🌿 工作场所空气中的铅及其无机化合物——FAAS（火焰原子吸收光谱法）（可吸入组分）
三句话速览
用纤维素酯膜滤膜采集气溶胶的可吸入组分，用浓硝酸和过氧化氢加热消解滤膜，在含氯化镧的稀HNO₃中制成溶液，于283。该检测依据 PN-Z-04487:2017-10；空气中的范围：0.0035–0.139 mg/m³（720 l）；0.0052–0.208 mg/m³（480 l）。整个程序共 6 个步骤；主要用于：蓄电池、电缆、合金和铅制品生产岗位以及有色金属冶炼厂的卫生条件控制、按个体采样原则（可吸入组分）在1/10–2倍NDS范围内评定职业接触、含铅涂料作业、铸造车间、焊锡作业和铅玻璃生产中的测量。
要点速览
- 标准: PN-Z-04487:2017-10
- 类别: 环境
- 操作步骤数: 6
- NDS: 0.05 mg/m³（Pb，可吸入组分）；无短时间接触限值NDSCh
- 空气中的范围: 0.0035–0.139 mg/m³（720 l）；0.0052–0.208 mg/m³（480 l）
- 曲线范围: 0.25–10.0 µg/ml；LOD 0.02 µg/ml；LOQ 0.07 µg/ml；特征浓度0.43 µg/ml
概述
铅及其无机化合物（砷酸铅(II)和铬酸铅(II)除外），以可吸入组分中的Pb计，其NDS值为0.05 mg/m³（2018年6月12日家庭、劳动和社会政策部长条例，Dz.U. 2018 poz. 1286［2018年《波兰法律公报》第1286项］）。铅有强毒性：损害神经系统、造血系统、循环系统和肾脏，在骨骼中蓄积，对生殖和胎儿有害；IARC把铅及其无机化合物列为2A组。接触发生于蓄电池、电缆、合金（与锡、铜、锑、镉）、放射防护屏的生产以及冶金业。该方法由CIOP-PIB制定（Surgiewicz，PiMOŚP［《工作环境评价的基础与方法》季刊］2016年第3(89)期），作为波兰标准草案的基础——现为PN-Z-04487:2017-10——以取代PN-Z-04139.04:1989（可测定下限0.01 mg/m³，用成套滤膜采样而无个体采样）和PN-ISO 8518:1994（样品中10–200 µg的范围）。它满足PN-EN 482在NDS值1/10至2倍范围内的要求：测量范围0.25–10.0 µg/ml，在样品量720 l时对应0.0035–0.139 mg/m³（0.07–2.8倍NDS），在480 l时对应0.0052–0.208 mg/m³（0.10–4.2倍NDS）；LOD 0.02 µg/ml，LOQ 0.07 µg/ml，回收率0.99，总精密度5.31 %，扩展不确定度23.06 %。职业卫生实验室按该标准第7节采样，使用可吸入组分采样头、2.0 dm³/min的流量和100–1080 dm³的体积；密闭的样品在环境温度下是稳定的。
方法原理
使已知体积的被测空气通过置于可吸入组分分离器中的纤维素酯膜滤膜（孔径0.80或0.85 µm），从而可按个体采样方式采样（PN-Z-04008-7）。滤膜加热消解：在电热板上约140 °C用3 ml浓硝酸和1 ml 30 %过氧化氢蒸至氮氧化物挥尽并蒸干，该操作重复两次；冷却后加入1 ml浓HNO₃放置约30 min，用水定量转入10 ml容量瓶，加入1 ml氯化镧溶液（光谱缓冲剂；终浓度La 1 %）并用水定容。铅用原子吸收光谱法测定，在化学计量的空气－乙炔火焰中原子化，波长283.3 nm，带氘灯背景校正，对照0.25–10.0 µg/ml的标准曲线（标准溶液含1 % La和稀HNO₃；用0.1 mol/l HNO₃调零）。同时消解一张空白滤膜（空白试验）并从结果中扣除其浓度。二十倍过量的Sn、Sb、Zn、As、Cu、Ni和Cd不影响结果。空气中的浓度 X = (C − C0)·V1·k/(V·wm)，其中V1 = 10 ml，V——空气体积[l]，k——稀释倍数，wm——回收系数（1.00 ± 0.05）。
应用领域
- 蓄电池、电缆、合金和铅制品生产岗位以及有色金属冶炼厂的卫生条件控制
- 按个体采样原则（可吸入组分）在1/10–2倍NDS范围内评定职业接触
