工作場所空氣中二氧化錳含量應(yīng)用原子吸收分光光度法檢測效果及對空氣污染的預(yù)防作用

許陸貴

岳池縣疾病預(yù)防控制中心，四川廣安 638300

工作場所的作業(yè)過程尤其是電焊操作容易產(chǎn)生煙塵，從而嚴(yán)重污染空氣環(huán)境，給職工身體健康造成嚴(yán)重的不良影響，因此做好工作場所的空氣污染預(yù)防有重要意義[1]。該研究應(yīng)用原子吸收分光光度法檢測工作場所空氣當(dāng)中的MnO2，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取某地區(qū)3家企業(yè)的9個(gè)車間作為空氣質(zhì)量檢測對象，應(yīng)用原子吸收分光光度法檢測工作場所空氣中二氧化錳含量。

1.2 方法

1.2.1 采集樣品 在采樣點(diǎn)使用裝好濾膜的采樣夾，以10 L/min的流量持續(xù)采集20 min的樣品。

1.2.2 樣品處理 將濾膜放入燒杯當(dāng)中，添加10 mL的消化液使用電熱板加熱，維持150℃到消化液揮發(fā)，使用鹽酸溶液溶解殘?jiān)螅瑧?yīng)用具塞比色管進(jìn)行定容。

1.2.3 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 使用標(biāo)準(zhǔn)吸管吸取5 mL的標(biāo)準(zhǔn)物到50 mL的容量瓶當(dāng)中，稀釋之后配制成為10 μg/mL的錳標(biāo)液，在具塞比色管當(dāng)中分別添加0 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL 的錳工作液，添加鹽酸溶液到20 mL，設(shè)置原子吸收分光光度計(jì)到理想條件，在280 nm波長下使用乙炔-火焰測定，每個(gè)濃度檢測5次，以吸光度均值對比錳濃度（μg/mL）繪制曲線，測定樣品溶液并讀取濃度值[2]。

1.3 觀察指標(biāo)

在車間內(nèi)外設(shè)置采樣點(diǎn)，細(xì)菌采樣時(shí)間3 min，其余指標(biāo)20 min。其中細(xì)菌總數(shù)應(yīng)用平皿法，采樣之后使用培養(yǎng)箱持續(xù)培養(yǎng)2 d之后計(jì)算。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，其中計(jì)數(shù)資料進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，用（%）表示，計(jì)量資料進(jìn)行t檢驗(yàn)，用（±s）表示，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 試樣測定吸光度以及測定濃度

各個(gè)試樣測定吸光度以及測定濃度見表1。

表1 試樣結(jié)果

2.2 空置廠房同室外空氣質(zhì)量對比

空置時(shí)廠房同室外空氣質(zhì)量對比方面，廠房MnO2、SO2、CO2均高于室外，均未超標(biāo)且差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具體見表2。

表2 空置廠房同室外空氣質(zhì)量對比（±s）

表2 空置廠房同室外空氣質(zhì)量對比（±s）

位置SO2（mg/m2）MnO2（mg/m2）CO2（%）空置廠房室外空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)t值 P值0.121±0.012 0.126±0.013 0.15 1.658＞0.05 0.078±0.009 0.094±0.011 0.15 1.843＞0.05 0.062±0.013 0.041±0.012 0.15 1.225＞0.05

2.3 廠房使用狀態(tài)對空氣質(zhì)量的影響

使用狀態(tài)的廠房SO2、MnO2、CO2以及細(xì)菌總數(shù)顯著高于無人狀態(tài)，均已超標(biāo)且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），具體見表3。

