C 52

                                               GBZ

中华人民共和国国家职业卫生标准

                                          GBZ/T 160.42-2004

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工作场所空气有毒物质测定

芳香烃类化合物

 

Methods for determination of aromatic hydrocarbons

in the air of workplace

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2004年5月21日发布                  2004年12月1日实施

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    中华人民共和国卫生部  发布

 

 

GBZ/T 160.42－2004

 

前     言

 

 

为贯彻执行《工业企业设计卫生标准》（GBZ 1）和《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ 2），特制定本标准。本标准是为工作场所有害因素职业接触限值配套的监测方法，用于监测工作场所空气中芳香烃类化合物[包括苯（Benzene）、甲苯（Toluene）、二甲苯（Xylene）、乙苯（Ethyl benzene）、苯乙烯（Styrene）等]的浓度。本标准是总结、归纳和改进了原有的标准方法后提出。这次修订将同类化合物的同种监测方法和不同种监测方法归并为一个标准方法，并增加了长时间采样和个体采样方法。

    本标准从2004年12月1日起实施。同时代替GB/T 16043-1995、GB/T 16044-1995、GB/T 16045-1995、GB/T 16046-1995、GB/T 16047-1995、GB/T 16048-1995、GB/T 16049-1995、GB/T 16050-1995、GB/T 16051-1995、GB/T16052-1995、GB/T 16053-1995、GB 16182-1996 附录A、WS/T 151-1999、WS/T 152-1999、WS/T 153-1999。

本标准首次发布于1995年，本次是第一次修订。

本标准由全国职业卫生标准委员会提出。

本标准由中华人民共和国卫生部批准。

本标准起草单位：上海市疾病预防控制中心、广东省职业病防治院、中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所、天津市疾病预防控制中心。

    本标准主要起草人：严怀曾、徐以盛、叶能权、陆展荣、杨秀珍、黄雪祥、刘黛莉和李志华。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GBZ/T 160.42－2004

 

工作场所空气有毒物质测定

芳香烃化合物

 

1  范围

本标准规定了监测工作场所空气中芳香烃化合物浓度的方法。

本标准适用于工作场所空气中芳香烃化合物浓度的测定。

 

2  规范性引用文件

下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

       GBZ 159 工作场所空气中有害物质监测的采样规范

 

3  苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的溶剂解吸－气相色谱法

 

3.1  原理

空气中的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯用活性碳管采集，二硫化碳解吸后进样，经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。

 

3.2  仪器

3.2.1 活性碳管，溶剂解吸型，内装100mg/50mg 活性碳。

3.2.2 空气采样器，流量0～500ml/min。

3.2.3 溶剂解吸瓶，5ml。

3.2.4 微量注射器，10ml。

3.2.5 气相色谱仪，氢焰离子化检测器。

仪器操作条件

色 谱 柱 1：2m×4mm，PEG 6000（或FFAP）: 6201红色担体 =5:100。

色 谱 柱 2：2m×4mm，邻苯二甲酸二壬酯（DNP）:有机皂土-34:Shimalite 担体=5:5:100。

色 谱 柱 3：30m×0.53mm×0.2mm，FFAP。

柱           温：80℃；

汽化室温度：150℃；

检测室温度：150℃；

载气（氮气）流量：40ml/min。

 

3.3  试剂

3.3.1 二硫化碳，色谱鉴定无干扰杂峰。

3.3.2 PEG6000、FFAP、DNP和有机皂土-34，均为色谱固定液。

3.3.3 6201红色担体和Shimalite担体，60～80目。

3.3.4 标准溶液：加约5ml 二硫化碳于10ml 容量瓶中，用微量注射器准确加入10ml苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯（色谱纯；在20℃，1ml 苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯和苯乙烯分别为0.8787mg、0.8669mg、0.8802mg、0.8642mg、0.8611mg 、0.8670 mg、0.9060mg），用二硫化碳稀释至刻度，为标准溶液。或用国家认可的标准溶液配制。

 

3.4  样品的采集、运输和保存

现场采样按照GBZ 159执行。

3.4.1 短时间采样：在采样点，打开活性碳管两端，以100ml/min 流量采集15min 空气样品。

3.4.2 长时间采样：在采样点，打开活性碳管两端，以50ml/min 流量采集2～8h 空气样品。

3.4.3 个体采样：在采样点，打开活性碳管两端，佩戴在采样对象的前胸上部，尽量接近呼吸带，以50ml/min 流量采集2～8h 空气。

采样后，立即封闭活性碳管两端，置清洁容器内运输和保存。样品置冰箱内至少可保存14d。

 

3.5  分析步骤

3.5.1 对照试验：将活性炭管带至采样地点，除不连接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。

