工作場所空氣中過氧化氫檢測方法的驗證分析

章 驊 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230031）

過氧化氫是我國職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中，工作場所有害因素職業(yè)接觸限值中化學(xué)有害因素之一，可經(jīng)呼吸道和消化道進(jìn)入人體，可導(dǎo)致失明、接觸性皮炎等職業(yè)病癥狀。過氧化氫俗稱雙氧水，是一種強氧化劑，也是一種應(yīng)用廣泛的化學(xué)原料，其水溶液適用于醫(yī)用傷口消毒及環(huán)境消毒和食品消毒。但是過氧化氫也是世界衛(wèi)生組織公布的致癌物，是我國職業(yè)病危害工作場所中列舉的有害因素之一。因此，提高過氧化氫測定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度尤為重要。本文依據(jù)《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定 第48 部分：臭氧和過氧化氫》（GBZ/T 300．48-2017）檢測方法，通過實驗室的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、標(biāo)準(zhǔn)曲線確定、實驗的精確度和現(xiàn)場實測結(jié)果驗證，以供商榷。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

以TiOSO4（硫酸氧鈦）溶液為吸收液，用多孔玻板吸收管為采集設(shè)備采集空氣中的蒸汽態(tài)過氧化氫和霧態(tài)過氧化氫，反應(yīng)生成黃色化合物。在實驗室，用分光光度計設(shè)定波長410nm，測量其吸光度并以此定量。

1.2 儀器設(shè)備

多孔玻板吸收管、流量范圍為0～2L/min 的空氣采樣器、10mL 具塞刻度試管、1cm比色皿分光光度計。

1.3 試劑

1．3．1 試劑配制

實驗用水為超純水，AR試劑。

吸收液（TiOSO4溶液）：溶解4g TiOSO4（硫酸氧鈦）于5mLH2SO4溶液（ρ 20＝1．84g/mL）中，緩慢倒入約80mL水中，待冷卻至室溫后，用超純水定容至100mL。在采樣前用水稀釋10 倍后使用。

過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液：用超純水稀釋15mL 體積分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫，并定容到250mL，經(jīng)過標(biāo)定得出過氧化氫的濃度。實驗前，用超純水稀釋成100mg/L的過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1．3．2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定

取7 支具塞比色管，分別加入0．00mL、0．0mL、0．10mL、0．50mL、1．00mL、1．50mL、1．80mL 過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液，用超純水稀釋至2．0mL，再分別加入5．0mL 前期配置好的吸收液（TiOSO4溶液），搖勻，配成含量為0．0μg、0．0μg、 10．0μg、 50．0μg、 100．0μg、150．0μg、180．0μg 的過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)系列。放置于410nm 波長下，用分光光度計準(zhǔn)確測量其吸光度，并以含量為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線并得出其回歸方程。

1.4 分析步驟

現(xiàn)場采樣執(zhí)行《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范》（GBZ 159-2004）的相關(guān)要求。

短時間采樣。在具有代表性的采樣地點，以裝有10mL 吸收液的多孔玻板吸收管，用恒流大氣采樣器以1mL/min進(jìn)行氣體采樣，待樣品變?yōu)榈S色時停止采樣，記錄溫度、大氣壓、采樣時間并計算采樣體積（需要先用皂膜流量計校準(zhǔn)并對采樣體積進(jìn)行校正）。采樣結(jié)束后，應(yīng)馬上將采樣管兩頭封閉，放置于清潔容器內(nèi)運輸和保存。與此同時，每個采樣點需要設(shè)置一個樣品空白，即打開一支多孔玻板吸收管進(jìn)出氣口并立即密封。最后與樣品一同運輸保存，于24h內(nèi)完成檢測。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

樣品處理。輕微搖動洗滌含有樣品的多孔玻板吸收管內(nèi)壁3 次后，用洗耳球?qū)悠啡芤捍等刖呷壬苤?。從中取?mL 樣品溶液置于另一具塞比色管中，加入2mL水混勻待測。

1.5 注意事項

為防止高濃度試樣和低濃度試樣交叉污染，每次測定完較高濃度試樣時，應(yīng)用吸收液洗滌2～3 次；臭氧對過氧化氫的溶液吸收硫酸氧鈦分光光度法有正干擾，低于3mg/m3的二氧化硫不干擾；因要求樣品變?yōu)榈S色時停止采樣，所以在采樣時應(yīng)注意觀察顏色變化，及時控制采樣。

