有害物質(zhì)采樣和預(yù)處理

1、關(guān)于有害物質(zhì)的采樣和預(yù)處理第一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 第一節(jié) 概述毒物檢測對保護(hù)環(huán)境，改善勞動條件，對保護(hù)人們安全和健康具有重大意義，是保證生態(tài)平衡的一種管理手段。研究確定毒物的種類和分布變化規(guī)律對毒物的污染情況進(jìn)行綜合評價(jià)，以便采取有效的控制措施。根據(jù)危害程度大小的依據(jù)，為檢測和治理工作明確了方向。第二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié)水樣的采集與保存 2.1廢水的采集和保存 2.2水樣消化、濃縮和分離在毒物檢測中所遇到的液體樣品，絕大多數(shù)是水溶液，所以正確采集和保存水樣非常重要。水樣的采集包括：地面水采樣、地下水采樣、廢水和污水采樣等。本小節(jié)主要介紹廢水的

2、采集和保存及其后期的處理方法。 第三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1廢水的采集和保存(一)采樣地點(diǎn)的選定 調(diào)查工廠排出的廢水對河流的污染情況時(shí)，在工廠的排污口及其下游的不同地段，根據(jù)分析檢測的目的和要求，選擇適宜的采樣點(diǎn)。應(yīng)考慮在河流的不同斷面、水段、深度、氣候、雨季等進(jìn)行采樣分析。必要時(shí)，也可以對排污口上游或適合地段選點(diǎn)采樣，以便進(jìn)行對比。對廠內(nèi)各污染源調(diào)查時(shí)，采樣點(diǎn)可以設(shè)在工廠總排污口、車間或工段排污口。確認(rèn)處理設(shè)備的處理效果時(shí)，可以在處理設(shè)備的流入口(或排水貯槽出口)和流出口采樣。 廢水的采集和保存過程中，需要從以下幾個(gè)方面考慮： 第四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022

3、年6月2.1廢水的采集和保存(二)采樣的時(shí)間和頻率采樣時(shí)間和采樣頻率必須根據(jù)生產(chǎn)情況確定。如工廠有處理設(shè)施時(shí)，經(jīng)處理設(shè)施排放的水量、水質(zhì)變動較小，在這種情況下，每隔13小時(shí)采樣一次，可以得到一天的平均值和最大值。當(dāng)工廠沒有處理設(shè)施時(shí)，由于水質(zhì)、水量的變動大、要增加采樣次數(shù)，從而得到一定的平均值和最大值。也可以在一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，每隔0.5或1小時(shí)采樣一次。也可以取幾個(gè)生產(chǎn)周期，每隔2小時(shí)取一次樣，但采樣總數(shù)不能少于810次。對于排污情況復(fù)雜，濃度變化很大的廢水樣，采集樣的時(shí)間間隔要適當(dāng)短些，甚至要5l0分鐘采取一個(gè)廢水樣。 第五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1廢水的采集和保存(三

4、)采樣方法1. 瞬時(shí)廢水樣 如果工廠的生產(chǎn)工藝過程連續(xù)、恒定、廢水中的組成成分及濃度不隨時(shí)間的變化而變化，可以用瞬時(shí)取樣的方法得到供分析用的廢水樣。2平均廢水樣和平均比例混合廢水樣 如果廢水的流量比較穩(wěn)定，可在一個(gè)或幾個(gè)生產(chǎn)周期，每隔相同的時(shí)間取等量的水樣混合，得到平均水樣，然后測定；如果存在著不穩(wěn)定的污染物，可以分別采樣，分別測定然后取數(shù)據(jù)的平均值。如果流量不穩(wěn)定，可將一個(gè)排污口不同時(shí)間的廢水樣，依照流量的大小，按比例混合，得到所謂的平均比例混合廢水樣。 3單獨(dú)廢水樣廢水中某些組分的分布很不均勻如油和懸濁物，某些組分在分析中容易變化，如硫化物等，如果以全分析采樣瓶中取出一份廢水樣進(jìn)行分析，必

