表面擦拭采样评估新能源动力行业工作场所铅污染

黄志彬，王思捷，曾先哲，唐文娟，林嗣豪,3*

（1.泉州市安科职业卫生技术服务有限公司，福建 泉州 362212；

2.福建省职业病与化学中毒预防控制中心，福建 福州 350000；3.香港中文大学,香港 999077）

铅的主要吸收途径除呼吸道吸入外，其他如食入或皮肤吸收也可能是重要途径之一[1]，尤其在对儿童的铅暴露评估中消化道食入更为重要。以往的采样方式只关注空气中的铅浓度，忽略了铅的其他吸收途径如消化道，而且现场监测往往因为各种客观原因无法反映真实暴露情况。 擦拭采样方法具有快速简洁提供表面污染物信息的优点，其作为一种重要的采样技术手段，可用于评估各种污染沉积物的表面污染状况。目前，国外及我国台湾地区有将表面擦拭采样方法运用于工作场所有毒有害物质的暴露评估[1,2]，美国已经制定了铅表面污染的接触限值（800ug/ft2, 约0.8ug/cm2），而我国目前尚无相关研究及相关标准。故本文选择新能源行业中的高效电池生产企业工作场所，以表面擦拭采样来评估不同区域表面铅污染情况，用传统空气采样方法评估作业环境中的铅，同时检查作业工人血铅水平，探讨其与两种采样方法测得的铅浓度的相关性，以评估表面擦拭采样方法在铅暴露评估中的可行性。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象及采样点的确定

选择某高效电池生产企业作为现场调查对象，经现场调查后，根据定点原则[3]选择电池原料下料口工人休息处、过磅处、投料处、休息室、堆料处、炉前值班室、炉前及出料口前后共计8个区域13个空气采样点。将对应岗位的所有作业工人47名作为血铅水平检测对象，平均年龄32.6±9.3岁，平均工龄8.2±4.7年， 其中男性31名，女性16名。

以区域空气采样点为基础，选择工人最可能接触到的工作场所表面，以下料口台面、过磅处窗台、过磅处桌面、休息室茶几、休息室沙发、休息室水壶盖、堆料墙面1、堆料墙面2、炉前值班室桌面、炉前值班室墙角、炉前电源控制面、炉口投料操作室平台、炉口投料操作室窗台、出料口地面1、出料口地面2为表面擦拭采样点，共计30个擦拭点。

1.2 现场采样方法

1.2.1 空气采样

采集时，将空气采样泵连接滤膜夹，调节采样泵流量至1 L/min，置于所选定的采样点，连续采集2h样品。采集结束后，将滤膜取出向内对折2次，放入清洁样品袋中送回实验室检测。

1.2.2 表面擦拭采样方法

采样工具及用品：带10 cm×10 cm大小孔的硬纸板、直径约为7.5 cm的滤膜、去离子水、镊子、手套、样品袋等。

本次铅表面擦拭采样是在10 cm×10 cm的面积上用湿性擦拭采样的方法[4]，具体过程如下：

采样前，先将各滤膜干燥并称重，然后在同一区域同一表面相邻位置放置两块硬纸板，距离不超过5厘米，采样者带上手套，用2 mL去离子水浸润滤膜以备采样。

采样时，采样者用大约为1 kg/cm2的力度（手指压力约为100±10 Kpa），将滤膜沿着硬纸板孔的四周，按照逆时针的方向，由外向内擦拭，直至擦拭完整个纸板孔内的区域。此时，将滤膜纸向内对折1次后，重复擦拭，直至擦拭完整个纸板孔内的区域。

