作業場所空氣中粉塵測定方法

為了評價作業場所空氣中粉塵的危害程度，加強防塵措施的科學管理，保護職工的**和健康，促進生產發展，特製訂本標準。
　　本標準適用於測定作業場所空氣中的粉塵濃度、粉塵中遊離二氧化矽含量和粉塵分散度。
1　術語
　1.1　作業場所
　　工人在生產過程中經常或定時停留的地點。
　1.2　粉塵
　　懸浮於作業場所空氣中的固體微粒。
　1.3　粉塵濃度
　　單位體積空氣中所含粉塵的質量(mg/m＾3)或數量 (粒/cm＾3)。本方法采用質
量濃度。
　1.4　遊離二氧化矽
　　指結晶型的二氧化矽。
　1.5　粉塵分散度
　　各粒徑區間的粉塵數量或質量分布的百分比。本方法采用數量分布百分比。
　1.6　測塵點
　　受粉塵汙染的作業場所中必須進行監測的地點。
2　測塵點的選擇原則
　2.1　測塵點應設在有代表性的工人接塵地點。
　2.2　測塵位置，應選擇在接塵人員經常活動的範圍內，且粉塵分布較均勻處的呼吸帶。在風流影響時，一般應選擇在作業地點的下風側或回風側。
　　移動式產塵點的采樣位置，應位於生產活動中有代表性的地點，或將采樣器架設於移動設備上。
3　粉塵濃度的測定方法
　3.1　原理　抽取一定體積的含塵空氣，將粉塵阻留在已知質量的濾膜上，由采樣後濾膜的增量，求出單位體積空氣中粉塵的質量(mg/m＾3)。
　3.2　器材
　3.2.1　采樣器　采用經過產品檢驗合格的粉塵采樣器，在需要防爆的作業場所采樣時，用防爆型粉塵采樣器，采樣頭的氣密性應符合附錄A的要求。
　3.2.2　濾膜　采用過氯乙烯纖維濾膜。當粉塵濃度低於50mg/m＾3時，用直徑為40mm的濾膜，高於50mg/m＾3時，用直徑為75mm的濾膜。當過氯乙烯纖維濾膜不適用時，改用玻璃纖維濾膜。
　3.2.3　氣體流量計　常用15～40l/min的轉子流量計，也可用渦輪式氣體流量計；需要加大流量時，可提高到80l/min的上述流量計，流量計至少每半年用鐘罩式氣體計量器、皂膜流量計或精度為±1%的轉子流量計校正一次。若流量計有明顯汙染時，應及時清洗校正。
　3.2.4　天平　用感量不低於0.0001g的分析天平。按計量部門規定，每年檢定一次。
　3.2.5　秒表或相當於秒表的計時器。
　3.2.6　乾燥器　內盛變色矽膠。
　3.3　測定程序
　3.3.1　濾膜的準備　用鑷子取下濾膜兩麵的夾襯紙，置於天平上稱量，記錄初始質量，然後將濾膜裝入濾膜夾，確認濾膜無褶皺或裂隙後，放入帶編號的樣品盒裡備用。
　3.3.2　采樣器的架設　取出準備好的濾膜夾，裝入采樣頭中擰緊，采樣時，濾膜的受塵麵應迎向含塵氣流。當迎向含塵氣流無法避免飛濺的泥漿、砂粒對樣品的汙染時，受塵麵可以側向。
　3.3.3　采樣開始的時間　連續性產塵作業點，應在作業開始30min後。陣發性產塵作業點，應在工人工作時采樣。
　3.3.4　采樣的流量　常用流量為15～40l/min。濃度較低時，可適當加大流量，
但不得超過80l/min。在整個采樣過程中，流量應穩定。
　3.3.5　采樣的持續時間　根據測塵點的粉塵濃度估計值及濾膜上所需粉塵增量的*低值確定采樣的持續時間，但一般不得小於10min(當粉塵濃度高於10mg/m3時，采氣量不得小於0.2m3；低於2mg/m3時，采氣量為0.5～1m3)。采樣持續時間一般按式(1)估算；
               t≥△m×1000/(C′Q)            .......(1)
式中：t—采樣持續時間，min；
    △m—要求的粉塵增量，其質量應大於或等於1mg；
    C′—作業場所的估計粉塵濃度，mg/m3；
      Q—采樣時的流量，1/min。