5、將產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果，因此應(yīng)單獨(dú)采集，分別進(jìn)行測定。 第六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1廢水的采集和保存(四)容器和采樣量1容器及其洗滌 容器種類：采樣器或自制簡易玻璃采樣器、玻璃瓶、塑料瓶(桶)。洗滌目的：處理容器內(nèi)壁、減少其對樣品的污染以及對樣品中痕量組分的吸附或其它相互作用。洗滌的方法：玻璃瓶和塑料瓶首先用水和洗滌劑清洗，以除去灰塵、油污，再用自來水沖洗干凈。然后用10的硝酸（或鹽酸）浸泡8小時(shí)，取出涼干，用自來水沖洗干凈，最后用蒸鎦水充分蕩洗三次。對某些特定組分測定的容器，還應(yīng)采用特殊的洗滌方法。第七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1廢水的采集和保存(四)容

6、器和采樣量2采樣量單項(xiàng)分析的廢水樣可取50100 mL，供全分析用廢水樣，采樣量不應(yīng)少于3000 mL，根據(jù)實(shí)際情況要求而定。經(jīng)運(yùn)輸或放置的水樣，分析前用力搖勻，再取其中一部分進(jìn)行分析。 第八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1廢水的采集和保存(五)水樣的保存和預(yù)處理1水樣的保存 水樣在采集與保存過程中，唯一要求是試樣的成分應(yīng)保持穩(wěn)定不變。為了盡量減少水樣組分的變化，使水樣具有代表性，最有效的辦法是縮短運(yùn)輸時(shí)間，盡快進(jìn)行分析。如不能及時(shí)運(yùn)輸水樣，則應(yīng)根據(jù)不同檢測項(xiàng)目的要求，對水樣進(jìn)行必要的預(yù)處理而加以保存，以防組成發(fā)生變化。一般未經(jīng)任何處理的水樣，其最大存放時(shí)間：輕度污勢的水：48

7、小時(shí)；嚴(yán)重污染的水：12小時(shí)。具體存放時(shí)間根據(jù)監(jiān)測項(xiàng)目來確定，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)可存放時(shí)間較長，不穩(wěn)定物質(zhì)就要立即進(jìn)行監(jiān)測。 第九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1廢水的采集和保存(五)水樣的保存和預(yù)處理2水樣預(yù)處理保存的幾種方法(1)冷藏法。水樣在4左右保存，最好置于暗處或冰箱中，這樣可以抑制微生物活動減緩物理作用和化學(xué)作用的速度，但對以后的分析測定沒有妨礙。 (2)加酸保存法。加酸可以有效地抑制和防止微生物的新陳代謝過程，還可以預(yù)防金屬化合物的絮凝和沉淀，減少容器的表面吸附，能與有機(jī)堿類生成鹽。使用的酸類包括鹽酸、硫酸、硝酸，要求所加的酸必須不破壞所要分析測定的成分。 (3)

8、加堿保存法。加堿可以大大抑制或防止微生物的代謝作用，由于加堿可能出現(xiàn)絮狀物，而將懸浮的微生物轉(zhuǎn)移到固相中，從而進(jìn)一步降低這些微生物的影響。加堿后還能與氰化物，有機(jī)酸類生成鹽類。缺點(diǎn)是加堿可能會產(chǎn)生沉淀。第十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1廢水的采集和保存(五)水樣的保存和預(yù)處理(4) 加氯化汞保存法。氯化汞對微生物是有毒的，故加入氯化汞可以防止樣品由于微生物的作用而變化。但為了環(huán)境安全，氯化汞在其它保存方法無效時(shí)才使用。儲存時(shí)必須注明。 (5) 加氯仿保存。加氯仿可以大大抑制和防止微生物的代謝過程。缺點(diǎn)是要扣除保存對分析參數(shù)的影響。儲存時(shí)必須注明。 以上常用的幾種方法中，除了冷

