空氣樣品采集與處理

1、工作對(duì)象一 空氣樣品采集與處理工作任務(wù)（一）了解樣品類型工作任務(wù)（二）設(shè)計(jì)采樣方案（選擇采樣點(diǎn)、采樣頻率和時(shí)間）工作任務(wù)（三）采集樣品（說(shuō)明：包括采集方法、原理、容器、儀器設(shè)備）工作任務(wù)（四）樣品處理（保存、運(yùn)輸、制備、處理）工作任務(wù)（五）質(zhì)量控制工作對(duì)象一 空氣樣品采集與處理工作任務(wù)一 了解樣品的類型一、空氣檢測(cè)物存在形態(tài) 空氣中檢測(cè)物的存在狀態(tài)，取決于它們本身的理化性質(zhì)和形成過(guò)程，氣象條件也有一定影響，空氣檢測(cè)物有氣體、蒸氣和氣溶膠三種存在狀態(tài)。根據(jù)存在狀態(tài)的不同，空氣檢測(cè)物可分為氣體、蒸氣和氣溶膠狀態(tài)檢測(cè)物。 （一）氣體和蒸氣狀態(tài)檢測(cè)物 1氣體狀態(tài)檢測(cè)物 氣體(gas)狀態(tài)檢測(cè)物是指在常

2、溫、常壓下以氣體狀態(tài)分散在空氣中的檢測(cè)物。常見(jiàn)的氣體狀態(tài)檢測(cè)物有SO2、CO、CO2、NO2、NH3、H2S、HF等，它們的沸點(diǎn)都比較低，在常溫常壓下以氣體形式存在，從污染源進(jìn)入空氣后，仍然以分子形式存在。 2蒸氣狀態(tài)檢測(cè)物 蒸氣( vapour)狀態(tài)檢測(cè)物是指固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)受熱升華或揮發(fā)而分散在空氣中的檢測(cè)物。例如汞蒸氣、苯蒸氣和硫酸蒸氣等。蒸氣遇冷后，仍能逐漸恢復(fù)至原有的固體或液體狀態(tài)。 氣體和蒸氣狀態(tài)檢測(cè)物均勻地分布在空氣中，它們的運(yùn)動(dòng)速度較大，可以擴(kuò)散到較遠(yuǎn)的地方。不同的氣體或蒸氣的密度各不相同，相對(duì)密度大的向下沉降，相對(duì)密度小的可以長(zhǎng)時(shí)間的漂浮在空氣中。（二）氣溶膠狀態(tài)檢測(cè)物 氣溶膠

3、( aerosol)是由固態(tài)穎粒和液態(tài)顆粒分散在空氣中形成的一種多相分散體系。氣溶膠粒度大小不同，其化學(xué)和物理學(xué)性質(zhì)差異也很大。極細(xì)的顆粒幾乎與氣體和蒸氣一樣，它們受布朗運(yùn)動(dòng)支配，在空氣中經(jīng)過(guò)碰撞，能聚集或凝聚成較大的顆粒，而較大的顆粒因受重力影響很大，很少聚集或凝聚，易沉降。氣溶膠狀態(tài)檢測(cè)物的化學(xué)性質(zhì)受顆粒物的化學(xué)組成和表面所吸附物質(zhì)的影響。目前對(duì)于氣溶膠尚無(wú)統(tǒng)一的分類方法。 1按物理形態(tài)分類 通常根據(jù)氣溶膠的物理形態(tài)可分為塵( dust)、煙(smoke)和霧(fog)。塵是由于各種機(jī)械作用粉碎而成的顆粒，其化學(xué)性狀與母體材抖相同。煙是燃燒產(chǎn)物，是炭粒、水汽、灰分等燃燒產(chǎn)物的混合物。霧是懸

4、浮在空氣中的液體微粒，粒徑一般在10m以下。霧一般由蒸氣冷凝或液體霧化而產(chǎn)生，如硫酸霧、硝酸霧等。氣象學(xué)上是指使大氣能見(jiàn)度減小到lkm內(nèi)的水滴懸浮體系。 2按形成方式分類氣溶膠按其形成方式分為以下三類。 (l)分散性氣溶膠：由固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)經(jīng)粉碎或噴射，形成微小粒子分散在空氣中形成的氣溶膠稱為分散性氣溶膠。如煤粉塵、礦石粉塵屬于固態(tài)分散性氣溶膠：硫酸霧、噴灑農(nóng)藥產(chǎn)生的微小液滴屬于液態(tài)分散性氣溶膠。 (2)凝聚性氣溶膠：白氣體或蒸氣（其中包括固態(tài)升華而成的蒸氣）遇冷凝聚成液態(tài)或固態(tài)徽粒形成的氣溶膠稱為凝聚性氣溶膠。例如金屬冶煉時(shí)，形成的金屬氧化物煙塵；有機(jī)溶劑遇冷凝聚形成的霧滴等，這些都屬于凝聚

5、性氣溶膠。 (3)化學(xué)反應(yīng)形成的氣溶膠：有些一次檢測(cè)物在空氣中可發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，形成顆粒狀物質(zhì)，懸浮在空氣中形成氣溶膠。這種氣溶膠稱為化學(xué)反應(yīng)形成的氣溶膠：如N02、S02在一定條件下氧化并與水反應(yīng)生成硝酸、亞硝酸和硫酸，再與空氣中無(wú)機(jī)塵粒反應(yīng)形成硝酸鹽、亞硝酸鹽和硫酸鹽氣溶膠。 空氣氣溶膠不僅參與空氣中云、雨、霧、雪等濕沉降過(guò)程，而且還造成一系列的環(huán)境問(wèn)題，如臭氧層破壞、酸雨的形成、煙霧事件的發(fā)生等?？諝鈿馊苣z顆粒的化學(xué)成分、粒徑大小和濃度不同時(shí)，對(duì)環(huán)境和健康的影響程度也不同。近年來(lái)，人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到空氣氣溶膠的細(xì)顆粒物PMIO、PM2.5易于富集空氣中的有毒重金屬、酸性氧化物、有機(jī)檢測(cè)物

6、、細(xì)菌和病毒等，細(xì)顆粒氣溶膠可附著于呼吸道，甚至進(jìn)入肺部沉積，對(duì)人體健康危害極大。因此，對(duì)氣溶膠的衛(wèi)生檢驗(yàn)是空氣污染監(jiān)測(cè)的重要部分。 空氣檢測(cè)物的存在狀態(tài)非常復(fù)雜，許多檢測(cè)物以多種狀態(tài)存在于空氣中。例如SO2、NOX在空氣中可以氣態(tài)存在，也可與NH3反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨以氣溶膠狀存在；PAHs多數(shù)聚集在顆粒物表面以氣溶膠狀態(tài)存在，也可能以PAHs蒸氣狀態(tài)存在。因此，采樣時(shí)應(yīng)該根據(jù)氣溶膠的實(shí)際存在狀態(tài)，選用正確的采樣方法，確保采樣效率，以便獲得正確的檢驗(yàn)結(jié)果?？諝鈽悠?air sample)具有流動(dòng)性和易變性，空氣中有害物質(zhì)的存在狀態(tài)、濃度和分布狀況易受氣象條件的影響而發(fā)生變化，要正確地反映空

7、氣污染的程度、范圍和動(dòng)態(tài)變化的情況，必須正確采集空氣樣品。否則，即使采用靈敏和精確的分析方法，所測(cè)得的結(jié)果也不能代表現(xiàn)場(chǎng)空氣污染的真實(shí)情況。因此，空氣樣品的采集是空氣理化檢驗(yàn)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。二、 空氣檢測(cè)物濃度的表示方法（一）空氣檢測(cè)物濃度的表示方法空氣檢測(cè)物的濃度通常表示方法有以下幾種：1、質(zhì)量體積濃度 這種方法以每立方米空氣中含有物質(zhì)的毫克數(shù)表示，單位為mg/m3。這是我國(guó)法定計(jì)量單位之一，可用于表示氣體、蒸氣和氣溶膠狀態(tài)空氣檢測(cè)物的濃度。 2、體積濃度 指每立方米空氣中含有檢測(cè)物的毫升數(shù)，單位為mL/m3(百萬(wàn)分之一，ppm)。這種表示法僅適用于表示氣體和蒸氣狀態(tài)檢測(cè)物的濃度，不適用于