- 含铅涂料作业、铸造车间、焊锡作业和铅玻璃生产中的测量
- 扩展为在同一样品中测定其他金属（FAAS、ICP-AES多元素程序）
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| NDS | 0.05 mg/m³（Pb，可吸入组分）；无短时间接触限值NDSCh |
| 空气中的范围 | 0.0035–0.139 mg/m³（720 l）；0.0052–0.208 mg/m³（480 l） |
| 曲线范围 | 0.25–10.0 µg/ml；LOD 0.02 µg/ml；LOQ 0.07 µg/ml；特征浓度0.43 µg/ml |
| 采样 | 可吸入组分采样头中的0.80–0.85 µm纤维素酯膜滤膜；≥ 480 l（通常2 l/min；按ŚCOP［西里西亚劳动保护中心］：2.0 dm³/min，100–1080 dm³） |
| FAAS条件 | 283.3 nm，化学计量的空气－乙炔火焰，氘灯校正；研究中：灯电流7 mA，狭缝0.5 nm，乙炔1.1 l/min，空气5 l/min |
| 验证 | 回收率0.99；总精密度5.31 %；总不确定度11.53 %，扩展不确定度23.06 % |
| 稳定性 | 50 µg/ml中间标准溶液——冷藏30天；工作标准溶液——当天配制当天测定 |
标准
- 标准编号
- PN-Z-04487:2017-10
- 标准名称（波兰语）
- Ochrona czystości powietrza — Oznaczanie ołowiu i jego związków nieorganicznych na stanowiskach pracy metodą płomieniowej absorpcyjnej spektrometrii atomowej
- 标准名称（英语）
- Air purity protection — Determination of lead and its inorganic compounds at workplaces by flame atomic absorption spectrometry
分步操作程序
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采样
按流量校准器说明书为采样器制造商所要求的流量校准系统；按PN-Z-04008-7的原则使至少480 l空气通过可吸入组分采样头中的滤膜（最常用2 l/min）。
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消解
把滤膜放入50 ml烧杯，加入3 ml浓HNO₃和1 ml H₂O₂，在约140 °C的电热板上小心加热至氮氧化物挥尽并蒸干；以同样的用量重复两次；冷却后加入1 ml HNO₃并放置约30 min。
-
待测溶液
用水分5–6次把内容物转入10 ml容量瓶，加入1 ml氯化镧溶液并用水定容。同时以完全相同的方式消解一张空白滤膜（空白试验）。
-
标准曲线
向七个10 ml容量瓶中各量取0.05–2.00 ml的50 µg/ml中间溶液和1 ml氯化镧，用HNO₃（1 + 9）定容——即0.25–10.0 µg/ml的标准溶液；第八个容量瓶为零样。在283.3 nm下各测三次吸光度，用0.1 mol/l HNO₃调零；曲线须在测定前即时绘制。
-
测量
在相同条件下测量待测溶液和空白试验的吸光度；从曲线读取浓度。超出范围时用HNO₃和镧浓度相同的溶液稀释样品，并计入稀释倍数k。
-
回收率与计算
用六张各加入60 µl的1 mg/ml溶液的滤膜检查消解效果（wm = 1.00 ± 0.05）。按 X = (C − C0)·V1·k/(V·wm) 计算以mg/m³表示的结果并与NDS 0.05 mg/m³比较。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 带空气－乙炔火焰的原子吸收分光光度计 | 铅空心阴极灯；研究中为Thermo SOLAAR M | — |
| 抽气泵（个体采样泵）和流量校准器 | 按分离器制造商建议的恒定流量 | — |
