表面擦拭采樣評估新能源動力行業(yè)工作場所鉛污染

黃志彬，王思捷，曾先哲，唐文娟，林嗣豪,3*

（1.泉州市安科職業(yè)衛(wèi)生技術(shù)服務(wù)有限公司，福建 泉州 362212；

2.福建省職業(yè)病與化學中毒預(yù)防控制中心，福建 福州 350000；3.香港中文大學,香港 999077）

鉛的主要吸收途徑除呼吸道吸入外，其他如食入或皮膚吸收也可能是重要途徑之一[1]，尤其在對兒童的鉛暴露評估中消化道食入更為重要。以往的采樣方式只關(guān)注空氣中的鉛濃度，忽略了鉛的其他吸收途徑如消化道，而且現(xiàn)場監(jiān)測往往因為各種客觀原因無法反映真實暴露情況。 擦拭采樣方法具有快速簡潔提供表面污染物信息的優(yōu)點，其作為一種重要的采樣技術(shù)手段，可用于評估各種污染沉積物的表面污染狀況。目前，國外及我國臺灣地區(qū)有將表面擦拭采樣方法運用于工作場所有毒有害物質(zhì)的暴露評估[1,2]，美國已經(jīng)制定了鉛表面污染的接觸限值（800ug/ft2, 約0.8ug/cm2），而我國目前尚無相關(guān)研究及相關(guān)標準。故本文選擇新能源行業(yè)中的高效電池生產(chǎn)企業(yè)工作場所，以表面擦拭采樣來評估不同區(qū)域表面鉛污染情況，用傳統(tǒng)空氣采樣方法評估作業(yè)環(huán)境中的鉛，同時檢查作業(yè)工人血鉛水平，探討其與兩種采樣方法測得的鉛濃度的相關(guān)性，以評估表面擦拭采樣方法在鉛暴露評估中的可行性。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象及采樣點的確定

選擇某高效電池生產(chǎn)企業(yè)作為現(xiàn)場調(diào)查對象，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查后，根據(jù)定點原則[3]選擇電池原料下料口工人休息處、過磅處、投料處、休息室、堆料處、爐前值班室、爐前及出料口前后共計8個區(qū)域13個空氣采樣點。將對應(yīng)崗位的所有作業(yè)工人47名作為血鉛水平檢測對象，平均年齡32.6±9.3歲，平均工齡8.2±4.7年， 其中男性31名，女性16名。

以區(qū)域空氣采樣點為基礎(chǔ)，選擇工人最可能接觸到的工作場所表面，以下料口臺面、過磅處窗臺、過磅處桌面、休息室茶幾、休息室沙發(fā)、休息室水壺蓋、堆料墻面1、堆料墻面2、爐前值班室桌面、爐前值班室墻角、爐前電源控制面、爐口投料操作室平臺、爐口投料操作室窗臺、出料口地面1、出料口地面2為表面擦拭采樣點，共計30個擦拭點。

1.2 現(xiàn)場采樣方法

1.2.1 空氣采樣

采集時，將空氣采樣泵連接濾膜夾，調(diào)節(jié)采樣泵流量至1 L/min，置于所選定的采樣點，連續(xù)采集2h樣品。采集結(jié)束后，將濾膜取出向內(nèi)對折2次，放入清潔樣品袋中送回實驗室檢測。

1.2.2 表面擦拭采樣方法

采樣工具及用品：帶10 cm×10 cm大小孔的硬紙板、直徑約為7.5 cm的濾膜、去離子水、鑷子、手套、樣品袋等。

本次鉛表面擦拭采樣是在10 cm×10 cm的面積上用濕性擦拭采樣的方法[4]，具體過程如下：

采樣前，先將各濾膜干燥并稱重，然后在同一區(qū)域同一表面相鄰位置放置兩塊硬紙板，距離不超過5厘米，采樣者帶上手套，用2 mL去離子水浸潤濾膜以備采樣。

采樣時，采樣者用大約為1 kg/cm2的力度（手指壓力約為100±10 Kpa），將濾膜沿著硬紙板孔的四周，按照逆時針的方向，由外向內(nèi)擦拭，直至擦拭完整個紙板孔內(nèi)的區(qū)域。此時，將濾膜紙向內(nèi)對折1次后，重復(fù)擦拭，直至擦拭完整個紙板孔內(nèi)的區(qū)域。

采樣后，將濾膜紙再向內(nèi)對折1次，放入清潔樣品袋中送回實驗室檢測。用相同步驟擦拭另一塊紙板孔內(nèi)的粉塵。

1.3 實驗室檢測

依據(jù)GBZ/T160.10-2004方法[5]，應(yīng)用UNICAM 929 原子吸收分光光度計進行樣品鉛的檢測。

稱重。采樣后，將樣品干燥并稱量，減去采樣前濾膜的重量，即得到采集的粉塵重量。

消化。樣品（濾膜）+5 mL消化液（0.5 mL高氯酸+4.5 mL硝酸），蓋上表面皿，在電熱板上緩緩加熱消解，保持溫度在200℃左右，至溶液無色透明近干為止。用1%硝酸溶液將殘液定量轉(zhuǎn)移入具塞刻度試管中，并稀釋至10.0 mL，搖勻供測定[5]。