3.5.2 样品处理：将采过样的前后段活性碳分别放入溶剂解吸瓶中，各加入1.0ml 二硫化碳，塞紧管塞，振摇1min，解吸30min。解吸液供测定。若浓度超过测定范围，用二硫化碳稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。

3.5.3 标准曲线的绘制：用二硫化碳稀释标准溶液成表1所列标准系列：

表 1 标准系列

管    号	0	1	2	3	4
苯浓度，mg/ml	0.0	13.7	54.9	219.7	878.7
甲苯浓度，mg/ml	0.0	13.6	54.2	216.7	866.9
邻二甲苯浓度，mg/ml	0.0	13.8	55.0	220.0	880.2
对二甲苯浓度，mg/ml	0.0	13.5	54.0	216.0	864.2
间二甲苯浓度，mg/ml	0.0	13.4	53.8	215.3	861.1
乙苯浓度，mg/ml	0.0	13.5	54.2	216.8	867.0
苯乙烯浓度，mg/ml	0.0	14.2	56.6	226.6	906.0

 

参照仪器操作条件，将气相色谱仪调节至最佳测定状态，分别进样1.0ml，测定各标准系列。每个浓度重复测定3 次。以测得的峰高或峰面积均值分别对苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯浓度(mg/ml)绘制标准曲线。

3.5.4 样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照的解吸液；测得的样品峰高或峰面积值减去空白对照峰高或峰面积值后，由标准曲线得苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度(mg/ml)。

 

3.6 计算 

3.6.1 按式（1）将采样体积换算成标准采样体积：

                       293            P

          Vo = V × ————— × —————  …… （1）

273 + t         101.3 

式中：Vo — 标准采样体积，L；

V — 采样体积，L；

t —   采样点的温度，℃；

P —   采样点的大气压，kPa。

3.6.2 按式（2）计算空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度。

( c₁ + c₂ ) v      

        C = —————— …… （2）

                Vo D

式中：C — 空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度，mg/ m³；

c₁,c₂ — 测得前后段解吸液中苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度，mg/ml；

v        － 解吸液的体积，ml；

Vo — 标准采样体积，L；

D — 解吸效率，%。

3.6.3 时间加权平均容许浓度按GBZ 159规定计算。

 

3.7  说明

3.7.1 本法的检出限、最低检出浓度（以采集1.5L空气样品计）、测定范围、相对标准偏差、穿透容量（100mg活性碳）和解吸效率见表2。每批活性碳管必须测定其解吸效率。

表2  方法的性能指标

化合物	检出限 mg /ml	最低 检出浓度 mg/ m3	测定范围 mg /ml	相对标准 偏差 ％	穿透容量 mg	解吸效率 ％
苯	0.9	0.6	0.9~40	4.3~6.0	7	>90
甲苯	1.8	1.2	1.8~100	4.7~6.3	13.1	>90
二甲苯	4.9	3.3	4.9~600	4.1~7.2	10.8	>90
乙苯	2	1.3	2~1000	2	20	>90
苯乙烯	2.5	1.7	2.5~400	4.2~5.3	6.9	79.5

 

3.7.2 本法的色谱柱1不能分离对二甲苯和间二甲苯、乙苯和二甲苯，因此不能同时测定。色谱柱2和3则可同时测定所有待测物。毛细管柱法也可采用其他孔径的毛细管色谱柱以及分流或不分流进行测定。

 

4  苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯的热解吸－气相色谱法

 

4.1  原理

空气中的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯用活性碳管采集，热解吸后进样，经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。

 

4.2  仪器

4.2.1 活性碳管，热解吸型，内装100mg 活性碳。

4.2.2 空气采样器，流量 0~500ml/min。 

4.2.3 热解吸器。

4.2.4 注射器，100ml，1ml。

4.2.5 气相色谱仪，氢焰离子化检测器。

仪器操作条件

色 谱 柱 1：2m×4mm，PEG 6000（或 FFAP）: 6201红色担体=5 : 100。

色 谱 柱 2：2m×4mm，邻苯二甲酸二壬酯（DNP）：有机皂土-34 : Shimalite 担体=5:5:100。

色 谱 柱 3：30m×0.53mm×0.2mm，FFAP。

柱           温：80℃；

汽化室温度：150℃；

检测室温度：150℃；

载气（氮气）流量：40ml/min。

 

4.3  试剂

4.3.1 PEG6000、FFAP、DNP和有机皂土-34，均为色谱固定液。

4.3.2 6201红色担体和Shimalite担体，60～80目。

4.3.3 标准气：用微量注射器准确抽取1.0ml 苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯或苯乙烯（色谱纯；在20℃，其质量分别为0.8787mg、0.8669mg、0.8802mg、0.8642mg、0.8611mg、0.8670mg、0.9060mg），注入100ml 注射器中，用清洁空气稀释至100ml，配成标准气。或用国家认可的标准气配制。