　3.3.6　采集在濾膜上的粉塵的增量　直徑為40mm濾膜上的粉塵的增量，不應少於1mg，但不得多於10mg，直徑為75mm的濾膜，應做成錐形漏鬥進行采樣，其粉塵增量不受此限。
　3.3.7　采樣後樣品的處理　采樣結束後，將濾膜從濾膜夾上取下，一般情況下，不需乾燥處理，可直接放在3.2.4規定的天平上稱量，記錄質量。如果采樣時現場的相對濕度在90%以上或有水霧存在時，應將濾膜放在乾燥器內乾燥2h後稱量，並記錄測定結果。稱量後再放入乾燥器中乾燥30min，再次稱量，當相鄰兩次的質量差不超過0.1mg時，取其*小值。
　3.4　粉塵濃度按式(2)計算：
             C＝(m2-m1)/Qt×1000           ........(2)
式中：C—粉塵濃度，mg/m3；
     m1—采樣前的濾膜質量，mg；
     m2—采樣後的濾膜質量，mg；
      t—采樣時間，min；
      Q—采樣流量，1/min
　3.5　本方法為基本方法。如果使用其他儀器或方法測定粉塵質量濃度時，必須以本方法為基準。4　粉塵中遊離二氧化矽含量的測定方法
　4.1　原理
　　矽酸鹽溶於加熱的焦磷酸，而石英幾乎不溶，以質量法測定粉塵中遊離二氧化矽的含量。
　4.2　器材
　4.2.1　錐形燒瓶 (50ml)。
　4.2.2　量筒 (25ml)。
　4.2.3　燒杯 (200－400ml)。
　4.2.4　玻璃漏鬥和漏鬥架。
　4.2.5　溫度計(0－360℃)。
　4.2.6　電爐 (可調)。
　4.2.7　高溫電爐(附溫度控製器)。
　4.2.8　瓷坩堝或鉑坩堝(25ml，帶蓋)。
　4.2.9　坩堝坩或鉑塵坩堝鉗。
　4.2.10　乾燥器(內盛變色矽膠)。
　4.2.11　分析天平(感量為0.0001g)。
　4.2.12　瑪瑙研缽。
　4.2.13　定量濾紙(慢速)。
　4.2.14　pH試紙。
　4.3　試劑
　4.3.1　焦磷酸 (將85%的磷酸加熱到沸騰，至250℃不冒泡為止，放冷，貯存於試劑瓶中)。
　4.3.2　氫氟酸。
　4.3.3　結晶***。
　4.3.4　鹽酸。
　　以上試劑均為化學純。
　4.4　采樣
　　采集工人經常工作地點呼吸帶附近的懸浮粉塵。按濾膜直徑為75mm的采樣方法對*大流量采集0.2g左右的粉塵，或用其他合適的采樣方法進行采樣；當受采樣條件限製時，可在其呼吸帶高度采集沉降塵。
　4.5　分析步驟
　4.5.1　將采集的粉塵樣品放在105±3℃烘箱中烘乾2h，稍冷，貯於乾燥器中備用。如粉塵粒子較大，需用瑪瑙研缽研細到手撚有滑感為止。
　4.5.2　準確稱取0.1－0.2g粉塵樣品於50ml的錐形燒瓶中。
　4.5.3　樣品中若含有煤、其他碳素及有機物的粉塵時，應放在瓷坩堝中，在800－900℃下灼燒30min以上，使炭及有機物完全灰化，冷卻後將殘渣用焦磷酸洗入錐形燒瓶中；若含有硫化礦物(如黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦等)，應加數毫克結晶***於錐形燒瓶中。
　4.5.4　用量筒取15ml焦磷酸，倒入錐形燒瓶中，搖動，使樣品全部濕潤。
　4.5.5　將錐形燒瓶置於可調電爐上，迅速加熱到245－250℃，保持15min，並用
帶有溫度計的玻璃棒不斷攪拌。
　4.5.6　取下錐形燒瓶，在室溫下冷卻到100－150℃，再將錐形燒瓶放入冷水中冷卻到40－50℃，在冷卻過程中，加50－80℃的蒸餾水稀釋到40－45mol，稀釋時一麵加水，一麵用力攪拌混勻