8、氣溶膠狀態(tài)檢測(cè)物的濃度。3、數(shù)量濃度 指每立萬(wàn)米空氣中含有多少個(gè)分子、原子或自由基，單位為個(gè)數(shù)m3。通常用來(lái)表示空氣中濃度水平極低的檢測(cè)物的含量。我國(guó)頒布的居住區(qū)大氣和車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度以及室內(nèi)空氣質(zhì)量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中空氣檢測(cè)物的濃度均以mg/m3表示，國(guó)外一些文獻(xiàn)有時(shí)以體積濃度(ppm或ppb)表示空氣檢測(cè)物的濃度。這兩種濃度可按下式換算。 mg/m3=M×22ppm/22.4（二）體積標(biāo)準(zhǔn)換算在測(cè)定空氣中有害物質(zhì)時(shí)，不同現(xiàn)場(chǎng)的氣象條件可能不同，為了使污染物的測(cè)定結(jié)果具有可比性，必須將采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，再進(jìn)行空氣中有害物質(zhì)濃度的計(jì)算。因此，采樣時(shí)應(yīng)記錄采樣現(xiàn)場(chǎng)

9、的氣溫和氣壓，并根據(jù)氣體狀態(tài)方程將其換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積。 V0=Vt×= Vt× 式中，V0為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積，m3；Vt為實(shí)際采樣體積，m3；T0為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的絕對(duì)溫度，273K；T為采樣時(shí)的絕對(duì)溫度，K； P0為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的大氣壓101. 325kPa；P為采樣時(shí)的大氣壓，kPa。工作任務(wù)二 設(shè)計(jì)采樣方案 空氣樣品的采集原則是根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和檢驗(yàn)項(xiàng)目，采集具有代表性的樣品，以保證空氣理化檢驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和可靠性。為此，在對(duì)采樣現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，應(yīng)該選擇好采樣點(diǎn)、采樣時(shí)間和頻率；要根據(jù)待測(cè)物在空氣中的存在狀態(tài)、理化性質(zhì)、濃度和分析方法的靈敏度選擇合適的采樣方法和

10、采樣量；正確使用采樣儀器，要建立相應(yīng)的空氣采樣質(zhì)量保證體系；在采樣過(guò)程中盡量避免采樣誤差；在樣品的采集、運(yùn)輸、貯存、處理和分析等過(guò)程中，要確保樣品待測(cè)組分穩(wěn)定，不變質(zhì)，不受污染；保證采集到足夠的樣品量，以滿足分析方法的要求。 根據(jù)檢測(cè)目的不同，按大氣、工作場(chǎng)所和室內(nèi)環(huán)境分別闡述空氣樣品采樣點(diǎn)的選擇；根據(jù)待測(cè)物在空氣中的存在狀態(tài)，按空氣中氣態(tài)、氣溶膠和兩種狀態(tài)共存的檢測(cè)物分別介紹空氣樣品的采集方法、原理以及最小采氣量和采樣效率等基本概念。 采集空氣樣品的地點(diǎn)稱為采樣點(diǎn)(sampling site)。采樣點(diǎn)的選擇是否正確，直接關(guān)系到所采集樣品的代表性和真實(shí)性。 一、大氣樣品采樣點(diǎn)的選擇對(duì)于大氣污染

11、調(diào)查的采樣點(diǎn)選擇，首先應(yīng)根據(jù)大氣污染監(jiān)測(cè)目的進(jìn)行調(diào)查研究，收集必要的基礎(chǔ)資料，經(jīng)過(guò)綜合分析，設(shè)計(jì)布點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，確定采樣頻率、采樣方法和監(jiān)測(cè)技術(shù)。大氣污染監(jiān)測(cè)有三個(gè)主要目的：通過(guò)對(duì)大氣環(huán)境中主要檢測(cè)物進(jìn)行定期或連續(xù)地監(jiān)測(cè)，判斷大氣質(zhì)量是否符合大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量狀況作出評(píng)價(jià)。研究大氣質(zhì)量的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)，為開(kāi)展大氣污染的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作提供依據(jù)。研究大氣環(huán)境污染與人體健康的關(guān)系，為修訂大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)。 （一）大氣污染采樣調(diào)查 大氣污染是由固定污染源和流動(dòng)污染源排放的檢測(cè)物擴(kuò)散造成的，而污染物的擴(kuò)散又直接與排放量、時(shí)間和空間有關(guān)，受氣象、季節(jié)、地形等因素的影響極大。在設(shè)計(jì)

12、采樣方案和選擇采樣點(diǎn)前，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)的目的，對(duì)所檢測(cè)區(qū)域的污染源類型、位置、主要檢測(cè)物及排放量、排放高度、一次污染物及二次污染物等情況進(jìn)行全面調(diào)查；了解采樣地區(qū)的功能、人口分布、居 民和動(dòng)植物受大氣污染危害情況及流行性疾病等資料；掌握該地區(qū)所處的地理位置、氣象條件（包括風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、溫度變化和溫度的垂直分布）、大氣穩(wěn)定性等地形和氣象情況。綜合考慮上述因素的影響，正確選擇空氣樣品的采樣點(diǎn)，使采集的樣品具有代表性和真實(shí)性。 空氣污染物對(duì)周圍區(qū)域空氣的污染程度，與風(fēng)向、風(fēng)速和檢測(cè)物的排出高度直接相關(guān)，選擇采樣點(diǎn)時(shí)應(yīng)首先考慮到這些因素的影響。 1風(fēng)向和風(fēng)速的影響 風(fēng)向通常分為北、東北、東、東南、南、

13、西南、西和西北八個(gè)方位。在長(zhǎng)期觀測(cè)風(fēng)向的記錄中，從某個(gè)方位吹來(lái)的風(fēng)的重復(fù)次數(shù)與各個(gè)方位吹來(lái)的風(fēng)的總次數(shù)的百分比，稱為風(fēng)向頻率。根據(jù)風(fēng)向頻率繪制成風(fēng)向頻率圖。 風(fēng)向頻率最大的風(fēng)向稱為主導(dǎo)風(fēng)向，簡(jiǎn)稱主風(fēng)向。若各方位的平均風(fēng)速差異不大，主風(fēng)向的下風(fēng)向受污染嚴(yán)重。通常從污染源排出的廢氣受主風(fēng)向影響最大，主風(fēng)向的上風(fēng)向較遠(yuǎn)處為無(wú)污染區(qū)，常選作無(wú)污染的清潔對(duì)照采樣點(diǎn)。由表2-1和圖2-1可見(jiàn)，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向（南方）受污染嚴(yán)重，污染源的南方區(qū)域是嚴(yán)重污染區(qū)。風(fēng)向頻率最小的西甫風(fēng)的下風(fēng)向（東北方）污染程度最小，是污染最輕的區(qū)域。表2-1風(fēng)向頻率和煙污強(qiáng)度系數(shù) 如果各個(gè)方位的平均風(fēng)速差異較大時(shí)

14、，必須用煙污強(qiáng)度系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)污染情況，考慮風(fēng)向和風(fēng)速兩個(gè)因素的綜合影響，污染源周圍區(qū)域受污染的程度與風(fēng)向頻率成正比，與風(fēng)速成反比。 煙污強(qiáng)度系數(shù)=某方位的風(fēng)向頻率/該方位的平均風(fēng)速某個(gè)方位煙污強(qiáng)度系數(shù)的大小，通常采用煙污強(qiáng)度系數(shù)的百分比來(lái)表示。 煙污強(qiáng)度系數(shù)百分比（%）=（某方位的煙污強(qiáng)度系數(shù)/各方位煙污強(qiáng)度系數(shù)的總和）100%煙污強(qiáng)度系數(shù)百分比是判斷污染程度的指標(biāo)。根據(jù)煙污強(qiáng)度系數(shù)百分比繪制的煙污強(qiáng)度系數(shù)圖，可以 直觀地反映污染源周圍區(qū)域受風(fēng)向和風(fēng)速的綜合影響情況。由表2-1和圖2-1可見(jiàn)，煙污強(qiáng)度系數(shù)百分比最大的風(fēng)向是南風(fēng)，最小的是西南風(fēng)，因此受污染最嚴(yán)重的區(qū)域在污染源的北方，污染源的東北方

