手机组装车间空气中主要挥发性有机物的同时测定技术及应用

王 刚 薛 珊

(1.郑州市职业病防治所，河南 郑州 450053;2.河南交通职业技术学院，河南 郑州 450000)

随着iphone等智能手机和平板电脑的广泛流行，电子制造企业中广泛大量使用的有机溶剂引发的职业中毒事件繁多，造成不良后果，社会反响很大［1，2］。车间空气中挥发性有机物的主要来源于生产工艺中使用的有机溶剂或基础原料。职业卫生标准《工作场所空气有毒物质测定》对于有机溶剂类化合物的测定方法多为单组分的气相色谱法，在色谱柱、柱温、检测室温度、汽化室温度、氮气流量都有所不同，而在实际工作岗位空气中毒物是同时存在的。本研究以国家职业卫生标准方法为基础［3－5］，对标准方法中的检测条件做了进一步的修改优化，根据我们日常工作有关资料和常见的工作场所空气状况，选取了毒性较大的11种有机物，对其毛细管气相色谱法快速定性定量技术进行了研究。并利用此方法对某著名手机组装企业车间空气状况进行了采样和检测。

一 材料与方法

1.原理。空气中正戊烷、乙酸乙酯、苯、环己烷、甲基丙烯酸甲酯、正庚烷、甲苯、乙苯、对/间二甲苯、邻二甲苯通过活性炭吸附，经CS2溶剂解吸，DB－1柱分离，FID检测器检测。以保留时间定性，峰面积定量。

2.仪器。Varian 450－GC气相色谱仪;XR5000型空气采样器，流量范围10～200m l/min;GH－1型溶剂解吸活性炭管，100mg/50mg活性炭;1.5m l溶剂解吸瓶;10ul微量注射器。

3.试剂。正戊烷、乙酸乙酯、苯、环己烷、甲基丙烯酸甲酯、正庚烷、甲苯、乙苯、对/间/邻二甲苯和二硫化碳均为色谱纯。

4.色谱条件。色谱柱:DB－1石英毛细管柱(30m×0.25mm×1.0μm);升温程序:初温60℃，5℃/min升至85℃，然后以20℃/min升至110℃，保持4min;进样口温度:150℃;检测器温度:250℃;载气:氮气，流量1.0ml/min;氢气流量30ml/min;空气流量300ml/min;尾吹气(氮气)流量28ml/min;进样方式:分流进样，分流比10:1，进样量:1.0μl。

5.样品采集。在采样地点，用小砂轮割开活性炭吸附管两端，与采样泵进气口连接，并垂直放置，以100m l/min的流速采集15min空气样品，同时做样品空白。采样后将管的两端封闭，带回实验室分析。

6.测定方法

(1)样品处理。将采过样的活性炭倒入溶剂解析瓶中，加入1.0m l二硫化碳，封闭后振摇1min，放置解吸30min。解吸液供测定。

(2)样品空白。将活性炭管带至采样点，除不连接采集器采集空气外，其余操作同样品，作为样品空白。

(3)标准曲线。加少量二硫化碳于5ml容量瓶中，用微量注射器准确加入适量各有机物标准溶液，用二硫化碳稀释至刻度，即为混标储备液。然后用二硫化碳稀释为不同浓度的混标应用液，分别进样1.0μl，每个浓度重复测定3次。以测得标准系列的峰面积均值对应各标准溶液浓度(μg/m l)绘制标准曲线。

(4)样品测定。用测定标准系列的操作条件测定样品和样品空白的解吸液;测得的样品峰面积减去样品空白的峰面积后，由标准曲线查得各有机化合物的浓度(μg/ml)。

(5)计算按下式计算空气中各有机物的浓度:

C=(c1+c2)×v/V×D式中:C——空气中各有机物的浓度，mg/m3;c1、c2——测得前后段活性炭解吸液中各有机物的浓度，μg/ml;v——解吸液体积，1ml;V——采样体积，L;D——解吸效率，%。

