清遠(yuǎn)某涂料廠有害物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)研究

＊駱俊儒 黎智怡 明劍輝

（ 清遠(yuǎn)市慢性病防治醫(yī)院 廣東 511500）

清遠(yuǎn)某涂料廠有害物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)研究

＊駱俊儒 黎智怡 明劍輝

（ 清遠(yuǎn)市慢性病防治醫(yī)院 廣東 511500）

通常情況下，涂料廠油性涂料的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生多種有毒有害物質(zhì)，如樹脂粉塵、苯、甲苯、二甲苯等。這些粉塵、有毒有害元素與部分有機(jī)溶劑與工人長時(shí)間接觸后會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。本文以清遠(yuǎn)某涂料廠為實(shí)例，介紹了利用多種實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多種有毒有害物質(zhì)，為使有毒有害物質(zhì)低于國家職業(yè)接觸限值、保障工人生命健康提供有力的技術(shù)保障。

涂料廠；有毒有害；物質(zhì)；檢測(cè)

1.引言

涂料是一種用來涂覆在物體表面，能在表面起裝飾或保護(hù)作用的連續(xù)薄膜，通常由有機(jī)溶劑與水作為溶劑，通過添加樹脂、填料及相應(yīng)助劑制備而成，性狀多為粘稠液體。涂料在基建設(shè)施、船舶、汽車等行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，我國涂料產(chǎn)量早在2009年就已躍居世界第一，主要產(chǎn)地包括珠三角、長三角地區(qū)。涂料的生產(chǎn)工序一般為配料、分散、研磨、灌裝以及化驗(yàn)，整個(gè)過程使用的原料中含有多種有毒有害元素，與人體長期接觸可能會(huì)對(duì)工人的身體健康產(chǎn)生危害。因此，涂料的安全生產(chǎn)必須被重視，對(duì)于涂料生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的有毒有害元素也必須采用多種現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.涂料中有害物質(zhì)分類

（1）痕量重金屬

痕量重金屬對(duì)人體健康有很大影響，在一定濃度范圍內(nèi)，某些重金屬可以是人體維持正常新陳代謝所必需的微量元素，然而一旦濃度超過人體耐受限度，就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的健康問題，甚至危及生命。涂料中常見的可溶性重金屬有鉛、鎘、汞、鉻等，如果人體攝入了過量的鉛，會(huì)造成亞鐵血紅素合成困難，進(jìn)而影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等；在涂料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鎘廢塵如果與工人長期接觸會(huì)對(duì)腎臟與肺造成長期損害；鉻的化合物與皮膚長期接觸會(huì)引發(fā)接觸性皮炎或濕疹；如果重金屬汞以蒸氣的形式被人體攝入，會(huì)通過呼吸道被肺吸收，進(jìn)而通過全身性血液循環(huán)擴(kuò)散至腦組織，引發(fā)各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。涂料中的重金屬可能在工人作業(yè)過程中在人體內(nèi)長期蓄積，除了直接引發(fā)各種生理疾病，還會(huì)影響生育質(zhì)量，造成罹患先天性疾病的下一代，引發(fā)嚴(yán)重的社會(huì)問題。因此，涂料的生產(chǎn)安全需要引起足夠的重視，了解安全隱患的來源與種類，通過實(shí)驗(yàn)室技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)監(jiān)控，并及時(shí)采取相應(yīng)措施。

用于著色的涂料中往往會(huì)含有微量的重金屬雜質(zhì)，如鉛白、紅丹、鉛鉻黃等，原因是其中的顏料是通過從對(duì)應(yīng)金屬礦物質(zhì)中通過化學(xué)、物理手段而提煉制成的。另外，在生產(chǎn)著色涂料過程中會(huì)添加多種催化劑、防污劑與消光劑，這些雜質(zhì)中也會(huì)含有多種重金屬雜質(zhì)，其中具體種類如下：

