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工作场所空气中有害物质的工作场所空气中有害物质的监测与评价监测与评价

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主要内容：主要内容：作业场所 空气采样仪器的技术规范GB/T17061-1997

工作场所有毒物质在空气中的存在状态和采样方法

工作场所空气中有害物质监测的采样规范 GBZ159-2004

作业场所空气采样仪器的技术规范

(GB/T 17061-1997)

1 适用范围本规范规定了采集作业场所空气样品

所使用的空气收集器和空气采样器的规格和技术性能要求。

本规范适用于作业场所空气收集器和空气采样器的制造和性能测试 .

2 术语空气收集器（ Air collector ） 指用于采集作业场所空气中气态、蒸汽态和气溶胶态

有害物质的仪器，包括大注射器、采气袋、各类气体吸收管、滤料采样夹、固体吸附剂管和无泵型收集器等。

空气采样器（ Air sampler ） 指与空气收集器配套，能以一定的流量抽取空气样品

的仪器，通常由抽气泵和流量控制装置等组成，有的还装备稳流装置和计时定时装置。

空气检测器 指能直接检测空气中有害物质浓度的仪器。

3 空气收集器3-1. 基本技术性能要求

空气收集器的采样效率应大于 90 ％。空气收集器的机械构造和形状要合理，质量要轻，体积要

小，携带和操作要简便安全。制作空气收集器的材料应为惰性材料，不含有和不产生影

响采样或检测的物质，不吸附或吸收待测物质。空气收集器应能在温度－ 10℃ ～ 45℃ ，相对湿度小于

95% 的作业环境中正常工作。

3-2 注射器规格 : 100ml 或 50ml 医用气密型玻璃注射器

。性能要求（检查方法） : 将注射器垂直架起时，芯子应能自由下落；当抽

空气至满刻度，封闭进气口并朝下垂直放置 24h后，芯子自由下落不得超过原体积的 40% 。

3-3 采气袋规格： 容积可以有 50 、 100 、 200 、 500 、 1000

、 2000 、 5000 、 10000ml 等。性能要求： 制作采气袋的材料应不透气。 进出气口打开时应畅通，关闭时应严密不漏气。 有方便的、能反复使用的取气装置。

3-4 气泡吸收管规格 : 分大型气泡吸收管和小型气泡吸收管两种，尺

寸见图 1 ； 制造用的材料应是优质的无色或棕色玻璃。

性能要求 : 内管和外管的接口应是标准磨口，内管出气口

的内径为 1.0±0.1mm ，管尖距外管底不大于5mm ，固定小突应牢固。

气密性检查 : 分别在大型气泡吸收管和小型气泡吸收管中装

入 5ml 和 2ml 水，将内管进气口封闭，连接外管出气口至抽气瓶，当两抽气瓶的水面相差 1 m ，吸收管内不再冒气泡时开始， 10min 内抽气瓶中水面应无变化。

3--5 多孔玻板吸收管规格 : 用无色或棕色的优质玻璃制造。

性能要求 : 多孔玻板的孔径和厚度应均匀

，当管内装 5ml 水，以 0.5L/min 的流量抽气时 , 产生的气泡应均匀，不应有特大的气泡，气泡上升高度为 40 ～50mm ，阻力为 4 ～ 5kPa 。

3-6 冲击式吸收管规格 : 用无色或棕色的优质玻璃制造。性能要求 : 内管和外管的接口应是标准磨口； 内管应垂直于外管管底，出气口的内径为

1.0±0.1mm, 管尖距外管底 5.0±0.5mm; 固定小突应牢固。 气密性检查 : 同气泡吸收管。

3-7 活性炭管规格 : 用优质的玻璃制造，内外径应均匀； 两端应熔封，并附有塑料套帽。

溶剂解吸型活性炭管 : 前段装 100mg活性炭 后段装 50mg活性炭。热解吸型活性炭管 : 内装 100mg活性炭。

性能要求 使用的活性炭应有足够的吸附容量 , 能满足检测的需要。

活性炭的两端和前后两段之间用清洁的玻璃棉或聚氨脂泡沫塑料加以固定和分隔，在进气口端的固定材料前再用一个弹簧钢丝固定。装好的活性炭不应有松动；所用的玻璃棉等固定材料不能含有影响检测的物质，不应发生影响检测的作用。

