第37卷㊀第1期2021年2月
中㊀国㊀环㊀境㊀监㊀测Environmental Monitoring in China
Vol.37㊀No.1
Feb.2021
环境二口
恶英类检测分析实验室安全保障和风险管理
巩宏平,王㊀玲,朱国华,孙军军,李沐霏,潘初红,刘劲松
浙江省生态环境监测中心,浙江杭州310012
摘㊀要:二口恶英类物质是公众熟知和敏感的环境有毒污染物,检测分析该类物质的实验室须采取严格的
安全保障措施,确保检测过程对分析人员和周围环境不产生危害㊂对环境二口恶英类检测分析实验室的设计建设㊁运行维护和样品检测分析等环节存在的安全风险及应采取的安全保障措施进行了简要说明,为二口恶英类实验室的建设及日常管理提供参考㊂关键词:二口恶英类;安全保障;风险管理
中图分类号:X832㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1002-6002(2021)01-0018-05DOI :10.19316/j.issn.1002-6002.2021.01.03
Safety Control and Risk Management of Environmental Dioxins Analysis Laboratory
GONG Hongping,WANG Ling,ZHU Guohua,SUN Junjun,LI Mufei,PAN Chuhong,LIU Jinsong
Zhejiang Ecological and Environmental Monitoring Center,Hangzhou 310012,China
Abstract :Dioxins are environmentally toxic pollutants that are well known and sensitive to the public.Hence,laboratories for
testing and analyzing dioxins must take strict safety measures to ensure the whole analysis process don t bring serious harm to
human health and the surrounding environment.This paper briefly describes the security risks and corresponding security
measures in the construction and maintenance of dioxins laboratory and the analysis process of dioxins samples.It is expected that this paper may be useful to the construction and management of dioxins laboratory.
Keywords :dioxins;safety control;risk management
收稿日期:2020-07-28;修订日期:2020-11-11基金项目:浙江省环保科技项目(2018A018)
第一作者简介:巩宏平(1979-),男,山东济宁人,硕士,高级工程师㊂通讯作者:刘劲松
㊀㊀近年来,频繁见诸报端的 生活垃圾焚烧抵制风暴 使二口恶英类物质(以下简称二口恶英)成为公众熟知的环境污染物㊂公众因担心二口恶英毒性会对人体健康产生严重危害而对其产生恐慌,甚至认为二口恶英检测分析实验室也属于危险区域,也存在重大安全风险㊂然而,所谓安全是指通过持续的危险识别和风险管理,将人员伤害或财产损失的风险降低,并保持在可接受水平以下的状态[1]㊂对于从事毒性物质检测分析的实验室,
只要采取充分的安全保障措施并严格落实,其安全风险就是可控的㊂安全风险高低主要取决于安全保障措施的有效性及落实状况,与被检物质的毒性不存在绝对关联㊂只有在出现安全事故或违反安全操作规范的情况下,其危害性才与被检物质的毒性相关㊂