　4.5.7　將錐形燒瓶內容物小心移入燒杯中，再用熱蒸餾水衝洗溫度計、玻璃棒及錐形燒瓶。把洗液並倒入燒杯中，並加蒸餾水稀釋至150－200ml，用玻璃棒攪勻。
　4.5.8　將燒杯放在電爐上煮沸內容物，趁熱用無灰濾紙過濾(濾液中有塵粒時，須加紙漿)，濾液勿倒太滿，一般約在濾紙的三分之二處。
　4.5.9　過濾後，用0.1N鹽酸洗滌燒杯移入漏鬥中，並將濾紙上的沉渣衝洗3－5次，再用熱蒸餾水洗至無酸性反應為止(可用pH試紙檢驗)，如用鉑坩堝時，要洗至無磷酸根反應後再洗三次(檢驗方法見4.8)。上述過程，應在當天完成。
　4.5.10　將帶有沉渣的濾紙折疊數次，放於恒量的瓷坩堝中，在80℃的烘箱中烘乾，再放在電爐上低溫炭化，炭化時要加蓋並稍留一小縫隙，然後放入高溫電爐(800－900℃)中灼燒30min，取出瓷坩堝，在室溫下稍冷後，再放入乾燥器中冷卻1h，稱至恒量並記錄。
　4.6　粉塵中遊離二氧化矽含量按式(3)計算：
          SiO2(F)＝（m2-m1）/G×100        .......(3)
式中SiO2(F)—遊離二氧化矽含量，%；
         m1—坩堝質量，g；
         m2—坩堝加沉渣質量，g；
          G—粉塵樣品質量，g。
　4.7　粉塵中含有難溶物質的處理
　4.7.1　當粉塵樣品中含有難以被焦磷酸溶解的物質時(如碳化矽、綠柱石、電氣石、黃玉等)，則需用氫氟酸在鉑坩堝中處理。
　4.7.2　向鉑坩堝內加入數滴1：1硫酸，使沉渣全部潤濕。然後再加40%的氫氟酸5－10ml(在通風櫃內)，稍加熱，使沉渣中遊離二氧化矽溶解，繼續加熱蒸發至不冒白煙為止(防止沸騰)。再於900℃溫度下灼燒，稱至恒量。
　4.7.3　處理難溶物質後遊離二氧化矽含量按式(4)計算：
                  SiO2(F)＝（m2-m3）/G×100            .......(4)
式中m3—經氫氟酸處理後坩堝加沉渣質量，g；
其他符號表示的含義同式(3)。
　4.8　磷酸根(PO4＾-3)的檢驗方法
　4.8.1　原理
　　磷酸和鉬酸按在pH4.1時，用抗壞血酸還原生成藍色。
　4.8.2　試液的配製
　4.8.2.1　乙酸鹽緩衝液 (pH4.1)取0.025N乙酸鈉溶液，0.1N乙酸溶液等體積混
合。
　4.8.2.2　1%抗壞血酸溶液(保存於冰箱中)。
　4.8.2.3　鉬酸銨溶液　取2.5g鉬酸銨溶於100ml的0.05N硫酸中(臨用時配製)。
　4.8.3　檢驗方法
　4.8.3.1　測定時分彆將4.8.2.2和4.8.2.3兩溶液用4.8.2.1液各稀釋10倍。
　4.8.3.2　取1ml濾液加上述溶液各4.5ml混勻，放置20min，如有磷酸根離子則顯
藍色。
　4.9　本法為基本方法。采用其他方法時，必須以本方法為基準。
5　粉塵分散度的測定方法
　5.1　濾膜溶解塗片法
　5.1.1　原理
　　采樣後的濾膜溶解於有機溶劑中，形成粉塵粒子的混懸液，製成標本，在顯微鏡下測定。
　5.1.2　試劑和器材
　5.1.2.1　乙酸丁酯(化學純)。
　5.1.2.2　瓷坩堝(25ml)或小燒杯(25ml)。
　5.1.2.3　玻璃棒。
　5.1.2.4　玻璃滴管或吸管。
　5.1.2.5　載物玻片(75×25×1mm)。
　5.1.2.6　顯微鏡。
　5.1.2.7　目鏡測微尺
　5.1.2.8　物鏡測微尺
　　以上器材在使用前必須擦洗乾淨，避免粉塵汙染。
　5.1.3　操作步驟
