。l4冲击式吸收管和多孔玻板吸收管冲击式吸收管和多孔玻板吸收管l也可用于气溶胶态和蒸气态共存时的样品采集。四、影响采样效果的因素四、影响采样效果的因素l1采样效率采样效率l采样效率是衡量采样方法的主要性能指标。好的采样方法必须有高的采样效率。采样效率是指能够被采样仪器采集到的待测物量占通过该采样仪器空气中待测物总量的百分数。用于职业危害检测采样的平均采样效率一般应不小于90%。采样效率计算公式（书中（2-1）
37、l式中 K采样效率，%；lm采样仪器采集到的待测物量，g；lM-通过采样仪器空气中待测物的总量，g。l2穿透容量穿透容量l穿透容量是指当通过采样介质的空气中待测物量达到原空气中待测物量的5%时，采样介质所吸附的待测物的量。影响穿透容量的因素有：l(1)待测物的极性、扩散系数、化学活性等。l(2)吸附剂的性质。l(3)采样流量。l(4)气温和湿度。第二节 空气样品的采集规范l一、样品采集的基本要求l二、定点采样l三、个体采样l四、三种容许浓度的检测样品的采集l五、标准采样体积l六、采样记录单一、样品采集的基本要求：l工作场所空气样品的采集要遵守工作场所空气中有害物质监测的采样规范(GBZ 159
38、-2004)的要求。l基本要求（11项）如下：l(1)应满足工作场所有害物质职业接触限值对采样的要求。l(2)应满足职业卫生评价对采样的要求。l(3)应满足工作场所环境条件对采样的要求。l(4)在采样的同时应做样品空白，即将空气收集器带至采样点，除不连接空气采样器采集空气样品外，其余操作同样品。l(5)采样时应避免有害物质直接飞溅入空气收集器内，空气收集器的进气口应避免被衣物等阻隔，用无泵型采样器采样时应避免风扇等直吹。l(6)在易燃、易爆工作场所，应采用防爆型空气采样器。l(7)采样过程中应保持采样流量稳定，长时间采样时应记录采样前后的流量，计算时用流量均值。l(8)工作场所空气样品的采样体
39、积，在采样点温度低于5和高于35、大气压低于98.8 kPa和高于103.4 kPa时，应将采样体积换算成标准采样体积。l(9)在样品的采集、运输和保存过程中，应注意防止样品的污染。l(IO)采样时，采样人员应注意个体防护。l(11)采样时，应在专用的采样记录表上，边采样边记录，采样记录表应至少包括以下信息：被检测单位名称、采样仪器名称、检测项目、样品唯一性编码标识、采样地点和日期、环境参数、采样流量和时间、两名采样者签字、被检单位陪同人签字等，特别要详细记录采样时采样点空气中待测物浓度的状况和劳动者接触状况。二、定点采样l在GBZ 2.1-2007中，明确指出工作场所空气样品检测可以应用个体
40、检测和定点检测。在进行定点采样时，首先要选择好采样点和采样时段。具体的采样点和采样时段的选择要根据采样的目的和工作场所的状况来确定。1采样点的选择原则l(1)选择有代表性代表性的工作地点，其中应包括空气中有害物质物质浓度最高浓度最高、劳动者接触时间最长劳动者接触时间最长的工作地点。l(2)在不影响劳动者工作的情况下，采样点尽可能靠近劳动者；空气收集器应尽量接近劳动者工作劳动者工作时的呼吸带呼吸带。l(3)在评价工作场所防护设备或措施的防护效果时，应根据设备的情况选定根据设备的情况选定采样点，在工作地点劳动者工作时的呼吸带进行采样。l(4)采样点应设在工作地点的下风向下风向，应远离排气口和可能产
41、生涡流的地点。2采样点数目的确定原则l(l)工作场所按产品的生产工艺流程，凡逸散或存在有害物质的工作地点，至少应设置1个采样点。l(2)一个有代表性的工作场所内有多台同类生产设备时，1-3台设置1个采样点；4-10台设置2个采样点；10台以上，至少设置3个采样点。l(3)一个有代表性的工作场所内，有2台以上不同类型的生产设备，散同一种有害物质时，采样点应设置在逸散有害物质浓度大的设备附近的工作地点；逸散不同种有害物质时，将采样点设置在逸散待测有害物质设备的工作地点，采样点的数目参照上一条原则确定。2采样点数目的确定原则l(4)劳动者在多个工作地点工作时，在每个工作地点设置1个采样点。l(5)劳
42、动者是流动工作时，在流动的范围内，一般每10 m设置1个采样点。l(6)仪表控制室和劳动者休息室，至少设置1个采样点。3采样时段的选择原则l(1)采样必须在正常工作状态正常工作状态和环境下进行，避免人为因素的影响。l(2)空气中有害物质浓度随季节发生变化的工作场所，应将空气中有害物质浓度最高有害物质浓度最高的季节的季节选择为重点采样季节。l(3)在工作周内，应将空气中有害物质浓度最高最高的工作日选择为重点采样日重点采样日。l4)在工作日内，应将空气中有害物质浓度最最高高的时段选择为重点采样时段。l三、个体采样l在进行时间加权平均容许浓度检测时，时间加权平均容许浓度检测时，最好最好采用采用个体采
43、样检测方法个体采样检测方法。l在采样检测前，首先首先要选择好采样对象和确要选择好采样对象和确定采样对象的数目定采样对象的数目，将有代表性的接触者选为采样对象，按照统计学的要求确定所需采样对象的数量。1采样对象的选择原则l(l)要在现场调查的基础上，根据检测的目的和要求，选择采样对象。l(2)在工作过程中，凡接触和可能接触有害物质的劳动者都应列为采样对象选择范围。l(3)选择的采样对象中必须包括不同工作岗位、接触有害物质滚浓度最高和接触时间最长的劳动者，其余的采样对象应随机随机选择。2采样对象数量的确定l为了确保检测结果的代表性、准确性和可靠性，必须有一定的样品数量。为了保证样品数量，首先要从劳
