基本信息
ICS 13.100 C 52
中華人民共和國國家職業衛生標準 GBZ/T 300.15—2017 代替GBZ/T 160.10—2004《工作場所空氣有毒物質測定 第15部分:鉛及其化合物》(Determination of toxic substances in workplace air—Part 15: Lead and its compounds)由中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會於2017年11月09日發佈,自2018年05月01日起實施。
前言
本部分爲GBZ/T 300的第15部分。
本部分按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。
本部分代替GBZ/T 160.10—2004《工作場所空氣有毒物質測定鉛及其化合物》。本部分與GBZ/T 160.10—2004相比,主要修改如下:
——刪除了鉛的氫化物-原子吸收光譜法和微分電位溶出法;
——增加了待測物的基本信息;
——改進了空氣採樣和標準系列濃度的表達;
——補充了樣品空白要求和方法性能指標。
本部分中的主要起草單位和主要起草人:
——鉛及其化合物的酸消解-火焰原子吸收光譜法
主要起草單位:安徽省疾病預防控制中心。主要起草人:陳緋、裴鎇。
——鉛及其化合物的溶劑洗脫-雙硫腙分光光度法
主要起草單位:陝西省疾病預防控制中心。
主要起草人:徐方禮。
——四乙基鉛的溶劑解吸-石墨爐原子吸收光譜法
主要起草單位:山東省青島市疾病預防控制中心。主要起草人:賀寶芝、劉鋼柱。
本部分所代替標準的歷次版本發佈情況爲:
——GB/T 16009—1995;
——GB/T 16010—1995;
——GB/T 16011—1995;
——GBZ/T 160.10—2004。
標準正文
工作場所空氣有毒物質測定 第15部分:鉛及其化合物
1 範圍
GBZ/T 300的本部分規定了工作場所空氣中鉛及其化合物的酸消解-火焰原子吸收光譜法和溶劑洗脫一雙硫腙分光光度法,四乙基鉛的溶劑解吸-石墨爐原子吸收光譜法。
本部分適用於工作場所空氣中鉛及其化合物(包括鉛塵、鉛煙和四乙基鉛等)濃度的檢測。
2 規範性引用文件
下列文件對於本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用於本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用於本文件。
GBZ 159 工作場所空氣中有害物質監測的採樣規範
GBZ/T 210.4 職業衛生標準制定指南 第4部分:工作場所空氣中化學物質的測定方法
3 鉛及其化合物的基本信息
鉛及其化合物的基本信息見表1。
鉛及其化合物的基本信息
化學物質 | 化學文摘號 (CAS號) | 元素 符號 | 相對原子質量 |
鉛 (Lead) | 7439-92-1 | Pb | 207.2 |
四乙基鉛 (Tetraethyllead) | 78-00-2 | Pb(C2H5)4 | 323.44 |
4 鉛及其化合物的酸消解-火焰原子吸收光譜法
4.1 原理
空氣中氣溶膠態鉛及其化合物(包括鉛塵和鉛煙等)用微孔濾膜採集,酸消解後,用乙炔-空氣火焰原子吸收分光光度計,在283.3 nm波長下測定吸光度,進行定量。
4.2 儀器
4.2.1 微孔濾膜,孔徑0.8μm。
4.2.2 大采樣夾,濾料直徑爲37 mm或40 mm。
4.2.3 小採樣夾,濾料直徑爲25 mm。
