工作場所空氣中過氧化氫檢測方法的驗證分析

章 驊 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

過氧化氫是我國職業衛生標準中，工作場所有害因素職業接觸限值中化學有害因素之一，可經呼吸道和消化道進入人體，可導致失明、接觸性皮炎等職業病癥狀。過氧化氫俗稱雙氧水，是一種強氧化劑，也是一種應用廣泛的化學原料，其水溶液適用于醫用傷口消毒及環境消毒和食品消毒。但是過氧化氫也是世界衛生組織公布的致癌物，是我國職業病危害工作場所中列舉的有害因素之一。因此，提高過氧化氫測定結果的精密度和準確度尤為重要。本文依據《工作場所空氣有毒物質測定 第48 部分：臭氧和過氧化氫》（GBZ/T 300．48-2017）檢測方法，通過實驗室的標準溶液配制、標準曲線確定、實驗的精確度和現場實測結果驗證，以供商榷。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

以TiOSO4（硫酸氧鈦）溶液為吸收液，用多孔玻板吸收管為采集設備采集空氣中的蒸汽態過氧化氫和霧態過氧化氫，反應生成黃色化合物。在實驗室，用分光光度計設定波長410nm，測量其吸光度并以此定量。

1.2 儀器設備

多孔玻板吸收管、流量范圍為0～2L/min 的空氣采樣器、10mL 具塞刻度試管、1cm比色皿分光光度計。

1.3 試劑

1．3．1 試劑配制

實驗用水為超純水，AR試劑。

吸收液（TiOSO4溶液）：溶解4g TiOSO4（硫酸氧鈦）于5mLH2SO4溶液（ρ 20＝1．84g/mL）中，緩慢倒入約80mL水中，待冷卻至室溫后，用超純水定容至100mL。在采樣前用水稀釋10 倍后使用。

過氧化氫標準溶液：用超純水稀釋15mL 體積分數為30%的過氧化氫，并定容到250mL，經過標定得出過氧化氫的濃度。實驗前，用超純水稀釋成100mg/L的過氧化氫標準溶液。

1．3．2 標準曲線的確定

取7 支具塞比色管，分別加入0．00mL、0．0mL、0．10mL、0．50mL、1．00mL、1．50mL、1．80mL 過氧化氫標準溶液，用超純水稀釋至2．0mL，再分別加入5．0mL 前期配置好的吸收液（TiOSO4溶液），搖勻，配成含量為0．0μg、0．0μg、 10．0μg、 50．0μg、 100．0μg、150．0μg、180．0μg 的過氧化氫標準系列。放置于410nm 波長下，用分光光度計準確測量其吸光度，并以含量為橫坐標、吸光度為縱坐標制作標準曲線并得出其回歸方程。

1.4 分析步驟

現場采樣執行《工作場所空氣中有害物質監測的采樣規范》（GBZ 159-2004）的相關要求。

短時間采樣。在具有代表性的采樣地點，以裝有10mL 吸收液的多孔玻板吸收管，用恒流大氣采樣器以1mL/min進行氣體采樣，待樣品變為淡黃色時停止采樣，記錄溫度、大氣壓、采樣時間并計算采樣體積（需要先用皂膜流量計校準并對采樣體積進行校正）。采樣結束后，應馬上將采樣管兩頭封閉，放置于清潔容器內運輸和保存。與此同時，每個采樣點需要設置一個樣品空白，即打開一支多孔玻板吸收管進出氣口并立即密封。最后與樣品一同運輸保存，于24h內完成檢測。

表1 標準曲線

樣品處理。輕微搖動洗滌含有樣品的多孔玻板吸收管內壁3 次后，用洗耳球將樣品溶液吹入具塞比色管中。從中取出5mL 樣品溶液置于另一具塞比色管中，加入2mL水混勻待測。

1.5 注意事項

為防止高濃度試樣和低濃度試樣交叉污染，每次測定完較高濃度試樣時，應用吸收液洗滌2～3 次；臭氧對過氧化氫的溶液吸收硫酸氧鈦分光光度法有正干擾，低于3mg/m3的二氧化硫不干擾；因要求樣品變為淡黃色時停止采樣，所以在采樣時應注意觀察顏色變化，及時控制采樣。