15、受污染最輕。圖2-1風(fēng)向頻率和煙污強(qiáng)度系數(shù)百分比圖1風(fēng)向頻率2煙污強(qiáng)度系數(shù)2廢氣排出高度的影響 廢氣排出高度是指煙囪的有效排出高度，即煙囪本身的高度與煙氣捧出后上升高度之和。在其他條件相同時(shí)，廢氣有效排出高度越高，煙波接觸地面時(shí)的截面越大，排出口的風(fēng)速越大，煙氣中有害物質(zhì)越容易擴(kuò)散和稀釋，當(dāng)煙氣中的檢測(cè)物接觸地面時(shí)距離煙囪越遠(yuǎn)，其濃度越低。反之，煙氣中有害物質(zhì)越不易擴(kuò)散和稀釋，地面受到的污染越嚴(yán)重。因此，廢氣經(jīng)煙囪排放時(shí)，煙波被推進(jìn)一定距離后才能接觸地面，煙囪附近地面處廢氣濃度反而較低。當(dāng)廢氣由家用爐灶無(wú)組織排放時(shí)，廢氣中有害物質(zhì)沿地面擴(kuò)散，隨著距離的增加，濃度降低。（二）大氣采樣點(diǎn)選擇的原則

16、和要求 我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（大氣和廢氣部分）對(duì)采樣布點(diǎn)制定了以下原則和要求： l采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)在整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的高、中、低三種不同檢測(cè)物濃度的地方。 2在污染源比較集中，主風(fēng)向比較明顯時(shí)，應(yīng)將污染源的下風(fēng)向作為主要監(jiān)測(cè)范圍，布設(shè)較多的采樣點(diǎn)，在其上風(fēng)向布設(shè)對(duì)照點(diǎn)。 3工業(yè)較密集的城區(qū)和工礦區(qū)，人口密度及檢測(cè)物超標(biāo)地區(qū)，要適當(dāng)增設(shè)采樣點(diǎn)；在郊區(qū)和農(nóng)村，人口密度小及檢測(cè)物濃度低的地區(qū)，可酌情少設(shè)采樣點(diǎn)。 4采樣點(diǎn)的周圍應(yīng)開(kāi)闊。應(yīng)避免靠近污染源，根據(jù)污染潭的高度和排放強(qiáng)度選擇合適的歪高設(shè)點(diǎn)；避免靠近高層建筑物，以免受高層建筑物下旋流空氣的影響，通常采樣點(diǎn)與建筑物的距離應(yīng)大于建筑物高度的兩倍。采樣點(diǎn)水平線

17、與周圍建筑物高度的夾角應(yīng)不大于30o。采樣點(diǎn)周圍無(wú)局部污染源，要盡量避開(kāi)表面有吸附能力的物體（如建筑材料和樹(shù)木），間隔至少1m。交通密集區(qū)的采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)在距人行道邊緣至少1. 5m的地點(diǎn)。5根據(jù)監(jiān)測(cè)目的確定采樣高度。研究大氣污染對(duì)人體健康的危害時(shí)，采樣點(diǎn)應(yīng)離地面1.52m；連續(xù)采樣例行監(jiān)測(cè)，采樣口高度應(yīng)距地面315m；若置于屋頂采樣，采樣點(diǎn)的相對(duì)高度度在1. 5m以上，以減小揚(yáng)塵的影響。各采樣點(diǎn)應(yīng)該容易接近、安全，并能提供可靠的電源，各采樣點(diǎn)的采樣設(shè)施、條件要盡可能一致或標(biāo)準(zhǔn)化，使獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有可比性。 （三）采樣布點(diǎn)方法1網(wǎng)格布點(diǎn)法將監(jiān)測(cè)區(qū)域的地面劃分成若干均勻網(wǎng)狀方格，采點(diǎn)設(shè)在兩條直線的

18、交點(diǎn)處或方格中心。對(duì)于有多個(gè)污染源，且污染源分布較均勻的地區(qū)常用此法布設(shè)采樣點(diǎn)，它能較好地反映檢測(cè)物的空間分布。網(wǎng)格的大小視污染程度、人口密度以及人力、物力和財(cái)力條件而定。 2功能分區(qū)布點(diǎn)法將監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分為工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、工業(yè)和居住混合區(qū)、商業(yè)繁華區(qū)、清潔區(qū)等，再根據(jù)具體污染情況和人力、物力條件，在各功能區(qū)設(shè)置一定數(shù)量的采樣點(diǎn)。清潔對(duì)照點(diǎn)一般設(shè)在無(wú)污染區(qū)或遠(yuǎn)郊地區(qū)，一般在污染較集申的工業(yè)區(qū)和人口較密集的居住區(qū)多設(shè)采樣點(diǎn)。按功能區(qū)劃分布點(diǎn)法多用于區(qū)域性常規(guī)監(jiān)測(cè)。 3同心圓布點(diǎn)法適用于受單一污染源或多個(gè)污染源構(gòu)成的一個(gè)污譬嚆聽(tīng)影響的地區(qū)布設(shè)采樣點(diǎn)。即以污染群的中心或特定的污染源為中心，在污

19、染源四周不同方位的不同距離地點(diǎn)設(shè)置采樣點(diǎn)。一般在八個(gè)方位作射線，作半徑為1005000m的同心圈，根據(jù)污染源、風(fēng)向頻率、有害物質(zhì)排出高度和排放量以及人力、物力等情況，在不同方位一定范圍內(nèi)設(shè)采樣點(diǎn)。常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向可以多設(shè)一些采樣點(diǎn)。 4扇形布點(diǎn)法適用于孤立的高架點(diǎn)源，而且主導(dǎo)風(fēng)向明顯的地區(qū)。以污染源所在位置為頂點(diǎn)，常年主風(fēng)向的下風(fēng)向的扇形區(qū)域不同距離設(shè)置采樣點(diǎn)，同時(shí)在無(wú)污染區(qū)選擇對(duì)照點(diǎn)。扇形的角度一般為45。，不超過(guò)90o。 為了掌握檢測(cè)物的垂直分布情況，對(duì)于建筑物沿山坡層層分布的城市，除了設(shè)置水平采樣點(diǎn)外，還需設(shè)置一些垂直采樣點(diǎn)。在實(shí)際工作中，應(yīng)岡地制宜，往往采用以一種布點(diǎn)方法為主，兼用

20、其他方法的綜合布點(diǎn)，使采樣網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)更加完善合理。 目前，監(jiān)測(cè)大氣污染最有效的方法是建立大氣污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，即在一個(gè)城市、一個(gè)區(qū)域或一個(gè)國(guó)家設(shè)置監(jiān)測(cè)網(wǎng)，由監(jiān)測(cè)中心站控制和指揮一系列的監(jiān)測(cè)站，各監(jiān)測(cè)站與中心站之間保持自動(dòng)的信息聯(lián)系。在一個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，采樣點(diǎn)設(shè)胃數(shù)日直根據(jù)監(jiān)測(cè)范圍大小、檢測(cè)物的空間分布特征、人口分布及密度、氣象條件、地形及經(jīng)濟(jì)條件等因素綜合考慮確定。 （四）采樣時(shí)間和頻率 采樣時(shí)間系指每次采樣從開(kāi)始到結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間，又稱采樣時(shí)段。采樣頻率系指在一定時(shí)間范圍內(nèi)的采樣次數(shù)。要根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和我國(guó)環(huán)焙空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3095-1996)所要求的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)物分布特征及人力、物力等因

21、素決定采樣時(shí)間和采樣頻率。 一般短時(shí)間采樣，空氣樣品缺乏代表性，監(jiān)測(cè)結(jié)果不能反映檢測(cè)物濃度隨時(shí)間的變化，僅適用于突發(fā)污染事件、初步調(diào)查等情況的應(yīng)急監(jiān)測(cè)。為增強(qiáng)所采集樣品的代表性，可以采取兩種方式：一是增加采樣頻率，即每隔一定時(shí)間采樣測(cè)定一次，取多個(gè)試樣測(cè)定結(jié)果的平均值為代表值。這種方法適用于人工采樣測(cè)定的情況，是我國(guó)目前大氣污染常規(guī)監(jiān)測(cè)和環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)所采用的方法。若采樣頻率安排合理、適當(dāng)積累足夠數(shù)據(jù)，測(cè)定結(jié)果具有較好的代表性。二是使用自動(dòng)采樣儀器進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)采樣，其監(jiān)測(cè)結(jié)果能很好地反映檢測(cè)物濃度的變化，可以獲得任何一段時(shí)間（如1小時(shí)、l天、1個(gè)月、1個(gè)季度或1年）的代表值或平均值。 我國(guó)居