 

4.4  样品的采集、运输和保存

现场采样按照GBZ 159执行。

4.4.1 短时间采样：在采样点，打开活性碳管两端，以100ml/min 流量采集15min 空气样品。

4.4.2 长时间采样：在采样点，打开活性碳管两端，以50ml/min 流量采集2～8h 空气样品。

4.4.3 个体采样：在采样点，打开活性碳管两端，佩戴在采样对象的前胸上部，尽量接近呼吸带，以50ml/min 流量采集2～8h 空气。

采样后，立即封闭活性碳管两端，置清洁容器内运输和保存。样品置冰箱内至少可保存14d。

 

4.5  分析步骤

4.5.1 对照试验：将活性炭管带至采样点，除不连接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。

4.5.2 样品处理：将采过样的活性碳管放入热解吸器中，进气口一端与100ml 注射器相连，另一端与载气相连。用氮气以50ml/min 流量于350℃下解吸至100ml。解吸气供测定。若浓度超过测定范围，可用清洁空气稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。

4.5.3 标准曲线的绘制：分别取0、1.0、2.5、5.0、10.0ml 标准气，注入100ml 注射器中，用清洁空气稀释成表3标准系列。

表3 标准系列

管   号	0	1	2	3	4
苯浓度，mg/ml	0.0	0.088	0.22	0.44	0.88
甲苯浓度，mg/ml	0.0	0.087	0.22	0.43	0.87
邻二甲苯浓度，mg/ml	0.0	0.088	0.22	0.44	0.88
间二甲苯浓度，mg/ml	0.0	0.086	0.22	0.43	0.86
对二甲苯浓度，mg/ml	0.0	0.086	0.22	0.43	0.86
乙苯浓度，mg/ml	0.0	0.087	0.22	0.43	0.87
苯乙烯浓度，mg/ml	0.0	0.091	0.23	0.45	0.91

 

参照仪器操作条件，将气相色谱仪调节至最佳测定状态，分别进样1.0ml，测定各标准系列。每个浓度重复测定3次。以测得的峰高或峰面积均值分别对相应的苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯浓度(mg/ml)绘制标准曲线。

4.5.4 样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照解吸气；测得的样品峰高或峰面积值减去空白对照峰高或峰面积值后，由标准曲线得苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度(mg/ml)。

 

4.6  计算  

4.6.1 按式（1）将采样体积换算成标准采样体积。

4.6.2 按式（3）计算空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度。

                c

        C = ————— ×100 ……（3）

              Vo D

式中：C—空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度，mg/m³；

c—测得解吸气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯或苯乙烯的浓度，mg/ml；

100－解吸气的体积，ml；

Vo—标准采样体积，L；

D—解吸效率，%。

4.6.3 时间加权平均容许浓度按GBZ 159规定计算。

 

4.7  说明

4.7.1 本法的检出限、最低检出浓度（以采集1.5L空气样品计）、测定范围、相对标准偏差和穿透容量（100mg活性碳）见表4。

表4 方法的性能指标

化合物	检出限 mg/ml	最低检出浓度 mg/ m3	测定范围 mg/ml	相对标准偏差 ％	穿透容量 mg
苯	0.5×10-3	0.033	0～0.40	1.9～5.2	7
甲  苯	1×10-3	0.067	0～0.80	3.3～5.1	13.1
二甲苯	2×10-3	0.13	0～1.60	3.0～6.2	10.8
乙  苯	2×10-3	0.13	0～0.50	1.1～2.8	20
苯乙烯	5×10-3	0.33	0～0.40	5.3～5.6	6.9

4.7.2 每批活性碳管必须测定其解吸效率。

4.7.3 样品解吸后应当天尽快测定。苯乙烯易吸附在注射器壁上，并易聚合，更应尽快测定。

4.7.4 本法的色谱柱1 不能分离对二甲苯和间二甲苯、乙苯和二甲苯，因此不能同时测定。色谱柱2 和3 则可同时测定所有待测物。毛细管柱法也可采用其他孔径的毛细管色谱柱以及分流或不分流进行测定。

 

5  苯、甲苯和二甲苯的无泵型采样－气相色谱法

 

5.1  原理

空气中的苯、甲苯和二甲苯用无泵型采样器采集，二硫化碳解吸后进样，经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。

