《建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)》 教案 3-29氣體有害物采樣方法

氣體有害物采樣方法直接取樣法當(dāng)空氣中被測組分濃度較高，或者所用分析方法很靈敏時(shí)，直接采集少量樣品就可滿足分析的需要。如用氫火焰離子化檢測器分析空氣中的苯，直接注入1~2mL空氣樣品就可測出空氣中所含苯的濃度。一些簡便快速的測定方法和自動(dòng)分析儀器，也是直接取樣進(jìn)行分析的。如庫侖法二氧化硫分析器是以250mL/min的流量連續(xù)抽取空氣樣品，能直接測定0.025mg/m3的二氧化硫濃度的變化。用這類采樣方法測得的結(jié)果反映的是瞬時(shí)或者短時(shí)間內(nèi)的平均濃度，而且可以比較快地得到分析結(jié)果。直接取樣法常使用的采樣儀器有注射器、塑料袋和固定容器等不同類型。1）注射器如REF_Ref32439\h圖1所示，在現(xiàn)場直接用100mL注射器連接1個(gè)三通活塞，抽取空氣樣品，密封進(jìn)樣口，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，是氣相色譜法常用的取樣法。所用注射器要做磨口密封性的檢查，挑選其密封性好的供采樣用，而且需要對注射器的刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。采樣時(shí)，先用現(xiàn)場空氣抽洗3~5次，然后抽樣，密封進(jìn)氣口，將注射器進(jìn)氣口朝下，垂直放置，使注射器內(nèi)壓力略大于大氣壓。此外，要注意樣品存放時(shí)間不宜太長，一般要當(dāng)天分析完。圖1注射器2）塑料袋如REF_Ref32583\h圖2所示，用一種與所采集的污染物既不起化學(xué)反應(yīng)，也不吸附、不滲漏的塑料袋（長170mm，寬110mm，充氣容積500mL）。使用前要做氣密性檢查：充足氣后，密封進(jìn)氣口，將其置于水中，不應(yīng)冒氣泡。使用時(shí)，用現(xiàn)場空氣沖洗3~5次后，再充進(jìn)現(xiàn)場空氣，夾封袋口，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。這種采樣方法和注射器采樣一樣具有經(jīng)濟(jì)和輕便的特點(diǎn)。2）固定容器用固定容器來采集少量空氣樣品的取樣儀器有采氣瓶和采氣管兩種形式。如REF_Ref50\h圖3（a）所示，是一種用耐壓的玻璃或不銹鋼制成的真空采氣瓶（500~1000mL），外面套有安全保護(hù)套。用真空泵抽真空至133Pa左右，如果瓶中事先裝好吸收液，可抽至溶液冒泡為止，將真空采氣瓶攜帶至現(xiàn)場，打開瓶塞，被測空氣即充進(jìn)瓶中，關(guān)閉瓶塞，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。采樣體積即為真空采氣瓶的體積。真空采氣瓶需要進(jìn)行嚴(yán)格的漏氣檢查。由于真空瓶瓶塞磨口處易漏氣，采氣瓶也可做成如REF_Ref50\h圖3（b）所示的形狀，抽真空后瓶口拉封。到現(xiàn)場采樣時(shí)，從瓶口斷痕線處弄斷，空氣即充進(jìn)瓶內(nèi)，然后套上橡膠小帽，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。如果真空度達(dá)不到133Pa，則可在清潔的環(huán)境中，抽成一定的真空度（如133Pa），這時(shí)的采樣體積計(jì)算應(yīng)扣除該剩余壓力 V=V0p-式中V——采樣體積，L；V0——真空瓶的體積，L；P——大氣壓力，Pa；P’——瓶中剩余壓力，Pa。用如REF_Ref840\h圖4所示的采氣管，以置換法充進(jìn)被測空氣。在現(xiàn)場用二聯(lián)球打氣，使通過采氣管的空氣至少為管體積的6~10倍,這樣才能使采氣管中原有的空氣完全被置換掉；然后封閉兩嘴管口,帶回實(shí)驗(yàn)室分析,采樣體積即為采氣管的容積。（a）帶磨口塞的采氣瓶（b）瓶口拉封的采氣瓶圖2塑料袋圖3真空采氣瓶圖4采氣管用固定容器采樣后，加入吸收液或顯色劑，經(jīng)過強(qiáng)烈晃動(dòng)，讓被測組分充分與之作用，然后，可倒出溶液進(jìn)行比色測定。動(dòng)力濃縮采樣法室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)的濃度一般是很低的（μg/m3級至mg/m3級），雖然目前的測試技術(shù)有很大的進(jìn)展、出現(xiàn)了許多高靈敏度的自動(dòng)測定儀器，但是對很多有害物質(zhì)來說，直接取樣還遠(yuǎn)不能滿足分析的要求，需要采用一定的方法，將大量的空氣樣品進(jìn)行濃縮，使之滿足分析方法靈敏度的要求。有動(dòng)力濃縮采樣方法是用一個(gè)抽氣泵，將空氣樣品通過收集器中的吸收介質(zhì)，使氣體有害物濃縮在吸收介質(zhì)中，而達(dá)到濃縮采樣的目的。吸收介質(zhì)是液體的，用吸收管作收集器；吸收介質(zhì)是顆粒狀或多孔的固體，用填充柱管作收集器。REF_Ref6793\h圖5所示是用液體吸收管的有動(dòng)力空氣采樣裝置。它主要由吸收管、流量計(jì)和抽氣泵組成。圖5有動(dòng)力空氣采樣裝置1—吸收管；2—濾水井；3—流量計(jì)；4—流量調(diào)節(jié)閥；5—抽氣泵；6—穩(wěn)流器；7—電動(dòng)機(jī)；8—電源；9—定時(shí)器被動(dòng)式采樣法被動(dòng)式個(gè)體采樣器是基于氣體分子擴(kuò)散或滲透原理采集空氣中氣態(tài)或蒸汽態(tài)污染物的一種采樣器。由于它不用任何電源和抽氣動(dòng)力，所以又稱無泵采樣器。這種采樣器體積小，非常輕便（甚至可以佩戴在人們的上衣口袋處），能夠跟隨人們活動(dòng)，根據(jù)需要到任何地方進(jìn)行采樣。可用于個(gè)體接觸量（個(gè)體暴露量）的監(jiān)測，也可放置在現(xiàn)場連續(xù)采樣，進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測。另外，它的操作簡便，不用電源，不用特別維護(hù)，安全可靠，價(jià)格便宜，特別適用于大面積衛(wèi)生調(diào)查和監(jiān)測。目前已有相關(guān)產(chǎn)品出售，則逐步用于環(huán)境衛(wèi)生和環(huán)保監(jiān)測。被動(dòng)式個(gè)體采樣器的基本結(jié)構(gòu)如REF_R