粉尘分散度检测在粉尘检测中如何应用

       工作场所中粉尘危害是影响作业人员身体健康的主要因素之一。生产性粉尘由不同粒径颗粒组成，不同颗粒对人体危害也不同。根据研究结果[1]：空气动力学直径<10 μm 的尘粒可进入呼吸道深部，如气管、支气管、无纤毛的细支气管及肺泡等区域，而在肺泡内沉积的粉尘大部分是<5 μm 的尘粒，特别是<2 μm 的尘粒。按传统理论，0.2 ~ 2.0 μm 的粉尘对人体危害*大[2]。2007 年，国家在《工作场所有害因素职业接触限值 *部分 化学有害因素》(GBZ 2.1-2007)中明确了各种粉尘的呼尘接触限值，修订并颁布了《工作场所空气中粉尘测定第 1 部分：总粉尘浓度》(GBZ/T192.1-2007)、《工作场所空气中粉尘测定第 2 部分:呼吸性粉尘浓度》(GBZ/T 192.2-2007)检测标准方法。对“呼尘”定义为：空气动力学直径均在7.07 μm 以下，空气动力学直径 5 μm 粉尘粒子采样效率为 50%的粉尘。
本文试通过对某粉尘总尘、呼尘、浅析分散度测定结果分析，探讨分散度测定对粉尘浓度测定结果的重要性。
1 对象和方法
1.1 对象
在某粉末生产的工作场所，对空气中该粉尘总尘、呼尘和分散度进行测定。
1.2 测定仪器
1.2.1 总尘、呼尘测定仪器长时间定点采样和个体采样仪器：BASIC-5 型(美国 BUCK 公司) 个体采样仪;呼吸性粉尘采样器为BASIC-5 型(美国 BUCK 公司)旋风式分离采样器。分析天平：感量为 0.01 mg。采集器具：5 μm 孔径 PVC 滤膜(SAM-500306)。上述测定仪器都经上海市计量测试技术研究院计量检定。
1.2.2 分散度测定仪器MS-02 显微测量颗粒图像分析仪。
1.3 检测方法
长时间定点采样：将装好滤膜的粉尘采样夹，在呼吸带高度以 2.0 L/min 流量采集 8 h。个体采样：将装好滤膜的小型塑料采样夹，佩戴在采样对象前胸上部，进气口接近呼吸带，以 2.0 L/min流量采集 8 h。
采样环境温度：14 ~ 22 ℃。采样环境湿度：70%。
颗粒图像分析实验标准参照《粒度分析图像分析法 第 1 部分：静态图像分析法》(GB/T 21649.1-2008)、《样品制备-粉末在液体中的分散方法》(GB/T20099-2006)。
2 结果 见表 1、2、3

粉尘分散度结果表明：测定粉尘中有相当部分(96.3%) 粒径< 5 m 的粒子可能未被 5 μm 孔径 PVC滤膜采集。表 1、2 的粉尘测定结果似乎不能真实反映该工作场所空气中粉尘的实际情况。
3 讨论
根据测定结果，尽管本呼吸性粉尘采样系统符合美国 ACGIH 及英国 HSE 方法 MDHS 14 所规定的可吸入性粉尘之采样准则，能满足“空气动力学直径 5μm 粉尘粒子的采样效率为 50%”要求。但从粉尘分散度结果表明：测定粉尘中有相当部分(96.3%)粒径< 5μm 的粒子可能未被采集。
      根据现有文献资料，测定粉尘分散度的传统方法大致可分为 4 大类，显微镜法、细孔通过法、筛分法和沉降法[3]。近年发展起来的色谱法、质谱法、数字图像处理测量法等粒度测量新方法，在各领域中也开始了应用[4]。显微图像分析法在粒度测试时，能有效消除颗粒间因表面活性和磁性而产生的团聚[5]，减少因颗粒团聚而影响颗粒粒径的测定，准确度较高。
目前工作场所粉尘分散度的标准测定方法是2007 年由卫生部发布的《工作场所空气中粉尘测定第3 部分：粉尘分散度》(GBZ/T 192.3-2007)，其中又分为滤膜溶解涂片镜检法和自然沉降镜检法。由于该方法受到分散剂、颗粒超细等因素影响，为使分散度测试结果更客观，本次粉尘分散度测定仪器选用 MS-02 显微测量颗粒图像分析仪。
       《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》(GBZ 159-2004)、《工作场所空气中粉尘测定第 1 部分：总粉尘浓度》(GBZ/T 192.1-2007)和《工作场所空气中粉尘测定第 2 部分: 呼吸性粉尘浓度》(GBZ/T192.2-2007) 中都未明确规定测定粉尘浓度前须进行分散度测定。在实际测定过程中，对测试结果的合理性可能会产生一定测定影响。故对工作场所空气中粉尘浓度测定，在未知粉尘分散度情况下，应首先测定粉尘分散度，并根据分散度测定结果，选用合适的方法和器具(采集滤膜等)，由此测定结果可能更能反映作业现场的粉尘浓度。对测尘的方法、采集器具(滤膜等)应进一步研发，并对测尘滤膜的孔径应作相应规定。