在 200ml/min 流量下，活性炭管的通气阻力应小于 4kPa 。

活性炭管的空白值应低于标准方法或统一方法的检出限。

塑料套帽应能紧紧的封死管两端，不易脱落，不能产生影响检测的作用。

3-8 硅胶管规格 : 用优质玻璃制造； 内外径应均匀； 两端应熔封，并附有塑料套帽。

溶剂解吸型硅胶管 管长 80mm 。 A 型 : 前段装 200mg硅胶 后段装 100mg硅胶。 B 型 : 前段装 500mg硅胶 后段装 250mg硅胶。 热解吸型硅胶管 A 型 : 内装 200mg硅胶； B 型 : 内装 500mg硅胶。

性能要求 :

使用的硅胶应有足够的吸附容量，能满足检测的需要。

硅胶管的两端和前后两段之间用清洁的玻璃棉或聚氨脂泡沫塑料加以固定和分隔，在进气口端的固定材料前再用一个弹簧钢丝固定。

装好的硅胶不应有松动； 所用的玻璃棉等固定材料不应含有影响检

测的物质，不应发生影响检测的作用。

在 200ml/min 流量下，硅胶管的通气阻力应小于 4kPa 。

硅胶管的空白值应低于标准方法或统一方法检出限。

塑料套帽应能紧紧的封死管两端 , 不易脱落，不能产生影响检测的作用。

3-11 铝合金采样夹规格 : 用硬质铝合金制造；密封圈的内直径为

35mm ，使用的滤料直径为 40mm 。

已经废止

3-12 小型塑料采样夹规格 : 用优质透明塑料制造，使用的滤料和滤料垫的

直径为 20mm 。性能要求（检查方法）： 装上滤料，连接空气采样器，以 2L/min 流量抽

气，封闭进气口后，流量计应无流量指示。

3-13 粉尘采样夹规格 : 用塑料制造，使用的滤料和滤料垫的直径为

40mm 。

性能要求（检查方法） : 装上滤料，连接粉尘采样器，以 20L/min 流

量抽气，封闭进气口后，流量计应无流量指示。

4 空气采样器没有实际意义

5 无泵型采样器原理 利用毒物分子扩散和渗透原理设计制作的空气收

集器；分为扩散型和渗透型两种。特点 体积小，质量轻 ，采样流量低，可满足长时间样

品采集，

工作场所有毒物质在空气中的存在状态和采样方法

重要性：各种毒物由于其物理和化学性质不同，以及职业活动条件的不同，在工作场所空气中的存在状态是不一样的，有的以气体或蒸气状态存在，有的以液体或固体颗粒状态（气溶胶状态）分散于空气中。

空气中毒物的存在状态决定着采用何种采样方法，使用正确的采用方法才能得到高的采样效率。

一、有毒物质在空气中的存在状态 在常温常压下，物质以气体、液体和固体三种形

态存在。各种毒物由于其物理和化学性质不同，以及职业活动条件的不同，在工作场所空气中的存在状态是不一样的，有的以气体或蒸气状态存在，有的以液体或固体颗粒状态（气溶胶状态）分散于空气中。

（一）气体和蒸气状态1. 特点：

空气中的气态和蒸气态的毒物都是以分子状态存在，能迅速扩散，其扩散情况与它们的比重和扩散系数有关，比重小者（如甲烷等）向上飘浮，比重大者（如汞蒸气），就向下沉降；扩散系数大的，能迅速分散于空气中；气温及气流也影响毒物分子的扩散。

以气态或蒸汽态存在于空气中的毒物，基本上不受重力的影响，分子状态的毒物能随气流以相等速度流动。在采样时，能随空气进入收集器，不受采样流量大小的影响；在收集器内，能迅速扩散入收集剂中被采集（吸收或吸附）。