　5.1.3.1　將采有粉塵的濾膜放在瓷坩堝或小燒杯中，用吸管加入1～2ml乙酸丁酯，再用玻璃棒充分攪拌，製成均勻的粉塵混懸液，立即用滴管吸取一滴，滴於載物玻璃片上，用另一載物玻片成45°角推片，貼上標簽、編號、注明采樣地點及日期。
　5.1.3.2　鏡檢時如發現塗片上粉塵密集而影響測定時，可再加適量乙酸丁酯稀釋，重新製備標本。
　5.1.3.3　製好的標本應保存在玻璃平皿中，避免外界粉塵的汙染。
　5.1.3.4　在400～600倍的放大倍率下，用物鏡測微尺校正目鏡測微尺每一刻度的間距，即將物鏡測微尺放在顯微鏡載物台上，目鏡測微尺放在目鏡內。在低倍鏡下(物鏡4×或10×)，找到物鏡測微尺的刻度線，將其刻度移到視野中央，然後換成測定時所需倍率，在視野中心，使物鏡測微尺的任一刻度與目鏡測微尺的任一刻度相重合。然後找出兩尺再次重合的刻度線，分彆數出兩種測微尺重合部分的刻度數，計算出目鏡測微尺一個刻度的間距。
　5.1.3.5　分散度的測定
　　取下物鏡測微尺，將粉塵標本放在載物台上，先用低倍鏡找到粉塵粒子，然後用400－600倍觀察。用目鏡測微尺無選擇地依次測定粉塵粒子的大小，遇長徑量長徑，遇短徑量短徑。至少測量200個塵粒，按下表記錄，算出百分數。
           粉塵數量分散度測量記錄表
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  粒徑，μm │ ＜2  │  2-  │  5-  │  ≥10
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 塵粒數，個 │      │      │      │
──────┼───┼───┼───┼────
  百分數，% │      │      │      │
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　5.1.3.6　對可溶於有機溶劑中的粉塵和纖維狀粉塵本法不適用。此時采用自然沉降法。
　5.2　自然沉降法
　5.2.1　原理
　　將含塵空氣采集在沉降器內，使塵粒自然沉降在蓋玻片上，在顯微鏡下測定。
　5.2.2　器材
　5.2.2.1　格林沉降器。
　5.2.2.2　蓋玻片(18×18mm)。
　5.2.2.3　載物玻片(75×25×1mm)。
　5.2.2.4　顯微鏡。
　5.2.2.5　目鏡測微尺。
　5.2.2.6　物鏡測微尺。
　5.2.3　操作步驟
　5.2.3.1　將蓋玻片用鉻酸洗液浸泡，用水衝洗後，再用95%乙醇擦洗乾淨。然後放在沉降器的凹槽內，推動滑板至與底座平齊，蓋上圓筒蓋以備采樣。
　5.2.3.2　采樣時將滑板向凹槽方向推動，直至圓筒位於底座之外，取下筒蓋，上下移動數次，使含塵空氣進入圓筒內，蓋上圓筒蓋，推動滑板至與底座平齊。然後將沉降器水平靜置3h，使塵粒自然降落在蓋玻片上。
　5.2.3.3　將滑板推出底座外，取出蓋玻片貼在載物玻片上，編號，注明采樣日期及地點。然後在顯微鏡下測量。
　5.2.3.4　粉塵分散度的測量及計算與5.1.3.5同。GB 5748－85
                        附錄　A
                  測塵器材的主要技術指標
                        (補充件)
A.1　濾膜　濾膜的阻留率，當用直徑0.3μm的油霧進行檢測時，應不小於99%；濾膜的阻力，當用20 1/min的流量采樣，過濾麵積為8cm2時，應不大於1000Pa；濾膜質量的穩定性，因大氣中濕度變化而造成濾膜的質量變化，應不大於0.1%。
A.2　采樣頭的氣密性　將濾膜夾上裝有塑料薄膜的采樣頭放於盛水的燒杯中，向采樣頭內送氣加壓，當壓差達到1000Pa時，水中應無氣泡產生。
