试验教学手册.docx

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试验教学手册

一、基础实验

实验一：

空气中铅浓度的测定.................................................................2

实验四：

尿中δ-氨基乙酸丙酸的测定WS/T23-1996.........................17

实验五：

尿中汞的测定...........................................................................19

实验七：

全血胆碱酯酶活性分光光度测定方法...................................30

实验八：

粉尘浓度的测定（滤膜质量法）...............................................33

实验十：

粉尘中游离二氧化硅含量的测定............................................42

二、综合性实验

实验二：

空气中苯、甲苯、二甲苯浓度测定.........................................6

实验六：

尿中甲苯代谢产物的测定.......................................................24

实验九：

粉尘分散度的测定...................................................................38

三、创新性实验

实验三：

生产环境噪声的测量..........................................................13

实验一：

空气中铅浓度的测定

双硫腙分光光度法GBZ／T160.10-2004

【原理】空气中铅尘、铅烟用微孔滤膜采集，硝酸溶液溶解后，铅离子在pH8.5～11.0溶液中与双硫腙反应生成的双硫腙铅红色络合物，可被氯仿提取，在520nm波长下测量提取液的吸光度，进行定量。

根据分析步骤不同，可分为

1．混色法：

用双硫腙氯仿溶液提取后，在绿色双硫腙与红色双硫腙铅共存下比色定量。

2．单色法：

用双硫腙氯仿溶液提取后，以氰化钾-氨溶液洗去剩余的双硫腙，使氯仿层只呈现双硫腙铅的红色，比色定量。

【仪器】微孔滤膜，孔径0.8mm；采样夹，滤料直径40mm；小型塑料采样夹，滤料直径25mm；空气采样器，流量0～3L/min和0～10L/min；烧杯，50ml；电热板；具塞比色管，25m1；分光光度计。

【试剂】实验用水为去离子水，试剂和酸用优级纯或高纯。

1．无铅水：

将蒸馏水用全玻璃蒸馏器重蒸馏制成，或使水通过强酸性阳离子交换树脂除铅。

2．硝酸溶液：

30ml硝酸加入到970ml水中。

3．氨水，ρ25＝0.9g/m1。

4．氯仿，ρ20＝1.484g/ml，每100ml氯仿中加入lml乙醇

5．双硫腙氯仿溶液，透光度60％：

用氯仿溶解双硫腙，配成于500nm波长下测量透光度为60％的溶液，溶液应为翠绿色。

储存在棕色瓶中，置于冰箱内保存。

如果双硫腙不纯；可按下述方法提纯：

称取0.1g双硫腙，溶于50ml氯仿中，置于250ml分液漏斗中，每次用30ml1+100氨水溶液提取2～3次，合并氨水溶液；经过滤，用盐酸酸化，析出双硫腙；用氯仿提取，得双硫腙氯仿溶液，储存在棕色瓶中，置于冰箱内保存。

使用时用氯仿稀释成所需溶液。

6．酚红溶液，0.4g/L：

称取0.1g酚红，放在小乳钵中，加少量无铅水研磨溶解后，转移入250ml量瓶中，加水至刻度。

7．柠檬酸铵溶液，500g/L：

称取50g柠檬酸铵，溶于适量水中，倒入250ml分液漏斗中，加数滴酚红溶液，用氨水调节溶液为红色，再多加几滴氨水，使pH为8.5～11.0；用适量双硫腙氯仿溶液提取铅，直至双硫腙氯仿溶液绿色不变为止；再用氯仿提取溶液中残留的双硫腙，直至氯仿层无色为止；水层用水稀释至100ml。

8．盐酸羟胺溶液，200g/L。

9．氰化钾溶液，100g/L。

10．洗除液：

取5ml氰化钾溶液和15ml氨水混合，用水稀释至500ml。

11．标准溶液：

称取0.1598g硝酸铅（优级纯，在105℃下干燥2h），用少量水溶解，并定量转移入100ml容量瓶中，加入1m1硝酸，加水至刻度。

此溶液为1.0mg/ml铅标准储备液。

临用前，用1+99硝酸溶液稀释成10.0μg/ml铅标准溶液；或用国家认可的标准溶液配制。

【样品的采集、运输和保存】

1．短时间采样：

在采样点，将装好微孔滤膜的采样夹，以5L/min流量采集15min空气样品。

2．长时间采样：

在采样点，将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹，以1L/min流量采集2～8h空气样品。