22、住區(qū)大氣的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)通常要求檢測(cè)空氣中有害物質(zhì)的一次最高容許濃度和日平均最高容許濃度。因此，對(duì)城鎮(zhèn)空氣污染狀況調(diào)查時(shí)，應(yīng)選擇每日適當(dāng)時(shí)間（包括夜間）多次采樣。這樣既可測(cè)得空氣檢測(cè)物的一次最高濃度，又可得到其日平均濃度。二、工作場(chǎng)所采樣點(diǎn)的選擇 對(duì)工作場(chǎng)所空氣污染狀況調(diào)查主要是為了評(píng)價(jià)工作場(chǎng)所的環(huán)境條件，為改善勞動(dòng)環(huán)境、職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)和經(jīng)常性衛(wèi)生監(jiān)督工作提供科學(xué)依據(jù)；鑒定和評(píng)價(jià)工作場(chǎng)所中通風(fēng)、消煙除塵等衛(wèi)生技術(shù)設(shè)施的效果；調(diào)查職業(yè)中毒原因；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察與理化檢驗(yàn)相結(jié)合，為制訂職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和廠房設(shè)計(jì)等提供依據(jù)。 （一）工作場(chǎng)所空氣污染情況調(diào)查 工作場(chǎng)所指勞動(dòng)者進(jìn)行職業(yè)活動(dòng)的全部地點(diǎn)。為了正確選擇采樣點(diǎn)

23、、采樣對(duì)象、采樣方法和采樣時(shí)機(jī)，采樣前必須對(duì)工作場(chǎng)所進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，必要時(shí)可進(jìn)行預(yù)采樣。觀場(chǎng)調(diào)查主要包括：調(diào)查工作過(guò)程中使用的原料、輔料、生產(chǎn)的產(chǎn)品、副產(chǎn)品和中間產(chǎn)物等的種類、數(shù)量、純度、雜質(zhì)及其理化性質(zhì)等。了解工作流程包括原料投入方式、生產(chǎn)工藝、加熱溫度和時(shí)間、生產(chǎn)方式和設(shè)備的完好程度等。了解工作地點(diǎn)（即勞動(dòng)者從事職業(yè)活動(dòng)或進(jìn)行生產(chǎn)管理過(guò)程中經(jīng)?；蚨〞r(shí)停留的地點(diǎn)）、勞動(dòng)者的工作狀況、勞動(dòng)人數(shù)，了解在工作地點(diǎn)停留時(shí)間、工作方式、接觸有害物質(zhì)的程度、頻度及持續(xù)時(shí)間等。了解工作地點(diǎn)空氣中有害物質(zhì)的產(chǎn)生和擴(kuò)散規(guī)律、存在狀態(tài)、濃度等。了解工作地點(diǎn)的衛(wèi)生狀況和環(huán)境條件、衛(wèi)生防護(hù)設(shè)施及其使用情況、個(gè)人防護(hù)設(shè)

24、施及使用狀況等。 （二）采樣點(diǎn)的選擇 工作場(chǎng)所采樣點(diǎn)是指根據(jù)監(jiān)測(cè)需要和工作場(chǎng)所狀況，選定具有代表性的、用于空氣樣品采集的工作地點(diǎn)。2004年我國(guó)制定了工作場(chǎng)所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測(cè)的采樣規(guī)范( GB2159-2004)，包括了工作場(chǎng)所空氣中有毒物質(zhì)和粉塵監(jiān)測(cè)的采樣方法，適用于時(shí)間加權(quán)平均容許濃 度、短時(shí)間接觸容許濃度和最高容許濃度的監(jiān)測(cè)。 1、采樣點(diǎn)的選擇原則 工作場(chǎng)所中采樣點(diǎn)應(yīng)該選擇有代表性的工作地點(diǎn)，應(yīng)包括空氣中有害物質(zhì)濃度最高、勞動(dòng)者接觸時(shí)間最長(zhǎng)的工作地點(diǎn)。在不影響勞動(dòng)者工作的情況下，采樣點(diǎn)盡可能靠近勞動(dòng)者，空氣收集器應(yīng)盡量接近勞動(dòng)者工作時(shí)的呼吸帶。采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工作地點(diǎn)的下風(fēng)向，遠(yuǎn)離排氣口和

25、可能產(chǎn)生渦流的地點(diǎn)。 在評(píng)價(jià)工作場(chǎng)所防護(hù)設(shè)備或措施的防護(hù)效果時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的情況設(shè)置采樣點(diǎn)，在工作地點(diǎn)勞動(dòng)者工作時(shí)的呼吸帶進(jìn)行采樣。以觀察措施實(shí)施前后，工人呼吸帶的有毒物質(zhì)濃度的變動(dòng)情況。 2、采樣點(diǎn)數(shù)量的確定 （l）工作場(chǎng)所按產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程，凡逸散或存在有害物質(zhì)的工作地點(diǎn)，至少應(yīng)設(shè)置1個(gè)采樣點(diǎn)。 （2） 一個(gè)有代表性的工作場(chǎng)所內(nèi)有多臺(tái)同類生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，按13臺(tái)設(shè)置1個(gè)采樣點(diǎn)；410臺(tái)的設(shè)置2個(gè)采樣點(diǎn)；10臺(tái)以上的，至少設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)。（3）對(duì)一個(gè)有代表性的工作場(chǎng)所，有2臺(tái)以上不同類型的生產(chǎn)設(shè)備，逸散同一種有害物質(zhì)時(shí)，采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在逸散有害物質(zhì)濃度大的設(shè)備附近的工作地點(diǎn)；逸散不周種有害物質(zhì)時(shí)

26、，將采樣點(diǎn)設(shè)置在逸散待測(cè)有害物質(zhì)設(shè)備處，采樣點(diǎn)的數(shù)目參照(2)的情況確定。（4）勞動(dòng)者在多個(gè)工作地點(diǎn)工作時(shí)，在每個(gè)工作地點(diǎn)設(shè)置1個(gè)采樣點(diǎn)。勞動(dòng)者的工作流動(dòng)時(shí)，在其流動(dòng)的范圍內(nèi)，一般每lOm設(shè)置1個(gè)采樣點(diǎn)。儀表控制室和勞動(dòng)者休息室，至少設(shè)置1個(gè)采樣點(diǎn)。 （三）采樣時(shí)段的選擇 在空氣中有害物質(zhì)濃度最高的時(shí)段進(jìn)行采樣，采樣時(shí)間一般不超過(guò) 15min。采樣必須在正常工作狀態(tài)和環(huán)境下進(jìn)行，避免人為因素的影響?？諝庵杏泻ξ镔|(zhì)濃度隨季節(jié)發(fā)生變化的工作場(chǎng)所，應(yīng)將空氣中有害物質(zhì)濃度最高的季節(jié)選擇為重點(diǎn)采樣季節(jié)。在工作周內(nèi)，應(yīng)將空氣中有害物質(zhì)濃度最高的工作日選擇為重點(diǎn)采樣日。在工作日內(nèi)，應(yīng)將空氣中有害物質(zhì)濃度最高

27、的時(shí)段選擇為重點(diǎn)采樣時(shí)段。 對(duì)于職業(yè)接觸限值為最高容許濃度的有害物質(zhì)的采樣，當(dāng)勞動(dòng)者實(shí)際接觸時(shí)間不足15min時(shí)，按實(shí)際接觸時(shí)間進(jìn)行采樣；對(duì)于短時(shí)間接觸容許濃度的有害物質(zhì)的采樣，采樣時(shí)間一般為15min;采樣時(shí)間不足15min時(shí)，可進(jìn)行1次以上的采樣；對(duì)于時(shí)間加權(quán)平均容許濃度的有害物質(zhì)的采樣，根據(jù)工作場(chǎng)所空氣中有害物質(zhì)濃度的存在狀況，可選擇個(gè)體采樣或定點(diǎn)采樣，長(zhǎng)時(shí)間采樣或短時(shí)間采樣方法。以個(gè)俸采樣和長(zhǎng)時(shí)間采樣為主。個(gè)體采樣應(yīng)選擇有代表性的、接觸空氣中有害物質(zhì)濃度最高的勞動(dòng)者作為重點(diǎn)采樣對(duì)象。 在所選擇的每個(gè)采樣點(diǎn)都應(yīng)采集平行樣品。即在相同條件下，用同一臺(tái)采樣器的兩個(gè)收集器的進(jìn)氣口相距510cm

