石棉粉尘的测定--镜检法方法介绍
一、原理
石棉尘是指温石棉、青石棉、铁石棉、透石棉、直石棉、阳起石等石棉尘中能被吸入并沉着肺泡内的呼吸性石棉,具体指宽度小于3μm,长度大于5μm,长宽比大于3:1的石棉纤维。
方法原理为将排气筒中含石棉尘的气体抽取通过采样滤膜,石棉尘于滤膜上经透明固定后,在相衬显微镜下计测,根据采气体积计算出每标准立方厘米气体中石棉尘的根数。
方法适用于固定污染源有组织排放的石棉尘测定:方法允许的滤膜石棉纤维负荷量范围为100～600根/mm2。
二、仪器
①滤膜夹:滤膜夹安装在采样管上滤膜应固定在透气的支撑物上,支撑物可以是金属网,也可以是透气的纸挚,确定空气能均匀地通过采样滤膜。受尘面上方直管段内径与滤膜受尘直径相同,其长度不得小于管内径的1.5倍。
②采样嘴:采样嘴应能安装到滤膜夹上,其连接处内表面应十分光滑。采样嘴入口角度应不大于45°,入口边缘厚度应不大于0.2mm,内表面不得有急剧的断面变化和弯曲。入口直径偏差应不大于±0.1mm,其最小直径应不小于4mm。如能保持严格的等速采样条件,采样嘴入口直径最小值也可取2mm。应备有不同入口直径的采样嘴,以备现场采样时选用,以保持等速采样条件。
③滤膜、滤膜夹、采样嘴组合在一起后称为采样头,置于整个采样系统的最上游。除上述的滤膜、滤膜夹、采样嘴外,从采样管安装的全部采样装置、流速及温度测量装置等。
④相衬显微镜:
a. 显微镜至少应具有10×及40×两个相衬物镜,明相衬或暗相衬均可使用;目镜应能放入目镜测微标尺,总放大率应为400×～600×。
b. 显微镜要带有x—y方向移位的排片器。
c. 显微镜应有合格的照明系统,配有绿色滤光片。
⑤专用目镜测微网:可使用既能在显微镜下测量纤维长度和宽度,又能给定测量面积的各种目镜测微网。
⑥物镜测微计:每个刻度的间距为10μm。
⑦载物玻片:25mm×76mm×0.8mm;盖玻片:22mm×0.1mm。
⑧无齿小镊子、剪刀或手术刀,在刃柄上插入21号片。
⑨各类手动计数器。
⑩丙酮蒸气发生装置:各类能喷出足冷凝水出口够量丙酮蒸气的装置都可使用,用以使滤膜透明。使用丙酮蒸气发生装置时,要在通风良好的场所或在通风橱内操作,以免引起火灾或对人体健康产生危害。
⑪医用注射器(1ml)及皮内注射针头。
⑫秒表。
三、试剂
①丙酮:分析纯。
②三乙酸甘油酯:分析纯。
③硝酸纤维素和乙酸纤维素混合滤膜:0.8μm,直径25mm或37mm。
四、采样
①使用本方法规定的采样头和采样系统从排放石棉的排气筒中采样,完全按照颗粒物采样方法中有关颗粒物采样的方法和步骤进行,以预测流速法为宜,且一般采用移动采样法。如果排气筒直径较小只有一个采样点,则每个样品的采样时间应不少于10min。
②采样后滤膜上的负荷量范围应为100～600根/mm2。据此可根据等速采样的流量和预计的排放浓度范围大致算出所需的采样时间,计算公式为:
式中:t——预计采样时间,min;
L——滤膜的负荷量,根/mm2,一般可取300根/mm2;
C——预计的石棉纤维排放浓度,根/cm3;
AF——滤膜的有效过滤面积,mm2;
Q——采样流量,m3/min。
③如果无法估算出所需的采样时间,则需在采样断面的中心位置进行预采样,用显微镜对采集的样品进行计数分析,如分析出的滤膜负荷量在100～600根/mm2的范围内,则所用的采样时间是合适的。如超过此范围,则应在正式采样时相应地调整采样时间,使滤膜负荷量在正常范围内。
④采样结束后小心取下采样头,取出滤膜使受尘面向上放在滤膜储存盒中,不可折叠或叠放,带回实验室进行分析。在运输过程中避免振动以防止石棉纤维脱落。
五、步骤
1、样品制备
采有石棉纤维的微孔滤膜采用丙酮-三乙酸甘油酯法加以透明固定透明化操作应在清洁的实验室中进行,在制备样品的过程中要避免纤维性粉尘的污染。
