空气采样术语表:粉尘与气溶胶采样常用术语中英对照

个体采样、旋风分离、滤膜称重、吸附管……空气采样是职业卫生检测中最基础也最容易出错的环节。本文整理了58个常用术语的定义与实务说明,中英对照,可作为查词手册与新人培训材料。

一、采样方式与设备

个体采样(Personal sampling)

使用由作业者佩戴的采样设备,对空气中颗粒态污染物进行的职业性采样。测量通常在作业者的呼吸带内完成。

个体采样泵(Personal sampling pump)

由工人佩戴的小型电池供电设备,以恒定流量经安装在滤膜盒中的滤膜抽取空气。保持流量恒定,即可在给定时间间隔内采到确定体积的空气。例如在 2 L/min 流量下,采样泵1小时可抽取 120 升空气。空气中的颗粒物被收集在滤膜盒的滤膜上,测量结束后称重即可得出 mg/m³ 的浓度值。

呼吸带(Breathing zone)

作业者口或鼻周围约 8 英寸(200 mm)范围内的空间区域,是个体采样的标准采样区。

空气监测(Air monitoring)

使用吸附管、采样袋、滤膜及各种采样方法对空气中的污染物进行采样。

空气质量监测(Air quality monitoring)

对空气中污染物进行采样、测量与分析。

被动采样(Passive sampling)

不借助采样泵的空气采样方式,典型为扩散管采样。

扩散管(Diffusion tubes)

内含吸收基质的惰性塑料管或不锈钢管,能收集特定目标空气污染物。用于环境空气监测,采集后送实验室分析。

吸附管(Sorbent tubes)

用于吸收采样气体与蒸气的小管,内含一层或多层吸附材料,材料类型取决于待采样的气体/蒸气。被采样的空气通过管体时,携带的化学物质被截留。管子随后送实验室分析,确定样品中含有哪些物质。

采样袋(Sampling bag)

测量期间用于收集气体与蒸气的容器。空气经泵抽取后进入惰性袋中收集,留待后续分析。

流量计 / 转子流量计(Flow meter / Rotameter)

用于核查个体采样泵流量的装置,使采样条件稳定且明确。转子流量计为管中带浮球的结构;更精密的电子式设备通过测量活塞在精密加工管路中的行程时间测定流量。

吸气(Aspirated)

强制气流通过或掠过传感器表面。

吸气适配器(Aspirated adaptor)

安装在采样泵或颗粒物监测仪上的附件,内含小型电机驱动的风机,强制空气通过采样头,使静止空气环境中也能获得良好读数。

吹扫(Purge)

为保持空气采样系统洁净并维持正确监测,向光学镜头持续供给洁净空气以防止污染。若镜头被污染,系统读数会低于实际浓度。

背压(Back pressure)

通过滤膜盒中滤膜等节流元件产生的差压降,通常以英寸水柱或厘米水柱表示。

压力降(Pressure drop)

通过滤膜盒中采样滤膜等节流元件产生的差压降,通常以英寸(或厘米)水柱表示。

二、颗粒物与粉尘

颗粒物 / 颗粒物态(Particulate)

视来源而定,可为气溶胶、雾、霾、粉尘、烟尘或烟。

粉尘(Dust)

通常由机械过程产生的固体颗粒,粒径范围约 0.1 至 100 微米。粉尘也可包括由蒸气冷凝形成的烟尘,通常来自熔融金属挥发、高沸点液体或燃烧过程。

气溶胶(Aerosol)

悬浮于空气或其他气态环境中的细分物质。

空气污染物(Air pollution)

空气中不能正常扩散、并干扰人体健康或福利,或产生其他有害环境效应的污染物或污染物质的存在。

空气污染物(Airborne particulates)

大气中以固体微粒或液滴形式存在的悬浮颗粒物总量。其化学成分随地点与季节变化很大,包括风吹扬尘、工业过程排放、燃木燃煤烟尘以及机动车或非道路发动机尾气。

环境空气(Ambient air)

不受限制的大气部分:开放空气、周围空气。

空气质量标准(Air quality standards)

法规规定的污染物限值,在指定区域内、指定时段内不得超过。

总吸入性(Total inhalable fraction)

经口鼻吸入的总空气中颗粒物的质量分数。

胸郭部分 / 胸腔分数(Thoracic fraction)

吸入性颗粒物中穿透喉部以下的质量分数,通常对应平均空气动力学直径小于 10 微米的颗粒。

呼尘(Respirable fraction)

可越过终末细支气管进入肺泡气体交换区的颗粒物,属于粉尘中危害较大的部分。旋风分离头通常按约 4 微米以下的呼尘粒径进行分离。

采样规范(Sampling conventions)

颗粒物的粒径规范随用途不同而变化,按其在人体呼吸系统内的可进入深度分类。颗粒物按 D50(即分布的第50百分位)划分,形成上述空气动力学直径族。

PM2.5

平均空气动力学直径为 2.5 微米的颗粒物,通常与环境空气监测相关联。

PM10

平均空气动力学直径为 10 微米的颗粒物,通常与环境空气监测相关联。

微米(Micron)

长度单位,一百万分之一米或一毫米的千分之一。1 微米约等于 0.00004 英寸。

空气动力学直径(AED)

颗粒物的空气动力学直径,通常以微米表示。

三、滤膜、采样头与介质

滤膜(Filters)

可由玻璃纤维(GF/A)或混合纤维素酯(MCE)制成。用于在采样过程中收集空气中的颗粒物,常见直径为 25 mm 或 37 mm。

滤膜盒(Filter cassette)

机械容器,设计目的是尽量减少对采样所用脆弱滤膜的直接操作。常见规格有 25 mm、37 mm 与 47 mm。

锥形吸入性采样头(Conical inhalable sampling head)

