清远某涂料厂有害物质的实验室检测技术研究

＊骆俊儒 黎智怡 明剑辉

（ 清远市慢性病防治医院 广东 511500）

清远某涂料厂有害物质的实验室检测技术研究

＊骆俊儒 黎智怡 明剑辉

（ 清远市慢性病防治医院 广东 511500）

通常情况下，涂料厂油性涂料的生产过程中会产生多种有毒有害物质，如树脂粉尘、苯、甲苯、二甲苯等。这些粉尘、有毒有害元素与部分有机溶剂与工人长时间接触后会对人体健康产生严重威胁。本文以清远某涂料厂为实例，介绍了利用多种实验室检测技术实时监测多种有毒有害物质，为使有毒有害物质低于国家职业接触限值、保障工人生命健康提供有力的技术保障。

涂料厂；有毒有害；物质；检测

1.引言

涂料是一种用来涂覆在物体表面，能在表面起装饰或保护作用的连续薄膜，通常由有机溶剂与水作为溶剂，通过添加树脂、填料及相应助剂制备而成，性状多为粘稠液体。涂料在基建设施、船舶、汽车等行业中被广泛应用，我国涂料产量早在2009年就已跃居世界第一，主要产地包括珠三角、长三角地区。涂料的生产工序一般为配料、分散、研磨、灌装以及化验，整个过程使用的原料中含有多种有毒有害元素，与人体长期接触可能会对工人的身体健康产生危害。因此，涂料的安全生产必须被重视，对于涂料生产过程中可能产生的有毒有害元素也必须采用多种现代分析测试技术进行实时监控。

2.涂料中有害物质分类

（1）痕量重金属

痕量重金属对人体健康有很大影响，在一定浓度范围内，某些重金属可以是人体维持正常新陈代谢所必需的微量元素，然而一旦浓度超过人体耐受限度，就会引发严重的健康问题，甚至危及生命。涂料中常见的可溶性重金属有铅、镉、汞、铬等，如果人体摄入了过量的铅，会造成亚铁血红素合成困难，进而影响中枢神经系统、消化系统等；在涂料生产过程中产生的镉废尘如果与工人长期接触会对肾脏与肺造成长期损害；铬的化合物与皮肤长期接触会引发接触性皮炎或湿疹；如果重金属汞以蒸气的形式被人体摄入，会通过呼吸道被肺吸收，进而通过全身性血液循环扩散至脑组织，引发各种中枢神经系统疾病。涂料中的重金属可能在工人作业过程中在人体内长期蓄积，除了直接引发各种生理疾病，还会影响生育质量，造成罹患先天性疾病的下一代，引发严重的社会问题。因此，涂料的生产安全需要引起足够的重视，了解安全隐患的来源与种类，通过实验室技术实时检测监控，并及时采取相应措施。

用于着色的涂料中往往会含有微量的重金属杂质，如铅白、红丹、铅铬黄等，原因是其中的颜料是通过从对应金属矿物质中通过化学、物理手段而提炼制成的。另外，在生产着色涂料过程中会添加多种催化剂、防污剂与消光剂，这些杂质中也会含有多种重金属杂质，其中具体种类如下：

①铅化合物，在生产涂料时添加的常用聚合催化剂中往往含有大量铅化合物，这类催化剂有助于醇酸类涂料促进涂膜底层干燥并使最终形成的薄膜具有坚韧的硬度，进而提高漆膜的附着力。因此在工艺优化方面，此类催化剂的添加难以避免，需注意安全生产，避免工人摄入过量重金属铅。②汞化合物，少量助剂中可能含有汞，并在生产和使用过程中以蒸气形态进入人体，汞中毒多表现为消化道和肾脏损害。③锡化合物,有机锡在防污涂料中应用广泛,因其能对多种藻类均有防除效果，因此大多数防污剂都是有机锡化合物。④钴化合物,钴皂是最活泼的氧化型催干剂，能促进氧的吸收、过氧化物的形成和分解等。 着力及耐侯性。 廿杂质。此外，也来自于生产时加入的各种助剂，如催干剂、防污剂、消光剂和各种填料中所含杂质。⑤铜化合物,亚铜盐如氧化亚铜,硫氰酸亚铜是一种有效的防污剂，此外，无水硫酸铜也是一类常用的辅助防污剂，某些有机铜还能用作渗出助剂，起到增韧漆膜和增加防污剂渗出的效能。

(2)有机物质

该涂料厂的主要生产流程包括溶剂、颜料混合—搅拌—研磨分散—调漆，在这个过程中，作为主要溶剂的二甲苯、苯、甲苯以及汽油等会挥发至空气中，当在空气中浓度累积至一定值，长期以往会对工人的身体产生危害。

3.涂料中有害物质检测方法及步骤

(1)重金属测定前处理

目前市面常见的涂料都是以有机物为主要成分，因此在测定涂料中的重金属含量时需要进行必要的预处理，也作样品前处理。涂料样品的前处理有离心分离法、微波消融法等，目前实验室中应用最为广泛的前处理步骤是将涂料制成干涂膜，然后用稀酸液进行进一步处理，此时再用离心分离法得到样品上清液，再用进一步的方法进行测定。酸萃取法操作相对简单，相对误差可控且实验室操作流程容易统一，因此成为主流预处理方法，也是国际上惯用的测定涂料中可溶性重金属含量的前处理方法。如果单一地使用离心分离进行预处理，会造成分离不完全，相对误差过大导致最终测定结果不准确，因此离心分离法都是配合酸萃取法来对涂料样品进行预处理。