本文依据浙江省生态环境监测中心二口恶英实验室建设和运行经验,浅谈环境领域二口恶英检测分析实验室的安全保障和风险管理,以期为其
他二口恶英检测分析实验室的建设及日常管理提供参考㊂
1㊀安全保障
1.1㊀实验室建设安全保障
二口恶英检测分析属于超痕量分析,检测仪器须具有高灵敏性㊁高选择性㊁高特异性,检出限要达到飞克(10
-15
)级别[2-5]㊂为了确保高精密仪器
的稳定运行,保证良好的检测环境,二口恶英实验室的总体设计除了需要符合‘科研建筑设计标准“(JGJ 91 2019)[6]的基本要求外,还需要重点
考虑以下几点㊂
1.1.1㊀实验室整体布局
建议将二口恶英实验室划分为洁净区域与非
洁净区域,两类区域之间要严格隔离㊂洁净区域建议选择负压设计,并保证负压区域的地面㊁墙面㊁顶棚㊁送排风口㊁管道穿洞及观察窗等严格密
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封[6]㊂洁净区域样品预处理房间和仪器分析房间的送排风系统和空调系统最好分开设计㊂检测分析仪器房间最好设置在建筑物的底层,若设置在高层,要提前考虑大型仪器的搬运㊁高空吊装和楼层加固等情况㊂采样仪器需要经常装卸和搬运,因此,放置采样仪器的房间应设置在建筑物的底层㊂
1.1.2㊀实验室内部划分
洁净区域主要包括样品预处理区域和仪器定性定量分析区域㊂预处理区域中,处理不同浓度级别样品的实验区域也应完全隔开,避免混用㊂环境二口恶英实验室所涉及的样品中,废气样品的数量最多,要为该类别样品预留充分的实验区域,而空气㊁土壤和水质样品的实验区域可以相对较小㊂不同实验区域使用的提取设备㊁玻璃器皿㊁浓缩仪器㊁清洗设备等器具也要分开,避免样品交叉污染㊂仪器分析区域的仪器主机和辅助冷却设备应分开房间放置,并预留观察窗口㊂
非洁净区域主要包括土壤㊁飞灰等样品的研磨区域,试剂耗材存放区域,工作人员办公区域㊂在样品前处理区域,要设立废物存放区,并与实验区隔离开来㊂实验室人流和物流通道要设置合理,减少对检测分析工作的干扰㊂
1.1.3㊀实验室送排风和空调系统
为保证洁净的实验室环境,送入洁净区域的新风需要经过多级净化处理,送风量宜为排风量的70%[6]㊂分析仪器排气㊁机械泵排气应直接通过管路导入排风管道,从而保证仪器分析区域空气洁净㊂在此基础上,可以按一定比例循环使用该区域空气㊂在样品预处理区域,样品分析过程需使用大量有机溶剂,为保证安全的实验环境,必须确保该区域通风良好㊂为保证分析仪器24h 连续稳定运行,仪器分析区域的环境温度应尽量保持恒定,减少波动㊂从节能环保和使用便利方面考虑,预处理区域和仪器分析区域的送排风和空调系统最好设计为独立的两套系统,在预处理区域设置为昼夜间歇运行,在仪器分析区域设置为连续运行㊂
1.1.4㊀实验室安全用电
加强安全供电设施㊁自动喷淋及其他消防设施的配置,预防和减少实验事故的发生㊂
应选用具有安全防护功能的电器设备,包括灯具㊁电源插座等㊂高功率仪器设备(烘箱㊁马弗炉等)若集
中放置,需要提前核实电源总功率㊂对于需要昼夜连续运行的索氏提取装置,应将其置于通风柜中,确保排风和循环冷凝装置连续稳定运行㊂
分析仪器设备用电要设置工作接地,接地电阻应该小于1Ω[6]㊂电网电源质量不能满足仪器用电要求时,应根据需求采取相应的电源质量改善措施,如滤波㊁稳压㊁稳频㊁不间断供电等[6]㊂1.2㊀实验室安全管理制度
二口恶英实验室应该建立完备的安全管理制度,形成良好的安全文化氛围㊂
1.2.1㊀建立安全管理规章制度,强化落实执行
对于二口恶英检测分析过程中使用的甲苯㊁丙酮㊁二氯甲烷㊁浓硫酸㊁正己烷㊁二口恶英标准品溶液等易化学品和危险化学品,应依据‘危险化学品安全管理条例“和‘易化学品管理条例“建立化学试剂管理制度,从购买流程㊁领用登记到用后处置等,实行全过程控制管理[7-8]㊂对于样品分析步骤和常用仪器设备,都应建立作业指导书,并及时更新㊂针对二口恶英检测分析过程中可能出现的应急事故,应编制简明㊁实用的应急处置预案和现场处置方案,并做好培训㊂
