工业有机溶剂挥发性组分分析数据研究

工业有机溶剂挥发性组分分析数据研究

摘要:目的探讨如何有效利用有机溶剂挥发性组分分析数据,提升区域有机溶剂防控水平。方法收集深圳市龙岗区2011—2018年有机溶剂挥发性组分分析资料进行回顾性分析。结果1106份报告共检出芳香族烃类化合物、醚类化合物等18类化合物,含甲苯、苯、甲醇、正己烷、三氯乙烯等241种有机组分,检出概率为0.09%~45.12%。检出概率排在前10位的挥发性有机溶剂依次为甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、甲醇、正己烷、二甲氧基甲烷、3-甲基戊烷、正庚烷、苯。筛选出三氯乙烯、环己酮等74种需重点防控的有机溶剂,明确区域有机溶剂重点防控清单;遴选出正戊烷、2-甲基丁烷、正辛烷等30种有机溶剂作为实验室重点考虑扩展的项目。结论深圳市龙岗区工作场所有机溶剂危害种类繁多,新发有机溶剂危害不容忽视,应引起职业卫生技术支撑机构的关注。

关键词:职业卫生;有机溶剂;回顾性研究;气相色谱-质谱法;化合物

伴随科技进步、经济转型和工业发展,广东省及下属深圳市已成为闻名遐迩的世界工厂,拥有数以万计以轻工、电子等为主体使用有机溶剂的中小型企业和庞大的有机溶剂接毒作业人群。各种有机溶剂,包括以苯、正己烷、三氯乙烯为代表的经典有机溶剂和近年来新合成的各种有机溶剂频频应用在工业生产中[1-3]。近年来,生产工艺流程的改变、新有机溶剂在生产车间的广泛使用以及新有机溶剂毒理学资料的缺乏,广东省传统有机溶剂危害尚未得到有效控制,而新发有机溶剂危害已初见端倪,严重危害劳动者身体健康和生命安全,并诱发尖锐的社会矛盾[4-5]。有机溶剂中毒谱的扩大导致辖区内职业卫生工作人员在职业中毒应急处置过程中面临更多新的挑战。气相色谱-质谱法(GasChromatography-MassSpectrometer,GC-MS)以优异的分离能力和定性能力,作为国际上通用的未知物质快速检测及确认手段被广泛地应用于未知物质的检测及确认领域中[6]。近年来,基于GC-MS的有机溶剂挥发性组分分析(组分分析)的推广促使其逐渐成为有机溶剂现场检测、评价和中毒应急处置工作中不可或缺的工具,然而海量的数据未能获得足够的重视,与国家提倡的大数据战略难以匹配[1-2,7-20]。故笔者拟以深圳市龙岗区有机溶剂防控为蓝本,深入分析该地区2011—2018年工业有机溶剂挥发性组分实验室检测数据,统计有机溶剂本底,为后期的有机溶剂中毒应急处置工作提供理性的数据支持,现将结果报告如下。

1资料与方法

1.1资料

收集2011—2018年龙岗区日常、应急、评价检测采集到的1106份有机溶剂组分分析检测报告。

1.2方法

1.2.1采样及实验室方法采样方法:用20ml顶空瓶采集5ml有机溶剂原料送实验室检测。气相色谱-质谱联用仪为赛默飞TraceISQ和安捷伦7697A-7890B-5977B,色谱柱:HP-5MS,30m×0.25mm×0.25μm。40℃保温30min,取100μl气体样本进样。色谱条件:初始柱温35℃,保持5min,5℃/min升至80℃,保持0min,10℃/min升至250℃,保持4min。质谱条件:赛默飞TraceISQ质谱离子源温度:300℃;安捷伦5977B质谱离子源温度:230℃,四极杆温度:150℃;电离源:电子轰击源,70eV;扫描范围:19~300amu。1.2.2分析方法以化学文摘社(ChemicalAbstractsService,CAS)编号为识别码统计1106份组分分析报告中的有机溶剂,参考2019年版《中华职业医学》展开分析,识别出有机溶剂危害的本底,即有机溶剂的种类和检出概率。同时,参考GBZ2.1—2007《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》[21]的特殊毒性、职业接触限值,综合职业卫生检测标准、龙岗区疾控中心实验室计量认证项目和现场快速检测项目后,圈定有机溶剂重点防控清单和扩项清单[22]。

1.2.3质量控制样品采集由受过采样员培训的职业卫生工作人员完成。组分分析试验均由龙岗区疾病预防控制中心理化检验科统一接受培训的实验员完成。数据由双人交叉录入审核。

1.2.4统计学分析采用MicrosoftExcel2003软件进行统计分析。

2结果

2.11106份有机溶剂组分分析结果

1106份组分分析报告中共检出241种挥发性有机组分。挥发性有机溶剂种类主要包括饱和链烷烃类化合物,不饱和脂肪族烃类化合物,脂环族烃类化合物,芳香族烃类化合物,氯、溴、碘代烷烃化合物,氯、溴代烯烃类化合物,氟代脂肪族烃类化合物,脂肪族和脂环族氨基化合物,脂肪族和脂环族硝基化合物,醇类化合物,醚类化合物,醛和缩醛类化合物,酮类化合物,环氧烷类化合物等。检出概率排在前10位的有机组分依次为甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、甲醇、正己烷、甲缩醛、3-甲基戊烷、正庚烷、苯。见表1。

