工作場所空氣中二氧化錳含量應用原子吸收分光光度法檢測效果及對空氣污染的預防作用

許陸貴

岳池縣疾病預防控制中心，四川廣安 638300

工作場所的作業過程尤其是電焊操作容易產生煙塵，從而嚴重污染空氣環境，給職工身體健康造成嚴重的不良影響，因此做好工作場所的空氣污染預防有重要意義[1]。該研究應用原子吸收分光光度法檢測工作場所空氣當中的MnO2，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取某地區3家企業的9個車間作為空氣質量檢測對象，應用原子吸收分光光度法檢測工作場所空氣中二氧化錳含量。

1.2 方法

1.2.1 采集樣品 在采樣點使用裝好濾膜的采樣夾，以10 L/min的流量持續采集20 min的樣品。

1.2.2 樣品處理 將濾膜放入燒杯當中，添加10 mL的消化液使用電熱板加熱，維持150℃到消化液揮發，使用鹽酸溶液溶解殘渣之后，應用具塞比色管進行定容。

1.2.3 繪制標準曲線 使用標準吸管吸取5 mL的標準物到50 mL的容量瓶當中，稀釋之后配制成為10 μg/mL的錳標液，在具塞比色管當中分別添加0 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL 的錳工作液，添加鹽酸溶液到20 mL，設置原子吸收分光光度計到理想條件，在280 nm波長下使用乙炔-火焰測定，每個濃度檢測5次，以吸光度均值對比錳濃度（μg/mL）繪制曲線，測定樣品溶液并讀取濃度值[2]。

1.3 觀察指標

在車間內外設置采樣點，細菌采樣時間3 min，其余指標20 min。其中細菌總數應用平皿法，采樣之后使用培養箱持續培養2 d之后計算。

1.4 統計方法

數據應用SPSS 18.0統計學軟件進行分析，其中計數資料進行χ2檢驗，用（%）表示，計量資料進行t檢驗，用（±s）表示，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 試樣測定吸光度以及測定濃度

各個試樣測定吸光度以及測定濃度見表1。

表1 試樣結果

2.2 空置廠房同室外空氣質量對比

空置時廠房同室外空氣質量對比方面，廠房MnO2、SO2、CO2均高于室外，均未超標且差異無統計學意義（P＞0.05），具體見表2。

表2 空置廠房同室外空氣質量對比（±s）

表2 空置廠房同室外空氣質量對比（±s）

位置SO2（mg/m2）MnO2（mg/m2）CO2（%）空置廠房室外空氣質量標準t值 P值0.121±0.012 0.126±0.013 0.15 1.658＞0.05 0.078±0.009 0.094±0.011 0.15 1.843＞0.05 0.062±0.013 0.041±0.012 0.15 1.225＞0.05

2.3 廠房使用狀態對空氣質量的影響

使用狀態的廠房SO2、MnO2、CO2以及細菌總數顯著高于無人狀態，均已超標且差異有統計學意義（P＜0.05），具體見表3。

3 討論

通過原子吸收光譜法對工作場所空氣中的錳含量進行測定，通常要考慮標準溶液和配制產生的相對不確定度，在樣品溶解過程中的定容操作是容易產生誤差的一步，相對不確定度主要由此產生；另外還存在采集樣品時體積相對不確定度和儀器測量過程中存在的相對不確定度[3-5]。基于以上3個方面對不確定度進行評定，采樣是控制測定結果在較低不確定度的關鍵。在職業衛生領域，對樣品檢測的結果可靠性由樣品采集過程決定，因此要求在采集過程中對于不確定度有充分而又全面的分析[6]。在常規操作中，如果想要獲得理想的測定效果，就必須提高檢測質量。這要求檢測人員按照規定方法采集樣品（該文僅考慮了由采樣器的誤差引入的不確定度），選取符合規格的標準物質，進行溶液配置時操作規范仔細，計量器具應當使用檢定合格產品[7-9]。再者，消解樣品時要盡可能避免污染樣品，在保證樣品純度的前提下對樣品進行回收處理以提高其回收率。最后一步則是選擇穩定而又精密的實驗儀器，注意使用儀器的規范操作[10]。

表3 廠房使用狀態對空氣質量的影響（±s）

表3 廠房使用狀態對空氣質量的影響（±s）

位置SO2（mg/m2）MnO2（mg/m2）CO2（%） 細菌總數（cfu/m2）空置廠房使用廠房t值P值0.101±0.012 0.136±0.013 1.896＞0.05 0.078±0.009 0.091±0.012 10.324＜0.05 0.062±0.013 0.064±0.015 1.553＞0.05 2668±646 4125±752 16.541＜0.05