3．个体采样：

将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹佩戴在监测对象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带，以1L/min流量采集2～8h空气样品。

采样后，将滤膜的接尘面朝里对折2次，放入清洁的容器内运输和保存。

室温下，样品可长期保存。

【分析步骤】

1．对照试验：

将装好微孔滤膜的采样夹带至采样点，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。

2．样品处理：

将采过样的滤膜放入烧杯中，加20ml硝酸溶液，在电炉上缓缓煮沸约30min。

将溶液定量转移入具塞比色管中；滤膜留在烧杯内。

待溶液冷却后，再用硝酸溶液稀释至25.0ml。

摇匀后，取10.0ml样品溶液于另一具塞比色管中，供测定。

若样品液中铅浓度超过测定范围，用硝酸溶液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。

3．标准曲线的绘制：

按下表配制标准管。

铅标准管的配制

管号

0

1

2

3

4

5

6

标准溶液，ml

硝酸溶液，ml

铅含量，μg

0

0.05

0.10

0.20

0.40

0.60

9.40

0.80

10.00

9.95

9.90

9.80

9.60

9.20

0

0.5

1.0

2.0

4.0

6.0

8.0

（1）混色法：

向各标准管中加入0.5ml柠檬酸铵溶液、2滴盐酸羟胺溶液和1滴酚红指示剂，摇匀；用氨水调溶液呈红色，再多加2～3滴，使溶液pH为9～10；加入0.5ml氰化钾溶液，摇匀；准确加入5.0ml双硫腙氯仿溶液，塞紧具塞比色管，振摇100次，放置10min，弃去水层，取氯仿层，于520nm波长下测量吸光度，每个浓度重复测定3次，以吸光度均值对铅含量（μg）绘制标准曲线。

（2）单色法：

向混色法所得的铅氯仿层中加入15ml洗除液，塞紧具塞比色管，振摇50次；放置10min，弃去水层，必要时可再洗一次；取氯仿层，以下操作同混色法。

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溶液。

测得的样品吸光度值减去空白对照吸光度值后，由标准曲线得铅的含量（μg）。

若浓度超过测定范围，用氯仿稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。

【计算】

1．将样品体积换算成标准状态下的体积。

2．按下列公式计算铅的浓度：

式中，X：

空气中铅的浓度，mg／m3；

C：

测得10ml样品溶液中铅的含量，μg；

V0：

标准采样体积，L。

【注意事项】

1．本法最适宜的pH为8.5～11.0，必须调节溶液pH在此范围内，否则影响测定结果的准确性。

2．双硫腙易被氧化，日光、高温、一些金属离子及氧化剂均能氧化双硫腙为二苯硫代偕二腙，因此在提纯、保存及分析各个环节时，应注意保持双硫腙的纯度和稳定性。

双硫腙应置于棕色瓶低温贮存。

3．所有试剂应尽可能提纯处理，或根据试剂的品级和空白试验，决定是否需要提纯。

4．仪器的清洗情况对测定结果影响很大，使用前需用硝酸溶液浸泡，洗涤，再用无铅水冲洗干净。

5．在本法的pH条件下，加入氰化钾后，除Bi、Sn、Tl外，大多数金属离子不干扰测定；在pH2～3时，用双硫腙溶液预提取，可消除Bi和Sn的干扰；用强碱性溶液对双硫腙溶液进行反提取，可使Pb进入水层而与Tl分离。

加柠檬酸盐除了去除干扰元素外，还可防止氢氧化物沉淀，避免铅被吸附共沉而受损失。

实验二：

空气中苯、甲苯、二甲苯浓度测定

（一）直接进样色谱测定方法

苯GB／T16043-1995；甲苯GB／T16046-1995；二甲苯GB／T16049-1995

【原理】用大玻璃注射器采集空气中苯（甲苯、二甲苯）直接进样，经聚乙二醇6000柱分离后，用氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高定量。

