工业有机溶剂挥发性组分分析数据的应用研究
发布时间：2021-11-22
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 1 106 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( Gas Chromatography - Mass Spectrometer， 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1 106 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20 ml 顶空瓶采集5 ml 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 Trace ISQ 和安捷伦 7697A - 7890B - 5977B，色谱柱: HP -5MS，30 m ×0. 25 mm ×0. 25 μm。
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40 ℃ 保温 30 min，取 100 μl 气体样本进样。色谱条件: 初始柱温 35 ℃，保持 5 min，5 ℃ /min 升至 80 ℃，保 持 0 min，10 ℃ /min 升 至 250 ℃，保 持 4 min。质谱条件: 赛默飞 Trace ISQ 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，70 eV; 扫描范围: 19 ～ 300 amu。
1. 2. 2 分析方法 以化学文摘社( Chemical Abstracts Service，CAS) 编号为识别码统计 1 106 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 GBZ 2. 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 Microsoft Excel 2003 软件进行统计分析。
2 结 果
2. 1 1 106 份有机溶剂组分分析结果 1 106 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 16 241例[22 -23]。2006—2015 年广东省共报告职业中毒新发病例1 288 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，1 106 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。——论文作者：廖静1 ，李小峰2 ，于碧鲲1 ，韦慧慰1 ，何丽英1 ，刘艳璋1