所有规章制度都应得到严格执行,采取实验室自查和监督巡查相结合的管理措施,推进制度的落实㊂
1.2.2㊀开展安全培训,提高安全意识
实验室技术人员应具备危险化学品管理知识和能力,并负责对新入职员工和实习生进行实验室安全培训和二口恶英专业知识讲解,形成 人人讲安全㊁时时防风险 的安全文化氛围㊂员工既是实验操作的主体,又是安全事故的危害对象,因此,应自觉增强安全防护意识,提升安全防护能力,遵守安全技术规程,做到 不伤害自己㊁不伤害别人㊁不被别人伤害 [9]㊂
1.3㊀实验室安全防护
二口恶英实验室安全防护包含实验环境防护和个人防护㊂送排风系统正常运行是安全防护的首要要求㊂送排风系统㊁空调系统等设备的维护和管理工作要指定专人负责,确保运行良好;送风系统的初㊁中㊁高效空气过滤器要定期清洗和更换,确保送入实验区域的空气洁净;排风系统有机物吸附净化装置中的耗材(活性炭纤维或活性炭颗粒)要定期更换,保证吸附效率,减少有机污染物的排放㊂
实验室应配备个人防护用品㊁紧急喷淋装置㊁
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洗眼器等安全防护器材㊂个人防护用品包括工作防护服㊁呼吸防护器和皮肤防护用品等[10],其中,呼吸防护器应选择能够防护有机气体或蒸气的A 型口罩或面罩[11]㊂
2㊀风险管理
2.1㊀理性对待二口恶英及其检测分析实验室
在二口恶英检测分析实验室建设和日常运行过程中,检测人员应该注重从以下几个方面科学㊁客观地介绍二口恶英及其检测分析实验室,使检测分析人员和实验室周边众能理性对待二口恶英,避免抵触二口恶英实验室建设和运行事件的发生㊂2.1.1㊀二口恶英客观存在,不可避免
通过展板㊁自媒体等多种形式,在实验室相关区域介绍二口恶英相关知识,让受众认识到二口恶英客观存在于自然环境中,不可避免㊂二口恶英来源比较广泛,不仅工业生产会产生二口恶英,吸烟㊁露天焚烧和烧烤㊁燃油机动车运行等日常活动[12-15],草原火灾㊁森林火灾㊁火山爆发等自然活动也会产生二口恶英[16-17]㊂
2.1.2㊀正确认识二口恶英毒性和危害性之间的
关系
有毒化学物质是否会对人体健康产生危害取决于日常接触量与毒性阈值的高低㊂接触量高于毒性阈值时,其对人体健康造成的负面影响才值得关注;低于阈值时,无须进行毒理学关注[18]㊂虽然二口恶英具有较强的毒性,但并不表示接触微量二口恶英就会对人体产生危害㊂二口恶英对人体健康产生危害需要一个长期累积的过程㊂世界卫生组织建议,人体每千克体重的二口恶英日容许摄入量(TDI)为1~4pg T
EQ[19]㊂在210种二口恶英类化合物中,仅17种具有毒性,以2,3,7,8-TCDD 毒性最强,其他化合物的毒性仅是其毒性的万分之一至十分之一不等[20]㊂世界癌症联合会也只把2,3,7,8-TCDD和2,3,4,7,8-PCDF两种二口恶英类物质列为一级致癌物,其他二口恶英类物质仅为三级致癌物[21],并且很多环境介质中2,3,7,8-TCDD的质量浓度都低于检出限㊂
2.1.3㊀明确二口恶英危害人体健康的主要途径
研究资料显示,二口恶英可以经皮肤㊁呼吸道㊁消化道等进入人体㊂其中,通过饮食特别是脂肪类食物进入人体的量占90%以上[22],而通过呼吸途径进入人体的二口恶英几乎可以忽略不计[23-24]㊂20世纪发生的典型二口恶英污染事件,如日本米糠油事件㊁比利时畜禽类食品污染事件等,大都与食品相关㊂因此,减少二口恶英对人体健康的危害,应针对主要途径采取预防措施,加强食品领域的二口恶英污染状况预警,切断二口恶英危害人体健康的主要途径㊂
2.1.4㊀实验室建设运行信息公开化
在二口恶英检测分析实验室建设选址初期,应广泛征求意见,获得许可后再开展设计建设㊂在运行阶段,应该把实验室运行情况㊁二口恶英污染防治措施等内容进行汇报或展示,设立实验室开放日,定期邀请感兴趣的人员参观㊂通过将二口恶英实验室建设㊁运行信息公开化㊁透明化,使受众可以理性对待二口恶英,避免因对该类物质不了解而产生恐慌,甚至发生反对二口恶英实验室建设㊁运行的情况㊂