【仪器】注射器100ml、2ml；微量注射器，10μl、14μl；气相色谱仪，氢焰离子化检测器；色谱柱（柱长2m、内径4mm不锈钢柱、聚乙二醇6000：

6201红色担体＝5：

100）；柱温，90℃；汽化室温度：

苯140℃、甲苯120℃、二甲苯120℃；检测室温度：

苯140℃、甲苯150℃、二甲苯150℃；载气（氮气）：

苯30ml/min、甲苯69ml/min、二甲苯69ml/min。

【试剂】苯、甲苯、二甲苯、色谱纯；聚乙二醇6000，色谱固定液；6201红色担体，60～80目。

【采样】取100ml大玻璃注射器，在采样地点用现场空气抽洗3次，然后抽取100ml空气，将注射器套上塑料帽并垂直放置，当天分析。

【分析步骤】

1．对照试验取下100ml注射器的塑料帽，抽取100m1清洁空气，与样品同时分析，作为对照。

2．样品处理将样品与对照样品注射器垂直放置，记录实验室的温度和气压。

3．标准曲线的绘制用微量注射器准确抽取一定量的苯、甲苯、二甲苯（于20℃时，1μl苯质量为0.8787mg；甲苯为0.8669mg；二甲苯为0.8668mg），注入100m1注射器中，配制成一定浓度的标准气体。

取一定量的苯、甲苯、二甲苯标准气体混合，用清洁空气稀释成0.02、0.05、0.10、0.20、0.40μg/ml的苯；0.04、0.10、0.20、0.40、0.80μg/ml的甲苯；0.08、0.20、0.40、0.80、1.60μg/ml的二甲苯，分别取lml进样，测量保留时间及峰高，每个浓度重复3次，取峰高的平均值，分别以苯、甲苯、二甲苯的含量对各自峰高作图，绘制标准曲线，保留时间为定性指标。

【测定】取lml空气样品直接进样，用保留时间定性，峰高定量。

【计算】

1．将采样体积换算成标准状态下的体积。

2．按下列公式计算苯、甲苯、二甲苯的浓度。

式中，X：

空气中苯（甲苯、二甲苯）的浓度，mg／m3

V0：

标准状态下的样品体积，的；

C：

由标准曲线上查出的苯（甲苯、二甲苯）含量，μg。

【注意事项】

1．本法对苯、甲苯、二甲苯的检测限分别为5×10-4μg、l×10-3μg和2×10-3μg。

2．本法测定的苯、甲苯、二甲苯浓度为瞬间浓度，若要全面评价车间空气质量，应增加采样次数。

3．采样后的样品，应垂直放置，保存时间不得超过24h，否则含量有变化。

4．采样现场的共存物，其保留时间与苯、甲苯、二甲苯相近时，干扰测定，应变换色谱等操作条件，予以排除。

（二）溶剂解吸气相色谱测定方法

苯GB／T16044-1995；甲苯GB/T16047-1995；二甲苯GB／T16050-1995

【原理】用活性炭管采集空气中苯（甲苯、二甲苯）；二硫化碳解吸，经聚乙二醇6000柱分离后，用氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高定量。

【仪器】活性炭管（用长70mm、内径4mm的硬质玻璃管，内装两段20～40目椰子壳活性炭，中间用玻璃棉或氨基甲酸乙酯泡沫塑料垫隔开，玻璃管二端用火熔封，可供长期使用，如短时间内应用，可套上塑料帽保存。

在装管前应先将活性炭于300～500℃通氮气处理3～4h，或用其他活化法处理。

炭管前后两段分别填有100mg和50mg活性炭，管的进、出气口之活性炭面上分别用玻璃相与氨基甲酸乙酯泡沫塑料垫衬托）；采样泵（0～lL/min）；具塞试管（5ml）；微量注射器（100μl、10μl、1μl）；气相色谱仪及色谱条件同“直接进样色谱测定方法”。