1.6 數(shù)據(jù)分析

計算工作場所中采樣地點空氣中過氧化氫的濃度：

式中：C 為工作場所中采樣地點空氣中過氧化氫的濃度，mg/m3；M 為測得的5mL 樣品溶液中減去樣品空白的過氧化氫的含量，μg；V0為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，L。

將采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)采樣體積：

式中：V0為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積數(shù)值，L；V為采樣體積數(shù)值，L；t為采樣點的溫度數(shù)值，℃；p為采樣點的大氣壓數(shù)值，kPa。

空氣中的時間加權(quán)平均接觸濃度（CTWA）按照《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范》（GBZ 159-2004）相關(guān)規(guī)定計算。

2 實驗精確度

2.1 方法檢出限

根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2020）附錄A 中方法檢出限的一般確定方法，檢出限計算公式如下：

式中：MDL 為方法檢出限；S 為n 次空白平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差；t 為自由度n-1，置信度99%時的t 分布（單側(cè)）；n為樣品的平行測定次數(shù)。

根據(jù)表2 可得，在本實驗室實驗環(huán)境條件下，對本方法的檢出限進(jìn)行了驗證，從數(shù)據(jù)顯示，儀器條件、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)條件等滿足實驗要求，能夠定性得出方法檢出限，符合《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2020）中方法檢出限的相關(guān)要求。

表2 方法檢出限驗證結(jié)果一覽表

表3 精密度測定一覽表

表4 準(zhǔn)確度測定一覽表

表5 實驗室內(nèi)變異系數(shù)

表5 實驗室內(nèi)變異系數(shù)

2.2 精密度測定

精密度主要是以相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示，對于同一水平濃度三個質(zhì)控樣（質(zhì)控樣1、質(zhì)控樣2、質(zhì)控樣3）分別進(jìn)行六次平行測定，計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2.3 準(zhǔn)確度測定

準(zhǔn)確度是由相對標(biāo)準(zhǔn)誤差來表示，對某一含量水平有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)樣內(nèi)進(jìn)行測定，計算相對誤差。

3 實驗結(jié)果

3.1 判定方法

根據(jù)horwity方法，實驗室內(nèi)分析方法的變異系數(shù)范圍如表5所示。

3.2 實例測定與分析

在某醫(yī)療藥劑生產(chǎn)廠家原料投料處采樣，采集時投料操作位溫度20．5℃，大氣壓100．1kPa,以裝有10mL 吸收液的多孔玻板吸收管采樣介質(zhì)，用恒流大氣采樣器置于人體呼吸帶位置以1mL/min進(jìn)行氣體采樣，采集空氣樣品直至溶液呈現(xiàn)淡黃色時停止。采集3 個樣品結(jié)束后立即封閉多孔玻板吸收管的進(jìn)出氣口并送回實驗室，于24h 內(nèi)完成樣品平行測定分析。用分析標(biāo)注曲線相同的步驟分析樣品溶液和過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，在紫外區(qū)410nm 波長下，測定吸光度并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表6。

4 結(jié)論

職業(yè)病危害因素檢測是一項專業(yè)的技術(shù)服務(wù)工作，從事該項工作的實驗室人員需要有專業(yè)的化學(xué)分析能力、基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)知識儲備以及各類儀器設(shè)備操作經(jīng)驗。實驗人員需要參與職業(yè)衛(wèi)生主管部門組織的資格能力考核取得合格證之后方可上崗，從事檢測分析工作；采購符合實驗要求和性能的儀器設(shè)備，保證定期維護保養(yǎng)、計量檢定、期間核查等是保障實驗效果的基礎(chǔ)；試劑和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的采買必須來自正規(guī)廠家，且符合實驗室相關(guān)規(guī)范和制度。本次驗證從人、機、料、法、環(huán)、測6 個方面開展，通過對《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定第48 部分：臭氧和過氧化氫》（GBZ/T 300．48-2017）中試驗方法和相關(guān)參數(shù)的驗證，得出如下結(jié)論說明該方法適用于工作場所空氣中過氧化氫的測定。

①在實驗室滿足各項條件的前提下，經(jīng)過驗證本次方法檢出限的測定最低檢出濃度為0．03mg/m3，符合標(biāo)準(zhǔn)方法給定的最低定量濃度為0．80mg/m3的要求。

②精密度：對同一水平濃度的三個質(zhì)控樣做了精密度實驗，精密度RSD 在0．103%～0．516%，符合≤10%的要求。

③準(zhǔn)確度：對含量水平有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)樣內(nèi)進(jìn)行三次平行測定，相對偏差為0．2%，符合平均相對標(biāo)準(zhǔn)偏差＜4．1%的要求。