2. 气体和蒸气状态的毒物采样方法：直接采样法（容器采样法）

注射器采气袋

有泵型采样法液体吸收法（大型气泡吸收管、小型气泡吸收管、多

孔玻板吸收管和冲击式吸收管）固体吸附剂管法扩散吸收法

无泵型采样法

直接采样法（容器采样法）注射器

采气袋 大部分已经被淘汰

有泵型采样法 ---- 液体吸收法 吸收管 吸收液用量 采样流量 适用范围 ml L / min 大型气泡吸收管 5 ～ 10 0.5 ～ 2.0 气态和蒸汽态

小型气泡吸收管 2 0.1 ～ 1.0 气态和蒸汽态

多孔玻板吸收管 5 ～ 10 0.1 ～ 1.0 气态和蒸汽态 雾态气溶胶

冲击式吸收管 5 ～ 10 0.5 ～ 2.0 气态和蒸汽态

3.0 气溶胶态

有泵型采样法 ---- 固体吸附剂管法 固体吸附剂管 适用范围 优缺点

活性炭管 非极性和弱极性化合物 吸附容量大、水的影响小

硅胶管 极性和弱极性化合物 吸附容量较小、水的影响较大

分子筛管 非极性气体、蒸汽 吸附容量较大、水的影响较小

高分子 极性和弱极性化合物 吸附容量大、 水的影响小多孔微球管

无泵性采样法在采集空气中毒物时，不需要抽气动力和

采样流量装置，而是利用毒物分子在空气中的扩散作用，完成采样的，这种采样器叫做无泵型采样器。

（二）气溶胶状态 1. 特点：

以微细的液体或固体颗粒分散于空气中的分散体系称为气溶胶。

根据气溶胶形成的方式和方法不同，可分成固态分散性气溶胶（尘）、固态凝聚性气溶胶（烟）、液态分散性气溶胶和液态凝聚性气溶胶（雾）四种类型。

雾 ---液态的分散性气溶胶和凝集性气溶胶统称为雾。

烟 ---属于固态凝聚性气溶胶；同时含有固态和液态两种粒子的凝聚性气溶胶也称为烟。常见的有铅烟、铜烟等。烟的粒径通常比雾小，在 1 微米以下。

尘 ---属于固态分散性气溶胶，如铅尘等。尘的粒径范围较大，从 1 微米到数十微米。

2. 特点：由于气溶胶颗粒有重力的影响，特别是比重大、粒径大的颗粒，在采样时，需要一定的采样流量，才能克服重力的影响，有效地采入收集器内。

2. 采样方法：有滤料采样法冲击式吸收管法多孔玻板吸收管法。

工作场所空气中有毒物质监测采样规范 GBZ 159 － 2004

《工作场所空气中有毒物质监测采样规范 》 （ GBZ 159 － 2004 ）的特点（ 1 ）

为贯彻执行《中华人民共和国职业病防治法》，与《工业企业设计卫生标准》（ GBZ 1—2010 ）和《工作场所有害因素职业接触限值》（ GBZ 2—2007 ）相配套，特制定本标准。