9、凍法外，加入化學(xué)試劑的方法有可能帶來一些意想不到的干擾，可能使廢水發(fā)生變化，從而引起組分的變化，因此應(yīng)設(shè)法防止。 第十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2水樣消化、濃縮和分離 (一) 水樣的消化 有機(jī)物的消化可以使有機(jī)物質(zhì)分解。有機(jī)物質(zhì)經(jīng)消化后一般待測成分可轉(zhuǎn)變成無機(jī)化合物或單質(zhì)，適于分析測定。1水樣消化的一般原則：(1) 消化過程不得使待測組分受損失； (2) 不得引進(jìn)干擾物質(zhì)； (3) 要安全、快速，不給后續(xù)操作步驟帶來困難； (4) 消化后的溶液要適用于選定的測定方法。消解水樣的方法有濕式消解法和干式分解法(干灰化法)。第十二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2

10、水樣消化、濃縮和分離 (一) 水樣的消化2水樣濕消化法：(1) 硝酸-硫酸硝化法，此法適應(yīng)于被測組分的硫酸鹽是易溶于水的情況 ；(2) HNO3-高氯酸消化法 ，應(yīng)用此法一般有機(jī)質(zhì)均可完全分解，并且不引入氫離子以外的陽離子，其沸點(diǎn)較高且氧化電位隨溫度的增加而增加，對有機(jī)物的消化很有效。 干灰化法又稱高溫分解法。取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中，置于水浴上蒸干后移入馬弗爐內(nèi)，于450550灼燒到殘?jiān)驶野咨?，使有機(jī)物完全分解除去。取出蒸發(fā)皿，冷卻，用適量2硝酸(或鹽酸)溶解樣品灰分，過濾，濾液定容后供測定。 干灰化法的優(yōu)點(diǎn)是安全、快速、沒有試劑對樣品和環(huán)境的污染， 缺點(diǎn)是待測成分因揮發(fā)或與坩堝壁的

11、組分(如硅酸鹽)形成不溶性化合物而不能定量回收。不適用于處理測定易揮發(fā)組分(如砷、汞、鎘、硒、錫等)的水樣。第十三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2水樣消化、濃縮和分離(二) 水樣的濃縮被測成分在定量界限以下時(shí)，可采用蒸發(fā)、萃取、沉淀、離子交換、吸附等方法使之濃縮。 (三) 水樣中干擾物質(zhì)的分離當(dāng)某些物質(zhì)干擾被測成分的量時(shí)，常采用蒸餾、分餾、萃取、層析、沉淀過濾、氧化、分解、還原、氣化等方法進(jìn)行預(yù)處理以分離被測成分或除去干擾物質(zhì)。 第十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié)固體試樣的采取與加工 3.1試樣的采取 3.2試樣的加工 3.3試樣干燥 第十五張，PPT共四十

12、八頁，創(chuàng)作于2022年6月3.1試樣的采取工業(yè)生產(chǎn)的固體產(chǎn)品，一般比較均勻，采樣工作比較簡單，但由于存放的情況不同，而采樣的方法各異。 從堆積的物品采樣時(shí)，用鐵鍬從物品堆的頂、腰和底部分別取樣。有的物品用袋或桶包裝，一般每10袋抽一袋來取樣，如物品袋數(shù)較多，可適當(dāng)減少采樣袋數(shù)。所使用的工具，常用的是取樣鉆，取樣時(shí)，將取樣鉆由包裝袋一角斜插入袋內(nèi)，直達(dá)相對的另一角，旋轉(zhuǎn)180 后，抽出，刮出槽內(nèi)的物料，作為所采取的試樣。將所采取的各袋試樣，經(jīng)過混合，即為物料的試樣。第十六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3.1試樣的采取土壤試樣的采取方法，對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確與否影響很大，所采取的土壤樣品應(yīng)

13、具有代表性，能真實(shí)地代表土壤所受污染的情況，采取土壤樣品時(shí)，應(yīng)注意下面幾個(gè)要素：1采樣點(diǎn)選擇。采樣點(diǎn)的布設(shè)方法：梅花形、棋盤式、蛇形、對角線式等采樣法。2采樣深度。如果只是一般了解土壤有害物質(zhì)的情況，采樣深度只需取深度為15 cm左右的土壤。如果了解土壤污染深度，則應(yīng)按土壤剖面層取樣，在每個(gè)點(diǎn)上，按層垂直向下切取一塊土壤 。土片厚薄，寬度要在本層次上下大體相同，各個(gè)點(diǎn)上所取的土片也應(yīng)大小相近，然后將各點(diǎn)的土樣混合均勻。 3. 土樣數(shù)量。測定所需的土壤樣品是多點(diǎn)混合而成的，取土量往往較大，而實(shí)際進(jìn)行測定并不要太多，具體所需土樣數(shù)量，一般采樣l公斤左右。因此，對多點(diǎn)采取的土樣，可反復(fù)按四分法棄取，