二 结果与讨论

1.色谱条件的选择。根据化合物极性，选择DB－5、DBFFAP、VF－5ms等毛细管柱进行分离性能比较，另对色谱柱升温程序、流速、分流比等色谱参数也进行了优化研究。发现DB－FFAP色谱柱出峰时间短、分离度好且在整个目标化合物浓度范围内具有良好的基线分离。各组分的标准色谱图见图1。

图1 有机物标准色谱图

2.线性范围及检出限。各组分在各自浓度范围内均具有良好的线性关系，相关系数均大于0.9990;方法的最低检出限以仪器3倍信噪比计，最低检出浓度以采集1.5L空气计算，结果见表1。

表1 各组分线性范围、回归方程、相关系数及检出限

3.方法的精密度及解吸效率。取高、中、低3个浓度的混合标准溶液，重复测定6次，计算其相对标准偏差(RSD)为1.0%～2.4%。取18支活性炭管分3组分别加入混合标准溶液，放置过夜后进行解吸和测定，各组分平均解吸效率为95.1%～103.7%，详细结果见表2。

表2 各组分的精密度及解吸效率试验结果(n=6)

4.方法实际应用。用本方法在2012年对某代工厂不同厂区手机组装生产线的空气进行采样测定，检出结果为:A厂区共设置了110个采样点，采集样品数480个，其中检出正戊烷154个(最高值为3.21mg/m3)，乙酸乙酯89个(最高值为3.21mg/m3)，苯137个(最高值为1.14mg/m3)，环己烷272个(最高值为79.32mg/m3)，甲基丙烯酸甲酯27个(最高值为0.56mg/m3)，正庚烷430个(85.17mg/m3)、甲苯362个(最高值36.35mg/m3)、乙苯200个(最高值2.65mg/m3)、二甲苯315个(最高值22.39mg/m3);B厂区共设置了354个采样点，采集样品数359个，其中检出正戊烷样品5个(最高值为0.9mg/m3)，环己烷样品148个(最高值为1.4mg/m3)，甲基丙烯酸甲酯样品1个(最高值为1.1mg/m3)，正庚烷样品346个(37.4mg/m3)、甲苯样品59个(最高值0.2mg/m3)、乙苯样品6个(最高值0.2mg/m3)、二甲苯76个(最高值0.9mg/m3)，其他各挥发性有机物的浓度均小于方法最低检出浓度。所有样品检测结果均未超过职业卫生接触限值的要求。

三 结论

以二硫化碳为解吸液，DB－1毛细管色谱柱分离检测工作场所空气中挥发性有机物，方法分离度好，灵敏度高，操作简便，11种有机化合物在10min内色谱峰均已流出，各技术参数符合职业卫生标准制定指南要求［6］。涵盖了我国职业卫生标准工作场所有害因素职业接触限值(GBZ 2－2007)中烷烃类化合物、芳香烃类化合物、饱和脂肪族酯类化合物的测定，在电子设备组装生产线的工作场所空气中挥发性有机物危害因素监测的常规分析和快速分析上非常实用。

［1］何凤生，中华职业医学［M］.北京:人民卫生出版社，1999.434－533.

［2］李德良，李荣国.某精密电子公司职业病危害因素检测结果分析.2011年全国职业病学术交流会论文集.

［3］宋建成.由几起重大职业病危害事件引出的思考［J］.环境与职业医学，2003，20(4):315－316.

［4］GBZ/T 160 38－2007.工作场所空气中烷烃类化合物的测定方法［S］.

［5］GBZ/T 160 42－2007.工作场所空气中芳香烃类化合物的测定方法［S］.

［6］GBZ/T 160 63－2007.工作场所空气中饱和脂肪族酯化合物的测定方法［S］.

［7］GBZ/T 210－2008.职业卫生标准制定指南［S］.