【试剂】二硫化碳，分析纯，色谱鉴定无杂质峰；余下同“直接进样法”。

【采样】在采样地点用小砂轮轻轻割开炭管二端，将出气口与采样泵连接，并垂直放置，以0.2L／min的速度，抽取2L空气。

采样后将管的二端套上原塑料帽，带回实验室分析。

【分析步骤】

1．对照试验将带到现场，但未采样的活性炭管与样品同时分析，作为对照。

2．样品处理将前、后两段活性炭分别倒人具塞试管中，各加lml二硫化碳，

塞紧管塞，振摇1min，放置30min后分析。

3．标准曲线绘制于25ml量瓶中，加入少量二硫化碳，称重。

再用微量注射器抽取适量的苯、甲苯、二甲苯（20℃时，lμl苯质量为0.8787mg，甲苯为0.8669mg，二甲苯为0.8668mg），注人量瓶中，经第二次称重后，加二硫化碳至刻度，使配成苯、甲苯、二甲苯标准贮备液。

临用时用二硫化碳稀释成苯含量分别为0.01、0.02、0.04mg/ml，甲苯含量分别为0.025、0.05、0.10mg／ml，二甲苯含量分别为0.15、0.30、0.60mg/ml的标准应用液，取2μl进样。

每个浓度重复3次，取峰高的平均值，以苯、甲苯、二甲苯含量对峰高作图，绘制标准曲线，保留时间为定性指标。

【测定】抽取“样品处理”后的解吸液各2μl进样，以峰高定量。

【计算】

1．将样品体积换算成标准状态下的体积。

2．按下列公式计算苯（甲苯、二甲苯）的浓度。

式中，X：

空气中苯（甲苯、二甲苯）的浓度，mg/m3；

V0：

标准状态下的样品体积，L；

C：

由标准曲线上查出的苯（甲苯、二甲苯）含量，μg；

D：

解吸效率。

【注意事项】

1．本法对苯、甲苯和二甲苯检测限分别为1.8×10-3μg、3.7×10-3μg和9.8×10-3μg。

2．本法对苯、甲苯和二甲苯的穿透容量分别为7.04mg、13.14mg和10.76mg。

应注意被测物浓度及采样时间。

3．采样后的活性炭管，于室温下垂直放置，可保存2周。

4．现场可能存在的其他干扰物，与苯、甲苯、二甲苯具相同的保留时间时，干扰苯等的测定，应改变色谱操作条件，予以排除。

（三）热解吸气相色谱测定方法

苯GB/T16045-1995；甲苯GB/T16048-1995；二甲苯GB/T16051-1995

【原理】用活性炭采集空气中苯（甲苯、二甲苯），热解吸后进样，经聚乙二醇6000柱分离后，用氢焰离子化检测器检测。

以保留时间定性，峰高定量。

【仪器】活性炭管（用长150mm、内径3.5～4.0mm，外径约6mm的玻璃管，装入100mg20～40目椰子壳活性炭，两端用少量玻璃棉固定，此管可供短时间内使用。

也可装入长250mm、内径同上的玻璃管，熔封后可长期保存应用。

在装管前，应先将活性炭于300～350℃通氮气处理3～4h。

装管后再用氮气于相同温度下吹2～3min，也可装管前不处理，装管后用氮气于上述温度下吹5～10min，两端套上塑料帽，短时间内应用或熔封保存）；采样泵（0～1L/min）；注射器（100ml、1ml）；微量注射器（10μl、1μl）；热解吸装置（主要由加热器、控湿器、测温表及气体流量控制器等部分组成），控温范围为100～350℃，解吸气体为氮气，流量控制范围为50～100ml/min。

所用热解吸装置的结构应使活性炭管能方便地插入加热器中，并使通过管中气体先经预热，活性炭受热均匀；气相色谱仪及色谱条件同“直接进样色谱测定方法”。

【试剂】同“直接进样色谱测定方法”。

【采样】在采样地点打开活性炭管，两端孔径至少为2mm，垂直放置，以0.1～0.2L/min的速度抽取1L空气。

采样后将管的两端套上塑料帽，带回实验室分析。

【分析步骤】

1．对照试验将带到现场但未采样的活性炭管与样品同时分析，作为对照。

2．样品处理采完样品后，应套好塑料帽。

如不能即时分析样品，可将炭管置冰箱冷藏。

3．标准曲线的绘制同“直接进样色谱测定方法”。

【测定】把样品管与100ml注射器相联，放在热解吸装置上，用氮气以50～60ml/min的速度于300～350℃解吸，解吸体积为100ml，取1ml解吸气进样，用保留时间定性，峰高定量。