《工作场所空气中有毒物质监测采样规范 》 （ GBZ 159 － 2004 ）的特点（ 2 ）

涵盖了有毒物质和粉尘监测的采样方法。适用于时间加权平均容许浓度、短时间接触容许浓度和最高容许浓度的监测。

术语（一）工作场所：指劳动者进行职业活动的全部地点。工作地点：指劳动者从事职业活动或进行生产管理过程中经常或定时停留的地点。

采样点：指根据监测需要和工作场所状况，选定具有代表性的、用于空气样品采集的工作地点。

个体采样：指将空气收集器佩带在采样对象的前胸上部，其进气口尽量接近呼吸带所进行的采样。

术语（二）采样对象：指选定为具有代表性的、进行个体采样的劳动者。

定点采样：指将空气收集器放置在选定的采样点、劳动者的呼吸带进行采样。

采样时段：指在一个监测周期（如工作日、周或年）中，选定的采样时刻。

短时间采样：指采样时间一般不超过 15min 的采样。

长时间采样：指采样时间一般在 1h 以上的采样。

采集空气样品的基本要求（一） 应满足工作场所有害物质职业接触限值对采样的要求

。应满足职业卫生评价对采样的要求。应满足工作场所环境条件对采样的要求。在采样的同时应作对照试验，即将空气收集器带至采

样点，除不连接空气采样器采集空气样品外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。

采集空气样品的基本要求（二）在易燃、易爆工作场所采样时，应采用防爆型空气采

样器。采样过程中应保持采样流量稳定。长时间采样时应记录采样前后的流量，计算时用流量均值。

在采样点温度低于 5℃ 和高于 35℃ 、大气压低于98.8kPa 和高于 103.4 kPa 时，应将采样体积换算成标准采样体积。

采样体积换算成标准采样体积公式 293 P V0 = Vt × ————— × ————— 273 + t 101.3式中： V0 — 标准采样体积， L； Vt — 在温度为 t℃ ，大气压为 P 时的 采样体积 L； t — 采样点的气温，℃； P — 采样点的大气压， kPa 。

空气监测的类型及其采样要求 -- 评价监测 在评价职业接触限值为时间加权平均容许浓度时

，应选定有代表性的采样点，连续采样 3 个工作日，其中应包括空气中有害物质浓度最高的工作日。

在评价职业接触限值为短时间接触容许浓度或最高容许浓度时，应选定具有代表性的采样点，在一个工作日内空气中有害物质浓度最高的时段进行采样，连续采样 3 个工作日。

空气监测的类型及其采样要求 --日常监测 在评价职业接触限值为时间加权平均容许浓度时

，应选定有代表性的采样点，在空气中有害物质浓度最高的工作日采样 1 个工作班。

在评价职业接触限值为短时间接触容许浓度或最高容许浓度时，应选定具有代表性的采样点，在一个工作班内空气中有害物质浓度最高的时段进行采样。

空气监测的类型及其采样要求 -- 监督监测 在评价职业接触限值为时间加权平均容许浓度时

，应选定具有代表性的工作日和采样点进行采样。

在评价职业接触限值为短时间接触容许浓度或最高容许浓度时，应选定具有代表性的采样点，在一个工作班内空气中有害物质浓度最高的时段进行采样。

空气监测的类型及其采样要求 --事故性监测

根据现场情况确定采样点。监测至空气中有害物质浓度低于短时间接触容许浓度或最高容许浓度为止。

采样前的准备 --现场调查 工作过程中使用的原料、辅助材料，生产的产品、副产品

和中间产物等的种类、数量、纯度、杂质及其理化性质等。

工作流程包括原料投入方式、生产工艺、加热温度和时间、生产方式和生产设备的完好程度等。

劳动者的工作状况，包括劳动者数、在工作地点停留时间、工作方式、接触有害物质的程度、频度及持续时间等。

工作地点空气中有害物质的产生和扩散规律、存在状态、估计浓度等。

工作地点的卫生状况和环境条件、卫生防护设施及其使用情况、个人防护设施及使用状况等。

采样前的准备 -- 采样仪器的准备 检查所用的空气收集器和空气采样器的性能和规格，

应符合《作业场所空气采样仪器的技术规范 》 GB/T 17061 要求。

检查所用的空气收集器的空白、采样效率和解吸效率或洗脱效率。

校正空气采样器的采样流量。在校正时，必须串联与采样相同的空气收集器。流量计的流量误差不能大于5% 。

使用定时装置控制采样时间的采样，应校正定时装置

定点采样 -- 采样点的选择原则 选择有代表性的工作地点，其中应包括空气中有害物质浓度最

高、劳动者接触时间最长的工作地点。在不影响劳动者工作的情况下，采样点尽可能靠近劳动者；空

气收集器应尽量接近劳动者工作时的呼吸带。在评价工作场所防护设备或措施的防护效果时，应根据设备的情况选定采样点，在工作地点劳动者工作时的呼吸带进行采样。

采样点应设在工作地点的下风向，应远离排气口和可能产生涡流的地点。

定点采样 -- 采样点数目的确定 （ 1 ）工作场所按产品的生产工艺流程，凡逸散或存在有害物质的工

作地点，至少应设置 1 个采样点。一个有代表性的工作场所内有多台同类生产设备时， 1 ～ 3 台设置 1 个采样点； 4 ～ 10 台设置 2 个采样点； 10 台以上，至少设置 3 个采样点。