使用 37 mm GF/A 滤膜,配合个体采样泵在呼吸带内采集空气样品。

旋风分离头(Cyclone head)

利用离心力从污染空气中去除较大较重颗粒的装置。较小尺寸的颗粒沿腔体上行并沉积在滤膜上。旋风头的设计目的是分离出约 4 微米以下的呼尘粒径,使较大颗粒不被纳入测量并被采样头排除。

粒度选择适配器(Size selective adaptor)

空气采样系统的适配器,可在颗粒物到达滤膜盒或进入光学测量系统之前,先滤除特定粒径的粉尘颗粒。

PUF 滤膜(聚氨酯泡沫滤膜)

小圆柱形泡沫滤膜,可在空气采样时插入气流中,限制到达滤膜盒或通过光学系统的平均颗粒尺寸。不同规格的泡沫提供不同的切割值,典型孔径为 10、4 和 2.5 微米。使用时需配合粒度选择适配器固定 PUF 滤膜。

重量法分析(Gravimetric analysis)

通过采样前后称重滤膜来测定颗粒物质量浓度的方法。滤膜在测量前称重,粉尘样品采集到滤膜盒后再称一次,两次重量的差值即为采样期间收集的粉尘/颗粒物质量。含尘样品的总体积由设备(通常为个体采样泵)的流量乘以采样分钟数得到:流量(L/min)× 时间(min)= 体积(m³)。浓度值即为质量除以体积,通常以 mg/m³ 表示。

浓度(Concentration)

单位测量体积中污染物的量。例如标准立方米空气中颗粒物的质量(克)。由于颗粒物质量通常不足以达到几十分之一克以上,故以 mg/m³ 表示。

有机物(Organic)

指以碳为基底的物质。

挥发性(Volatile)

指物质易于转化为蒸气的状态。

蒸气(Vapour)

弥散或悬浮于空气中的液体或水分。

碳吸收装置(Carbon absorber)

使用活性炭从气流中吸附挥发性有机化合物的附加控制装置。VOC 随后从活性炭上解吸回收。

VOC(挥发性有机化合物)

挥发性有机化合物,常见例子包括异丁烯及其他烃类。

芳香烃(Aromatic)

一类碳氢化合物,如苯与甲苯,加入汽油中以提高辛烷值。其中部分芳香烃具有毒性。

化合物(Compound)

不同元素化学结合形成的物质,其化合物原子无法用物理方法分离。此类化合物未必稳定,可能衰变为更简单的化合物。

四、暴露限值与职业卫生

职业接触限值(Occupational exposure limits)

针对每一种所考虑物质的8小时时间加权平均值。各国的 OSHA、HSE 等机构分别发布本国限值;中国依据《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2.2)执行。

职业接触标准(Occupational exposure standards)

适用于所有物质的通用标准,一般认为低于该标准的暴露即符合相关法定要求。

短期接触限值(Short term exposure limit, STEL)

类似 TWA 概念的15分钟短期接触限值。若某物质未规定 STEL,可按8小时 TWA 的3倍考虑,但24小时内偏离总时长不应超过1小时。

职业卫生(Occupational hygiene)

与工作场所危害的预判和识别、以及对随之而来的健康风险进行评价与控制相关的科学。

慢性效应(Chronic effect)

对人或动物产生不利影响,其症状频繁复现或在长时期内缓慢发展。

慢性暴露(Chronic exposure)

在较长时间内、或在动物与人的生命周期中相当长的一段时间内反复发生的暴露(通常指7年以上直至终身)。

污染物(Contaminant)

任何对空气、水或土壤产生不利影响的物理、化学、生物或放射性物质。

致癌物(Carcinogen)

任何可导致或加重癌症的物质。

石棉(Asbestos)

可污染空气或水、吸入后导致癌症或石棉肺的矿物纤维。

呼吸器防护匹配(PPE 相关)

在粉尘与气溶胶采样中,颗粒物进入作业者呼吸道的深度决定了其危害程度,因此采样头的粒度选择必须与接触限值的口径(总尘/呼尘)对应。

五、健康效应相关

肺泡(Alveoli)

肺内进行气体交换的微小气囊。氧气被吸入体内,二氧化碳被排出。

石棉肺(Asbestosis)

与吸入石棉纤维相关的疾病。呼吸会逐渐变得困难,严重时可致命。

硅肺病(Silicosis)

因过度吸入结晶型二氧化硅粉尘引起的肺部疾病。

哮喘(Asthma)

以呼吸费力、胸闷、咳嗽与喘息为特征的疾病,通常由过敏诱发。

病态建筑综合征(Sick building syndrome)

一种普遍存在的职业健康问题,通常与建筑物内的空调系统相关。症状不一,但一般包括眼、鼻、喉受刺激、头痛与倦怠。

粉尘爆炸(Dust explosion 相关)

可燃性粉尘在受限空间内积聚后遇火源发生的爆炸。采样过程中若使用不当的电气设备,需特别注意本安要求。

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本文出处与说明:本文根据英国 Casella Solutions 总部技术资料 "Air Sampling Glossary of Terms" 整理编译,并依据中国现行标准(《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ 2.2 等)做了本土化修订。术语定义如有出入,以国家现行标准文本为准。

关于本文:本文根据英国 Casella Solutions 总部技术资料《Air Sampling Glossary of Terms》整理编译,并依据《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2.2)等中国现行标准做了本土化修订。术语定义如有出入,以国家现行标准文本为准。

本文所依据的国家标准、行业标准与法规,以现行有效文本为准;具体工程项目请结合属地监管要求与实际工况执行。如需针对具体场景的仪器配置建议,可联系科赛乐技术团队。

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