14、最后留下所需的土樣。 第十七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3.2試樣的加工對固體的物料，采取的試樣量一般較大，組分不均勻，不可能用來直接分析檢驗(yàn)。因此，有必要進(jìn)行加工制備，一般制備固體試樣，要經(jīng)過破碎、摻合、縮分、細(xì)碎及過篩等過程。 1破碎。可以使用機(jī)械破碎、手工破碎。 2摻合。通常采用堆錐法摻合，堆摻操作重復(fù)三次，即為摻合均勻，準(zhǔn)備縮分。 3縮分。常用四分法進(jìn)行縮分?？s分需經(jīng)過多次進(jìn)行，直至縮分到最后得到的物料約為100克左右為止。 4細(xì)碎。一般要求達(dá)到160篩目。細(xì)碎的機(jī)械可用圓盤粉碎機(jī)或球磨機(jī)，如無機(jī)械設(shè)備，可用瑪瑙乳缽研碎。 5過篩。用一定規(guī)格篩孔的分樣篩進(jìn)行過篩處理，凡是

15、未能通過篩的物料，必須要重新粉碎，直至全部物料都通過所要求的篩孔，最后裝入樣品袋中，寫明樣品名稱，來源，送樣單位，日期等。 第十八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3.3試樣干燥在檢測之前，必須經(jīng)過干燥，直至所含附著水分全部失掉，一般在1055 的恒溫箱內(nèi)干燥2 h即可達(dá)到要求，經(jīng)過干燥后得到的試樣，稱為分析試樣，這種種試樣，就可以用來檢測了。第十九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié)氣體樣品的采取4.1采樣點(diǎn)的選定 4.2氣體樣品的采集 第二十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.1采樣點(diǎn)的選定 采樣點(diǎn)的選定是根據(jù)監(jiān)測的目的，考慮擴(kuò)散現(xiàn)象，再加上統(tǒng)計(jì)上的研究而決定

16、的，對于范圍廣的區(qū)域性調(diào)查，一般是在監(jiān)測點(diǎn)的基礎(chǔ)上，再設(shè)置若干臨時(shí)性的監(jiān)測點(diǎn)。布點(diǎn)的方法有：網(wǎng)格法，放射狀布點(diǎn)法，阿基米德螺線法，功能分區(qū)布點(diǎn)法都可應(yīng)用。第二十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.2氣體樣品的采集(一)直接采樣法當(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)，直接采取少量樣品進(jìn)行檢測，就可以滿足檢測要求。直接取樣法常用的取樣容器有注射器、塑料袋和一些固定容器等。1注射器取樣。在現(xiàn)場直接用100 mL注射器抽取空氣樣品，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方法。采樣時(shí)，先用現(xiàn)場空氣抽洗23次，然后抽樣，密封進(jìn)樣口，將注射器進(jìn)氣口朝下，垂直放置，使

17、注射器內(nèi)壓力略大于大氣壓。取樣后不宜放置太久，應(yīng)當(dāng)天分析完。 根據(jù)被測物質(zhì)在空氣中存在狀態(tài)和濃度，以及所使用方法的靈敏度，可采用不同的采樣方法，其方法可分為直接采洋法和濃縮采樣法。 /jpkc/hjjc/wlkc/module_2/b2-3-2.htm第二十二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.2氣體樣品的采集2塑料袋取樣。取樣用的塑料袋，要求對污染物既不起化學(xué)反應(yīng)，也不吸附，不滲透。采樣前應(yīng)用現(xiàn)場空氣清洗塑料袋3次。 3固定容器取樣。采樣前用真空泵將采樣氣瓶中的空氣抽出，使瓶中壓力為510mm汞柱以下，關(guān)閉活塞，帶至采樣地點(diǎn)，采樣時(shí)將活塞慢慢打開，被測空氣便吸入瓶內(nèi)，關(guān)好活塞帶回實(shí)

