手機組裝車間空氣中主要揮發(fā)性有機物的同時測定技術(shù)及應(yīng)用

王 剛 薛 珊

(1.鄭州市職業(yè)病防治所，河南 鄭州 450053;2.河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000)

隨著iphone等智能手機和平板電腦的廣泛流行，電子制造企業(yè)中廣泛大量使用的有機溶劑引發(fā)的職業(yè)中毒事件繁多，造成不良后果，社會反響很大［1，2］。車間空氣中揮發(fā)性有機物的主要來源于生產(chǎn)工藝中使用的有機溶劑或基礎(chǔ)原料。職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定》對于有機溶劑類化合物的測定方法多為單組分的氣相色譜法，在色譜柱、柱溫、檢測室溫度、汽化室溫度、氮氣流量都有所不同，而在實際工作崗位空氣中毒物是同時存在的。本研究以國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)方法為基礎(chǔ)［3－5］，對標(biāo)準(zhǔn)方法中的檢測條件做了進一步的修改優(yōu)化，根據(jù)我們?nèi)粘９ぷ饔嘘P(guān)資料和常見的工作場所空氣狀況，選取了毒性較大的11種有機物，對其毛細(xì)管氣相色譜法快速定性定量技術(shù)進行了研究。并利用此方法對某著名手機組裝企業(yè)車間空氣狀況進行了采樣和檢測。

一 材料與方法

1.原理。空氣中正戊烷、乙酸乙酯、苯、環(huán)己烷、甲基丙烯酸甲酯、正庚烷、甲苯、乙苯、對/間二甲苯、鄰二甲苯通過活性炭吸附，經(jīng)CS2溶劑解吸，DB－1柱分離，F(xiàn)ID檢測器檢測。以保留時間定性，峰面積定量。

2.儀器。Varian 450－GC氣相色譜儀;XR5000型空氣采樣器，流量范圍10～200m l/min;GH－1型溶劑解吸活性炭管，100mg/50mg活性炭;1.5m l溶劑解吸瓶;10ul微量注射器。

3.試劑。正戊烷、乙酸乙酯、苯、環(huán)己烷、甲基丙烯酸甲酯、正庚烷、甲苯、乙苯、對/間/鄰二甲苯和二硫化碳均為色譜純。

4.色譜條件。色譜柱:DB－1石英毛細(xì)管柱(30m×0.25mm×1.0μm);升溫程序:初溫60℃，5℃/min升至85℃，然后以20℃/min升至110℃，保持4min;進樣口溫度:150℃;檢測器溫度:250℃;載氣:氮氣，流量1.0ml/min;氫氣流量30ml/min;空氣流量300ml/min;尾吹氣(氮氣)流量28ml/min;進樣方式:分流進樣，分流比10:1，進樣量:1.0μl。

5.樣品采集。在采樣地點，用小砂輪割開活性炭吸附管兩端，與采樣泵進氣口連接，并垂直放置，以100m l/min的流速采集15min空氣樣品，同時做樣品空白。采樣后將管的兩端封閉，帶回實驗室分析。

6.測定方法

(1)樣品處理。將采過樣的活性炭倒入溶劑解析瓶中，加入1.0m l二硫化碳，封閉后振搖1min，放置解吸30min。解吸液供測定。

(2)樣品空白。將活性炭管帶至采樣點，除不連接采集器采集空氣外，其余操作同樣品，作為樣品空白。

(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線。加少量二硫化碳于5ml容量瓶中，用微量注射器準(zhǔn)確加入適量各有機物標(biāo)準(zhǔn)溶液，用二硫化碳稀釋至刻度，即為混標(biāo)儲備液。然后用二硫化碳稀釋為不同濃度的混標(biāo)應(yīng)用液，分別進樣1.0μl，每個濃度重復(fù)測定3次。以測得標(biāo)準(zhǔn)系列的峰面積均值對應(yīng)各標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(μg/m l)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

(4)樣品測定。用測定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測定樣品和樣品空白的解吸液;測得的樣品峰面積減去樣品空白的峰面積后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得各有機化合物的濃度(μg/ml)。

(5)計算按下式計算空氣中各有機物的濃度:

C=(c1+c2)×v/V×D式中:C——空氣中各有機物的濃度，mg/m3;c1、c2——測得前后段活性炭解吸液中各有機物的濃度，μg/ml;v——解吸液體積，1ml;V——采樣體積，L;D——解吸效率，%。