28、，同時(shí)采集兩份樣品。當(dāng)平行樣品測(cè)定結(jié)果的偏差不超過(guò)20%時(shí)，所采樣品為有效樣品，否則為無(wú)效樣品。平行樣品間的偏差計(jì)算公式為：D=×100%式中，D為平行樣品間的偏差；a，b分別為兩個(gè)平行樣品的濃度值。如果現(xiàn)場(chǎng)空氣檢測(cè)物的濃度受周圍環(huán)境影響很大，平行樣品測(cè)定結(jié)果的偏差超過(guò)了20%，此時(shí)可用多次單個(gè)采樣分析結(jié)果的平均值或濃度波動(dòng)范圍來(lái)表示現(xiàn)場(chǎng)待測(cè)物的濃度。三、室內(nèi)空氣樣品采樣點(diǎn)的選擇 根據(jù)我國(guó)室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)( GB/T 18883-2002)和民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范(GB50325-2001)對(duì)室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)布點(diǎn)的要求，在監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣污染時(shí)，應(yīng)該按照所監(jiān)測(cè)的室內(nèi)面積大小和現(xiàn)場(chǎng)情

29、況確定采樣點(diǎn)的位置、數(shù)量，以便能正確反映室內(nèi)空氣檢測(cè)物的水平。 （一）采樣點(diǎn)選擇的原則 室內(nèi)空氣的采樣點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)通風(fēng)道和通風(fēng)口，離墻壁距離應(yīng)大于0. 5m。采樣點(diǎn)的高度原則上與人的呼吸帶高度相一致，相對(duì)高度0.51. 5m。 （二）采樣點(diǎn)的數(shù)量 室內(nèi)采樣點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)按房間的面積設(shè)置，原則上小于50n12的房間應(yīng)設(shè)13個(gè)點(diǎn)；50100m2設(shè)35個(gè)點(diǎn)；100m2以上至少設(shè)5個(gè)點(diǎn)。樣點(diǎn)設(shè)在對(duì)角線上或梅花式均勻分布，當(dāng)房間內(nèi)有2個(gè)及其以上的采樣點(diǎn)時(shí)，應(yīng)取各點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果的平均值作為該房間的檢測(cè)值。 對(duì)于民用建筑工程的驗(yàn)收，應(yīng)抽檢具有代表性房間的室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)物濃度，采樣檢測(cè)數(shù)量不得少于5%，并不得少于3個(gè)房間。

30、房間總數(shù)少于3間時(shí)，應(yīng)全數(shù)采樣檢測(cè)。凡進(jìn)行了樣板間室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)物濃度測(cè)試結(jié)果合格的，抽檢數(shù)量減半，但不得少于3個(gè)房間。 （三）采樣時(shí)間和頻率 采樣前至少關(guān)閉門窗4h。年平均濃度至少連續(xù)或間隔采樣3個(gè)月，日平均濃度至少連續(xù)采樣18h; 8h平均濃度至少連續(xù)采樣6h; th平均濃度至少連續(xù)采樣45min。評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量對(duì)人體健康影響時(shí)，在人們正?；顒?dòng)情況下采樣；對(duì)建筑物的室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)選擇在無(wú)人活動(dòng)時(shí)進(jìn)行采樣，最好連續(xù)監(jiān)測(cè)37日，至少監(jiān)測(cè)一日。每次平行采樣，平行樣品的相對(duì)誤差不超過(guò)20%。經(jīng)裝修的室內(nèi)環(huán)境，采樣應(yīng)在裝修完成7d以后進(jìn)行，一般建議在使用前采樣監(jiān)測(cè)。任務(wù)三 樣品采集 一、

31、采樣方法（一）氣態(tài)檢測(cè)物的采樣方法氣態(tài)檢測(cè)物的采樣方法通常分為直接采樣法和濃縮采樣法兩大類。 1、直接采樣法 直接采樣法(direct sampling method)是一種將空氣樣品直接采集在合適的空氣收集器(air collector)內(nèi)，再帶回實(shí)驗(yàn)室分析的采樣方法。該法主要適用于采集氣體和蒸氣狀態(tài)的檢測(cè)物，適用于空氣檢測(cè)物濃度較高、分析方法靈敏度較高、不適宜使用動(dòng)力采樣的現(xiàn)場(chǎng)；采樣后應(yīng)盡快分析。用直接采樣法所得的測(cè)定結(jié)果代表空氣中有害物質(zhì)的瞬間或短時(shí)間內(nèi)的平均濃度。 根據(jù)所用收集器和操作方法的不同，直接采樣法又可分為注射器采樣法、塑料袋采樣法、置換采樣法和真空采樣法。（1）注射器采樣法(

32、syringe sampling method) 這種方法用50ml或100ml醫(yī)用氣密型注射器作為收集器。在采樣現(xiàn)場(chǎng)，先抽取空氣將注射器清洗35次，再采集現(xiàn)場(chǎng)空氣，然后將進(jìn)氣端密閉。在運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)將進(jìn)氣端朝下，注射器活塞在上方，保持近垂直位置。利用注射器活塞本身的重量，使注射器內(nèi)空氣樣品處于正壓狀態(tài)，以防外界空氣滲入注射器，影響空氣樣品的濃度或使其被污染。用氣相色譜分析的項(xiàng)目常用注射器采樣法采樣。（2）塑料袋采樣法(sampling method using plastic bag) 該法用塑料袋作為采樣容器。塑料袋既不吸附空氣檢測(cè)物、不解吸空氣檢測(cè)物，也不與所采集的空氣檢測(cè)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

33、。在采樣現(xiàn)場(chǎng)，用大注射器或手抽氣筒將現(xiàn)場(chǎng)空氣注入塑料袋內(nèi)，清洗塑料袋數(shù)次后，排盡殘余空氣，重復(fù)35次，再注入現(xiàn)場(chǎng)空氣，密封袋口，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。通常使用50l000ml鋁箔復(fù)合塑料袋、聚乙烯袋、聚氯乙烯袋、聚四氟乙烯袋和聚酯樹(shù)脂袋采氣袋。使用前應(yīng)檢查采氣袋的氣密性，并對(duì)待測(cè)物在塑料采樣袋中的穩(wěn)定性進(jìn)行試驗(yàn)。所用的采氣袋應(yīng)具有使用方便的采氣和取氣裝置，而且能反復(fù)多次使用，其死體積不應(yīng)大于其總體積的5%。（3）置換采樣法(substitution sampling method) 置換采樣法以集氣瓶(圖2-2)為采樣容器。在采樣點(diǎn)，將采氣動(dòng)力或l00ml大注射器與采樣容器連接(圖2-3)，打開(kāi)采樣

34、容器的活塞，抽取采氣管容積610倍的現(xiàn)場(chǎng)空氣，將管內(nèi)空氣完全置換后，再采集現(xiàn)場(chǎng)空氣樣品，密閉，帶回。圖2-2 玻璃集氣瓶a·真空采氣瓶b真空采氣管（4）真空采樣法(vacuum sampling method) 采樣容器為耐壓玻璃或不銹鋼制成的真空采氣瓶(500l000ml)(圖2-2)。采樣前，先用真空泵將采樣容器抽真空（見(jiàn)圖2-3），使瓶?jī)?nèi)剩余壓力小于133Pa，在采樣點(diǎn)將活塞慢慢打開(kāi)，待現(xiàn)場(chǎng)空氣充滿采氣瓶后，關(guān)閉活塞，帶回實(shí)驗(yàn)室盡快分析。采樣體積為：VS=Vb 式中，VS為實(shí)際采樣體積，ml；Vb為集氣瓶容積，ml；P1為采樣點(diǎn)采樣時(shí)的大氣壓力，kPa；P2為集氣瓶?jī)?nèi)的剩余壓力