①鉛化合物，在生產(chǎn)涂料時(shí)添加的常用聚合催化劑中往往含有大量鉛化合物，這類催化劑有助于醇酸類涂料促進(jìn)涂膜底層干燥并使最終形成的薄膜具有堅(jiān)韌的硬度，進(jìn)而提高漆膜的附著力。因此在工藝優(yōu)化方面，此類催化劑的添加難以避免，需注意安全生產(chǎn)，避免工人攝入過量重金屬鉛。②汞化合物，少量助劑中可能含有汞，并在生產(chǎn)和使用過程中以蒸氣形態(tài)進(jìn)入人體，汞中毒多表現(xiàn)為消化道和腎臟損害。③錫化合物,有機(jī)錫在防污涂料中應(yīng)用廣泛,因其能對(duì)多種藻類均有防除效果，因此大多數(shù)防污劑都是有機(jī)錫化合物。④鈷化合物,鈷皂是最活潑的氧化型催干劑，能促進(jìn)氧的吸收、過氧化物的形成和分解等。 著力及耐侯性。 廿雜質(zhì)。此外，也來自于生產(chǎn)時(shí)加入的各種助劑，如催干劑、防污劑、消光劑和各種填料中所含雜質(zhì)。⑤銅化合物,亞銅鹽如氧化亞銅,硫氰酸亞銅是一種有效的防污劑，此外，無水硫酸銅也是一類常用的輔助防污劑，某些有機(jī)銅還能用作滲出助劑，起到增韌漆膜和增加防污劑滲出的效能。

(2)有機(jī)物質(zhì)

該涂料廠的主要生產(chǎn)流程包括溶劑、顏料混合—攪拌—研磨分散—調(diào)漆，在這個(gè)過程中，作為主要溶劑的二甲苯、苯、甲苯以及汽油等會(huì)揮發(fā)至空氣中，當(dāng)在空氣中濃度累積至一定值，長期以往會(huì)對(duì)工人的身體產(chǎn)生危害。

3.涂料中有害物質(zhì)檢測(cè)方法及步驟

(1)重金屬測(cè)定前處理

目前市面常見的涂料都是以有機(jī)物為主要成分，因此在測(cè)定涂料中的重金屬含量時(shí)需要進(jìn)行必要的預(yù)處理，也作樣品前處理。涂料樣品的前處理有離心分離法、微波消融法等，目前實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用最為廣泛的前處理步驟是將涂料制成干涂膜，然后用稀酸液進(jìn)行進(jìn)一步處理，此時(shí)再用離心分離法得到樣品上清液，再用進(jìn)一步的方法進(jìn)行測(cè)定。酸萃取法操作相對(duì)簡(jiǎn)單，相對(duì)誤差可控且實(shí)驗(yàn)室操作流程容易統(tǒng)一，因此成為主流預(yù)處理方法，也是國際上慣用的測(cè)定涂料中可溶性重金屬含量的前處理方法。如果單一地使用離心分離進(jìn)行預(yù)處理，會(huì)造成分離不完全，相對(duì)誤差過大導(dǎo)致最終測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確，因此離心分離法都是配合酸萃取法來對(duì)涂料樣品進(jìn)行預(yù)處理。

(2)重金屬分析測(cè)定方法介紹

分光光度法的原理是通過測(cè)定樣品在某一特定波長處或一定波長范圍內(nèi)的吸光度，進(jìn)而對(duì)樣品進(jìn)行定性分析或定量分析的辦法。用分光光度法測(cè)定可溶性重金屬的一般方法為：首先將樣品消解，目的是除去樣品中存在的有機(jī)物成分。然后通過添加能與待測(cè)元素發(fā)生作用的顯色劑，顯色劑可與待測(cè)元素反應(yīng)生成金屬絡(luò)合物或其他有色產(chǎn)物，最后利用分光光度計(jì)測(cè)定顯色液的吸光度來間接測(cè)得待測(cè)元素的濃度。在測(cè)量條件一定、濃度范圍一定的條件下，吸光度與待測(cè)元素的濃度會(huì)呈線性關(guān)系，在針對(duì)每一種待測(cè)元素測(cè)定好標(biāo)準(zhǔn)曲線后，得到線性關(guān)系式，再將測(cè)得的樣品吸光度代入關(guān)系式中即可得到待測(cè)元素濃度。分光光度法的限制在于部分重金屬元素的性質(zhì)較為接近，導(dǎo)致其顯色劑的選擇性較差、選色條件過于苛刻影響測(cè)定。

(3)痕量重金屬測(cè)定步驟

分別稱取鉛、鎘、汞、鉻的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液10mL置于100 mL容量瓶中，再用2%稀硝酸進(jìn)行稀釋并定容至刻度、混勻。將各個(gè)待測(cè)元素濃度的標(biāo)液配制為0.10、0.50、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0mg/L，并以2%硝酸作為空白溶液。