3 討論

通過原子吸收光譜法對工作場所空氣中的錳含量進(jìn)行測定，通常要考慮標(biāo)準(zhǔn)溶液和配制產(chǎn)生的相對不確定度，在樣品溶解過程中的定容操作是容易產(chǎn)生誤差的一步，相對不確定度主要由此產(chǎn)生；另外還存在采集樣品時(shí)體積相對不確定度和儀器測量過程中存在的相對不確定度[3-5]?；谝陨?個(gè)方面對不確定度進(jìn)行評定，采樣是控制測定結(jié)果在較低不確定度的關(guān)鍵。在職業(yè)衛(wèi)生領(lǐng)域，對樣品檢測的結(jié)果可靠性由樣品采集過程決定，因此要求在采集過程中對于不確定度有充分而又全面的分析[6]。在常規(guī)操作中，如果想要獲得理想的測定效果，就必須提高檢測質(zhì)量。這要求檢測人員按照規(guī)定方法采集樣品（該文僅考慮了由采樣器的誤差引入的不確定度），選取符合規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，進(jìn)行溶液配置時(shí)操作規(guī)范仔細(xì)，計(jì)量器具應(yīng)當(dāng)使用檢定合格產(chǎn)品[7-9]。再者，消解樣品時(shí)要盡可能避免污染樣品，在保證樣品純度的前提下對樣品進(jìn)行回收處理以提高其回收率。最后一步則是選擇穩(wěn)定而又精密的實(shí)驗(yàn)儀器，注意使用儀器的規(guī)范操作[10]。

表3 廠房使用狀態(tài)對空氣質(zhì)量的影響（±s）

表3 廠房使用狀態(tài)對空氣質(zhì)量的影響（±s）

位置SO2（mg/m2）MnO2（mg/m2）CO2（%） 細(xì)菌總數(shù)（cfu/m2）空置廠房使用廠房t值P值0.101±0.012 0.136±0.013 1.896＞0.05 0.078±0.009 0.091±0.012 10.324＜0.05 0.062±0.013 0.064±0.015 1.553＞0.05 2668±646 4125±752 16.541＜0.05