5.2  仪器

5.2.1 无泵型采样器，可采用GJ-1 型无泵型采样器或同类无泵型采样器。

5.2.2 溶剂解吸瓶，10ml。

5.2.3 注射器，1ml。

5.2.4 微量注射器，10 ml，1ml。

5.2.5 气相色谱仪，氢焰离子化检测器。

仪器操作条件

色 谱 柱 1：2m×4mm，PEG 6000（或 FFAP）:6201红色担体=5:100。

色 谱 柱 2：2m×4mm，邻苯二甲酸二壬酯（DNP）:有机皂土-34:Shimalite担体=5:5:100。

色 谱 柱 3：30m×0.53mm×0.2mm ，FFAP。

柱           温：80℃；

汽化室温度：150℃；

检测室温度：150℃；

载气（氮气）流量：40ml/min。

 

5.3  试剂

5.3.1 二硫化碳，色谱鉴定无干扰杂质峰。

5.3.2 PEG6000或FFAP，色谱固定液。

5.3.3 6201红色担体，色谱担体，60～80目。

5.3.4 标准溶液：于10ml 容量瓶中，加入少量二硫化碳，用微量注射器准确加入10ml苯、甲苯或二甲苯（色谱纯；在20℃，1ml 苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯分别为0.8787mg、0.8669mg、0.8669 mg、0.8802mg、0.8642mg、0.8611mg），加二硫化碳至刻度。此溶液为标准溶液。或用国家认可的标准溶液配制。

 

5.4  样品的采集、运输和保存

现场采样按照GBZ 159执行。

5.4.1 长时间采样：在采样点，将装好活性碳片的无泵型采样器，悬挂在采样对象呼吸带高度的支架上，采集8h 空气样品。

5.4.2 个体采样：在采样点，将装好活性碳片的无泵型采样器，佩戴在采样对象的前胸上部，尽量接近呼吸带，采集8h 空气样品。

采样后，立即密封采样器，置清洁容器内运输和保存。样品在室温下可保存15d。

 

5.5  分析步骤

5.5.1 对照试验：将装好活性碳片的无泵型采样器带至采样点，除不采集空气样品外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。

5.5.2 样品处理：将采过样的活性碳片放入溶剂解吸瓶中，加入5.0ml 二硫化碳，封闭后，不时振摇，解吸30min。摇匀，解吸液供测定。若浓度超过测定范围，可用二硫化碳稀释后测定。

5.5.3 标准曲线的绘制：用二硫化碳稀释标准溶液成0、13.7、54.9、219.7、878.7mg/ml苯标准系列；0、13.6、54.2、216.7、866.9mg/ml 甲苯标准系列；0、13.8、55.0、220.0、880.2mg/ml 二甲苯标准系列。参照仪器操作条件，将气相色谱仪调节至最佳测定状态，分别进样1.0ml，测定标准系列。每个浓度重复测定3 次。以测得的峰高或峰面积均值分别对相应的苯、甲苯或二甲苯浓度(mg/ml)绘制标准曲线。

5.5.4 样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照的解吸液。测得的样品峰高或峰面积值减去空白对照的峰高或峰面积值后，由标准曲线得苯、甲苯或二甲苯的浓度(mg/ml)。

 

5.6  计算  按式（4）计算空气中苯、甲苯或二甲苯的浓度：

c v

C = ————×1000   …… （4）

k t D

式中：C—空气中苯、甲苯或二甲苯的浓度，mg/m³；

c－测得解吸液中苯、甲苯或二甲苯的浓度，mg/ml；

v－解吸液的体积，ml；

k—无泵型采样器的采样流量，ml/min；

t－采样时间，min；

D—解吸效率，%。

 

5.7  说明

5.7.1 本法的检出限、最低检出浓度（按2h计算）、测定范围（按2h计算）、相对标准偏差、吸附容量和解吸效率见表5。表中的吸附容量、平均解吸效率和k值为GJ-1型无泵型采样器的参数，其他类型的无泵型采样器参数由生产厂商提供。每批无泵型采样器必须测定其解吸效率。

表5  方法的性能指标

化合物	检出限 mg /ml	最低 检出浓度 mg/ m3	测定范围 mg/ m3	相对标准偏差 ％	吸附容量 mg	平均解吸效率 %	k 值 ml/min
苯	4.5	2.5	2.5～494	8.3	>9	102	73.86
甲苯	9	5.6	5.6～542	3.3	>9	98.8	64.94
二甲苯	24.5	17.5	17.5～630	5.2	>18	104	58.61

5.7.2 工作场所的温度、湿度、风速及可能存在的共存物不影响测定；但采样时，无泵型采样器不能直对风扇或风机。

5.7.3 本法的色谱柱1 不能分离对二甲苯和间二甲苯、乙苯和二甲苯，因此不能同时测定。色谱柱2 和3 则可同时测定所有待测物。毛细管柱法也可采用其他孔径的毛细管色谱柱以及分流或不分流进行测定。