4.2.4 空氣採樣器,流量範圍爲0 L/min~2 L/min和0 L/min~10 L/min。
4.2.5 燒杯,50 mL。
4.2.6 控溫電熱器。
4.2.7 具塞刻度試管,5 mL。
4.2.8 容量瓶,50 mL。
4.2.9 原子吸收分光光度計,具乙炔-空氣火焰燃燒器和鉛空心陰極燈。
4.3 試劑
4.3.1 實驗用水爲去離子水,用酸爲優級純。
4.3.2 消解液:1體積高氯酸(ρ20=1.67 g/mL)與9體積硝酸(ρ20=1.42 g/mL)混合。
4.3.3 硝酸溶液,1%(體積分數)。
4.3.4 標準溶液:用硝酸溶液稀釋國家認可的鉛標準溶液成100.0μg/mL標準應用液。
4.4 樣品的採集、運輸和保存
4.4.1 現場採樣按照GBZ 159執行。
4.4.2 短時間採樣:在採樣點,用裝好微孔濾膜的大采樣夾,以5.0 L/min流量採集15 min空氣樣品。
4.4.3 長時間採樣:在採樣點,用裝好微孔濾膜的小採樣夾,以1.0 L/min流量採集2 h~8 h空氣樣品。
4.4.4 採樣後,打開採樣夾,取出微孔濾膜,接塵面朝裏對摺兩次,放入清潔的塑料袋或紙袋中,置清潔容器內運輸和保存。樣品在室溫下可長期保存。
4.4.5 樣品空白:在採樣點,打開裝好微孔濾膜的採樣夾,立即取出濾膜,放入清潔的塑料袋或紙袋中,然後同樣品一起運輸、保存和測定。每批次樣品不少於2個樣品空白。
4.5 分析步驟
4.5.1 樣品處理:將採過樣的微孔濾膜放入燒杯中,加入5 mL消解液,蓋上表面皿,在控溫電熱器上200℃左右緩緩消解至溶液近幹爲止。取下,稍冷,用硝酸溶液將殘液定量轉移入具塞刻度試管中,並稀釋至5.0 mL,樣品溶液供測定。若樣品溶液中鉛濃度超過測定範圍,用硝酸溶液稀釋後測定,計算時乘以稀釋倍數。
4.5.2 標準曲線的製備:取5支~8支50 mL容量瓶,分別加入0.0 mL~10.0 mL鉛標準應用液,用硝酸溶液定容,配成0.0μg/mL~20.0μg/mL濃度範圍的鉛標準系列。將原子吸收分光光度計調節至最佳測定狀態,在283.3 nm波長下,用乙炔-空氣貧燃氣火焰分別測定標準系列各濃度的吸光度。以測得的吸光度對相應的鉛濃度(μg/mL)繪製標準曲線或計算迴歸方程,其相關係數應≥0.999。
4.5.3 樣品測定:用測定標準系列的操作條件測定樣品溶液和樣品空白溶液,測得的吸光度值由標準曲線或迴歸方程得樣品溶液中鉛的濃度(μg/mL)。
4.6 計算
4.6.1 按GBZ 159的方法和要求將採樣體積換算成標準採樣體積。
4.6.2 按式(1)計算空氣中鉛的濃度:
式中:
C——空氣中鉛的濃度,單位爲毫克每立方米(mg/m3);
5——樣品溶液的體積,單位爲毫升(mL);
C0——測得的樣品溶液中鉛的濃度(減去樣品空白),單位爲微克每毫升(μg/mL);
V0——標準採樣體積,單位爲升(L)。
4.6.3 空氣中的時間加權平均接觸濃度(CTWA)按GBZ 159規定計算。
4.7 說明
4.7.1 本法按照GBZ/T 210.4的方法和要求進行研製。本法的檢出限爲0.06μg/mL,定量下限爲0.2μg/mL,定量測定範圍爲0.2μg/mL~20μg/mL;以採集75L空氣樣品計,最低檢出濃度爲0.004 mg/m3,最低定量濃度爲0.013 mg/m3;平均相對標準偏差爲4.0%,平均採樣效率98.5%。
4.7.2 微孔濾膜在使用前應測定其空白,若空白高,可用硝酸溶液洗滌、晾乾後使用。
4.7.3 本法測得的是總鉛,不能分別檢測鉛塵和鉛煙及其他鉛化合物。
4.7.4 樣品也可採用微波消解法。