【计算】

1．将样品体积换算成标准状态下的体积。

2．按下列公式计算苯（甲苯、二甲苯）的浓度。

式中，X：

空气中苯（甲苯、二甲苯）的浓度，mg/m3；

VO：

标准状态下的样品体积，L；

C：

所取解吸气中苯（甲苯、二甲苯）的含量，

D：

解吸效率。

【注意事项】

1．本法进lml解吸气样品时，对苯、甲苯、二甲苯的检测限分别为0.5×10-3μg、l×10-3μg和2×10-3μg。

2．GH-l型活性炭较适合苯、甲苯、二甲苯采样及热解吸的要求。

3．因使用的热解吸仪器不同，解吸温度可略有差异，一般苯在300℃时解吸即接近完全，但甲苯和二甲苯在350℃时才可得到较高的解吸效率。

当苯、甲苯、二甲苯共存时应于350℃下解吸。

4．在应用热解吸方法时，应先试验被测有机化合物在该解吸温度下的解吸效率，如解吸效率低，但结果尚稳定，在用标准气定量计算结果时应予校正。

5．采样现场的共存物有干扰时，需变换色谱条件，予以排除。

（四）无泵型采样气相色谱测定方法

【原理】空气中的苯（甲苯、二甲苯），用无泵型采样器采集，二硫化碳解吸，经FFAP色谱柱分离后，用氢焰离子化检测器气相色谱法检测，保留时间定性，峰高（或峰面积）定量。

【仪器】无泵型采样器（GJ-1无泵型采样器，由铝合金壳体、挡风屏、扩散腔及吸附炭片组成。

挡风屏由滤纸和金属网组成，用以减少有机蒸气分子在扩散腔内的机械混淆；扩散腔是一个塑料框架，用以支持挡风屏并形成扩散路；吸附炭片为吸附介质）；注射器（1ml）；微量注射器（1μl、10μl）；具塞比色管（10ml）；气相色谱仪（氢焰离子化检测器）、色谱柱（柱长2m，内径4mm，不锈钢柱，内装FFAP：

ChromosorbAW（60～80目）＝10：

100；柱温（100℃）；载气（N2）流量（30ml/min）。

【试剂】

1．活性炭片为无泵型采样器的吸附介质，用前将炭片在100℃下烘烤30min，取出置于干燥器中冷却至室温，装入原包装的小塑料袋中，置干燥器中备用。

2．二硫化碳分析纯，色谱鉴定无影响测定的杂质峰。

3．FFAP（聚乙二醇20M-硝基对苯二甲酸），色谱固定液。

4．ChromosorbAW或101酸洗白色担体，60～80目。

5．标准溶液于10ml容量瓶中，加入少量二硫化碳，用微量注射器取10μl苯：

（20μl甲苯、25μl二甲苯）（20℃时，1μl苯的质量为0.8787mg、甲苯为0.8669mg、二甲苯为0.8668mg），注入量瓶中，加二硫化碳至刻度，配成苯、甲苯、二甲苯分别为0.8787mg/ml、1.7338mg/ml和2.1605mg/ml标准溶液。

【采样】

1．装炭片在清洁空气中，用镊子将处理好的活性炭片从小塑料袋中取出，放在采样器底l/2处，放上塑料框架，将炭片压紧，盖上滤纸及采样器盖（注意将采样器盖上的开口对准炭片）装入采样器的原包装塑料盒中，带至现场备用。

2．采样在现场，从塑料盒中取出采样器，编号后戴在工人衣领上或悬挂在接近工人呼吸带高度的支架上，准确记录开始采样的时间，至少采集1h。

采样毕，取下采样器放入原塑料盒中盖紧，并记录采样结束时间，带回实验室分析。

【分析步骤】

1．对照实验将装好炭片的无泵型采样器装在原塑料盒中带到采样现场，除不从塑料盒中取出采样器外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。