一个有代表性的工作场所内，有 2 台以上不同类型的生产设备，逸散同一种有害物质时，采样点应设置在逸散有害物质浓度大的设备附近的工作地点；逸散不同种有害物质时，将采样点设置在逸散待测有害物质设备的工作地点，采样点的数目参照上述确定。

定点采样 -- 采样点数目的确定（ 2 ）劳动者在多个工作地点工作时，在每个工作地点设置 1 个采样点。

劳动者工作是流动的时，在流动的范围内，一般每 10米设置 1 个采样点。

仪表控制室和劳动者休息室，至少设置 1 个采样点。

个体采样 -- 采样对象的选定要在现场调查的基础上，根据检测的目的和要求，选择采样对象。

在工作过程中，凡接触和可能接触有害物质的劳动者都列为采样对象范围。

采样对象中必须包括不同工作岗位的、接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者，其余的采样对象应随机选择。

个体采样 -- 采样对象数量的确定（ 1 ）

能够确定接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者时，每种工作岗位按表选定采样对象的数量，每种工作岗位劳动者数不足 3 名时，全部选为采样对象。

劳动者数 采样对象数

3 ～ 5 2

6~10 3

>10 4

个体采样 -- 采样对象数量的确定（ 2 ）

不能确定接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者时，每种工作岗位按下表选定采样对象的数量。每种工作岗位劳动者数不足 6 名时，全部选为采样对象。

劳动者数 采样对象数

6 5

7 ~ 9 6

10~14 7

15~26 8

27~50 9

50~ 11

个体采样 -- 采样对象的选定要在现场调查的基础上，根据检测的目的和要求，选择采样对象。

在工作过程中，凡接触和可能接触有害物质的劳动者都列为采样对象范围。

采样对象中必须包括不同工作岗位的、接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者，其余的采样对象应随机选择。

职业接触限值为 MAC 的有害物质的采样

采样时间一般不超过 15min ；当劳动者实际接触时间不足 15min 时，按实际接触时间进行采样；

c·vMAC ＝ ――――― ……（ 1 ） F·t

职业接触限值为 STEL 的有害物质的采样

采样时间一般为 15min （ 2 ）；采样时间不足 15min 时，可进行 1 次以上的采样（ 3 ）；劳动者接触时间不足 15min ，按 15min 时间加权平均浓度计算（ 4 ）。

c·v STEL ＝ ―――――……（ 2 ） F·15 C1T1 ＋ C2T2＋…＋ CnTn STEL ＝ ———————————— ……（ 3 ） 15 C•T STEL ＝ —————— ……（ 4 ） 15

职业接触限值为 TWA 的有害物质的采样

根据工作场所空气中有害物质浓度的存在状况，或采样仪器的操作性能，可选择个体采样或定点采样，长时间采样或短时间采样方法。以个体采样和长时间采样为主。

TWA 计算与应用8h 连续采样样品工人非流动工作 ----- 分时段采样的样品工人流动工作 ------ 分地点采样的样品工人工作少于 8h工人工作大于 8h

TWA-- 采用个体采样方法的采样（ 1 ） 采样仪器能够满足全工作日连续一次性采样时。 c·vTWA ＝ ———— ×1000 …… （ 5 ） F·480

TWA-- 采用个体采样方法的采样（ 2 ）采样仪器不能满足全工作日连续一次性采样时，可根据采样仪

器的操作时间，在全工作日内进行 2 次或 2 次以上的采样。 C1 ＋ C2＋…＋ CnTWA ＝ —————————————… (6) 8

C1T1 ＋ C2T2＋…＋ CnTnTWA ＝ —————————————… (7) 8

TWA-- 采用定点采样方法的采样 劳动者在一个工作地点工作时采样 ：可采用长时间采

样方法或短时间采样方法采样。劳动者在一个以上工作地点工作或移动工作时采样 ：

1. 在劳动者的每个工作地点或移动范围内设立采样点，分别进行采样；并记录每个采样点劳动者的工作时间；每次采样时间一般为 15min ；

TWA 计算 --- 工人工作少于 8h 或多于 8h

C1T1 ＋ C2T2 ＋…＋ CnTn

TWA ＝ —————————— 8分母始终不变