4.7.5 樣品溶液中含有100μg/mLSn4+或Zn2+會產生一定的正干擾;在微酸性溶液中,W6+也有干擾,加入酒石酸可消除。
4.7.6 在檢測低濃度鉛時,本法也可使用217.0 nm進行測定,但要注意共存物的干擾。
5 鉛及其化合物的溶劑洗脫-雙硫腙分光光度法
5.1 原理
空氣中鉛煙和鉛塵用微孔濾膜採集,硝酸溶液洗脫後,鉛離子在pH 8.5~11.0溶液中與雙硫腙反應生成的雙硫腙鉛紅色絡合物,氯仿萃取後,用分光光度計在520 nm波長下,測定萃取液的吸光度,進行定量。根據分析步驟不同,可分爲混色法和單色法:
a) 混色法:用雙硫腙氯仿溶液萃取後,在綠色雙硫腙與紅色雙硫腙鉛共存下測定吸光度,進行定量;
b) 單色法:在雙硫腙氯仿溶液萃取後,用洗除液洗去剩餘的綠色雙硫腙後,測定紅色雙硫腙鉛的吸光度,進行定量。
5.2 儀器
5.2.1 微孔濾膜,孔徑0.8μm。
5.2.2 大采樣夾,濾料直徑爲37 mm或40 mm。
5.2.3 小採樣夾,濾料直徑爲25 mm。
5.2.4 空氣採樣器,流量範圍0 L/min~2 L/min和0 L/min~10 L/min。
5.2.5 燒杯,50 mL。
5.2.6 控溫電熱器。
5.2.7 具塞比色管,25 mL。
5.2.8 分光光度計,具1 cm比色皿。
5.3 試劑
5.3.1 實驗用水爲去離子水,試劑和酸爲優級純。
5.3.2 硝酸溶液A,3%(體積分數)。
5.3.3 硝酸溶液B,1%(體積分數)。
5.3.4 雙硫腙氯仿溶液:用氯仿溶解雙硫腙,配成於500 nm波長下測量透光度爲60%的溶液,溶液應爲翠綠色。儲存在棕色瓶中,置於冰箱內保存。
5.3.5 酚紅溶液,0.4 g/L:0.04 g酚紅放在小乳鉢中,加少量水研磨溶解後,轉移入100 mL容量瓶中,加水至刻度。
5.3.6 檸檬酸銨溶液,500 g/L。
5.3.7 鹽酸羥胺溶液,200 g/L。
5.3.8 氰化鉀溶液,100 g/L。
5.3.9 洗除液:1 mL氰化鉀溶液和3 mL氨水混合後,用水稀釋至100 mL。
5.3.10 標準溶液:用硝酸溶液B稀釋國家認可的鉛標準溶液成10.0μg/mL鉛標準應用液。
5.4 樣品的採集、運輸和保存
5.4.1 現場採樣按照GBZ 159執行。
5.4.2 短時間採樣:在採樣點,用裝好微孔濾膜的大采樣夾,以5.0 L/min流量採集15 min空氣樣品。
5.4.3 長時間採樣:在採樣點,用裝好微孔濾膜的小採樣夾,以1.0 L/min流量採集2 h~8 h空氣樣品。
5.4.4 採樣後,打開採樣夾,取出微孔濾膜,接塵面朝裏對摺兩次,放入清潔的塑料袋或紙袋中,置清潔容器內運輸和保存。樣品在室溫下可長期保存。
5.4.5 樣品空白:在採樣點,打開裝好微孔濾膜的採樣夾,立即取出濾膜,放入清潔的塑料袋或紙袋中,然後同樣品一起運輸、保存和測定。每批次樣品不少於2個樣品空白。
5.5 分析步驟
5.5.1 樣品處理:將採過樣的微孔濾膜放入燒杯中,加入20 mL硝酸溶液A,在控溫電熱器上緩緩煮沸約30 min。用硝酸溶液A將溶液定量轉移入具塞比色管中,濾膜留在燒杯內。待溶液冷卻後,再稀釋至25.0 mL。搖勻後,取10.0 mL樣品溶液於另一具塞比色管中,供測定。
5.5.2 標準曲線的製備:取5支~8支具塞比色管,分別加入0.0 mL~0.80 mL鉛標準應用液,各加硝酸溶液A至10.0 mL,配成0.0μg/mL~0.80μg/mL濃度範圍的鉛標準系列。
