锦纶厂环境空气中己内酰胺污染及健康风险

简介： 建立了反相高效液相色谱来分析空气中己内酰胺的新方法，其检测下限为0.01 mg/m3，并分析评价了某锦纶厂环境空气己内酰胺污染情况及人体健康风险。结果表明，纺丝工艺是锦纶厂己内酰胺的主要污染源，车间空气中己内酰胺的平均浓度达9.28 mg/m3，生产工人的健康风险较大。
关键字：空气 己内酰胺 反相高效液相色谱 健康风险

　　己内酰胺为白色晶体，有令人不愉快的气味。人体接触己内酰胺可引起口苦、鼻部刺激、神经衰弱、胃功能紊乱等症状。因此，环境空气存在己内酰胺将对人体健康有较大的风险。锦纶厂以己内酰胺为主要原料，通过高温聚合和纺丝合成尼龙-6和锦纶。在生产过程中，单体己内酰胺会挥发到空气中，对周边环境空气造成污染。随着近几年我国锦纶厂的不断扩产，己内酰胺的环境空气污染日益受到关注。

　　空气中己内酰胺的监测分析方法，主要通过加入络合剂形成络合物，采用比色测定^[1]。这些方法选择性不好，灵敏度较低，最低检出浓度为0.22 mg/m³，而前苏联空气质量标准规定居民区空气中己内酰胺最大容许浓度为0.06 mg/m³。因此，现有的监测方法不能满足空气中痕量己内酰胺分析的要求，制约了环境空气中己内酰胺的污染防治。针对这一情况，本文建立了高灵敏反相高效液相色谱分析空气中己内酰胺的新方法，分析评价了某锦纶厂聚合和纺丝车间内、厂界和周围居民区空气中己内酰胺的污染现状，并讨论了锦纶厂周围人体健康的风险，试图为有效防治锦纶厂空气中己内酰胺的污染和保护周围人群的健康提供理论依据。

　　1 实验部分

　　1.1仪器与试剂

　　仪器：Agilent 1100 Series（在线真空脱气四元泵，可变波长紫外检测器）；小流量大气采样器；旋转蒸发器。

　　试剂：乙腈为HPLC级，使用前经0.45μm滤膜过滤；样品采集吸收液；实验室用水为重蒸水。

　　己内酰胺标准液配制：准确称取0.1000 g己内酰胺标准样品，放入5 mL容量瓶中，用水溶解并定容，配成20.0 g/L标准贮备液，再逐级稀释配成0.5、1.0、2.0、6.0、10.0、20.0 mg/L 的己内酰胺工作液。

　　1.2样品的采集

　　把两个装有5 mL重蒸水的冲击式吸收管串联，以1 L/min的流量抽取空气90 L，结束后，用乳胶管密封，冷藏保存。

　　2 结果与讨论

　　2.1分析方法的建立

　　2.1.1色谱条件

　　色谱柱：Hypersil ODS C18，4.6 mm×250 mm；流动相：乙腈/水=10/90，流速：1 mL/min；检测波长：210 nm；进样量：20 μL；柱温：60 ℃。

　　 t/min t/min

　　 图1 空气中己内酰胺的色谱图 图2 己内酰胺标准样品的色谱图

　　2.1.2检出限和精密度

　　在色谱条件下，实际样品和标准样品的己内酰胺色谱图见图1和图2。同一标准样品连续进样10次，己内酰胺的平均保留时间为4.2 min，其保留时间的RSD为1.5%，峰面积的RSD为3.5%。以3倍极限噪声可计算出本方法检出限为0.01 mg/m³。

　　2.1.3 回收率试验

　　取实际样品三份，各2 mL，其中1份作本底样品，另外2份各添加100 μL 浓度为20.0 g/L的己内酰胺标准液，其回收率为105.2%～106.3%。

　　2.1.4样品的稳定性试验

　　样品采集后的2 h、24 h、7 d、30 d分别对同一样品进样分析，实验发现样品在7 d内基本没有变化，在30 d测得的结果比2 h时降低了10%，因此，样品稳定性较好。

　　2.2 锦纶厂环境空气中己内酰胺污染现状

　　2.2.1采样点位基本情况

　　 　 该锦纶厂己内酰胺日使用量为50 t，厂区面积约25000 m²。采样时间为2003年8月25日至26日，一天采两次，采样点设8个，1、2号点分别设在纺丝车间和聚合车间内； 3、4号点设于距纺丝车间约200 m的下风向厂界； 5号点设在距厂界10 m，离纺丝车间约100 m的居民区；6、7号点设在下风向距厂界500 m处；8号点设在上风向距厂界约500 m的居民区，作为对照点。

　　2.2.2己内酰胺污染状现及其影响因素

　　 　分别对某锦纶厂环境空气和车间空气中己内酰胺进行监测，结果如表2所示。

　　 表2 空气中己内酰胺样品监测结果 mg/m³

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