接下來，對(duì)采集的樣品進(jìn)行微波消解。具體步驟為：準(zhǔn)確稱取涂料樣品0.2g并置于消解罐中，加入少量去離子水對(duì)樣品進(jìn)行潤濕，再加入5mL硝酸并靜置30分鐘，再依次加入1mL雙氧水與1mL HBF4，將罐蓋擰緊并進(jìn)行消解。消解完畢后，冷卻后將樣品轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶中并加入少量硝酸后，用去離子水定容待測(cè)。

在測(cè)定樣品時(shí)，首先利用標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定出標(biāo)準(zhǔn)曲線，再保持同樣條件測(cè)定消解液的譜線強(qiáng)度，利用標(biāo)準(zhǔn)曲線及公式可測(cè)得試樣中重金屬元素的含量。

(4)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)揮發(fā)性有機(jī)物測(cè)定方法

本文中，根據(jù)GBZ159-2004的要求進(jìn)行采樣，在工廠日常的生產(chǎn)過程中對(duì)苯、二甲苯、汽油與甲苯進(jìn)行連續(xù)三天的現(xiàn)場(chǎng)采樣，并對(duì)其按照GBZ/T 160.42-2007開展檢測(cè)。具體過程為：利用活性炭管收集作業(yè)環(huán)境周圍的揮發(fā)性有機(jī)物，經(jīng)二硫化碳解吸后進(jìn)樣，再經(jīng)色譜柱分離并用氫焰離子化檢測(cè)器檢測(cè)。

4.涂料廠有害物質(zhì)測(cè)試結(jié)果分析

(1)痕量重金屬測(cè)定結(jié)果分析

對(duì)于清遠(yuǎn)某涂料廠的產(chǎn)品進(jìn)行了抽樣分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4-1

表4-1 四種主要重金屬測(cè)定結(jié)果

將實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比GB8581-2001發(fā)現(xiàn)，涂料產(chǎn)品中的重金屬均低于國家含量限量規(guī)定，但是整體重金屬含量仍偏高，需通過工藝改進(jìn)盡可能少用含有重金屬的助劑與無機(jī)顏料，從根本上保證生產(chǎn)安全。

(2)揮發(fā)性有機(jī)物測(cè)定結(jié)果分析

如表4-2，根據(jù)GBZ/T2.1-2007中的規(guī)定，工作場(chǎng)所中苯、甲苯、二甲苯與汽油的短時(shí)間接觸容許濃度分別為10、100、100與300mg/m3，對(duì)比圖中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該涂料廠的揮發(fā)性有機(jī)物濃度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

表4-2 揮發(fā)性有機(jī)物測(cè)定結(jié)果

5.結(jié)語

隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，涂料在市容建設(shè)、裝修行業(yè)等被廣泛應(yīng)用。供不應(yīng)求的涂料產(chǎn)品需求也催生了大量涂料廠的蓬勃發(fā)展，在大力發(fā)展相關(guān)行業(yè)的同時(shí)應(yīng)遵守行業(yè)規(guī)范，遵守國家相關(guān)規(guī)定，安全生產(chǎn)，避免在生產(chǎn)過程中因工人接觸過多可溶性重金屬而引發(fā)職業(yè)病甚至安全事故。通過實(shí)驗(yàn)室技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控是有效的監(jiān)測(cè)手段，對(duì)于重金屬含量較高的產(chǎn)品應(yīng)盡可能通過改進(jìn)工藝，減少其重金屬含量，保證產(chǎn)品不會(huì)引發(fā)安全問題，保證生產(chǎn)工人不會(huì)出現(xiàn)中毒事故。

[1]賀迅． 基于清潔生產(chǎn)的涂料污染治理及丙烯酸酯光固化涂料合成[D]．湖南大學(xué),2016．

[2]郭亮． 搬遷后的涂料企業(yè)污染場(chǎng)地土壤中重金屬分布規(guī)律研究[D]．吉林大學(xué),2015．

(責(zé)任編輯 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

駱俊儒( 1983～)，男，清遠(yuǎn)市慢性病防治醫(yī)院；研究方向：職業(yè)衛(wèi)生。