(2)重金属分析测定方法介绍

分光光度法的原理是通过测定样品在某一特定波长处或一定波长范围内的吸光度，进而对样品进行定性分析或定量分析的办法。用分光光度法测定可溶性重金属的一般方法为：首先将样品消解，目的是除去样品中存在的有机物成分。然后通过添加能与待测元素发生作用的显色剂，显色剂可与待测元素反应生成金属络合物或其他有色产物，最后利用分光光度计测定显色液的吸光度来间接测得待测元素的浓度。在测量条件一定、浓度范围一定的条件下，吸光度与待测元素的浓度会呈线性关系，在针对每一种待测元素测定好标准曲线后，得到线性关系式，再将测得的样品吸光度代入关系式中即可得到待测元素浓度。分光光度法的限制在于部分重金属元素的性质较为接近，导致其显色剂的选择性较差、选色条件过于苛刻影响测定。

(3)痕量重金属测定步骤

分别称取铅、镉、汞、铬的标准储备液10mL置于100 mL容量瓶中，再用2%稀硝酸进行稀释并定容至刻度、混匀。将各个待测元素浓度的标液配制为0.10、0.50、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0mg/L，并以2%硝酸作为空白溶液。

接下来，对采集的样品进行微波消解。具体步骤为：准确称取涂料样品0.2g并置于消解罐中，加入少量去离子水对样品进行润湿，再加入5mL硝酸并静置30分钟，再依次加入1mL双氧水与1mL HBF4，将罐盖拧紧并进行消解。消解完毕后，冷却后将样品转移至25mL容量瓶中并加入少量硝酸后，用去离子水定容待测。

在测定样品时，首先利用标准溶液测定出标准曲线，再保持同样条件测定消解液的谱线强度，利用标准曲线及公式可测得试样中重金属元素的含量。

(4)作业现场挥发性有机物测定方法

本文中，根据GBZ159-2004的要求进行采样，在工厂日常的生产过程中对苯、二甲苯、汽油与甲苯进行连续三天的现场采样，并对其按照GBZ/T 160.42-2007开展检测。具体过程为：利用活性炭管收集作业环境周围的挥发性有机物，经二硫化碳解吸后进样，再经色谱柱分离并用氢焰离子化检测器检测。

4.涂料厂有害物质测试结果分析

(1)痕量重金属测定结果分析

对于清远某涂料厂的产品进行了抽样分析，实验结果如表4-1

表4-1 四种主要重金属测定结果

将实验结果对比GB8581-2001发现，涂料产品中的重金属均低于国家含量限量规定，但是整体重金属含量仍偏高，需通过工艺改进尽可能少用含有重金属的助剂与无机颜料，从根本上保证生产安全。

(2)挥发性有机物测定结果分析

如表4-2，根据GBZ/T2.1-2007中的规定，工作场所中苯、甲苯、二甲苯与汽油的短时间接触容许浓度分别为10、100、100与300mg/m3，对比图中数据发现，该涂料厂的挥发性有机物浓度在标准范围内。

表4-2 挥发性有机物测定结果

5.结语

随着社会的飞速发展，人民生活水平的提高，涂料在市容建设、装修行业等被广泛应用。供不应求的涂料产品需求也催生了大量涂料厂的蓬勃发展，在大力发展相关行业的同时应遵守行业规范，遵守国家相关规定，安全生产，避免在生产过程中因工人接触过多可溶性重金属而引发职业病甚至安全事故。通过实验室技术对产品进行实时监控是有效的监测手段，对于重金属含量较高的产品应尽可能通过改进工艺，减少其重金属含量，保证产品不会引发安全问题，保证生产工人不会出现中毒事故。

[1]贺迅． 基于清洁生产的涂料污染治理及丙烯酸酯光固化涂料合成[D]．湖南大学,2016．

[2]郭亮． 搬迁后的涂料企业污染场地土壤中重金属分布规律研究[D]．吉林大学,2015．

(责任编辑 李田田)

Study of the Laboratory Testing Technique for the Poisonous Substance of One Coating Factory in Qingyuan City

Luo Junru,Li Zhiyi,Ming Jianhui
（Chronic Disease Prevention and Treatment Hospital, Guangdong, 511500）

In normal condition,in the production process of coating factory’s oily coating,various poisonous and harmful substance will be produced,ike, resin dust,benzene, toluene,xylene etc. These dust,poisonous and harmful substance mix with partial organic solvent and if the workers contact with these substances for a long period,they will threaten people’s health seriously.In this paper,taking one coating factory in Qingyuan city as he practical example,it has introduced taking advantage of many laboratory testing techniques to take real-time monitoring of many poisonous and harmful substance,so that to make the quantity of poisonous and harmful substance be lower than the national occupational exposure limit alue,besides,provide technological guarantee for worker’s life and health.

coating factory;poisonous and harmful;substance;detection

T

A

骆俊儒( 1983～)，男，清远市慢性病防治医院；研究方向：职业卫生。