2.2有机溶剂重点防控清单

确定有机溶剂职业危害本底后,参考有机溶剂检出概率(≥5%)入选,如果有机溶剂检出概率<5%则有特殊毒性(致癌性、致敏性、经皮吸收)和职业接触限值者入选,从而筛选出74种需重点关注的有机组分作为有机溶剂重点防控清单,如甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、苯、正己烷、甲醇、乙苯、二氯甲烷、乙醇、3,3-二甲基戊烷、2-甲基丁烷、异丙醇、三氯乙烯、二甲基甲酰胺、四氯化碳、丙烯酸丁酯、2-乙氧基乙醇、一氯甲烷、环氧氯丙酮等。

2.3实验室项目扩展明细

根据有机溶剂重点防控清单,考虑辖区职业病发病情况、未开展的实验室计量认证项目、有职业接触限值和职业卫生检测标准后,遴选出正戊烷、2-甲基丁烷、正辛烷等30种挥发性有机溶剂作为今后实验室重点考虑扩展的项目,以针对性提升有机溶剂应急处置能力。具体数据见表2。

3讨论

在我国,职业中毒是仅次于尘肺病的第二大类职业病,2005—2013年全国累计报道职业中毒病例16241例[22-23]。2006—2015年广东省共报告职业中毒新发病例1288例,其中有机溶剂中毒占74.7%[4]。深圳市2006—2012年共报告新发职业病病例783例,占比最多的为有机溶剂中毒[24]。反映出与全国职业病构成谱不同,有机溶剂危害是广东省及下属深圳市的主要职业病危害之一。同时催生出有机溶剂中毒新种类的确认、现场处置、救治理论与技术的问题,提示职业中毒尤其是有机溶剂中毒病因研究能力有待提高。在有机溶剂中毒应急处置过程中,组分分析定性结果不仅在职业卫生现场处置中发挥着举足轻重的作用,而且是临床医生诊断和治疗的重要依据。近年来,虽然利用有机溶剂成分分析结果统计常见有机溶剂危害种类和检出概率以提升职业卫生管理能力已得到广泛应用,将其应用于应急处置或临床诊疗也屡见报道,但是主要集中在个案检测和探讨性方面[1-2,7-8,11-20,25-26]。上述报道均或多或少地存在缺陷,如仅针对某个特定行业而限制其推广应用,如样本量小导致统计结果代表性差,如仅分析有国家职业接触限值的有机溶剂而缺漏大量无职业接触限值者,如未采用一致的统计标准导致不同的文献结果不具备可比性等。与上述研究相比,笔者应用CAS作为唯一识别码统计分析龙岗区既往有机溶剂组分分析资料获得有机溶剂种类和检出概率,掌握辖区内有机溶剂危害本底,明确辖区内可检出甲苯、苯、正己烷等241种挥发性有机溶剂,检出概率为0.09%~45.12%。241种挥发性有机溶剂涵盖了深圳市和龙岗区发生过中毒的有机溶剂种类[25,27-28]。同时,笔者综合参考国家职业卫生标准和区域性职业卫生现状(如中心实验室检测能力),针对性地选择有职业卫生检测标准及接触限值的有机溶剂来拓展实验室检测项目,真正做到实验室项目扩展有据可循,使实验室检测和现场处置有机结合,避免花费巨大的人力、物力、财力盲目扩展无用的有机溶剂检测项目。本研究也存在一定的局限性。首先,1106份有机溶剂未囊括辖区内所有的有机溶剂样本;其次,龙岗区工厂委托第三方检测公司的组分分析数据未纳入分析;再次,本研究未将组分分析图谱有机地和统计分析结合起来;

最后,本研究采用人工统计分析数据,工作量巨大。对此,笔者拟在后期利用信息化建立有机溶剂毒性和应急数据库,将实验室组分分析的图谱等数据自动进行统计,提高工作效率,并以现有的工作场所重点职业病危害监测等日常工作为契机,加大有机溶剂现场采样的力度,提升样本的代表性。综上所述,深圳市龙岗区工作场所有机溶剂危害种类繁多,新发有机溶剂危害不容忽视。因此,笔者拟通过信息化继续掌握辖区内有机溶剂本底,为后续的有机溶剂中毒应急处置打好坚实的基础,提升基层公共卫生机构对新发有机溶剂危害的识别能力,为制定有机溶剂中毒应急处置的人员、物资和技术储备等措施提供科学的依据,同时为其他地区有机溶剂中毒防治工作的开展提供操作性强的经验。

作者:廖静 李小峰 于碧鲲 韦慧慰 何丽英 刘艳璋 单位:深圳市龙岗区疾病预防控制中心 深圳市龙岗区人民医院