1.6 數據分析

計算工作場所中采樣地點空氣中過氧化氫的濃度：

式中：C 為工作場所中采樣地點空氣中過氧化氫的濃度，mg/m3；M 為測得的5mL 樣品溶液中減去樣品空白的過氧化氫的含量，μg；V0為標準采樣體積，L。

將采樣體積換算成標準采樣體積：

式中：V0為標準采樣體積數值，L；V為采樣體積數值，L；t為采樣點的溫度數值，℃；p為采樣點的大氣壓數值，kPa。

空氣中的時間加權平均接觸濃度（CTWA）按照《工作場所空氣中有害物質監測的采樣規范》（GBZ 159-2004）相關規定計算。

2 實驗精確度

2.1 方法檢出限

根據《環境監測分析方法標準制訂技術導則》（HJ 168-2020）附錄A 中方法檢出限的一般確定方法，檢出限計算公式如下：

式中：MDL 為方法檢出限；S 為n 次空白平行測定的標準偏差；t 為自由度n-1，置信度99%時的t 分布（單側）；n為樣品的平行測定次數。

根據表2 可得，在本實驗室實驗環境條件下，對本方法的檢出限進行了驗證，從數據顯示，儀器條件、標準物質條件等滿足實驗要求，能夠定性得出方法檢出限，符合《環境監測分析方法標準制訂技術導則》（HJ 168-2020）中方法檢出限的相關要求。

表2 方法檢出限驗證結果一覽表

表3 精密度測定一覽表

表4 準確度測定一覽表

表5 實驗室內變異系數

表5 實驗室內變異系數

2.2 精密度測定

精密度主要是以相對標準偏差來表示，對于同一水平濃度三個質控樣（質控樣1、質控樣2、質控樣3）分別進行六次平行測定，計算其標準偏差。

2.3 準確度測定

準確度是由相對標準誤差來表示，對某一含量水平有證標準物質/標樣內進行測定，計算相對誤差。

3 實驗結果

3.1 判定方法

根據horwity方法，實驗室內分析方法的變異系數范圍如表5所示。

3.2 實例測定與分析

在某醫療藥劑生產廠家原料投料處采樣，采集時投料操作位溫度20．5℃，大氣壓100．1kPa,以裝有10mL 吸收液的多孔玻板吸收管采樣介質，用恒流大氣采樣器置于人體呼吸帶位置以1mL/min進行氣體采樣，采集空氣樣品直至溶液呈現淡黃色時停止。采集3 個樣品結束后立即封閉多孔玻板吸收管的進出氣口并送回實驗室，于24h 內完成樣品平行測定分析。用分析標注曲線相同的步驟分析樣品溶液和過氧化氫標準系列溶液，在紫外區410nm 波長下，測定吸光度并繪制標準曲線，結果見表6。

4 結論

職業病危害因素檢測是一項專業的技術服務工作，從事該項工作的實驗室人員需要有專業的化學分析能力、基礎的醫學知識儲備以及各類儀器設備操作經驗。實驗人員需要參與職業衛生主管部門組織的資格能力考核取得合格證之后方可上崗，從事檢測分析工作；采購符合實驗要求和性能的儀器設備，保證定期維護保養、計量檢定、期間核查等是保障實驗效果的基礎；試劑和標準物質的采買必須來自正規廠家，且符合實驗室相關規范和制度。本次驗證從人、機、料、法、環、測6 個方面開展，通過對《工作場所空氣有毒物質測定第48 部分：臭氧和過氧化氫》（GBZ/T 300．48-2017）中試驗方法和相關參數的驗證，得出如下結論說明該方法適用于工作場所空氣中過氧化氫的測定。

①在實驗室滿足各項條件的前提下，經過驗證本次方法檢出限的測定最低檢出濃度為0．03mg/m3，符合標準方法給定的最低定量濃度為0．80mg/m3的要求。

②精密度：對同一水平濃度的三個質控樣做了精密度實驗，精密度RSD 在0．103%～0．516%，符合≤10%的要求。

③準確度：對含量水平有證標準物質/標樣內進行三次平行測定，相對偏差為0．2%，符合平均相對標準偏差＜4．1%的要求。