采样后，将滤膜纸再向内对折1次，放入清洁样品袋中送回实验室检测。用相同步骤擦拭另一块纸板孔内的粉尘。

1.3 实验室检测

依据GBZ/T160.10-2004方法[5]，应用UNICAM 929 原子吸收分光光度计进行样品铅的检测。

称重。采样后，将样品干燥并称量，减去采样前滤膜的重量，即得到采集的粉尘重量。

消化。样品（滤膜）+5 mL消化液（0.5 mL高氯酸+4.5 mL硝酸），盖上表面皿，在电热板上缓缓加热消解，保持温度在200℃左右，至溶液无色透明近干为止。用1%硝酸溶液将残液定量转移入具塞刻度试管中，并稀释至10.0 mL，摇匀供测定[5]。

工人血铅水平的检查按照WS/T20～1996 血中铅的石墨炉原子吸收光谱测定方法进行[6]。

1.4 质量控制与数据处理

现场空气采样和表面擦拭采样均设立了空白对照样品，正式采样前进行表面采样的预试验，同一表面擦拭者为同一人员，减少擦拭时用力程度不一带来的误差。血铅水平检测严格按照相应实验室认证的质量管理体系进行质量控制。数据经核对无误后录入SPSS21.0,应用ANOVA分析不同区域表面铅浓度大小，以配对T检验分析表面擦拭采样平行样品结果的差异，表面擦拭采样铅浓度与空气中铅浓度的相关分析采样Spearman 相关系数表示；以多元相关线性相关回归分析表面擦拭采样铅浓度与作业工人血铅水平的相关性。

2 结 果

2.1 不同区域表面擦拭铅浓度比较

根据工作场所空气采样铅浓度，将该电池生产企业的工作场所划分为三个不同的区域，即休息室、过磅处和原料堆场为轻污染区，投料处、炉前值班室等为中度污染区，出料口和炉前为重污染区。三个区域不同表面擦拭采样铅浓度结果见表1，结果表明，工作场所各表面单位面积铅浓度远超出美国职业限值标准（0.8ug/cm2）；表面擦拭采样可以区分出不同铅污染区表面铅的浓度（P＜0.01），其中炉前墙角、出料口等重污染区表面铅浓度最高，而休息室和过磅处等表面铅浓度相对较低。

表1 不同区域空气铅浓度及表面擦拭铅浓度的比较（±s）

表1 不同区域空气铅浓度及表面擦拭铅浓度的比较（±s）

注：*由于空气样本例数少，不做统计学处理；&擦拭采样样本每个区域为10对20份。

区域 空气（mg/m3）,n=13 单位面积铅浓度（ug/cm2）,n=60& 重量铅浓度 (g/kg),n=60轻污染区 0.015±0.001 3.664±3.720 15.847±12.883中污染区 0.020±0.001 18.020±10.418 37.692±14.869重污染区 0.144±0.121 23.406±10.249 58.592±25.541 F-* 24.713 26.371 P-0.000 0.000

2.2 同一表面相邻两次擦拭采样铅浓度比较

比较同一区域同一表面相邻两次擦拭采样的结果见表2，可以看出单位面积铅浓度两次擦拭结果有统计学差异(P＜0.05)，而重量浓度两次擦拭结果无显著差别异（P＞0.05)。

2.3 表面擦拭采样与空气采样结果的相关分析

分别以单位面积和重量浓度表示擦拭采样铅浓度，分析相邻两次擦拭采样平均铅浓度与空气中铅浓度的相关性，结果表明，工作场所表面擦拭采样铅单位面积浓度、重量浓度与空气中铅浓度显正相关(Pearson 相关系数分别为0.521和0.602,P＜0.01)，间接说明本次采用的表面擦拭采样方法具有一定的效度。

2.4 表面擦拭采样结果与工人血铅水平的多因素相关分析

表2 同一表面两次擦拭采样结果比较（±s，n=30）

表2 同一表面两次擦拭采样结果比较（±s，n=30）

单位面积铅浓度（ug/cm2） 重量铅浓度 (g/kg)擦拭1 10.04±8.82 39.20±25.97擦拭2 13.35±12.25 35.55±25.09 t-2.273 0.811 P 0.031 0.424