對于工作場所的空氣污染需要采取多方面措施，主要包括以下幾方面內容：①局部范圍內除煙塵。該文中報道了局部加吸煙罩的改動情況，采用局部通風除塵系統，通風管選擇單雙旋轉和固定式吸罩，且填充層有過濾出塵以凈化電焊煙塵。在使用局部內除煙塵后，車間的濃度為3.1 mg/m3，已符合國家標準規定[11]。企業使用兩套局部罩式機械通風排煙系統，沒有變頻裝置，將通風管道置于車間上方，并且風機含有凈化系統[12]。通過對電焊煙塵濃度的測定發現，開啟風機和關閉風機時濃度變化明顯。當開啟風機后排煙效果十分差，超標率可達75%；MnO2含量較不開機時超標率為60%。并且關于此方面有所報道，企業車間熔接工序電焊作業點上全部設置有吸式局部排風罩，當風罩運行時對10個采樣點的TWA和STEL值進行測定，結果表明有6個不達標，即合格率為40%[13]。②將局部吸風和全面排風結合。某集裝箱制造公司電焊煙塵防護設施在總成車間進行安裝，拼焊工段采取此類措施，電扇吹風、頂板線采用局部抽風除塵排毒等；還有一部分電焊作業崗位設有通風除塵裝備；在車間屋脊上安裝自然通風裝備。結果都表明總成車間電焊煙塵濃度仍處于較高水平，14個電焊作業崗位中有13個崗位的電焊煙塵濃度超過規定值。以電風扇吹風降低煙塵濃度效果最差。這是因為電風扇只是將電焊煙塵吹散，并不能真正送來風，即不是真正意義上的機械通風，因此車間工人仍處于高濃度煙塵環境中。③采用綜合手段出煙塵。丘創逸[13]曾報道某企業電焊煙塵綜合治療控制效果的案例。該企業采用總體通風、局部罩式吸煙和局部新鮮空氣送風相結合的技術，將總體通風利用自然風送入車間，而且車間外圍兩側固定窗全部換為百葉窗以增加車間的自然通風量。另外，在焊接線上方安置無動力風機和屋頂軸流風機進行強制通風。不僅如此，采用吸煙罩達到局部排煙目的外，安裝僅焊點移動式吸煙罩和上方式傘形吸煙罩，下送風式進行新鮮空氣送風。④新技術除煙塵。首先是渦輪風機技術。有研究人員使用渦輪排風機進行通風，安裝渦輪排風機在車間的頂部，特點是只需要微風或者是工作場作內外的溫差超過1℃，就能夠輕盈轉動同時有效進行運作，在排出二氧化錳的過程當中，不會生成噪聲產生，也無需額外的能源供應。有研究人員在工作場所安裝渦輪排風機之后，檢測空氣質量并進行對比，結果提示二氧化錳的濃度顯著下降。其次是等離子體及技術。等離子體除二氧化錳的基本原理是，電場作用之下生成高能電子，從而使得氣體當中的電離形成正離子以及負離子，氣體電離后電場分布不同引起離子濃度差，這樣一來就使得離子擴散，從而將電荷傳傳遞到粉塵粒子，粉塵顆粒能夠電荷。大量的正離子以及負離子，在電場作用下向著相異電極的方向移動，因為含有二氧化錳的煙塵絕大部分的直徑低于0.2 μm，所以對于擴散電荷有著重要的價值，電荷粉塵能夠在脈沖電場作用下望著平行板狀的電極移動從而捕集。研究人員報道除塵設計，在焊槍的頭部添加使用等離子環，借助于尖板放電結構當中的電場不均勻，構造高強度電場，同時結構比較簡單，能夠持續生成等離子體，從而增加離子電荷數,使得離子以及塵粒徹底混合，加大塵粒以及離子碰撞的機會。再次是風幕集煙塵風機技術。除煙塵風幕集煙塵原理簡而言之，是用風形成的氣罩代替一般的固體吸塵罩。由于焊接煙塵屬氣熔膠狀態，在空氣中基本處于漂浮狀態，隨風飄動，不易沉降，集塵有一定困難。就除煙塵而言，首先是捕集煙塵，而后才是除煙塵的凈化。風幕集煙塵著眼于此，改進傳統的集塵方式。

綜上所述，電焊煙塵對人體的危害不容小覷，它在潛移默化之中損害人的身體。這是因為MnO2超標，在此環境下工作的工人直接受到傷害；再者，為凈化的煙塵如果向大氣中排放，將會造成環境污染，間接對人體健康造成威脅。所以應當重視MnO2的防治和處理。對于MnO2的防治有不同的方法，因而取得不同效果，而且對于MnO2的防治技術不斷發展，因此對于MnO2的處理就目前來看效果為不理想。由此看來，企業在有條件的情況下應當積極采取有效措施如，調整焊接工藝、使用低塵低毒焊接材料等，以便控制排放煙塵的量。一般建議采用綜合通風凈化手段，以局部通風為主，全部通風為輔為出發點，合理布置吸煙罩，因地制宜即可。

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