| 气溶胶可吸入组分分离器（采样头） | 例如Inhalable Dust Sampler型采样头 | — |
| 消解用电热板（约140 °C） | 50 ml硼硅玻璃烧杯 | — |
| 10和100 ml容量瓶、自动移液器和玻璃移液管 | 硼硅玻璃或PE器皿；标准溶液保存于PE容器中 | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 浓硝酸65 %（ρ = 1.38 g/ml），suprapur级 | — | 滤膜消解；溶液I（1 + 9）和溶液II 0.1 mol/l用于标准溶液和调零 |
| 过氧化氢30 %（m/m） | — | 消解（每3 ml HNO₃加1 ml，共两次） |
| AAS用铅标准溶液1 mg/ml | — | 中间溶液50 µg/ml和0.25–10.0 µg/ml工作标准溶液 |
| 氯化镧——26.8 g LaCl₃·7H₂O溶于73.2 ml 0.1 mol/l HNO₃（10 % La） | — | 光谱缓冲剂，每10 ml溶液加1 ml（1 % La） |
| A级溶解乙炔（PN-C-84905） | — | 火焰用可燃气 |
| 0.80–0.85 µm纤维素酯膜滤膜 | — | 可吸入组分的采集 |
| 二次蒸馏水或去离子水 | — | 配制溶液；用1 mol/l HNO₃洗涤器皿 |
职业健康与安全
- 浓硝酸和过氧化氢——穿防护服在运行良好的通风柜中操作；消解产生的氮氧化物有毒
- 铅及其化合物有毒、致癌（2A）并对生殖有害——把滤膜和溶液按危险废物处理，交有资质的机构
- 乙炔——气路和AAS燃烧器按仪器说明书操作
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-Z-04487:2017-10 — 《Air purity protection — Determination of lead and its inorganic compounds at workplaces by flame atomic absorption spectrometry》。
该方法的原理是什么？
使已知体积的被测空气通过置于可吸入组分分离器中的纤维素酯膜滤膜（孔径0.80或0.
测量范围和准确度是多少？
NDS：0.05 mg/m³（Pb，可吸入组分）；无短时间接触限值NDSCh；空气中的范围：0.0035–0.139 mg/m³（720 l）；0.0052–0.208 mg/m³（480 l）；曲线范围：0.25–10.0 µg/ml；LOD 0.02 µg/ml；LOQ 0.07 µg/ml；特征浓度0.43 µg/ml；采样：可吸入组分采样头中的0.80–0.85 µm纤维素酯膜滤膜；≥ 480 l（通常2 l/min；按ŚCOP［西里西亚劳动保护中心］：2.0 dm³/min，100–1080 dm³）。
完成检测需要多长时间？
整个程序共 6 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备？
带空气－乙炔火焰的原子吸收分光光度计、抽气泵（个体采样泵）和流量校准器、气溶胶可吸入组分分离器（采样头）、消解用电热板（约140 °C）、10和100 ml容量瓶、自动移液器和玻璃移液管。
该检测用于哪些场景？
蓄电池、电缆、合金和铅制品生产岗位以及有色金属冶炼厂的卫生条件控制；按个体采样原则（可吸入组分）在1/10–2倍NDS范围内评定职业接触；含铅涂料作业、铸造车间、焊锡作业和铅玻璃生产中的测量；扩展为在同一样品中测定其他金属（FAAS、ICP-AES多元素程序）。
需要采取哪些安全防护措施？
浓硝酸和过氧化氢——穿防护服在运行良好的通风柜中操作；消解产生的氮氧化物有毒；铅及其化合物有毒、致癌（2A）并对生殖有害——把滤膜和溶液按危险废物处理，交有资质的机构；乙炔——气路和AAS燃烧器按仪器说明书操作。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-Z-04487。