35、，kPa。抽真空時(shí)，應(yīng)將采氣瓶放于厚布袋中，以防采氣瓶炸裂傷人。為防止漏氣，活塞應(yīng)涂漬耐真空油脂。圖2-3真空采樣裝置1集氣瓶2閉口壓力計(jì)3真空泵 直接采樣法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)便，可在有爆炸危險(xiǎn)的現(xiàn)場(chǎng)使用。但要特別注意防止收集容器器壁的吸附和解吸現(xiàn)象。收集器內(nèi)壁的吸附作用可使待測(cè)組分濃度降低，例如，用塑料袋采集二氧化硫、氧化氮、苯系物、苯胺等樣品時(shí)，器壁吸附待測(cè)物，應(yīng)該選用聚四氟乙烯塑料收集器采集這些性質(zhì)活潑的氣態(tài)檢測(cè)物。有些收集器的內(nèi)壁吸附待測(cè)物后又會(huì)解吸附，釋放待測(cè)物，使待測(cè)組分濃度增加。因此，用直接采樣法采集的空氣樣品應(yīng)該盡快測(cè)定，減少收集器內(nèi)壁的吸附、解吸作用。（二）濃縮采樣法 濃縮采樣法

36、( concentrated sampling method)是大量的空氣樣品通過(guò)空氣收集器時(shí)，其中的待測(cè)物被吸收、吸附或阻留，將低濃度的待測(cè)物富集在收集器內(nèi)。空氣中待測(cè)物濃度較低，或分析方法的靈敏度較低時(shí)，不能用直接采樣法，需對(duì)空氣樣品進(jìn)行濃縮，以滿足分析方法的要求。濃縮采樣法所采集空氣樣品的測(cè)定結(jié)果代表采樣期間內(nèi)待測(cè)物的平均濃度。 濃縮采樣法分為有動(dòng)力采樣法和無(wú)動(dòng)力（無(wú)泵）采樣法。 1、有動(dòng)力濃縮采樣法 這種采樣方法以抽氣泵為動(dòng)力，將空氣樣品中氣態(tài)檢測(cè)物采集在收集器的吸收介質(zhì)中而被濃縮。以液體為吸收介質(zhì)時(shí)，可用吸收管為收集器；用顆粒狀或多孔狀的固體物質(zhì)為吸附介質(zhì)時(shí)，可用填充柱等為收集器。因

37、此，有動(dòng)力濃縮采樣法又分為溶液吸收法、固體填充柱采樣法、低溫冷凝濃縮法等。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還應(yīng)根據(jù)檢測(cè)目的和要求、檢測(cè)物的理化性質(zhì)和所用分析方法等選擇使用。（1）溶液吸收法(solution absorption method) 該法利用空氣中待測(cè)物能迅速溶解于吸收液，或能與吸收劑迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被采集。 1)溶液吸收原理：當(dāng)空氣樣品呈氣泡狀通過(guò)吸收液時(shí)，氣泡中待測(cè)檢測(cè)物的濃度高于氣一液界面上的濃度，由于氣態(tài)分子的高速運(yùn)動(dòng)，又存在濃度梯度，待測(cè)物迅速擴(kuò)散到氣一液界面，被吸收液吸收(圖2-4)；當(dāng)吸收過(guò)程中還伴有化學(xué)反應(yīng)時(shí)，擴(kuò)散到氣液界面上的待測(cè)氣態(tài)分子立即與吸收液反應(yīng)，被采集的檢測(cè)物與空氣分離

38、。 待測(cè)氣體在溶液中的吸收速度可用下式表示。=A ·D(cg ci ) 式中，為氣體吸收速度；A為氣-液接觸面積；D為氣體的擴(kuò)散系數(shù)；cg為平衡時(shí)氣相中待測(cè)組分的濃度；cl為達(dá)到平衡時(shí)液相中待測(cè)組分的濃度。由于擴(kuò)散到氣一液界面的待測(cè)氣態(tài)或蒸氣分子與吸收液迅速發(fā)生反應(yīng)，或被吸收液溶解而被吸收，這時(shí)可認(rèn)為c1=0。如果不考慮待測(cè)物在液相的擴(kuò)散，而只受在氣泡內(nèi)氣相擴(kuò)散的影響，則上式可寫(xiě)成：=A·D·Cg 可見(jiàn)，增大氣-液接觸面積可以提高吸收效率。 空氣樣品是以氣泡狀態(tài)通過(guò)吸收液的，氣-液接觸的總面積為： A= 式中，Q為采氣流量；H為吸收管的液體高度；為氣泡的速度；d為

39、氣泡的平均直徑。所以，當(dāng)采氣流量一定時(shí)，要使氣一液接觸面積增加，以提高采樣效率，應(yīng)該增加吸收管中液體的高度、減小氣泡的直徑、氣泡通過(guò)吸收液的速度要慢。圖2-4氣體在溶液中的吸收過(guò)程 2)吸收液的選擇：常用的吸收液有水、水溶液或有機(jī)溶劑等。采集酸性檢測(cè)物可選用堿吸收液；采集堿性檢測(cè)物可選用酸性吸收液；有機(jī)蒸氣易溶于有機(jī)溶劑，可選用加有一定量可與水互溶的有機(jī)溶劑作為吸收液。理想的吸收液不僅可以吸收空氣中的待測(cè)物，同時(shí)還可以用作顯色液。 實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)待測(cè)檢測(cè)物的理化性質(zhì)和分析方法選擇吸收液。待測(cè)物在吸收液中應(yīng)有較大溶解度，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)速度快，穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)；吸收液的成分對(duì)分析測(cè)定無(wú)影響；選用的吸收液

40、還應(yīng)價(jià)廉、易得、無(wú)毒害作用。3)收集器：溶液吸收法常用的收集器主要有氣泡吸收管、多孔玻板吸收管和坤擊式吸收管。 氣泡吸收管(bubbling absorption tube)：氣泡吸收管有大型和小型氣泡吸收管兩種（圖2-5）。大型氣泡吸收管可盛5lOml吸收液，采樣速度一般為0.51. 5L/min;小型氣泡吸收管可盛13ml吸收液，采樣速度一般為0.3L/min。氣泡吸收管內(nèi)管出氣口的內(nèi)徑為Imm，距管底距離為5mm;外管直徑上大下小，有利增加吸收液液柱高度，增加空氣與吸收液的接觸時(shí)間，提高待測(cè)物的采樣效率；外管上部直徑較大，可以避免吸收液隨氣泡溢出吸收管。 氣泡吸收管常用于采集氣體和蒸氣狀

41、態(tài)物質(zhì)。使用前應(yīng)進(jìn)行氣密性檢查，并作采樣效率實(shí)驗(yàn)。通常要求單個(gè)氣泡吸收管的采樣效率大于90%;若單管采樣效率低，可將兩個(gè)氣泡吸收管串聯(lián)采樣。采樣時(shí)應(yīng)垂直放置，采樣完畢，應(yīng)該用管內(nèi)的吸收液洗滌進(jìn)氣管內(nèi)壁3次，再將吸收液倒出分析。多孔玻板吸收管(fritted glass bubbler)：有直型和U型兩種(圖2-6)，可盛5l0ml吸收液，采樣速度0.11.0L/min。采樣時(shí)，空氣流經(jīng)多孔玻板的微孔進(jìn)入吸收液，大氣泡分散成許多小氣沲，增大了氣-液接觸面積，同時(shí)又使氣泡的運(yùn)動(dòng)速度減小，使采樣效率較氣泡吸收管明顯提高。多孔玻板吸收管通常用單管采樣，主要用于采集氣體和蒸氣狀態(tài)的物質(zhì)，也可以采集霧狀和

42、顆粒較小的煙狀檢測(cè)物。但顆粒較大的煙、塵容易堵塞多孔玻板的孔隙，不宜用多孔玻板吸收管采集。采樣完畢，應(yīng)該用管內(nèi)的吸收液洗滌多孔玻板吸收管進(jìn)氣管內(nèi)壁3次后，再取出分析。洗滌多孔玻板吸收管時(shí)，最好連接在抽氣裝置上，抽洗多孔玻板，防止孔板堵塞。圖2-5氣泡吸收管1大型氣泡吸收管2小型氣泡吸收管 （2）固體填充柱采樣法(solid adsorbent sampling method) 利用空氣通過(guò)裝有固體填充劑的小柱時(shí)，空氣中有害物質(zhì)被吸附或阻留在固體填充劑上，從而達(dá)到濃縮的目的，采樣后，將待測(cè)物解吸或洗脫，供測(cè)定用。 1)填充劑的采樣原理：固體填充劑是一種具有較大比表面積的多孔物質(zhì)，對(duì)空氣中多種氣態(tài)