5.5.2.1 混色法:向各標準管中加入0.5 mL檸檬酸銨溶液、2滴鹽酸羥胺溶液和1滴酚紅溶液,搖勻;用氨水調溶液呈紅色,再多加2滴~3滴,使溶液pH爲9~10;加入0.5 mL氰化鉀溶液,搖勻;準確加入5.0 mL雙硫腙氯仿溶液,塞緊具塞比色管,振搖100次;放置10 min,棄去水層,取氯仿層,用分光光度計於520 nm波長下,分別測量標準系列各濃度的吸光度。以測得的吸光度對相應的鉛濃度(μg/mL)繪製標準曲線或計算迴歸方程,其相關係數應≥0.999。
5.5.2.2 單色法:向混色法所得的氯仿層中加入15 mL洗除液,塞緊具塞比色管,振搖50次;放置10 min,棄去水層,必要時可再洗1次。取氯仿層,用分光光度計於520 nm波長下,分別測量標準系列各濃度的吸光度。以測定的吸光度對相應的鉛濃度(μg/mL)繪製標準曲線或計算迴歸方程,其相關係數應≥0.999。
5.5.3 樣品測定:用測定標準系列的操作條件測定樣品溶液和樣品空白溶液。測得的吸光度值由標準曲線或迴歸方程得樣品溶液中鉛的濃度(μg/mL)。若濃度超過測定範圍,用氯仿稀釋後測定,計算時乘以稀釋倍數。
5.6 計算
5.6.1 按GBZ 159的方法和要求將採樣體積換算成標準採樣體積。
5.6.2 按式(2)計算空氣中鉛的濃度:
式中:
C——空氣中鉛的濃度,單位爲毫克每立方米(mg/m3);
25——樣品樣品溶液的體積,單位爲毫升(mL);
C0——測得的樣品溶液中鉛的濃度(減去樣品空白),單位爲微克每毫升(μg/mL);
V0——標準採樣體積,單位爲升(L)。
5.6.3 空氣中的時間加權平均接觸濃度(CTWA)按GBZ 159規定計算。
5.7 說明
5.7.1 本法按照GBZ/T 210.4的方法和要求進行研製。本法的定量下限爲0.05μg/mL,定量測定範圍爲0.05μg/mL~0.80μg/mL;以採集75 L空氣樣品計,最低定量濃度爲0.02 mg/m3;相對標準偏差爲0.9%~6.7%,平均採樣效率98.5%。
5.7.2 本法測得的是可溶於硝酸溶液(5.3.2)的鉛塵和鉛煙,不能分別檢測鉛塵和鉛煙及其它鉛化物。
5.7.3 本法最適宜的pH爲8.5~11.0,必須調節溶液pH在此範圍內。否則影響測定結果的準確性。
5.7.4 本法所用的試劑空白應低,否則必須提純。特別是雙硫腙,易被氧化。
5.7.5 在本法的pH條件下,加入氰化鉀後,除Bi、Sn、Tl外,大多數金屬離子不干擾測定。在pH 2~3時,用雙硫腙溶液預提取,可消除Bi和Sn的干擾。用強鹼性溶液對雙硫腙溶液進行反提取,可使Pb進入水層而與Tl分離。
5.7.6 本法使用氰化鉀等有毒化學物質,操作應遵循有關規定,並注意個體防護。
5.7.7 雙硫腙提純方法:稱取0.1 g雙硫腙,溶於50 mL氯仿中,置於250 mL分液漏斗中,每次用30 mL 1+100氨水溶液萃取2次~3次,合併氨水溶液;經過濾,用鹽酸酸化,析出雙硫腙;用氯仿萃取,得雙硫腙氯仿溶液,儲存在棕色瓶中,置於冰箱內保存。使用時用氯仿稀釋成所需溶液。
5.7.8 若檸檬酸銨含有鉛,需按下面操作除鉛:50 g檸檬酸銨溶於適量水中,倒入250 mL分液漏斗中,加幾滴酚紅溶液,用氨水調節溶液爲紅色,再多加幾滴氨水,使pH爲8.5~11.0;用適量雙硫腙氯仿溶液萃取鉛,直至雙硫腙氯仿溶液綠色不變爲止;再用氯仿萃取溶液中殘留的雙硫腙,直至氯仿層無色爲止;水層用水稀釋至100 mL。
6 四乙基鉛的溶劑解吸-石墨爐原子吸收光譜法
6.1 原理
空氣中的蒸氣態四乙基鉛用活性炭採集,酸解吸後,用石墨爐原子吸收分光光度計在283.3 nm波長下測定吸光度,進行定量。
6.2 儀器
6.2.1 活性炭管,熱解吸型,內裝100 mg活性炭。
6.2.2 空氣採樣器,流量範圍爲0 mL/min~500 mL/min。