對于工作場所的空氣污染需要采取多方面措施，主要包括以下幾方面內(nèi)容：①局部范圍內(nèi)除煙塵。該文中報(bào)道了局部加吸煙罩的改動(dòng)情況，采用局部通風(fēng)除塵系統(tǒng)，通風(fēng)管選擇單雙旋轉(zhuǎn)和固定式吸罩，且填充層有過濾出塵以凈化電焊煙塵。在使用局部內(nèi)除煙塵后，車間的濃度為3.1 mg/m3，已符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[11]。企業(yè)使用兩套局部罩式機(jī)械通風(fēng)排煙系統(tǒng)，沒有變頻裝置，將通風(fēng)管道置于車間上方，并且風(fēng)機(jī)含有凈化系統(tǒng)[12]。通過對電焊煙塵濃度的測定發(fā)現(xiàn)，開啟風(fēng)機(jī)和關(guān)閉風(fēng)機(jī)時(shí)濃度變化明顯。當(dāng)開啟風(fēng)機(jī)后排煙效果十分差，超標(biāo)率可達(dá)75%；MnO2含量較不開機(jī)時(shí)超標(biāo)率為60%。并且關(guān)于此方面有所報(bào)道，企業(yè)車間熔接工序電焊作業(yè)點(diǎn)上全部設(shè)置有吸式局部排風(fēng)罩，當(dāng)風(fēng)罩運(yùn)行時(shí)對10個(gè)采樣點(diǎn)的TWA和STEL值進(jìn)行測定，結(jié)果表明有6個(gè)不達(dá)標(biāo)，即合格率為40%[13]。②將局部吸風(fēng)和全面排風(fēng)結(jié)合。某集裝箱制造公司電焊煙塵防護(hù)設(shè)施在總成車間進(jìn)行安裝，拼焊工段采取此類措施，電扇吹風(fēng)、頂板線采用局部抽風(fēng)除塵排毒等；還有一部分電焊作業(yè)崗位設(shè)有通風(fēng)除塵裝備；在車間屋脊上安裝自然通風(fēng)裝備。結(jié)果都表明總成車間電焊煙塵濃度仍處于較高水平，14個(gè)電焊作業(yè)崗位中有13個(gè)崗位的電焊煙塵濃度超過規(guī)定值。以電風(fēng)扇吹風(fēng)降低煙塵濃度效果最差。這是因?yàn)殡婏L(fēng)扇只是將電焊煙塵吹散，并不能真正送來風(fēng)，即不是真正意義上的機(jī)械通風(fēng)，因此車間工人仍處于高濃度煙塵環(huán)境中。③采用綜合手段出煙塵。丘創(chuàng)逸[13]曾報(bào)道某企業(yè)電焊煙塵綜合治療控制效果的案例。該企業(yè)采用總體通風(fēng)、局部罩式吸煙和局部新鮮空氣送風(fēng)相結(jié)合的技術(shù)，將總體通風(fēng)利用自然風(fēng)送入車間，而且車間外圍兩側(cè)固定窗全部換為百葉窗以增加車間的自然通風(fēng)量。另外，在焊接線上方安置無動(dòng)力風(fēng)機(jī)和屋頂軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)。不僅如此，采用吸煙罩達(dá)到局部排煙目的外，安裝僅焊點(diǎn)移動(dòng)式吸煙罩和上方式傘形吸煙罩，下送風(fēng)式進(jìn)行新鮮空氣送風(fēng)。④新技術(shù)除煙塵。首先是渦輪風(fēng)機(jī)技術(shù)。有研究人員使用渦輪排風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，安裝渦輪排風(fēng)機(jī)在車間的頂部，特點(diǎn)是只需要微風(fēng)或者是工作場作內(nèi)外的溫差超過1℃，就能夠輕盈轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)有效進(jìn)行運(yùn)作，在排出二氧化錳的過程當(dāng)中，不會生成噪聲產(chǎn)生，也無需額外的能源供應(yīng)。有研究人員在工作場所安裝渦輪排風(fēng)機(jī)之后，檢測空氣質(zhì)量并進(jìn)行對比，結(jié)果提示二氧化錳的濃度顯著下降。其次是等離子體及技術(shù)。等離子體除二氧化錳的基本原理是，電場作用之下生成高能電子，從而使得氣體當(dāng)中的電離形成正離子以及負(fù)離子，氣體電離后電場分布不同引起離子濃度差，這樣一來就使得離子擴(kuò)散，從而將電荷傳傳遞到粉塵粒子，粉塵顆粒能夠電荷。大量的正離子以及負(fù)離子，在電場作用下向著相異電極的方向移動(dòng)，因?yàn)楹卸趸i的煙塵絕大部分的直徑低于0.2 μm，所以對于擴(kuò)散電荷有著重要的價(jià)值，電荷粉塵能夠在脈沖電場作用下望著平行板狀的電極移動(dòng)從而捕集。研究人員報(bào)道除塵設(shè)計(jì)，在焊槍的頭部添加使用等離子環(huán)，借助于尖板放電結(jié)構(gòu)當(dāng)中的電場不均勻，構(gòu)造高強(qiáng)度電場，同時(shí)結(jié)構(gòu)比較簡單，能夠持續(xù)生成等離子體，從而增加離子電荷數(shù),使得離子以及塵粒徹底混合，加大塵粒以及離子碰撞的機(jī)會。再次是風(fēng)幕集煙塵風(fēng)機(jī)技術(shù)。除煙塵風(fēng)幕集煙塵原理簡而言之，是用風(fēng)形成的氣罩代替一般的固體吸塵罩。由于焊接煙塵屬氣熔膠狀態(tài)，在空氣中基本處于漂浮狀態(tài)，隨風(fēng)飄動(dòng)，不易沉降，集塵有一定困難。就除煙塵而言，首先是捕集煙塵，而后才是除煙塵的凈化。風(fēng)幕集煙塵著眼于此，改進(jìn)傳統(tǒng)的集塵方式。

綜上所述，電焊煙塵對人體的危害不容小覷，它在潛移默化之中損害人的身體。這是因?yàn)镸nO2超標(biāo)，在此環(huán)境下工作的工人直接受到傷害；再者，為凈化的煙塵如果向大氣中排放，將會造成環(huán)境污染，間接對人體健康造成威脅。所以應(yīng)當(dāng)重視MnO2的防治和處理。對于MnO2的防治有不同的方法，因而取得不同效果，而且對于MnO2的防治技術(shù)不斷發(fā)展，因此對于MnO2的處理就目前來看效果為不理想。由此看來，企業(yè)在有條件的情況下應(yīng)當(dāng)積極采取有效措施如，調(diào)整焊接工藝、使用低塵低毒焊接材料等，以便控制排放煙塵的量。一般建議采用綜合通風(fēng)凈化手段，以局部通風(fēng)為主，全部通風(fēng)為輔為出發(fā)點(diǎn)，合理布置吸煙罩，因地制宜即可。

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