A.3　流量計　流量計精度為±2.5%。
A.4　抽氣機應能連續運轉100min以上，采樣流量(帶濾膜)應大於15l/min，負壓應
大於1500Pa。
　　
                            附　錄　B
                    工廠測塵點和采樣位置的確定
                            (參考件)
B.1　測塵點
　B.1.1　一個廠房內有多台同類設備生產時，三台以下者選一個測塵點，四台至十台者選兩個測塵點，十台以上者，至少選三個測塵點；同類設備處理不同物料時，按物料種類分彆設測塵點；單台產塵設備設一個測塵點。
　B.1.2　移動式產塵設備按經常移動範圍的長度設測塵點。20m以下者設一個，20m以上者在裝卸處各設一個。
　B.1.3　在集中控製室內，至少設一個測塵點，但操作崗位也不得少於一個測塵點。
　B.1.4　皮帶長度在10m以下者設一個測塵點；10m以上者在皮帶頭、尾部各設一個測塵點。高式皮帶運輸轉運站的機頭、機尾各設一個測塵點；低式轉運站設一個測塵點。
B.2　采樣位置
　采樣位置選擇在接近操作崗位(一般為1.5m左右)或產塵點的呼吸帶。
                            附　錄　C
              地下礦山隧道工程測塵點和采樣位置的確定
                              (參考件)
C.1　測塵點
　C.1.1　掘進長度在10m以上的工作麵、刷幫、拉底、挑頂和掘進硐室連續作業五個班以上的工作麵，按工作麵各設一個測塵點。一班多循環的工作麵，隻按一個鑿岩測塵點計算。
　C.1.2　硐室型采場按作業類彆設測塵點。巷道型采場按作業的巷道數設測塵點，切割工程量在50m3以上的采準工作麵設一個測塵點，開鑿漏鬥時以一個礦塊作為一個測塵點。
C.1.3　漏鬥放礦按采場設測塵點，但在同一風流中相鄰的幾個采場同時放礦時，隻設一個測塵點，巷道型采礦法出礦按巷道數設測塵點。
　　使用皮帶轉載機運輸時，每一皮帶轉載機、裝車站、翻車籠等各設一個測塵點。
　　溜井的倒礦和放礦分彆設一個測塵點。
　主要運輸巷道按中段數設測塵點。
　C.1.4　破碎硐室設一個測塵點。
　C.1.5　打錨杆、攪拌混凝土、噴漿當月在五個班以上時，分彆設測塵點。
　C.1.6　更衣室按房間數設測塵點。
　C.2　采樣位置
　C.2.1　鑿岩作業的采樣位置，設在距工作麵3－6m回風側的工人呼吸帶。
　　機械裝岩作業、打眼與裝岩同時作業和掘進機與裝岩機同時作業的采樣位置，設在距裝岩機4－6m的回風側；人工裝岩在距裝岩工約1.5m的下風流中。
　　普通法掘進天井的采樣位置，設在**棚下的回風流中；吊罐或爬罐法掘進天井的采樣位置，設在天井下的回風流中。
　C.2.2　硐室型、巷道型采場作業的采樣位置，設在距產塵點3－6m的回風流中；多台鑿岩機同時作業的采樣位置，設在通風條件較差的一台處。
　　電耙作業的采樣位置，設在距工人操作地點約1.5m處。
　C.2.3　溜井和漏鬥的倒礦和放礦作業的采樣位置，設在下風側約3m處。皮帶轉載機、裝車站、翻罐籠等產塵點的采樣位置，均設在產塵點下風側1.5－2m處。
　　主要運輸巷道的采樣位置，設在汙染嚴重的地點。
　C.2.4　噴漿、打錨杆作業的采樣位置，設在距工人操作地點下風側5－10m處。
　　
                          附　錄　D
                  露天礦山測塵點和采樣位置的確定
                           (參考件)
