化學毒物監測

化學毒物監測

對“潛在有毒化學品國際登記中心”(簡稱IRPTC)規定的192項有毒化學品進行的監測。其內容包括毒物的產量、消耗量、生產過程、進入環境的途徑及其濃度、環境轉歸,生物富集等的跟蹤監測。必要時,輔以哺乳動物的毒性實驗和特殊毒性對環境中生物體影響的研究,同時還要對這類毒物的溢出(某化學物質在環境中跑、冒、滴、漏等現象)、消除(包括循環、再生、灰化、深埋和化學分離等處理方法)進行監測。對含有毒物質的空氣、水、土壤和沉積物的採樣、預處理、分析技術等,要求採用經過驗證的標準化方法和技術。

基本介紹

  • 中文名:化學毒物監測
  • 外文名:Chemical toxi substance monitoring
  • 監測對象:有毒化學物質含量及變化過程
  • 監測方法:主要有四種
監測方法,分析評價步驟,

監測方法

工作場所有害物質的測定按GBZ 159<<工作場所空氣中有害物質監測的採樣規範》和GBZ 160<<工作場所空氣有毒物質測定》進行檢測,在無上述規定時,也可用國內外公認的測定方法執行。常見的化學有毒物質的實驗室檢測技術:分子光譜分析法、原子吸收和原子螢光光譜分析法、色譜分析法
(1)紫外可見分光光度法
根據被測物質在紫外可見光的特定波長處或一定波長範圍內光的吸收度對該物質進行定性定量分析的方法稱為紫外可見分光光度法,它是工作場所職業病危害化學因素檢測中常用的方法。具有靈敏度較高,測量精度好,操作簡便等優點,通常待測物質的含量為(1~10)%時,能夠用分光光度法準確測定,所以它主要用於測定微量組分,幾乎所有的無機離子和許多有機化合物均可以用分光光度法進行測定,若採用靈敏度高、選擇性好的有機顯色劑,並加入適當的掩蔽劑,一般不經過分離即可直接進行分光光度法測定,其方法的相對誤差通常為5%~10%。
將不同波長的單色光依次通過一定濃度的同一溶液,分別測定吸收度,然後以吸收度為縱坐標,波長為橫坐標描點畫圖即可得到一條吸收曲線即吸收光譜,如圖4—1所示。曲線顯示了物質對不同波長光的吸收情況,曲線上吸收值最大處所對應的波長稱最大吸收波長,用λmax表示,最大吸收波長在定量分析中可用來作測定波長。
紫外可見分光光度法定量的依據是朗伯一比爾定律。該定律表明:在一定條件下溶液對光的吸收度A與溶液濃度c和溶液層厚度b的乘積成正比。其數學表達式為A=kcb
式中k——吸收係數。
吸收係數k在給定條件下(單色光波長、溶劑、溫度)是物質的特徵常數,可作為定性依據。在吸收度與濃度之間的直線關係中,吸收係數k是斜率,是定量的依據,其數值越大則測定的靈敏度越高。
在朗伯一比爾公式,k值決定於c、b所用的單位,它與入射光的波長及溶液的性質有關。當濃度f單位為g/L、液層厚度b單位為cm時,常數k用a表示,此時稱為吸光係數,單位為L/g·cm。朗伯一比爾公式可表示為 A=abc
(2)紅外光譜
紅外光譜又稱分子振動轉動光譜,屬分子吸收光譜。樣品受到頻率連續變化的紅外光照射時,分子吸收其中一些頻率的輻射的能量,使振轉能級從基態躍遷到激發態,相應於這些區域的透射光強減弱,記錄透過率T%對波數或波長的曲線,即紅外光譜。
紅外光譜法是根據物質對紅外輻射的選擇性吸收特性而建立起來的光潛分析方法。主要用於化合物鑑定及分子結構表征,亦可用於定量分析。
由於輻射能和波數d呈線性關係,用波數描述吸收譜帶位置較為簡單,且便於和拉曼光譜進行比較,所以近年來的紅外光譜均採用均數等間隔分度。
(3)分子螢光光譜 .
當物質分子吸收了特徵頻率的光線,就由原來的基態能級躍遷至電子激發態的各個不同振動能級。激發態分子經與周圍分子撞擊而消耗了部分能量,迅速下降至第一電子激發態的最低振動能級,並停留約10S之後,直接以光的形式釋放出多餘的能量,迅速下降至第一電子基態的各個振動能級,此時所發射的光為螢光。
產生螢光的第一個必要條件足該物質的分子必須具有能吸收激發光的結構,通常是共軛雙鍵結構;第二個條件是該分子必須具有一定程度的螢光效率,即螢光物質吸光後所發射的螢光量子數與吸收的激發光的量子數的比值。使激發光的波長和強度保持不變,而讓螢光物質所發出的螢光通過發射單色器照射與檢測器上,即進行掃描,以螢光波長為橫坐標,以螢光強度為縱坐標作圖,即為螢光光譜,見圖4—6,又稱螢光發射光譜。螢光發射光譜的形狀與激發態的波長無關。利用某些物質分子受光照射時所產生的螢光的特性和強度,進行物質的定性分析或定量分析的方法,稱為分子螢光分析方法。
化學毒物監測
(4)色譜分析法
色譜法是一種具有高分離效能、高檢測性能、分析時間快速等特點的分離技術。它的分離原理為:混合物中各組分在兩相間進行分配,其中的一相固定不動,稱為固定相;另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體(氣體或液體),稱為流動相。當流動相中攜帶的混合物流經固定相時,其與固定相發生相互作用。由於混合物中各組分在性質和結構上的差異,與固定相之間產生的作用力的大小、強弱不同,隨著流動相的移動,混合物在兩相問經過反覆多次的分配平衡,使得各組分被固定相保留的時間不同,從而按一定次序由固定相中流出。與適當的柱後檢測方法結合,實現混合物中各組分的分離與檢測。兩相及兩相的相對運動構成了色譜法的基礎在同一推動力的作用下,不同組分在固定相滯留時間長短不同,從而按先後不同的次序從固定相中流出。這種分離技術稱為色譜法或色譜分析。

分析評價步驟

(1)根據監測的目的和要求確定採樣時間、樣本數。工作場所有毒有害物質的監測,需要根據監測工作的目的和要求進行組織安排,例如,監測目的是經常性職業衛生監督,還是抽樣調查或全面職業衛生普查,或是科學研究。不同的工作目的選取的樣本數和監測時間有所不同。
(2)根據擬分析的有毒物質選用採樣和監測儀器。由於不同的有毒有害物質的理化性質不同,需要根據有毒有害監測對象,選取不同的採樣儀器、監測儀器。
(3)根據分析監測對象選擇監測方法。由於不同的有毒有害物質在時間、空間的存在和分布特點不同,不同的有毒物質有不同的監測分析方法,包括監測時間、地點、位置、測定方法等。
(4)分析評價。我國對於工作場所中常見的有毒有害物質制定了職業衛生標準。在實際分析監測工作中,對於工作場所有毒有害物質的測定結果,要結合我國職業衛生標準進行評價。遇有超過我國職業衛生標準的情況,應進一步分析產生原因,提出整改意見和措施。對於我國暫時尚未制定職業衛生標準的有毒有害物質,可以參考行業標準或國外標準,特別是國際標準化組織(ISO)的有關標準進行分析評價。

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