黃艷子,王金鳳 ,胡撼隆,韋鵬
(1.西安海棠職業學院,陜西 西安 710068;2.中檢集團永安科技研發檢測有限公司,陜西 西安 710068)
苯、甲苯、二甲苯工業上俗稱“三苯”,均為無色透明,帶芳香氣味,易揮發的液體。
作為化工原料或有機溶劑,廣泛用于染料工業、農藥生產、香料制作、制漆、噴漆、制藥、制鞋、家具制造等行業。測定“三苯”的國標方法有溶劑解吸氣相色譜法、熱解吸氣相色譜法、無泵型采樣氣相色譜法[1],溶劑解吸法由于操作簡單,無需特殊儀器,所得解吸液可多次測定,應用相對較多。準確地測定工作場所“三苯”的濃度,能及時了解勞動者接觸“三苯”的程度,對保護勞動者健康具有重要意義。我們針對目前中心采樣及檢測頻次較高的“三苯”為對象,探討其從現場采樣到實驗室檢測的全過程的質量控制,確保檢測結果的準確性[2-5]。
1.1.1 儀器 Agilent 6890N氣相色譜儀配備氫火焰檢測器(美國 Agilent公司);QC-4 空氣采樣器,流量 0-1500 mL/min(北京市勞動保護科學研究所),電子皂膜流量計,美國Gilian公司
1.1.2 試劑 二硫化碳(色譜純,北京大力精細化工廠);二硫化碳中苯系物混合溶液標準物質GBW(E)081880,苯1.00 mg/mL;甲苯1.00 mg/mL;鄰二甲苯1.00 mg/mL,間二甲苯1.00 mg/mL,對二甲苯1.00 mg/mL(北京海岸鴻蒙標準物質技術有限公司)。 苯系物標準樣品GBW(E)080237和GBW(E)080238。
1.2.1 氣相色譜條件 苯系物色譜條件:DB-FFAP(30 mm×0.32 mm×0.5 μm)毛細管色譜柱;柱溫:初始溫度40℃,保持3 min,以5℃/min升溫速率升至80℃,保持0 min;再以30℃/min升溫速率升至220℃,保持1min;進樣口溫度:200℃,檢測器溫度:230℃;流量:1.5mL/min;進樣方式:分流進樣,分流比為10:1;進樣量:1.0 μL。
1.2.2 現場采樣按照GBZ 159-2004《工作場所空氣中有害物質監測的采樣規范》執行。
1.2.3 樣品空白 將活性炭管帶至采樣地點,除不連接采樣器采集空氣樣品外,其余操作同樣品。采樣后,立即封閉活性炭管兩端,置清潔容器內運輸和保存。
1.2.4 樣品處理 將采過樣的前后段活性炭分別放入溶劑解吸瓶中,各加入1.0mL二硫化碳,塞緊管塞,振搖1min,解吸30min,解吸液供測定。若濃度超過測定范圍,用二硫化碳稀釋后測定,計算時乘以稀釋倍數。
1.2.5 標準曲線的繪制:取2mL二硫化碳中苯系物混合溶液標準物質GBW(E)081880用二硫化碳定容至10mL,配制成表苯、甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯、間二甲苯濃度分別為0.0、10.0、20.0、50.0、150.0、200.0μg/mL。
參照儀器操作條件,將氣相色譜儀調節至最佳測定狀態,分別進樣1.0mL,測定各標準系列濃度。每個濃度重復測定3次。以測得的峰高或峰面積均值分別對苯、甲苯、二甲苯濃度(mg/mL)繪制標準曲線。
1.2.6 樣品測定 用測定標準系列的操作條件測定樣品和樣品空白的解吸液,測得峰高或峰面積值后,由標準曲線得苯、甲苯、二甲苯的濃度(mg/mL)。
2.1.1 人員 現場采樣、檢測人員須經培訓考核合格,才能從事相應職業衛生技術服務工作。采樣人員應熟悉采樣標準及采樣規范,熟悉空氣采樣器的操作規程,在采樣過程中能嚴格按照標準及操作規程進行操作。為用人單位提供服務時,職業衛生技術服務機構工作人員應該遵守用人單位的勞動安全制度,同時采取職業衛生自身防護措施,對于涉密的單位,還需遵守保密制度。
2.1.2 儀器設備“三苯”要求的空氣采樣器流量為0-500mL/min,空氣采樣器的量程必須滿足國標要求,定期送到計量部門或其他法定授權的組織進行檢定,合格即可使用。空氣采樣器應由專人進行維護并填寫維護記錄,每次采樣前要對空氣采樣器進行流量校準并填寫儀器校準記錄。
2.1.3 采樣材料 每批活性炭管必須進行解吸效率實驗,計算解吸效率,要求解吸效率最好≥90%,不得<75%。
2.1.4 采樣點 采樣點應根據GBZ159-2004《工作場所空氣中監測的采樣規范》的要求。
2.1.5 采樣對象和采樣數目 采樣對象和數目的的選擇根據GBZ159-2004《工作場所空氣中監測的采樣規范》。
2.1.6 采樣時段 采樣必須在正常工作狀態和環境下進行,避免人為因素的影響。采樣應選擇空氣“三苯”濃度最高的季節,并在“三苯”濃度最高的工作日和工作時段進行采樣。