工人血鉛水平的檢查按照WS/T20～1996 血中鉛的石墨爐原子吸收光譜測定方法進行[6]。

1.4 質(zhì)量控制與數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)場空氣采樣和表面擦拭采樣均設(shè)立了空白對照樣品，正式采樣前進行表面采樣的預(yù)試驗，同一表面擦拭者為同一人員，減少擦拭時用力程度不一帶來的誤差。血鉛水平檢測嚴格按照相應(yīng)實驗室認證的質(zhì)量管理體系進行質(zhì)量控制。數(shù)據(jù)經(jīng)核對無誤后錄入SPSS21.0,應(yīng)用ANOVA分析不同區(qū)域表面鉛濃度大小，以配對T檢驗分析表面擦拭采樣平行樣品結(jié)果的差異，表面擦拭采樣鉛濃度與空氣中鉛濃度的相關(guān)分析采樣Spearman 相關(guān)系數(shù)表示；以多元相關(guān)線性相關(guān)回歸分析表面擦拭采樣鉛濃度與作業(yè)工人血鉛水平的相關(guān)性。

2 結(jié) 果

2.1 不同區(qū)域表面擦拭鉛濃度比較

根據(jù)工作場所空氣采樣鉛濃度，將該電池生產(chǎn)企業(yè)的工作場所劃分為三個不同的區(qū)域，即休息室、過磅處和原料堆場為輕污染區(qū)，投料處、爐前值班室等為中度污染區(qū)，出料口和爐前為重污染區(qū)。三個區(qū)域不同表面擦拭采樣鉛濃度結(jié)果見表1，結(jié)果表明，工作場所各表面單位面積鉛濃度遠超出美國職業(yè)限值標準（0.8ug/cm2）；表面擦拭采樣可以區(qū)分出不同鉛污染區(qū)表面鉛的濃度（P＜0.01），其中爐前墻角、出料口等重污染區(qū)表面鉛濃度最高，而休息室和過磅處等表面鉛濃度相對較低。

表1 不同區(qū)域空氣鉛濃度及表面擦拭鉛濃度的比較（±s）

表1 不同區(qū)域空氣鉛濃度及表面擦拭鉛濃度的比較（±s）

注：*由于空氣樣本例數(shù)少，不做統(tǒng)計學處理；&擦拭采樣樣本每個區(qū)域為10對20份。

區(qū)域 空氣（mg/m3）,n=13 單位面積鉛濃度（ug/cm2）,n=60& 重量鉛濃度 (g/kg),n=60輕污染區(qū) 0.015±0.001 3.664±3.720 15.847±12.883中污染區(qū) 0.020±0.001 18.020±10.418 37.692±14.869重污染區(qū) 0.144±0.121 23.406±10.249 58.592±25.541 F-* 24.713 26.371 P-0.000 0.000

2.2 同一表面相鄰兩次擦拭采樣鉛濃度比較

比較同一區(qū)域同一表面相鄰兩次擦拭采樣的結(jié)果見表2，可以看出單位面積鉛濃度兩次擦拭結(jié)果有統(tǒng)計學差異(P＜0.05)，而重量濃度兩次擦拭結(jié)果無顯著差別異（P＞0.05)。

2.3 表面擦拭采樣與空氣采樣結(jié)果的相關(guān)分析

分別以單位面積和重量濃度表示擦拭采樣鉛濃度，分析相鄰兩次擦拭采樣平均鉛濃度與空氣中鉛濃度的相關(guān)性，結(jié)果表明，工作場所表面擦拭采樣鉛單位面積濃度、重量濃度與空氣中鉛濃度顯正相關(guān)(Pearson 相關(guān)系數(shù)分別為0.521和0.602,P＜0.01)，間接說明本次采用的表面擦拭采樣方法具有一定的效度。

2.4 表面擦拭采樣結(jié)果與工人血鉛水平的多因素相關(guān)分析

表2 同一表面兩次擦拭采樣結(jié)果比較（±s，n=30）

表2 同一表面兩次擦拭采樣結(jié)果比較（±s，n=30）

單位面積鉛濃度（ug/cm2） 重量鉛濃度 (g/kg)擦拭1 10.04±8.82 39.20±25.97擦拭2 13.35±12.25 35.55±25.09 t-2.273 0.811 P 0.031 0.424

