🌿 工作场所空气中气溶胶（粉尘）的可吸入组分——重量法
三句话速览
使已知体积的空气从工作人员呼吸带通过带滤膜的采样头，由滤膜截留气溶胶（粉尘）的可吸入组分，在采样前后称量滤膜，并计算以mg/m³表示的浓度以与职业接触限值（NDS）比较。该检测依据 PN-Z-04507:2022-05 + Ap1:2022-08；所测定的量：气溶胶可吸入组分的浓度X [mg/m³]。整个程序共 6 个步骤；主要用于：卫生部长关于有害因素检测与测量的条例所要求的工作场所粉尘浓度测量——把接触指标与NDS比较、有粉尘排放的企业：木材、食品（面粉粉尘）、非金属矿物、冶金、化工行业和农业、个体采样（采样头置于呼吸带）和定点测量中粉尘因素接触的评定。
要点速览
- 标准: PN-Z-04507:2022-05 + Ap1:2022-08
- 类别: 环境
- 操作步骤数: 6
- 所测定的量: 气溶胶可吸入组分的浓度X [mg/m³]
- 可吸入组分的采样约定（EN 481）: EI = 50·(1 + exp(−0.06·D)) %；D > 100 µm时不适用
- 公式: X = (m2 − m1 − B)/V；m以mg计，V以dm³计
概述
按照关于NDS和NDN的条例，可吸入组分是指经鼻和口进入、在呼吸道中沉积后对健康造成危害的气溶胶组分，按PN-EN 481标准确定。EN 481标准把可吸入组分、胸腔组分和呼吸性组分的采样约定定义为颗粒空气动力学直径与应采集的质量份额之间的关系；对可吸入组分，该份额为EI = 50·(1 + exp(−0.06·D)) %，其中D——以µm表示的空气动力学直径（D = 10 µm时约为77 %，D = 100 µm时约为50 %），而该约定不适用于大于100 µm的颗粒。
PN-Z-04507:2022-05标准（含Ap1:2022-08号更正）给出了用重量法测定工作场所空气中气溶胶可吸入组分的方法；它用于卫生条件的监督检查。它取代了以前使用的关于“总粉尘”的PN-91/Z-04030/05标准。可以测定的最小浓度取决于采样头的类型、采样时间、滤膜的种类和天平的分度值。粉尘（可吸入组分和呼吸性组分）的NDS值载于关于NDS和NDN的条例的附录；工作环境中采样和结果解释的原则由PN-Z-04008-7标准规定，测量策略则由PN-EN 689标准规定。
方法原理
重量法在于测定单位体积空气中所含气溶胶颗粒的质量（mg/m³）。使被测空气以已知的体积流量在规定的时间内通过装有过滤隔层（滤膜）的采样头，以截留气溶胶的可吸入组分。所截留气溶胶的质量由采样后与采样前所称滤膜质量之差求出；如果采样头制造商的文件规定滤膜连同滤膜盒一起称量，则称量滤膜和滤膜盒。浓度按滤膜上所截留气溶胶的质量与通过滤膜的空气体积之比计算：X = (m2 − m1 − B)/V，其中m2、m1——采样后和采样前滤膜（或滤膜连同滤膜盒）的质量[mg]，B——空白试验质量变化的平均值[mg]，V——所采空气的体积[dm³]。
应用领域
- 卫生部长关于有害因素检测与测量的条例所要求的工作场所粉尘浓度测量——把接触指标与NDS比较
- 有粉尘排放的企业：木材、食品（面粉粉尘）、非金属矿物、冶金、化工行业和农业
- 个体采样（采样头置于呼吸带）和定点测量中粉尘因素接触的评定
- 职业风险评定的依据：风险低（W ≤ 0.5 NDS）、中（0.5 NDS < W ≤ NDS）、高（W > NDS）
- 为可吸入组分粉尘中进一步的化学测定（如金属）采集样品
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 所测定的量 | 气溶胶可吸入组分的浓度X [mg/m³] |
| 可吸入组分的采样约定（EN 481） | EI = 50·(1 + exp(−0.06·D)) %；D > 100 µm时不适用 |
| 公式 | X = (m2 − m1 − B)/V；m以mg计，V以dm³计 |
| 定量限 | 取决于采样头、采样时间、滤膜和天平的分度值 |
| 测量频次（卫生部条例） | 浓度 > 0.5 NDS时至少每年一次；浓度为0.1–0.5 NDS时每2年一次；致癌性粉尘则每3个月或每6个月一次 |
| NDS浓度的参比条件 | 20 °C、101.3 kPa |
标准
- 标准编号
- PN-Z-04507:2022-05 + Ap1:2022-08
- 标准名称（波兰语）
- Ochrona czystości powietrza — Oznaczanie frakcji wdychalnej aerozolu na stanowiskach pracy metodą grawimetryczną
- 标准名称（英语）
- Air purity protection — Determination of the inhalable aerosol fraction at workplaces by the gravimetric method
分步操作程序
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滤膜的准备