2.1.7 記錄 現場記錄一定要全面、完整、準確,應具有可追溯性,在采樣記錄中應詳細記錄現場的微小氣候、工作狀況、檢測布點示意圖、待測物、樣品編號(要有唯一性)、采樣地點或檢測對象、采樣流量、采樣開始和結束時間、采樣人員及陪同人員等。記錄要采用質量控制體系文件規定的統一格式,結合規范要求的項目內容和現場采樣的實際情況進行填寫。記錄按規定歸檔保存,所有的記錄需做好保密工作。
2.1.8 樣品空白對照 空白的目的主要是檢測樣品是否受到污染及污染的程度,空白會在計算過程中扣除掉。具體做法是將將活性炭管帶至采樣地點,除不連接采樣器采集空氣樣品外,其余操作同樣品。
2.1.9 樣品的運輸及保存 采樣后,立即封閉活性炭管兩端,置清潔容器內運輸和保存。在運輸過程中要防止樣品污染,對于夏天溫度較高時,最好冷藏或冷凍運輸。
2.2.1 標準曲線的線性方程
標準工作曲線 0.0、10.0、20.0、50.0、100.0、200.0 mg/mL 在10.0-200.0 mg/mL范圍內成線性關系,相關系數均>0.9998。最低檢出限苯為0.3 mg/mL,甲苯為0.1 mg/mL,二甲苯為0.3 mg/mL。
2.2.2 解吸效率
取6支活性炭管,分為3組,每組2支,分別加入3個劑量的待測物,加入量一般為在0.5、1、2倍容許濃度下檢測方法所規定的采樣體積,加入標準溶液的體積≤10 μL,放置過夜,計算解吸效率。活性炭管的解吸效率苯為91.5-97.4%,甲苯為90.3%-94.6%,二甲苯為91.8%-96.9%。
2.2.3 準確度
2.2.3.1 加標回收法 一般在限值附近的濃度容易引起爭議與糾紛,所以采用限值附近的濃度進行加標回收實驗,能起到很好的控制作用,空氣中苯的PC-STEL為10 mg/m3、甲苯100 mg/m3、二甲苯100 mg/m3,以1.5L空氣計算,根據國標短時間采樣1.5L的采樣量將空氣中的限值轉化為二硫化碳溶液中的濃度,苯的濃度為15 μg/mL、甲苯的濃度為150 μg/mL、二甲苯的濃度為150 μg/mL。取空白活性炭管,分別加入苯、甲苯、二甲苯15、150、150 μg或者加入苯、甲苯、二甲苯的標準溶液,體積<10μL,與樣品相同的處理步驟進行處理,計算回收率,苯、甲苯、二甲苯回收率在94.8-105.3%,平均相對標準偏差(RSD%)在5.3-6.0%之間。
2.2.3.2 質控樣比對法 苯系物標準樣品GBW(E)080237和GBW(E)080238,與樣品相同的處理步驟進行解吸,根據檢測結果與質控樣標準值及不確定度來判斷結果的準確性。

表3 質控樣檢測結果及不確定度
2.2.3.3 室間比對 在無質控樣品時,也可以通過室間比對來確定方法的準確性。由于職業衛生現場工作環境的復雜性、多變性,即使平行采樣,也很難保證能采集到完全相同的兩份樣品。所以室間比對一般采用將一份樣品解吸后,解吸液平均分為相同的兩份,由兩個檢測機構分別測定,相對誤差<10%,說明兩個結果之間沒有系統誤差,結果是準確的、可靠的。
由于空氣樣品的特殊性,加之采樣現場復雜,容易受環境因素和人為因素的影響,采樣誤差在很大程度上是空氣中“三苯”檢測結果的主要誤差來源,要想獲得準確的檢測結果,必須首先做到正確的采樣。做好采樣全過程的質量控制,主要從人員、設備、材料、采樣方法、記錄、采樣過程等方面嚴格控制。在采樣前要進行現場調查,了解空氣中“三苯”的產生和擴散規律、估計濃度;勞動者接觸“三苯”的程度、頻度及持續時間等。同時,在采樣前必須對采樣器進行流量校準,安裝活性炭管后必須進行氣密性檢查。要記錄采樣前后的流量,長時間采樣計算時用流量均值。活性炭管對每種物質有一定的穿透容量,在采樣時應注意防止其穿透,防止污染,防止假穿透。
實驗室的質量控制方法主要有加標回收法、質控樣比對法及室間比對法。加標回收法由于簡單、結果明確而成為職業衛生檢測實驗室應用最廣泛的一種質量控制方法。但此法不能克服實驗過程中的系統誤差。室間比對可以避免實驗測量過程中的系統誤差,但是由于職業衛生樣品本身的特殊性,也不能做到從采樣到檢測全方位的比對,只是針對同一份處理后的樣品的比對,不能反映實驗室樣品處理過程中的誤差,也不能反映采樣過程的誤差。采用質控樣比對法也可以避免實驗測量過程中的系統誤差,可以反映實驗室樣品處理及儀器檢測中的誤差,但是目前職業衛生檢測質控樣一般都是一次性的,價格昂貴,運行成本高,不利于推廣,而且質控樣比對法同樣不能反映采樣過程的誤差。綜上所述,實驗室應將幾種質控方法有效結合起來,采用加標回收法作為實驗室的日常質量控制,同時結合質控樣比對法及室間比對法以避免系統誤差,才能更好地做好實驗室內部的質量控制。
[1]中華人民共和國衛生部.GBZ/T 160.42-2007.工作場所空氣有毒物質測定芳香烴類化合物.[S].北京:法律出版社,2007.
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