44、动者中确定足够的采样对象。l确定所需采样对象的数目有确定所需采样对象的数目有两种情况两种情况：在采样对象范围内，以能否确定包括接触有害接触有害物质浓度最高物质浓度最高和接触时间最长的劳动者接触时间最长的劳动者为为依据依据，来确定所需采样对象的数目。2采样对象数量的确定l第一种情况第一种情况：如果每种工作岗位确定采样对象，能够包括能够包括接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者在内，应按右上表选择。每种工作岗位劳动者数不足不足3 3名时，全部选为采样名时，全部选为采样对象对象。l第二种情况第二种情况：如果每种工作岗位确定采样对象，不能包括不能包括接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者在内，
45、应按右下表选择。每种工作岗位劳动者数不足不足6 6名时，全部选为采样名时，全部选为采样对象对象。劳动者数量采样对象数量3-526-10310人以上4劳动者数量采样对象数量657-9610-14715-26827-50950以上11四、三种容许浓度的检测样品的采集四、三种容许浓度的检测样品的采集l1 1职业接触限值最高容许浓度的样品采集职业接触限值最高容许浓度的样品采集l用定点的、短时间采样方法进行采样；选择有代表性的、空气中有害物质浓度最高的工作地点作为重点采样检测点；将空气收集器的进气口尽量安装在劳动者工作时的呼吸带；在空气中有害物质浓度最高的时段进行采样；采样时间一般不超过15 min；空
46、气中有害物质的最高浓度按下式计算：最高浓度计算公式l(2-2)l式中：CMAC是空气中有害物质的最高浓度，单位是mg/m3；lc是测得样品溶液中有害物质的浓度，单位是g/mL；lv是样品溶液体积，mL；lF是采样流量，L/min；lt是采样时间，min;l2 2职业接触限值为短时间接触容许浓度的样品采职业接触限值为短时间接触容许浓度的样品采集集l用定点的、短时间采样方法进行采样，选择有代表性的、空气中有害物质浓度最高的工作地点作为重点采样检测点，选择有代表性的、空气中有害物质浓度最高的工作时间作为重点采样时段，也可采用个体采样方法进行样品采集，采样时间一般为15 min；空气中有害物质15 m
47、in短时间接触浓度CSTEL的计算和式(2-2)基本相同，仅仅采样时间为t=15 min。短时间接触容许浓度的样品采集短时间接触容许浓度的样品采集l一次采样时间不足一次采样时间不足15 min15 min，可进行1次以上采样，CSTEL按15 min时间加权平均浓度计算。l其中，Ci表示各次测量所计算出的浓度。lTi表示各次测量所用时间。l3 3职业接触限值为时间加权平均容许浓度职业接触限值为时间加权平均容许浓度的样品采集的样品采集l根据工作场所空气中有害物质浓度的存在状况或采样仪器的操作性能，可选择个体采样、定点采样、短时间采样或长时间采样方法。l1)1)采用个体采样方法的采样采用个体采样方
48、法的采样l一般采用长时间采样方法；选择有代表性的、接触空气中有害物质浓度最高的劳动者作为重点采样对象；确定采样对象的数目；将个体采样仪器的空气收集器佩戴在采样对象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带；采样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8h时间加权平均浓度按下式计算：时间加权平均容许浓度的计算公式l(2-3)l式中：式中 CTWA为空气中有害物质8h时间加权平均浓度，mg/m3，；lC:测得的样品溶液中有害物质的浓度，g/mL；lv:样品溶液的总体积，mL；lF:采样流量，mL/min；l480:时间加权平均容许浓度规定的以8h计，min。特殊情况l采样仪器不能满足全工作日连续
49、一次性采样时，可根据采样仪器的操作时间，在工作日内进行2次或2次以上的采样。空气中CTWA按下式计算：l(2-4)l式中:CTWA空气中有害物质8h时间加权平均浓度，mg/m3，；lC1、C2、Cn，卜测得空气中有害物质浓度，mg/m3，；lT1、T2、Tn，劳动者在相应的有害物质浓度下的工作时间，h；l8时间加权平均容许浓度规定的8h。l2)采用定点采样方法的采样l分两种情况：l第一种情况：劳动者在一个工作地点工作时一个工作地点工作时，可采用长时间采样方法或短时间采样方法。l长时间采样方法长时间采样方法：选定有代表性的、空气中有害物质浓度最高的工作地点作为重点采样点；将空气收集器的进气口尽量
50、安装在劳动者工作时的呼吸带；全工作日连续一次性采样空气中有害物质的CTWA按式(2-3)计算。l进行2次或2次以上的采样，空气中有害物质的CTWA按式(2-4)计算。l短时间采样方法短时间采样方法：在空气中有害物质不同浓度的时段分别进行采样，并记录每个时段劳动者的工作时间；每次采样时间一般为15 min。（注意：每个时段内，有害物质浓度变化不大，测出的数值才有代表性）l第二种情况：劳动者在一个以上工作地点工劳动者在一个以上工作地点工作或移动工作时，作或移动工作时，在劳动的每个工作地点或移动范围内设立采样点，分别进行采样；并记录每个采样点劳动者的工作时间；在每个采样点，应在劳动者工作时，空气中有