二 結(jié)果與討論

1.色譜條件的選擇。根據(jù)化合物極性，選擇DB－5、DBFFAP、VF－5ms等毛細(xì)管柱進行分離性能比較，另對色譜柱升溫程序、流速、分流比等色譜參數(shù)也進行了優(yōu)化研究。發(fā)現(xiàn)DB－FFAP色譜柱出峰時間短、分離度好且在整個目標(biāo)化合物濃度范圍內(nèi)具有良好的基線分離。各組分的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖見圖1。

圖1 有機物標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

2.線性范圍及檢出限。各組分在各自濃度范圍內(nèi)均具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.9990;方法的最低檢出限以儀器3倍信噪比計，最低檢出濃度以采集1.5L空氣計算，結(jié)果見表1。

表1 各組分線性范圍、回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限

3.方法的精密度及解吸效率。取高、中、低3個濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)測定6次，計算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.0%～2.4%。取18支活性炭管分3組分別加入混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，放置過夜后進行解吸和測定，各組分平均解吸效率為95.1%～103.7%，詳細(xì)結(jié)果見表2。

表2 各組分的精密度及解吸效率試驗結(jié)果(n=6)

4.方法實際應(yīng)用。用本方法在2012年對某代工廠不同廠區(qū)手機組裝生產(chǎn)線的空氣進行采樣測定，檢出結(jié)果為:A廠區(qū)共設(shè)置了110個采樣點，采集樣品數(shù)480個，其中檢出正戊烷154個(最高值為3.21mg/m3)，乙酸乙酯89個(最高值為3.21mg/m3)，苯137個(最高值為1.14mg/m3)，環(huán)己烷272個(最高值為79.32mg/m3)，甲基丙烯酸甲酯27個(最高值為0.56mg/m3)，正庚烷430個(85.17mg/m3)、甲苯362個(最高值36.35mg/m3)、乙苯200個(最高值2.65mg/m3)、二甲苯315個(最高值22.39mg/m3);B廠區(qū)共設(shè)置了354個采樣點，采集樣品數(shù)359個，其中檢出正戊烷樣品5個(最高值為0.9mg/m3)，環(huán)己烷樣品148個(最高值為1.4mg/m3)，甲基丙烯酸甲酯樣品1個(最高值為1.1mg/m3)，正庚烷樣品346個(37.4mg/m3)、甲苯樣品59個(最高值0.2mg/m3)、乙苯樣品6個(最高值0.2mg/m3)、二甲苯76個(最高值0.9mg/m3)，其他各揮發(fā)性有機物的濃度均小于方法最低檢出濃度。所有樣品檢測結(jié)果均未超過職業(yè)衛(wèi)生接觸限值的要求。

三 結(jié)論

以二硫化碳為解吸液，DB－1毛細(xì)管色譜柱分離檢測工作場所空氣中揮發(fā)性有機物，方法分離度好，靈敏度高，操作簡便，11種有機化合物在10min內(nèi)色譜峰均已流出，各技術(shù)參數(shù)符合職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)制定指南要求［6］。涵蓋了我國職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)工作場所有害因素職業(yè)接觸限值(GBZ 2－2007)中烷烴類化合物、芳香烴類化合物、飽和脂肪族酯類化合物的測定，在電子設(shè)備組裝生產(chǎn)線的工作場所空氣中揮發(fā)性有機物危害因素監(jiān)測的常規(guī)分析和快速分析上非常實用。

［1］何鳳生，中華職業(yè)醫(yī)學(xué)［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，1999.434－533.

［2］李德良，李榮國.某精密電子公司職業(yè)病危害因素檢測結(jié)果分析.2011年全國職業(yè)病學(xué)術(shù)交流會論文集.

［3］宋建成.由幾起重大職業(yè)病危害事件引出的思考［J］.環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2003，20(4):315－316.

［4］GBZ/T 160 38－2007.工作場所空氣中烷烴類化合物的測定方法［S］.

［5］GBZ/T 160 42－2007.工作場所空氣中芳香烴類化合物的測定方法［S］.

［6］GBZ/T 160 63－2007.工作場所空氣中飽和脂肪族酯化合物的測定方法［S］.

［7］GBZ/T 210－2008.職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)制定指南［S］.