2.2㊀样品检测过程风险管理
在二口恶英检测过程中,应进行全过程的质量管理和风险防范,保证检测过程合法合规㊁检测环境安全可靠㊁检测数据准确可信㊂
2.2.1㊀检测过程要合法合规
环境安全要依据委托协议或检测合同开展二口恶英样品的采集和分析工作㊂从事行政事业单位委托的监督性监测工作时,行政执法人员需要到达采样现场,并做好现场执法笔录㊂
检测单位要具备二口恶英检测资质,检测人员须持证上岗,技术人员的能力和职称要与岗位要求相匹配,实验室关键岗位人员的职权要明确,应有正式的授权文件[25],要定期开展人员技术培训和质量监督㊂
环境二口恶英样品涉及现场采样时,采样现场要符合相关规范的要求㊂无法满足采样规范的要求时,要告知委托方并获得许可,否则终止采样㊂采样记录要填写完整,异常情况要标记清晰,确保所采集的样品具有代表性㊂
样品流转㊁处理㊁分析都须详细记录㊂样品要有统一的编号并具有唯一性,样品状态要标识清晰,避免漏检㊂检测完成的样品要规范处置,不同类别的留样要分类贮存㊂样品贮存需要填写保存记录,避免样
品过期或损坏㊂
检测报告应执行三级审批制度,报告信息要全面,能准确体现实际状况㊂原始记录和报告数据必须一致,记录更改要规范㊂要有报告发送程序,防止报告丢失或泄密㊂
㊀巩宏平等:环境二口恶英类检测分析实验室安全保障和风险管理21㊀㊀
2.2.2㊀检测环境要安全可靠
实验室内样品分析区域要满足实验需求,处理不同浓度级别的样品必须分区域进行㊂实验室送排风系统要正常运行,保持环境洁净,定期开展实验室内部洁净度检测㊂每批次样品都要开展空白样品检测,确保实验室环境背景不影响样品定量结果㊂
仪器设备的性能状态要安全可靠㊂要建立完善的仪器设备档案并及时更新,编制操作㊁维护规程,制订维护计划㊂重要仪器设备要定期检定或校准,定性定量仪器要严格按照分析方法的要求进行质量控制和管理[26]㊂使用记录㊁维护记录㊁状态标识卡等资料都应放置在醒目位置,方便查阅㊂对于化学试剂和耗材,应选择合格的供应商,并进行质量验证㊂试剂标识信息要清晰㊁全面,防止误用㊂试剂的购入㊁保管㊁使用㊁处置要形成闭环管理,防止化学试剂外流[27]㊂化学品仓库应保持24h持续通风,易化学品㊁危险化学品要保存在专用试剂柜中,建立完善的出入库登记制度,并严格落实专人管理㊂
2.2.3㊀检测数据要准确可信
选用现行有效的二口恶英分析方法进行资质认定和实验室认可,对标准方法文本实行受控管理并及时更新㊂对于样品的预处理方法和分析方法,必须参照资质认定评审准则㊁能力认可准则进行验证㊂预处理技术发生重要变更或试剂耗材批次发生更换时,要进行效果验证,并及时对预处理方法进行更新㊂
购置具有法定证书的标准物质,并定期进行核查㊂购置标准溶液的浓度要与日常使用浓度相匹配,尽量减少对标准溶液的稀释㊂标准物质稀释后使用时,要充分验证稀释后标准溶液的浓度㊂标准溶液应保存在密封完好的螺口型专用试剂瓶中,避免标准溶液准确性下降㊂
对二口恶英样品进行定性定量分析时,要严格遵循二口恶英标准分析方法的质控要求㊂空白样品㊁同位素内标回收率㊁同位素内标和目标化合物保留时间偏差㊁仪器稳定性㊁仪器灵敏度和分辨率㊁谱柱分离效果等都应依据相关质量控制要求进行确认,并对质量控制结果进行合格性判定㊂当质控结果存在异常时,应仔细查原因并重新分析㊂只有质量控制措施和管理控制结果均符合二口恶英分析方法质控要求时,才能给出确定的检测结果㊂3㊀结论
二口恶英是公众熟知和敏感的环境污染物,要保持科学㊁客观㊁理性的态度对待二口恶英类污染物㊂该类物质虽然具有较强的毒性,但是在环境中的浓度极低,很难达到毒性阈值,没有必要对该类物质产生畏惧或恐慌㊂二口恶英检测属于超痕量有机分析,对实验室环境㊁检测仪器性能及分析人员技术水平等
的要求都比较高,应重点加强实验室质量控制与管理,重视分析过程的安全保障和风险防范㊂检测人员只要严格遵守安全保障和风险管理要求,完全可以将二口恶英检测分析风险控制在安全水平之内㊂
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