6.2.3 溶劑解吸瓶,5 mL。
6.2.4 燒杯,50 mL。
6.2.5 控溫電熱器。
6.2.6 原子吸收分光光度計,具石墨爐原子化器、背景校正和鉛空心陰極燈。儀器操作參考條件:
a) 乾燥:80℃~120℃,20 s,保持20 s;
b) 灰化:400℃,保持30 s;
c) 原子化:2100℃,1s,停氣;
d) 淨化:2300℃,3s。
6.3 試劑
6.3.1 實驗用水爲去離子水,用酸爲優級純。
6.3.2 硝酸溶液,1%(體積分數)。
6.3.3 標準溶液:用硝酸溶液稀釋國家認可的鉛標準溶液成0.10μg/mL鉛標準應用液。
6.4 樣品的採集、運輸和保存
6.4.1 現場採樣按照GBZ 159執行。
6.4.2 短時間採樣:在採樣點,用活性炭管以300 mL/min流量採集15 min空氣樣品。
6.4.3 長時間採樣:在採樣點,用活性炭管以50 mL/min流量採集2 h~8 h空氣樣品。
6.4.4 採樣後,立即封閉活性炭管兩端,置清潔的容器內運輸和保存,樣品應儘快測定。
6.4.5 樣品空白:在採樣點,打開活性炭管兩端,並立即封閉,然後同樣品一起運輸、保存和測定。每批次樣品不少於2個樣品空白。
6.5 分析步驟
6.5.1 樣品處理:將採過樣的活性炭迅速放入裝有2.0 mL硝酸溶液的溶劑解吸瓶中,置超聲水浴中解吸30 min,樣品溶液供測定。
6.5.2 標準曲線的製備:取5支~8支1 mL容量瓶,分別加入0.0 mL~1.0 mL鉛標準應用液,用硝酸溶液定容,配成0.0μg/mL~0.10μLg/mL濃度範圍的鉛濃度標準系列。參照儀器操作條件,將原子吸收分光光度計調節至最佳操作條件,進樣20.0μL,在283.3 nm波長下,分別測定標準系列各濃度的吸光度。以測得的吸光度對相應的鉛濃度(μg/mL)繪製標準曲線或計算迴歸方程,其相關係數應≥0.99。
6.5.3 樣品測定:用測定標準系列的操作條件測定樣品溶液和樣品空白溶液,測得的吸光度值由標準曲線或迴歸方程得樣品溶液中鉛的濃度(μg/mL)。若樣品溶液中鉛濃度超過測定範圍,用硝酸溶液稀釋後測定,計算時乘以稀釋倍數。
6.6 計算
6.6.1 按GBZ 159的方法和要求將採樣體積換算成標準採樣體積。
6.6.2 按式(3)計算空氣中四乙基鉛(按Pb計)的濃度:
式中:
C——空氣中四乙基鉛的濃度(按Pb計),單位爲毫克每立方米(mg/m3);
2——樣品溶液的體積,單位爲毫升(mL);
C0——測得的樣品溶液中鉛的濃度(減去樣品空白),單位爲微克每毫升(μg/mL);
V0——標準採樣體積,升(L)。
6.6.3 空氣中的時間加權平均接觸濃度(CTWA)按GBZ 159規定計算。
6.7 說明
6.7.1 本法按照GBZ/T 210.4的方法和要求進行研製。本法的檢出限爲0.004μg/mL,定量下限爲0.013μg/mL,定量測定範圍爲0.013μg/mL~0.10μg/mL;以採集4.5 L空氣樣品計,最低檢出濃度爲0.002 mg/m3,最低定量濃度爲0.006 mg/m3;平均相對標準偏差爲8.2%,穿透容量(100 mg活性炭)爲0.063 mg(對汽油中的四乙基鉛),採樣效率爲97.1%~100%,平均回收率爲96.4%。
6.7.2 在採樣前,應測定每批活性炭管的空白值和解吸效率。若空白值較高,影響測定,這批活性炭管就不能使用。樣品溶液中活性炭懸浮顆粒較多時,可離心後取上清液測定。
6.7.3 若工作場所空氣中共存氣溶膠態鉛化合物,宜在活性炭管前串聯一支裝有濾料的採樣夾,以除去。若空氣中四乙基鉛濃度較高時,宜串聯兩支活性炭管採樣。