关于水气环境中石棉纤维的检测方法及标准化研究

陈晨

【摘要】石棉是天然的纤维状硅酸盐类物质的总称，主要就是由硅、氢、氧、钠、镁等多种不同类型的元素共同构成，如果按照实际含有的矿物成分和化学组成差异进行分类，就可以具体将石棉分为蛇纹石石棉和角闪石石棉两种重要类型。现阶段在实际生产和使用石棉材料期间，受到一定因素的限制，不可否认在使用石棉期间，极易对生态环境造成影响，甚至还会威胁人们健康。针对此种状况，需要对水汽环境中的石棉纤维进行检测，同时也要深入研究标准化内容，在逐步完成石棉纤维检测标准的基础上，提出具有配套性的石棉纤维检测方法，为后续做好生态环境保护工作创造条件。

【关键词】水气环境;石棉纤维;检测方法;危害隐患

【引言】石棉纤维自身的耐温性能非常强，化学性质也非常稳。我国工业生产期间非常注重石棉纤维的应用，但是其会对大气和水体造成污染。一旦人们将水气环境中的石棉纤维呼吸到体内，就会对身体健康造成影响。为了防止产生这些问题，就要严格按照标准要求对水气环境中的石棉纤维进行检测，并确定该项标准化检测要点。国内外各类企业在认识到石棉纤维对人体造成的不良影响之后，都在逐步减少石棉纤维的使用量，其产生的危害主要在于纤维，所以一定要对水气环境中的石棉纤维进行检测，降低石棉纤维危害性。本文从水气环境中的石棉纤维入手，结合石棉纤维的检测方法展开阐述，针对如何充分利用石棉不同环境样品的前处理方法、定量测定方法进行全面探讨。

1水气环境中的石棉纤维

1.1空气中的石棉纤维

空气中的石棉主要来自石棉开采、选矿以及加工过程。不仅如此，空氣中的石棉也与含石棉矿藏的土壤风化、石棉瓦好耗损、其他石棉制品的损坏等具有紧密关联。经过实践调查和研究，可知距离石棉厂300m处的大气石棉纤维含量非常高;生产石棉纺织品的降尘中含有接近30%的石棉颗粒;生产石棉水泥原料的工厂中，手工装袋和运输带装载的石棉粉尘浓度比较高。

1.2水中的石棉纤维

水中的石棉有可能来源于含有石棉的材料和矿石在水中分解过程、供水系统中石棉水泥管道的腐蚀剥落，石棉大气污染物沉降等。目前人们生活品质逐步提升，人们非常关注引用水中石棉污染问题，各个国家都在对供水中的石棉纤维含量进行检测。一旦在水中检测出含有石棉纤，就要限制替换供水系统中的石棉水泥管道的使用。目前我国在对水中的石棉纤维进行检测时，缺乏石棉纤维检测标准方法，在一定程度上影响着饮用水中石棉检测与控制工作质量。此外，也存在缺乏对我国饮用水中石棉污染情况的调查研究，不利于提升水中石棉纤维检测结果精准性。

2石棉纤维检测方法

现阶段国内外比较常用的石棉纤维检测方法，具体包括X射线衍射法（XRD）、偏光显微镜法（PLM）、相差显微镜法（PCM）、扫描电子显微镜法（SEM）、透射电子显微镜法（TEM）

等。除此之外，像红外广谱法（IR）、热分析法（TA）、中子活化分析法（NAA）等石棉纤维检测法，可以应用在环境和材料中的石棉纤维检测，但是这些检测方法目前仍然处于基础研究阶段，甚至还会在鉴定石棉纤维矿物这项工作中应用这些检测方法，这些问题导致现阶段还没有形成普遍适用的标准。不同类型的石棉纤维检测方法，具有不同的使用优势和适用范围。在XRD、SEM、TEM方法充分发挥应用作用的基础上，既能定性检测也能定量检测。在对水气环境中的石棉纤维进行定性检测间，可以应用PLM、IR、TA、NAA方法，对于PCM方法而言，一定要全面结合定性方法制定定量检测方案。在实际操作期间，非常关键的一项工作就是结合石棉分布环境和检测要求等多项内容进行分析，保证最终选择的检测方法具有针对性和科学性。目前在对水气环境中的石棉纤维进行检测期间，会将PCM、SEM等作为重要的检测方法。

2.1 XRD方法

一般状况下，都会将XRD检测方法应用在土壤、制品、粉状化妆品等多种不同类型的固体样品石棉纤维检测工作中，不仅能够精准的鉴定出石棉种类，也可以进行定量分析，在图一中将此种方法的应力测试结构展现出来。现阶段很多国家都在使用此种方法，但是其具有设备造价高和检测成本高的问题。

2.2 PLM方法

在对建筑材料、一般工业材料、化妆品等固体样品中的石棉纤维进行检测时，会应用PLM方法。考虑到在具体可以放大的倍数受限，极易产生检出限不高的问题，所以都会将PLM方法作为鉴定石棉纤维过程中的一种辅助性技术，如一些检测标准将PLM方法，引入并作为XRD方法的一种辅助定性方法。

2.3 PCM方法

在实际对水气环境中的石棉纤维进行检测时，会应用PCM方法，并且在很多同国家空气中石棉纤维检测标准中都在应用这种方法。细致研究这种类型和检测方法，可知PCM方法在应用期间，只能定量测定石棉纤维含量，存在无法精准鉴定石棉种类的弊端。在相关标准中分别对长度大于10μm和5μm 的石棉纤维进行了限值规定。在此种状况下，可以将PCM方法应用在相关样品大石棉纤维检测工作中。