把滤膜（或滤膜连同滤膜盒，如果采样头制造商如此规定）在干燥器中平衡处理并在采样前称量（m1）。准备空白试验——不采集空气而经历全部流程的滤膜——以确定质量变化的平均值B。按制造商建议提前接通天平并用质量标准件检查；每张滤膜称量两次并取平均值。
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采样系统的组装
把滤膜装入可吸入组分采样头，连接抽气泵，设定并测量该采样头所要求的体积流量。记录温度和压力。
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采样
个体采样时把采样头置于工作人员的呼吸带内；定点测量时——置于岗位上确定的点。按测量策略（PN-Z-04008-7、PN-EN 689）确定的时间采样，使滤膜上的粉尘质量超过定量限。结束后再次测量体积流量。
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运输和保存
把滤膜装在封闭的滤膜盒中按标准规定的方式运输和保存，防止粉尘损失；称量前在与采样前相同的条件下再次进行平衡处理。
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称量与计算
称量采样后的滤膜（m2），由平均体积流量和采样时间计算V，并按X = (m2 − m1 − B)/V计算以mg/m³表示的结果。
-
接触评定
确定相对于一个工作班的接触指标并与条例规定的NDS比较；指标不超过NDS时条件是安全的，大于NDS时是有害的。超标时雇主应立即采取纠正措施。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 分析天平 | 用于滤膜的差减称量；在小质量范围内经校准，每批称量前后用质量标准件检查 | — |
| 抽气泵（个体采样泵或定点采样泵） | 体积流量恒定；采样前后检查流量 | — |
| 带滤膜的可吸入组分采样头 | 固定在工作人员呼吸带内的可吸入组分采样头；滤膜装在滤膜盒中 | — |
| 滤膜 | 种类按样品的后续用途选择——如果滤膜要灰化以测定二氧化硅，则不使用聚四氟乙烯滤膜和玻璃纤维滤膜 | — |
| 干燥器 | 称量前对滤膜进行平衡处理 | — |
| 测量空气体积流量、环境条件和时间的器具 | 流量计／流量校准器、温湿度气压计、秒表 | — |
职业健康与安全
- 某些材料的粉尘（硬木、结晶二氧化硅）是致癌因素——采样和处理滤膜时应使用呼吸防护用品并避免二次扬尘
- 采样后的滤膜按可能含有有害物质的样品对待；不要在实验室以外打开滤膜盒
- 个体采样泵的固定不得限制工作人员的活动，也不得造成被机器挂住的风险
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-Z-04507:2022-05 + Ap1:2022-08 — 《Air purity protection — Determination of the inhalable aerosol fraction at workplaces by the gravimetric method》。
该方法的原理是什么？
重量法在于测定单位体积空气中所含气溶胶颗粒的质量（mg/m³）。使被测空气以已知的体积流量在规定的时间内通过装有过滤隔层（滤膜）的采样头，以截留气溶胶的可吸入组分。
测量范围和准确度是多少？
所测定的量：气溶胶可吸入组分的浓度X [mg/m³]；可吸入组分的采样约定（EN 481）：EI = 50·(1 + exp(−0.06·D)) %；D > 100 µm时不适用；公式：X = (m2 − m1 − B)/V；m以mg计，V以dm³计；定量限：取决于采样头、采样时间、滤膜和天平的分度值。
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？
分析天平、抽气泵（个体采样泵或定点采样泵）、带滤膜的可吸入组分采样头、滤膜、干燥器、测量空气体积流量、环境条件和时间的器具。
该检测用于哪些场景？
卫生部长关于有害因素检测与测量的条例所要求的工作场所粉尘浓度测量——把接触指标与NDS比较；有粉尘排放的企业：木材、食品（面粉粉尘）、非金属矿物、冶金、化工行业和农业；个体采样（采样头置于呼吸带）和定点测量中粉尘因素接触的评定；职业风险评定的依据：风险低（W ≤ 0.5 NDS）、中（0.5 NDS < W ≤ NDS）、高（W > NDS）；为可吸入组分粉尘中进一步的化学测定（如金属）采集样品。
需要采取哪些安全防护措施？
某些材料的粉尘（硬木、结晶二氧化硅）是致癌因素——采样和处理滤膜时应使用呼吸防护用品并避免二次扬尘；采样后的滤膜按可能含有有害物质的样品对待；不要在实验室以外打开滤膜盒；个体采样泵的固定不得限制工作人员的活动，也不得造成被机器挂住的风险。
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-04507。