43、或蒸氣態(tài)檢測(cè)物有較強(qiáng)的吸附能力，這種吸附作用通常包括物理吸附和化學(xué)吸附，后者是通過(guò)分子間親和力相互作用，吸附能力較強(qiáng)。理想的固體填充劑應(yīng)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、穩(wěn)定的理化性質(zhì)、通氣阻力小，采樣效率高，易于解吸附，空白值低等性能。顆粒狀吸附劑可用于氣體、蒸氣和氣溶膠的采樣。應(yīng)根據(jù)采樣和分析的需要，選擇合適的固體吸附劑。填充柱采樣管是一根填充了顆粒狀固體吸附劑的玻璃管(內(nèi)徑35mm，長(zhǎng)6l0cm)；采樣速度0.10. 5L/min；吸附劑顆粒大小不同時(shí)，采樣管的采氣阻力也不一樣；一般低流量采樣時(shí)吸收效率較高。圖2-6 U型多孔玻板吸收管 2)最大采氣量和穿透容量：在室溫、相對(duì)濕度80%以上的條件下，用

44、固體填充柱采樣管以一定的流量采樣，當(dāng)柱后流出的被采集組分濃度為進(jìn)入濃度的5%時(shí)，固體填充劑所采集被測(cè)物的量稱為穿透容量，以mg（被測(cè)物）/g（固體填充劑）表示；通過(guò)填充劑采樣管的空氣總體積稱為穿透體積，也稱為該填充柱的最大采樣體積，以L表示。 穿透容量和最大采氣量可以表示填充柱對(duì)被采集的某組分的采樣效率（或濃縮效率）。穿透容量和最大采氣體積越大，表明濃縮效率越高。對(duì)于多組分的采集，則實(shí)際的采集體積應(yīng)不超過(guò)穿透容量最小組分的最大采氣體積。 影響穿透容量和最大采氣量的主要因素有填充劑的性質(zhì)和用量、采氣流速、被采集組分的濃度、填充柱采樣管的直徑和長(zhǎng)度。此外，采樣時(shí)的溫度、空氣中水分和二氧化碳的含量對(duì)

45、最大采氣量也有影響。3)填充柱的洗脫效率：用填充柱采樣后，通常采用兩種方式洗脫待測(cè)物。一是熱解吸，將填充柱采樣管插入加熱器中，迅速如熱解吸，用載氣吹出，通入測(cè)定儀器中進(jìn)行分離和測(cè)定。熱解吸時(shí)的加熱溫度要適當(dāng)，既要保證能定量解吸，也要避免待測(cè)物在高溫下分解或聚合。熱解吸法常用于空氣中檢測(cè)物的氣相色譜分析。另一種溶劑洗脫，選用合適的溶劑和洗脫條件，將被測(cè)物由填充柱中定量洗脫下來(lái)進(jìn)行分析。圖2-7填充柱采樣管a細(xì)管b粗管(引自黎源倩楊正文主編，空氣理化檢驗(yàn)，人民衛(wèi)生出版社，2000，p38)洗脫效率是指能夠被熱解吸或洗脫液洗脫下來(lái)的被測(cè)物的量占填充劑采集的被測(cè)物總量的百分?jǐn)?shù)。 E=×100

46、% 式中，E為洗脫效率；m為洗脫下來(lái)的被測(cè)物的量；M為填充劑上被測(cè)物總量。4)填充劑的種類：空氣理化檢驗(yàn)工作中，不但要求填充柱采樣管的采樣濃縮效率高，而且要求采樣后的解吸回收率也要高。因此，選擇合適的填充劑至關(guān)重要。 常用的顆粒狀填充劑有硅膠、活性炭、素陶瓷、氧化鋁和高分子多孔微球等。 硅膠(silica gel，Si02·nH2O)：硅膠是一種極性吸附劑，對(duì)極性物質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附作用。它既具有物理吸附作用，也具有化學(xué)吸附作用。空氣中水分對(duì)其吸附作用有影響，吸水后會(huì)失去吸附能力。使用前，硅膠要在100200活化，以除去物理吸附水。硅膠的吸附力較弱，吸附容量小，已吸附的物質(zhì)容易解吸，在3

47、50條件下，通氮?dú)饣蚯鍧嵖諝饪山馕杉奈镔|(zhì)，也可用極性溶劑（如水、乙醇等）洗脫，還可用飽和水蒸氣在常壓下蒸餾提取。 活性炭( activated carbon)：活性炭是一種非極性吸附劑，可用于非極性和弱極性有機(jī)蒸氣的吸附；吸附容量大，吸附力強(qiáng)，但較難解吸。少量的吸附水對(duì)活性炭吸附性能影響不大，因所吸附的水可被非極性或弱極性物質(zhì)所取代。不同原料（椰子亮、杏核、動(dòng)物骨）燒制的活性炭的性能不完全相同。活性炭適宜于采集非極性或弱極性有機(jī)蒸氣，可在常溫下或降低采集溫度的條件下，有效采集低沸點(diǎn)的有機(jī)蒸氣。被吸附的氣體或蒸氣可通氮?dú)饧訜?250300)解吸或用適宜的有機(jī)溶劑（如二硫化碳）洗脫。 高分子

48、多孔微球(high polymer porosity micro-sphere)：它是一種多孔性芳香族化合物的聚合物，使用較多的是二乙烯基與苯乙烯基的共聚物。高分子多孔微球表面積大、機(jī)械強(qiáng)度較高、熱穩(wěn)定性較好、對(duì)一些化合物具有選擇性的吸附作用、較容易解吸；廣泛用作氣相色譜固定相或空氣檢測(cè)物的采樣；主要用于采集有機(jī)蒸氣，特別是采集一些分子量較大，沸點(diǎn)較高，又有一定揮發(fā)性的有機(jī)化合物，如有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥以及多環(huán)芳烴等?？筛鶕?jù)被采集檢測(cè)物的理化性質(zhì)，選擇適宜型號(hào)的高分子多孔微球，通常選用2050目的高分子多孔微球。常用的高分子多孔微球見(jiàn)表22。表2-2常用于采集空氣樣品的高分子多孔微球商品名化學(xué)組

49、成平均孔徑( nm) 表面積(m2/g)Amberlite XAD-2二乙烯基苯一苯乙烯共聚物9300Amberlite XAD-4二乙烯基苯一苯乙烯共聚物5750800Chromosorb 102二乙烯基苯一苯乙烯共聚物8.5300400Porapak Q甲苯乙烯基苯一二乙烯基苯共聚物7.5 840Porapak R二乙烯基苯一苯乙烯極性單體共聚物7.6 547780Tenax GC聚2，6-苯基對(duì)苯醚72 18.6 使用前，應(yīng)將高分子多孔微球進(jìn)行凈化處理：先用乙醚浸泡，振搖15min，除去高分子多孔微球吸附的有機(jī)物，棄除乙醚，再用甲醇清洗，以除去殘留的乙醚；然后用水洗凈甲醇，于102干燥1

50、5min。也可以于索氏提取器內(nèi)用石油醚提取24h，然后在清潔空氣中揮發(fā)除去石油醚，再在60活化24h。凈化處理的高分子多孔微球保存于密封瓶?jī)?nèi)。 與溶液吸收法相比，固體填充劑采樣法具有以下優(yōu)點(diǎn)：可以長(zhǎng)時(shí)間采樣，適用于大氣污染組分的日平均濃度的測(cè)定；克服了溶液吸收法在采樣過(guò)程中待測(cè)物的蒸發(fā)、揮發(fā)等損失和采樣時(shí)間短等缺點(diǎn)。只要選用適當(dāng)，固體填充劑對(duì)氣體、蒸氣和氣溶膠都有較高的采樣效率，而溶液吸收法通常對(duì)煙、塵等氣溶膠的采集效率不高。采集在固體填充劑上的待測(cè)檢測(cè)物比在溶液中更穩(wěn)定，可存放幾天甚至數(shù)周。另外，去現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)，固體填充劑采樣管攜帶也很方便。 （3）低溫冷凝濃縮法 又稱為冷阱法(cold tr