以作業(yè)工人血鉛水平為應(yīng)變量，以性別、工齡（或者年齡）、所在區(qū)域表面擦拭采樣鉛濃度（單位面積/重量鉛濃度）為自變量，進行多元相關(guān)回歸分析，結(jié)果顯示，雖然表面擦拭采樣單位面積鉛的濃度與工人血鉛水平無明顯相關(guān)，但表面擦拭采樣鉛的重量濃度與工人血鉛水平有顯著的相關(guān)（P＜0.05），詳見表3。

表3 工人血鉛水平與表面擦拭采樣鉛濃度的多元線性分析結(jié)果

3 討 論

雖然我國目前尚未制定工作場所表面鉛污染的職業(yè)接觸限值，但參照美國的工作場所表面鉛的限值，該高效電池生產(chǎn)企業(yè)各工作場所不同表面鉛污染較嚴重，其對作業(yè)工人的健康影響不容忽視；因此應(yīng)對該企業(yè)工作場所各表面進行清潔，以減少鉛的非呼吸道暴露。根據(jù)空氣采樣鉛濃度，區(qū)分不同區(qū)域鉛的污染程度，結(jié)果表面擦拭采樣能較好地反映了各不同污染區(qū)域表面的鉛污染程度，進一步反映該方法具有較好的區(qū)分效度。同時，多元分析顯示的工人血鉛水平與表面擦拭采樣鉛的濃度呈正相關(guān)，亦進一步驗證該方法的效度。

表面擦拭采樣結(jié)果有兩種表示方式，一種是單位面積鉛含量（ug/cm2）,即從工作場所表面中單位面積沉積鉛的含量；另一種為重量濃度（g/kg），即表示在擦拭粉塵總量中污染物占的重量比[1]。表面擦拭采樣應(yīng)用單位面積表示，本次調(diào)查結(jié)果顯示同一表面相鄰的兩次擦拭采樣所測得粉塵中鉛濃度的差異大，對比現(xiàn)場的兩次擦拭方法，可能是因為采樣時現(xiàn)場的粉塵遠大于一張濾膜所能采集的量，且采樣時所用的力度可能存在差異，導(dǎo)致采樣后的殘量不同，因此用單位面積表示擦拭采樣結(jié)果，其重復(fù)性略差。而應(yīng)用重量濃度表示擦拭采樣結(jié)果，表示為粉塵中的鉛含量占所采集粉塵總量的百分比，排除了采樣時采樣力度和單位面積內(nèi)的粉塵殘留量的誤差，本次調(diào)查兩次擦拭采樣的結(jié)果在重量濃度之間無顯著差異，可以反映鉛表面擦拭采樣方法具有一定的可重復(fù)性。

表面擦拭采樣鉛濃度大小可以在一定程度反映工作場所過去一定時期內(nèi)鉛的沉積狀況，而空氣采樣結(jié)果只能反映采樣當天的工作場所鉛的暴露狀況。本次調(diào)查兩種表面擦拭采樣方法的兩種表示方法鉛濃度均與作業(yè)工人的血鉛水平有顯著相關(guān)，進一步說明表面擦拭采樣方法具有的有效性，即具有一定的內(nèi)容效度[7]。目前，表面采樣廣泛應(yīng)用于環(huán)境鉛積塵的暴露評估，尤其在評估兒童鉛暴露時更注重家庭積塵中鉛的含量，但未見在職業(yè)衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用，本次采樣的表面擦拭采樣方法雖具有一定的可重復(fù)性，但仍然存在一些影響因素，如采樣表面的構(gòu)造、質(zhì)地、采樣者擦拭的用力程度、使用的擦拭紙以及采樣的洗脫效率等因素[8-9]。另外作業(yè)工人本身的個人衛(wèi)生，如班后沖淋、飯前洗手等都可能影響鉛從非呼吸道暴露，從而影響其血鉛水平。本文研究可進一步推廣至各種經(jīng)皮吸收的有害物質(zhì)的暴露評估，如二甲基甲酰胺、二硫化碳、甲醇等，目前我國雖然制定了這些能經(jīng)皮吸收有害物質(zhì)的職業(yè)接觸限值，但在評估暴露時仍然使用空氣采樣，并非真正反映接觸者的暴露劑量。因此，應(yīng)用表面擦拭采樣方法對接觸者皮膚進行采樣，可以更為準確反映其暴露劑量[10,11]，并制定相應(yīng)的表面擦拭采樣標準方法，可為職業(yè)危害暴露評估方法開拓新的領(lǐng)域。

因此，擦拭采樣是一種較為有效、可信的采樣方法，其應(yīng)用廣泛，對于傳統(tǒng)的空氣采樣是一種重要補充，在我國建立針對工作場所有毒有害物質(zhì)特定的擦拭采樣方法，尤其揮發(fā)性低且能經(jīng)皮吸收的化學物質(zhì)或可沉積的氣溶膠等，相信是今后職業(yè)衛(wèi)生領(lǐng)域的一個新方向[12]。