D.1　測塵點
　D.1.1　每台鑽機(潛孔鑽、牙輪鑽、衝擊鑽等)的司機室內設一個測塵點，鑽機處設一個測塵點。台架式風鑽(包括輕型、重型鑿岩機)鑿岩，按工作麵設測塵點。
　D.1.2　每台電鏟、柴油鏟的司機室內設一個測塵點，司機室外設一個測塵點。
　　每台鏟運機司機室內設一個測塵點，司機室外設一個測塵點。
　　每台T-2G、T-4G裝岩機設一個測塵點。
　　每個人工挖掘工作麵設一個測塵點。
　D.1.3　車輛(汽車、電機車、內燃機車、推土機和壓路機等)的司機室內設一個測塵點。
　　其他運輸(索道、皮帶、斜坡道、板車、人工等運輸)在轉運點或落料處設測塵點。
　D.1.4　一條工作台階路麵設一個測塵點。長久路麵(采礦場到卸礦倉或廢石場之間)設2～4個測塵點。
　D.1.5　每個二次爆破鑿岩區設一個測塵點。
　D.1.6　每個廢石場、卸礦倉、轉運站的作業處各設一個測塵點。
　D.1.7　每一個獨立風源設一個測塵點。
　D.1.8　溜礦井的倒礦和放礦處分彆設測塵點。
　　計量房、移動式空壓機站分彆設一個測塵點。
　　保養場、材料庫、卷揚機房、水泵房和休息室等處，均應分彆設一個測塵點。
D.2　采樣位置
　D.2.1　電鏟、鑽機、鏟運機、車輛等司機室內的采樣位置，設在司機呼吸帶內。
　D.2.2　鑽機外的采樣位置，設在距鑽機3－5m的下風側。鏟運機外的采樣位置，設在距鏟岩處1.5－3m的下風側。
　　台架式風鑽鑿岩的采樣位置，設在距工人操作處1.5－3m的下風側。
　D.2.3　電鏟外的采樣位置，設在電鏟鏟鬥裝載和卸載中點的下風側。鏟鬥容積為1m3者，測點距中點15m左右；3－5m3者，20－30m；大於8m3者，為30－40m。
　　T-2G、T-4G等裝岩機及人工挖掘工作麵的采樣位置，設在距挖掘處1.5－3m的下風側。
　D.2.4　機動車輛以外的其他運輸作業的采樣位置，設在距轉運點或落料處1.5－3m的下風側。
　　工作台階路麵，長久路麵的采樣位置，設在揚塵*大地段的下風側，距路麵中心線5－7m處。
　D.2.5　二次爆破鑿岩區的采樣位置，設在距鑿岩處3－5m的下風側。
　D.2.6　廢石場、卸礦倉、轉運站的采樣位置，均設在卸載處的下風側。其距離為：人力卸料，3－5m；30t以下機車拖運，5－10m;30t以上機車拖運，15－20m。
　D.2.7　獨立風源的采樣位置，設在采場的實際上風側，而且不應受采場內任何含塵氣流的影響。
　　溜礦井倒礦、放礦作業的采樣位置，設在距井口5－10m的下風側。
　　計量房、移動式空壓機站、保養場、水泵房等場所的采樣位置，設在工人操作呼吸帶高度。
                                  附　錄　E
                      車站、碼頭、倉庫產塵貨物搬運存放時
                            測塵點和采樣位置的確定
                                    (參考件)
E.1　測塵點
　E.1.1　車站、碼頭、倉庫、車船等裝卸貨物作業處，分彆設一個測塵點，皮帶輸送貨物時，裝卸處分彆設一個測塵點。
　E.1.2　車站、碼頭、倉庫存放貨物處，分彆設一個測塵點。
　E.1.3　人工搬運貨物時，來往行程超過30m以上者，除裝卸處設測塵點外，中途設一個測塵點。
　E.1.4　晾曬糧食時，設一個測塵點。
　E.1.5　物品存放倉庫，在包裝、存放過程中產生粉塵時，在包裝、發放處各設一個測塵點。
　E.2　采樣位置
　　采樣位置一般設在距工人2m左右呼吸帶高度的下風側；糧食囤邊采樣，應距囤10m左右。