以作业工人血铅水平为应变量，以性别、工龄（或者年龄）、所在区域表面擦拭采样铅浓度（单位面积/重量铅浓度）为自变量，进行多元相关回归分析，结果显示，虽然表面擦拭采样单位面积铅的浓度与工人血铅水平无明显相关，但表面擦拭采样铅的重量浓度与工人血铅水平有显著的相关（P＜0.05），详见表3。

表3 工人血铅水平与表面擦拭采样铅浓度的多元线性分析结果

3 讨 论

虽然我国目前尚未制定工作场所表面铅污染的职业接触限值，但参照美国的工作场所表面铅的限值，该高效电池生产企业各工作场所不同表面铅污染较严重，其对作业工人的健康影响不容忽视；因此应对该企业工作场所各表面进行清洁，以减少铅的非呼吸道暴露。根据空气采样铅浓度，区分不同区域铅的污染程度，结果表面擦拭采样能较好地反映了各不同污染区域表面的铅污染程度，进一步反映该方法具有较好的区分效度。同时，多元分析显示的工人血铅水平与表面擦拭采样铅的浓度呈正相关，亦进一步验证该方法的效度。

表面擦拭采样结果有两种表示方式，一种是单位面积铅含量（ug/cm2）,即从工作场所表面中单位面积沉积铅的含量；另一种为重量浓度（g/kg），即表示在擦拭粉尘总量中污染物占的重量比[1]。表面擦拭采样应用单位面积表示，本次调查结果显示同一表面相邻的两次擦拭采样所测得粉尘中铅浓度的差异大，对比现场的两次擦拭方法，可能是因为采样时现场的粉尘远大于一张滤膜所能采集的量，且采样时所用的力度可能存在差异，导致采样后的残量不同，因此用单位面积表示擦拭采样结果，其重复性略差。而应用重量浓度表示擦拭采样结果，表示为粉尘中的铅含量占所采集粉尘总量的百分比，排除了采样时采样力度和单位面积内的粉尘残留量的误差，本次调查两次擦拭采样的结果在重量浓度之间无显著差异，可以反映铅表面擦拭采样方法具有一定的可重复性。

表面擦拭采样铅浓度大小可以在一定程度反映工作场所过去一定时期内铅的沉积状况，而空气采样结果只能反映采样当天的工作场所铅的暴露状况。本次调查两种表面擦拭采样方法的两种表示方法铅浓度均与作业工人的血铅水平有显著相关，进一步说明表面擦拭采样方法具有的有效性，即具有一定的内容效度[7]。目前，表面采样广泛应用于环境铅积尘的暴露评估，尤其在评估儿童铅暴露时更注重家庭积尘中铅的含量，但未见在职业卫生领域的应用，本次采样的表面擦拭采样方法虽具有一定的可重复性，但仍然存在一些影响因素，如采样表面的构造、质地、采样者擦拭的用力程度、使用的擦拭纸以及采样的洗脱效率等因素[8-9]。另外作业工人本身的个人卫生，如班后沖淋、饭前洗手等都可能影响铅从非呼吸道暴露，从而影响其血铅水平。本文研究可进一步推广至各种经皮吸收的有害物质的暴露评估，如二甲基甲酰胺、二硫化碳、甲醇等，目前我国虽然制定了这些能经皮吸收有害物质的职业接触限值，但在评估暴露时仍然使用空气采样，并非真正反映接触者的暴露剂量。因此，应用表面擦拭采样方法对接触者皮肤进行采样，可以更为准确反映其暴露剂量[10,11]，并制定相应的表面擦拭采样标准方法，可为职业危害暴露评估方法开拓新的领域。

因此，擦拭采样是一种较为有效、可信的采样方法，其应用广泛，对于传统的空气采样是一种重要补充，在我国建立针对工作场所有毒有害物质特定的擦拭采样方法，尤其挥发性低且能经皮吸收的化学物质或可沉积的气溶胶等，相信是今后职业卫生领域的一个新方向[12]。