51、ap method)。空氣中某些沸點(diǎn)較低的氣態(tài)物質(zhì)，在常溫下用固體吸附劑很難完全阻留，利用致冷劑使收集器中固體吸附劑溫度降低，有利于吸附、采集空氣中低沸點(diǎn)物質(zhì)。圖2-8低溫冷凝濃縮采樣1干燥管2采樣管3制冷劑（引自黎源倩 楊正文主編，空氣理化檢驗(yàn)，人民衛(wèi)生出版社，2000，p32） 常用的致冷劑有冰一鹽水（-10），干冰-乙醇（-72）， 液氮-乙醇（-117），液氮（-196）等。采樣管可做成 U型或蛇型，插入冷阱中(見(jiàn)圖2-8)。經(jīng)低溫采樣，待測(cè)組分冷凝在采樣管中，將其連接在氣相色譜儀進(jìn)樣口（六通閥），在常溫下，或加熱氣化，并通人載氣、待測(cè)組分被解吸，進(jìn)入色譜儀進(jìn)行分離和測(cè)定。低溫冷凝濃縮

52、采樣時(shí)，由于空氣中水分及CO2等也能被冷凝而被吸附，降低了固體填充劑的吸附能力和吸附容量。熱解吸時(shí)，水分及CO2等也將同時(shí)氣化，增大了氣化體積，導(dǎo)致濃縮效率降低，甚至可能影響測(cè)定。所以，采樣時(shí)應(yīng)在采樣管的進(jìn)氣端連接一個(gè)干燥管，管內(nèi)裝有高氯酸鎂、燒堿石棉、氫氧化鉀、氯化鈣等干燥劑，以除去水分和CO2。應(yīng)該注意，所選用的干燥劑不應(yīng)造成空氣中待測(cè)物的損失。2、無(wú)動(dòng)力（無(wú)泵）采樣法 無(wú)泵采樣法又稱為被動(dòng)式采樣法(passive sampling method)，該法是利用氣體分子的擴(kuò)散或滲透作用，自動(dòng)到達(dá)吸附劑表面，或與吸收液接觸而被采集，一定時(shí)間后檢測(cè)待測(cè)物。不需要抽氣動(dòng)力和流量計(jì)等裝置，適宜于采集

53、空氣中氣態(tài)和蒸氣狀態(tài)的有害物質(zhì)。 根據(jù)采樣原理不同，被動(dòng)式采樣法可分為擴(kuò)散法和滲透法兩類。 （1）擴(kuò)散法該法利用待測(cè)物氣體分子的擴(kuò)散作用達(dá)到采樣目的。根據(jù)費(fèi)克(Fick)擴(kuò)散第一定律，在空氣中，待測(cè)物分子由高濃度向低濃度方向擴(kuò)散，其傳質(zhì)速度(，ng/s)與該物質(zhì)的濃度梯度(C1一C0)、分子的擴(kuò)散系數(shù)(D)以及擴(kuò)散帶的截面積(A)成正比，與擴(kuò)散帶的長(zhǎng)度(L)成反比：=（C0一C1）×10-3 式中，C0為待測(cè)檢測(cè)物在空氣中的濃度，mg/m3；C1為待測(cè)檢測(cè)物在吸附（收）介質(zhì)表面處的濃度，mg/m3。如果擴(kuò)散至吸附（收）介質(zhì)表面的待測(cè)檢測(cè)物可以迅速而定量地被吸收，則可認(rèn)為C1 =0，此

54、時(shí)，吸附（收）介質(zhì)所采集到的待測(cè)檢測(cè)物的質(zhì)量為：m=C0t×10-3 式中，m為吸附（收）介質(zhì)所采集到的被測(cè)檢測(cè)物的質(zhì)量，g；t為采樣時(shí)間，min。 上式表明，采樣器采集檢測(cè)物的質(zhì)量與采樣器本身的構(gòu)造、檢測(cè)物在空氣中的濃度、分子的擴(kuò)散系數(shù)及其采樣時(shí)間有關(guān)。對(duì)于具體的檢測(cè)物、構(gòu)造一定的采樣器來(lái)說(shuō)，DA/L為常數(shù)，用K表示，單位為cm3 /min。由于其單位與有動(dòng)力采樣器的采樣流量相當(dāng)，所以稱為被動(dòng)式采樣器的采樣速率。K值可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，因此，只要測(cè)得m和t，即可計(jì)算空氣中被測(cè)檢測(cè)物的濃度。C0=×103影響擴(kuò)散法的因素主要是風(fēng)速，因?yàn)轱L(fēng)速直接影響有害物質(zhì)在空氣中的濃度梯度。風(fēng)

55、速太小(<7. 5cm/s)時(shí)，空氣很穩(wěn)定，C0濃度不能代表空氣中有害物質(zhì)的實(shí)際濃度；當(dāng)風(fēng)速太大時(shí)，又會(huì)破壞擴(kuò)散層，影響采樣器的準(zhǔn)確響應(yīng)。 氣溫氣壓對(duì)擴(kuò)散法影響不大。 （2）滲透法利用空氣中氣態(tài)或蒸氣態(tài)分子的滲透作用達(dá)到采樣目的。分子通過(guò)滲透膜后被吸附（收）劑所吸附（收）。其采樣原理與擴(kuò)散法相似，可用擴(kuò)散法相同的公式計(jì)算空氣中待測(cè)檢測(cè)物的濃度。不過(guò)，采樣速率K除與待測(cè)檢測(cè)物的性質(zhì)有關(guān)外，還與滲透膜的材料有關(guān)。 由于被動(dòng)式采樣器的結(jié)構(gòu)不同、不同待測(cè)物的理化性質(zhì)也不同，因此，采樣時(shí)每種被動(dòng)式采樣器都有不同的采樣容量、最大或最小采樣時(shí)間。在規(guī)定的容量和時(shí)間范圍內(nèi)，采樣速度應(yīng)保持恒定。隨著室內(nèi)空

56、氣污染監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展，個(gè)體接觸量監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為評(píng)價(jià)環(huán)境污染與人體健康影響的重要依據(jù)。在空氣污染和人體健康的監(jiān)測(cè)中，常采用無(wú)泵采樣器作為個(gè)體采樣器(personal sampler)。這種采樣器體積小，重量輕可以做成鋼筆或徽章的形狀（圖2-9），佩戴在人們的上衣口袋處，跟隨人們的活動(dòng)實(shí)時(shí)采樣，采樣后送回實(shí)驗(yàn)室分析，用于測(cè)定人們對(duì)檢測(cè)物的接觸量或空氣檢測(cè)物的時(shí)間加權(quán)平均濃度。被動(dòng)采樣器不僅可以用作個(gè)體監(jiān)測(cè)器；也可懸掛于室內(nèi)的監(jiān)測(cè)場(chǎng)所，連續(xù)采樣一定時(shí)間后，測(cè)定檢測(cè)物的濃度，以評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量。圖2-9徽章式個(gè)體采樣器1前蓋2密封圈3核孔濾膜4滌綸紗網(wǎng)5壓環(huán)6吸收層7托板8底座（引自崔九思王欽源王漢平主編，大氣污染檢測(cè)方法（第二版）。化學(xué)工業(yè)出版社，1997，p56)（二）氣溶膠檢測(cè)物的采樣方法氣溶膠的采樣方法主要有沉降法、濾料法和沖擊式吸收管法。1、靜電沉降法 靜電沉降法( electrostatic sedimentation method)是使空氣樣品通過(guò)高壓電場(chǎng)(12kV20kV)，氣體分子被電離，產(chǎn)生離子，氣溶膠粒子吸附離子而帶電荷，在電場(chǎng)的作用下，帶電荷的微粒沉降到極性相反的收集電極上，將收集電極表面的沉降物清洗下來(lái)，進(jìn)行測(cè)定。此法采樣速度快，采樣效率高。但當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有易爆炸性的氣體、蒸氣或粉塵時(shí)，不能使用該采樣方法。2、濾料采樣法 將濾料（濾紙或?yàn)V膜）安裝在采樣夾（圖2-10）上