2．样品处理用镊子将炭片从采样器中取出，卷成卷，放入具塞比色管中，各加人5.0ml二硫化碳，塞紧管塞，振摇后，放置30min，供分析。

3．标准曲线的绘制，各取4支10ml容量瓶，分别加人一定量的苯（甲苯、二甲苯）标准溶液，用二硫化碳稀释至刻度，配成0.02、0.10、0.20和0.40mg/ml的苯标准系列和0.06、0.30、0.50和1.00mg/ml的甲苯标准系列30.08、0.40、0.80和1.20mg/ml的二甲苯标推系列。

各取1μl进样，每个浓度测定3次，取峰高（或峰面积）的平均值；以峰高（峰面积）的均值为纵坐标；苯（甲苯、二甲苯）的含量（μg）为横坐标绘制标准曲线。

4．样品测定在标准系列测定的相同条件下，分别抽取样品和空白对照的解吸液1μl进样，并以测得的样品峰高（或峰面积）减去空白对照的峰高（峰面积）后，由标准曲线查得苯（甲苯、二甲苯）的含量（μg）。

【计算】

式中，C：

空气中苯（甲苯、二甲苯）的时间加权平均容许浓度，mg／m3；

N：

炭片上吸附苯（甲苯、二甲苯）的量，mg；

K：

无泵型采样器的采样流量，ml/min

使用GJ-l型采样器对苯的采样流量为73.81ml/min，甲苯为64.94ml/min，二甲苯为1ml/min

t：

采样时间，min

【注意事项】

1．本法对苯、甲苯、二甲苯的检出限分别为0.1mg/5ml、0.3mg/5ml、0.4mg/5ml；炭片上吸附苯（甲苯、二甲苯）的量与配气柜中苯（甲苯、二甲苯）的浓度和采样时间乘积的相关系数r值分别为0.9983（苯）、0.9964（甲苯）和0.9982（二甲苯）。

2．本法的准确度用总准确度表示。

其值分别为±11.02％（苯）、±13.30％（甲苯）和±24.14％（二甲苯）（美国推荐值为≤±25％）。

3．当苯（甲苯、二甲苯）浓度为0.5、1.0和2.0倍的TWA-TLV值时，本法的平均解吸效率为l02.03％±8.45％（苯）、98.83％±3.30％（甲苯）、103.72％±5.44％（二甲苯）。

4．采样后将炭片保存在原包装小塑料袋中，室温下可保存两周，两周内相对变化率＜10％。

5．作业场所环境中的温度、湿度、风速及可能存在的共存物不影响本法测定，但采样时，采样器不能直面对风机或风扇。

实验三：

生产环境噪声的测量

对作业场所的噪声进行评价或控制，首先要对噪声进行测量，最常用的仪器为声级计和频率分析仪。

（一）仪器构造及原理

声级计主要由传声器、放大器、指示器（或显示器）及计权网络等部分组成。

1．传声器是将声能（声压）转变为电能的换能器。

通常采用的有晶体式、电容式及动圈式换能器。

2．放大器将传声器输出的信号经一级或多级放大，转换成可以显示的信号。

3．衰减器将放大后的信号精确地按照每档10dB衰减，以便读数。

仪器面板上输出衰减器由旋钮、按键或移动键控制。

4．指示器用以显示所测噪声强度的大小。

指示器量程一般为每档10dB，并附有“快”、“慢”控制键，一般情况下，如果所测噪声比较稳定，可使用“快”档测量，以便节省测量时间，如果所测噪声稳定性不好，使用“慢”档能够读出比较准确的读数。

使用液晶数字显示的声级计，用起来比较方便，指针式指示器需与衰减器配合读数。

5．计权网络常用的有A、B、C三种滤波器，是根据不同频率声音的等响曲线而设计的计权网络，用计权网络测出的声级须注明该计权网络的代号，如dB（A）、dB（B）或dB（C）。

6．频率分析仪用来分析噪声的频率组成，通过接口与声级计相连，可以测量各频带声压级的大小。

噪声测量通常按照1/1倍频程测量其中心频率。

有的频率分析仪具有测量1/2倍频程、1/3倍频程的功能，使用时根据需要加以选择。

（二）测量方法

1.现场调查为正确选择测量点、测量方法和测量时间等，必须在测量前对工作场所进行现场调查。

调查内容主要包括工作场所的面积、空间、工艺区划、噪声设备布局等；工作