2.4 SEM方法

在空气和水体石棉纤维检测工作中，正确应用SEM方法具有诸多优势。将SEM方法与其他类型的石棉纤维检测方法进行对比，了解到此种方法是我国和国外其他国家，研究非常多的一种石棉纤维检测方法，并且也具备较多标准[1]。此外，在开展样品前处理这项工作时应用该种方法，极易使处理程序换乱，进而就会导致石棉纤维折断，甚至还会产生温石棉分解问题，这样就会对水气环境中的石棉纤维检测结果精准性造成影响。

细致分析TEM方法和 SEM方法，可知这两种方法具有相似性，被高效应用在空气、水体中石棉纤维检测工作中。在国际上有很多标准，都以采用这种方式为主，但是在实际操作期间具体应用的设备价格非常昂贵，甚至也存在制样繁琐和对专业技术具有较高要求的问题。石棉纤维检测工作与其他类型的检测工作存在差异，其具有较强的特殊性，在单独使用某种检测方法期间，难以保证石棉纤维检测结果具有准确性。基于此，在对水气环境中的石棉纤维进行检测时，就要结合不同环境样品的特征、方法可行性等因素，选用具有针对性和科学性的检测方法，这也是石棉纤维检测方法研究工作中需要重点考虑的问题。

3石棉不同环境样品的前处理方法

石棉纤维检测工作中，比较常见的一种检测形式，就是对固体材料中的石棉纤维进行检测。固体样品按照试样的物理形态和材料种类，可以采用研磨、酸洗、灰化、烘干等前处理方法，这样能够有效去除干扰物质。我国实际开展的水气环境石棉纤维检测工作比较少，主要就是因为其样品具有特殊性，为了高效完成检测工作，就要做好采集和前处理这两个环节的工作。前处理程序与固体样品存在显著差异，较为常用的一种检测方法就是滤膜法，如通过过滤膜过滤空气和水样采集样品，在完成制样这项工作之后，还要充分利用PCM、SEM、TEM等设备观察计数。

例如：空气样品常见的一种前处理方法，就是空气样品通过一定流量的采样器并在滤膜上收集，之后再将滤膜液化透名，置于显微镜下完成石棉纤维计数观察这项工作。经常使用的滤膜具有多种不同类型，如硝酸纤维过氯乙烯濾膜等。对于不同种类的滤膜而言，具有不同种类的溶解透明方法。经常使用的有机溶剂，包括醋酸丁酯、三氯甲烷等多，主要应用目的就是保证石棉纤维能够在显微镜下清楚的呈现出来，并且也不能对纤维位置造成影响。基于此，为了能够提升前处理结果精准性和有效性，就要在实际开展前处理这项工作时综合考虑样品收集和观察效果这两项工作。

水体中石棉纤维检测的标准方法比较少，并且与之具有紧密关联的研究也非常少，特别是样品前处理方面的资料受限[2]。以EPA为例进行分析，可知此种类型的石棉纤维检测方法，主要就是将水样通过滤膜过滤，从而完成样品采集工作。在滤膜表面镀碳，也要在铜网上制样，之后再将滤膜放在TEM设备下进行观察等。在此期间，具体使用的滤膜是混合纤维素酯滤膜、聚碳酸酯滤膜。

4水气环境中石棉纤维定量方法

最初阶段我国在开展石棉纤维测定工作期间，是以质量浓度测定方法为主，在实际应用期间具有便于操作的优势，但是也存在无法精准区分粉尘样品中石棉纤维的弊端，这样将无法排除处石棉纤维以外的其他成分，这样就会对质量浓度法计算结果的精准性和可靠性造成影响。在图二中将显微镜下的石棉纤维配列情况展现出来，便于参考。在环境标准和检测技术不断完善和发展的趋势下，我国也在应用计数法替代原有的质量浓度法。空气中的石棉纤维计数原则，通常状况下都是参照国际公认的标准。水体中的石棉纤维，我国现阶段还不具备标准的测定方法，在EPA标准中明确规定饮用水中石棉检测综上和长度不能大于10μm。

结束语：

综上所述，石棉纤维是一种化学致癌物质，在开采、使用、废气处理等多个环节中都存在危险隐含。如果水气环境中存在过量的石棉纤维，就会对人体健康造成威胁。为了防止产生这项问题，就要严格按照标准要求对水气环境中的石棉纤维进行检测。结合不同检测要求，选择针对性检测方法，在提升检测结果精准性同时，推进各项检测方法向标准化方向转变。为了保证人们生产和生活安全，我国限制石棉纤维的使用量，制定完善的口气和水体石棉纤维检测方案，在有效去除石棉矿物质的基础上，建立符合我国实际发展状况的石棉污染控制策略。

参考文献：

[1]谢丹. 建筑涂料试验用无石棉纤维水泥板标准样品的定值[J]. 理化检验（物理分册），2019，55（4）：253-257.

[2]蒋兆强，邵迪初，程永然，等. 石棉及人造矿物纤维加工作业环境的粉尘纤维计数浓度检测及对比研究[J]. 中华劳动卫生职业病杂志，2020，38（9）：675-678.