郭德鵬,劉改生,楊智仲
(西山煤電(集團(tuán))有限責(zé)任公司職業(yè)病防治所,山西 太原 030053)
工作場(chǎng)所空氣中職業(yè)性有害因素三硝基甲苯,室溫下為白色結(jié)晶,熔點(diǎn)81.8 ℃,沸點(diǎn)240 ℃,水中溶解性較差,易溶于苯、丙酮等[1]。屬高毒物質(zhì),通過皮膚和呼吸道吸收使接觸者中毒,大量接觸會(huì)有頭暈、惡心、嘔吐等現(xiàn)象,甚至?xí)鹕裰静磺濉iL(zhǎng)期接觸三硝基甲苯會(huì)增加患貧血癥和肝功能不正常的機(jī)會(huì),對(duì)血液和肝臟、脾臟等有影響。工作場(chǎng)所空氣中三硝基甲苯的測(cè)定目前采用GBZ/T 160.74—2004《工作場(chǎng)所空氣中芳香族硝基化合物濃度的測(cè)定》中的氣相色譜法測(cè)定,空氣中蒸氣態(tài)三硝基甲苯用硅膠管采集,氣溶膠態(tài)用玻璃纖維濾紙采集,甲醇苯溶液解吸或洗脫后進(jìn)樣,經(jīng)FFAP 毛細(xì)管色譜柱分離,電子捕獲檢測(cè)器檢測(cè),以保留時(shí)間定性,峰高或峰面積定量。該方法主要存在幾個(gè)不足,基線波動(dòng)較大,峰形差,峰面積小,甚至不出峰,即使加大進(jìn)樣量,也不會(huì)有較大的改善。方法根據(jù)三硝基甲苯的性質(zhì),對(duì)三硝基甲苯的測(cè)定方法進(jìn)行研究,克服了現(xiàn)峰形差、峰面積小的不足,各項(xiàng)指標(biāo)能夠滿足檢測(cè)要求。
氣相色譜儀,美國(guó)安捷倫6890N 氣相色譜儀,帶電子捕獲檢測(cè)器;色譜柱:HP-5(5% 苯基)-二苯基甲基硅氧烷色譜柱(長(zhǎng)度:30.0 m,直徑:320 μm,膜厚:0.25 μm,柱溫:250 ℃);檢測(cè)器溫度:250 ℃;載氣流量:3 mL/min;自動(dòng)進(jìn)樣器,進(jìn)樣量為1.0μL。
甲醇苯溶液,取5 mL 甲醇用苯稀釋至100 mL。標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:國(guó)家認(rèn)可的三硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)溶液,標(biāo)準(zhǔn)值為0.99 mg/mL,用甲醇苯溶液100 倍稀釋后作為標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
在采樣點(diǎn),打開硅膠管兩端,安裝在大氣采樣器上,調(diào)整采樣器流量為200 mL/min,采集15 min 空氣樣品。注意采樣高度為呼吸帶高度。采樣結(jié)束,封閉硅膠管兩端,置清潔容器內(nèi)運(yùn)輸和保存[2]。樣品在室溫下可保存7 d。
將采樣后的硅膠放入溶劑解吸瓶中,加入2.0 mL甲醇苯溶液,超聲30 min,解吸液供測(cè)定。
用甲醇苯溶液稀釋三硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)溶液,配置質(zhì)量濃度為0、0.495、0.990、1.485、1.980 μg/mL 的三硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)系列。
將氣相色譜儀調(diào)節(jié)至最佳測(cè)定狀態(tài),柱溫采用程序升溫,100℃保持1 min,以20 ℃/min 的速度升至200 ℃,保持2 min。檢測(cè)器溫度設(shè)置為250 ℃;進(jìn)樣量為1.0 μL。測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列,每個(gè)濃度測(cè)定3 次。以峰面積均值對(duì)相應(yīng)的三硝基甲苯濃度(μg/mL)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
在相同條件下測(cè)定樣品和空白解吸液,測(cè)得樣品的峰面積值減去空白對(duì)照的峰面積值后,由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品的質(zhì)量濃度(μg/mL)。
按式(1)將采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)采樣體積。
式中:V0為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積,L;V 為實(shí)際采樣體積,L;t為采樣時(shí)的溫度,℃;P 為采樣時(shí)的大氣壓,kPa。
按式(2)計(jì)算空氣中待測(cè)物的濃度。
式中:C 為空氣中待測(cè)物的質(zhì)量濃度,mg/m3;c 為測(cè)得解吸液中待測(cè)物的質(zhì)量濃度,μg/mL;2 為解吸液的體積,mL;V0為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積,L;D 為解吸效率,%。
保留時(shí)間用于三硝基甲苯的定性,實(shí)驗(yàn)中,三硝基甲苯的保留時(shí)間為6.855 min,見圖1。
圖1 三硝基甲苯保留時(shí)間
實(shí)驗(yàn)配制了質(zhì)量濃度為0、0.495、0.99、1.485、1.98 μg/mL 的三硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)系列,進(jìn)樣后,標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖2。線性范圍為0 μg/mL~1.98 μg/mL,相關(guān)系數(shù)為0.999 0,滿足方法檢測(cè)要求。
圖2 三硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)曲線
精密度實(shí)驗(yàn)包括樣品處理和測(cè)定全過程,在相同條件下,對(duì)樣品進(jìn)行6 次測(cè)定,每次進(jìn)樣1.0 μL,以峰面積定量,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,方法的精密度為2.7%,滿足方法檢測(cè)要求,見表1。
表1 精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)
準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)通過樣品加標(biāo)回收法測(cè)定,向樣品中定量加入高濃度、中等濃度和低濃度的3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)定樣品溶液和加標(biāo)樣品溶液中三硝基甲苯的濃度,計(jì)算樣品加標(biāo)回收率。實(shí)驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度為90.9%~98.2%,平均加標(biāo)回收率為93.3%。
將高、低兩個(gè)濃度的三硝基甲苯分別加入6 支硅膠管中,密封保存,放置24 h 后,進(jìn)行檢測(cè),計(jì)算硅膠管的解吸效率,解吸效率≥90%。
檢出限實(shí)驗(yàn)由噪聲法確定[4],按照噪聲值的三倍峰高所對(duì)應(yīng)的濃度來確定方法的檢出限。本方法檢出限為2.5×10-4μg/mL;采樣體積以3 L 計(jì)算,確定本方法的最低檢出質(zhì)量濃度為1.7×10-4mg/m3。
本文方法解決了工作場(chǎng)所空氣中三硝基甲苯測(cè)定方法出峰小,甚至不出峰的缺點(diǎn),且出峰時(shí)間短、峰形好、重現(xiàn)性好,適合于工作場(chǎng)所空氣中職業(yè)性有害因素三硝基甲苯的檢測(cè)工作。