①所用的载物玻片、盖玻片、镊子和刀片使用前应放在无水乙醇中浸泡,用蒸馏水冲洗后用绸布擦干备用。
②用无齿镊子小心取出采集有石棉纤维的滤膜,集面向上置于干净的玻璃板上,用手术刀从滤膜切取占圆形1/6～1/8的扇形小块,放在清洁的载物玻片上。
③打开丙酮蒸气发生装置的活塞,将载有扇形滤膜的玻片置于丙酮蒸气之下,由远至近移到丙酮蒸气出口15～25mm处,熏蒸3~5s,使滤膜透明。同时慢慢移动载物玻片使滤膜全部透明为止。丙酮蒸气过少无法使滤膜透明,过多则可能破坏滤膜,特别是不能使丙酮液滴落在滤膜上。可不时地用吸水纸擦拭丙酮蒸气出加以防止。
④用皮内注射器立即向透明后的滤膜滴2～3滴乙酸甘油酯,小心盖上盖玻片操作时先将盖玻片的一边与载物玻片接触,然后与液滴接触,使之扩散,再小心放下益玻片,避免产生气泡。
⑤如透明效果不理想,可将盖上盖玻片的滤膜放在50℃的烘箱内15min,以加速滤膜的清晰过程。
⑥样品处理完毕后,先关闭丙酮蒸气发生器的电源,再关闭活塞。次序不可颠倒。
2、石棉纤维的计测
①空白滤膜检查:在每盒滤膜(50张)中任意抽取张空滤膜,用与处理样品同样的方法透明固定和计测。在100个视野中不超过3根纤维时,认为是清洁滤膜,此盒滤膜方可应用。
②石棉纤维的计测用相衬显微镜进行,首先按照说明书将相衬显微镜调节好。
③目镜测微网的调整按其说明书使用物镜测微计对镜测微网的刻度进行校准,算出计数区面积(mm2)及各标志的实际尺寸(μm)。
④低倍扫视使用(10×)物镜在低放大倍数上扫视整个滤膜表面,被滤膜夹圈压住的滤膜边缘应无粉尘或纤维。所有视场粉尘及石棉纤维的分布应比较均匀。如果所观察的视场粉尘分布明显不均匀或有肉眼可见的粉尘或纤维堆积,该滤膜应舍弃。
⑤低倍扫视认可后,将物镜换成高倍(40×)进行正式的计测。
⑥计测现场的选择应遵循随机原则。测定完一个视场后,移动推片器找下一个视场,移动应按行、列推动,不应有意挑选,而要随机停留,以避免重复计数和减少系统误差。如果使用带栅格线的滤膜,计数视场中不能出现栅格线。
⑦石棉纤维的计数规则:
a. 计数符合下列条件的纤维:长度大于5μm,宽度小于3μm,长度与宽度之比大于3:1。
b. 一条纤维完全在计数视场(不论其是否与其它尘粒相接触)内时计为一根。只有一端在计数视场内的计为1/2根。
c. 纤维集合:在其长度方向上一点或多点可分,但在其余部分不可分为多根的纤维称为劈裂纤维;其余的因相交义或接触而形成的纤维集合体称为纤维组。
d. 如劈裂纤维整体符合a中的规定,可算作一根纤维,其直径以不可分部分计算。
e. 如纤维组中的单根纤维符合a中的规定,可按单根纤维计算:如果没有一根纤维符合a中的规定,但纤维组本身作为一个整体符合a中的规定,则计数为一根。
f. 计数指标:20个视场时,被记录纤维数已达到100根时,可停止计数,如此时记录纤维数未达到100根时,则应计数到100根纤维,并记录下相应的视场数。如在100个视场内所测纤维数不到100根,则计测到100个视场为止。
六、计算
排气筒中排放的石棉纤维浓度按下列公式计算:
式中:C——排气筒中排放的石棉纤维浓度,f/cm3;
N——计测的石棉纤维总根数,f;
n——计测的总视场数;
Vnd——标准状态下的采样体积,L;
A——滤膜上的采尘面积,mm2;
a——计数视场面积,mm2。
七、说明
①为减少计测误差,在采样阶段应严格按照颗粒物采样方法中的有关规定执行;在滤膜处理和显微镜计测阶段,应严格按照本方法要求执行。
②计数人员上岗前应进行培训,并在培训结束时进行考核。考核方法是要求计数人员对同一滤膜切片按本方法计数10次以上,计算各次读数的均值和标准偏差。若读数的相对标准偏差≤23%为合格,反之应检测原因,切实改进后再进行考核,直至达标为止。
③计测精密度:在计数阶段,计数误差与计数总数有关。当计数总数为100根时,其计数误差于±10%之内。