18、驗(yàn)室。 圖2 真空采氣管抽真空裝置示意圖圖1 真空采氣瓶（管）第二十三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.2氣體樣品的采集(二)濃縮取樣法大氣中污染物的濃度，一般是很低的，有時(shí)直接取樣進(jìn)行測定不能滿足分析要求，需要將大量的空氣樣品進(jìn)行濃縮，濃縮大氣樣品方法有以下方法：1溶液吸收法。這種方法是大氣污染分析中最常用的樣品濃縮方法，它主要是用于采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)的污染物。常用的吸收溶液有水、水溶液和有機(jī)溶劑等，選擇吸收液應(yīng)考慮以下幾方面。 吸收液應(yīng)對被采集的物質(zhì)溶解度大，化學(xué)反應(yīng)速度快。污染物質(zhì)在吸收液中要有足夠的穩(wěn)定時(shí)間?？紤]到下一步化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)與下一步分析步驟緊密銜接起來 。 2填充柱采

19、樣法 。用一根內(nèi)徑35毫米長60100毫米的玻璃管，內(nèi)裝顆粒狀的固體填充劑，可以用吸附或在擔(dān)體上涂以某種化學(xué)試劑，以每分鐘0.10.5升的空氣流速通過填充柱時(shí)，空氣中的待測組分被吸附或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被阻留在填充劑上。 第二十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）填充柱阻留法 吸附型填充柱，分配型填充柱，反應(yīng)型填充柱。顆粒狀填充劑抽氣泵 組分 空氣圖6 填充柱阻留法示意圖第二十五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.2氣體樣品的采集3低濕冷凝濃縮采樣法。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難以全部被阻留。在此情況下，應(yīng)用致冷劑將其冷凝下來，濃縮效果很好。常用的致

20、冷劑有冰鹽水(l0)、干冰乙醇(72)，液氮（183）等。采樣裝置如下圖。 圖8 低溫冷凝采樣裝置示意圖第二十六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.2氣體樣品的采集4濾料采樣法。濾料采樣的裝置如左圖，將濾料（濾紙或?yàn)V膜）放在采樣夾上，通過濾料抽入空氣，空氣中的顆粒物質(zhì)就被阻留在濾料上，分析濾料上被吸附的污染物的含量，再除以采樣體積，即可計(jì)算出空氣中污染物濃度，這種方法稱為濾料采樣法，它主要用于采集大氣中飄塵、煙、霧等氣溶膠。 1-泵；2-濾料調(diào)節(jié)閥；3-流量計(jì)；4-采樣夾 第二十七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月- 28 -4.2氣體樣品的采集(三)氣體采樣器。國內(nèi)生產(chǎn)的氣

21、體采樣器如下表。第二十八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月(四)采樣效率 評價(jià)一個(gè)采樣方法的效率有兩個(gè)辦法：一是精確配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，然后用所選用的采樣方法采集，測其濃度。比較實(shí)測濃度Cx和配制濃度Co，則采樣效率為： 此法又稱為絕對比較法。用此法評價(jià)采樣效率雖然比較理想，但由于精確配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體有一定困難，所以一般很少采用。 4.2氣體樣品的采集第二十九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月另一種方法（相對比較法）是配制一定濃度的氣體，其濃度不一定已知，然后用二個(gè)或三個(gè)采樣管串聯(lián)起來采樣，分別分析各管中的含量，并計(jì)算第一管含量占各管總量的百分?jǐn)?shù)，采樣效率為：C1、C

22、2、C3分別為第一、第二、第三個(gè)采樣管中測得的污染物的含量。用此法計(jì)算采樣效率時(shí)，要求第二管和第三管的含量與第一管比較是極小的。這樣三管含量之和就近似于所配制的氣體濃度，用此法所得采樣效率應(yīng)高于90，否則應(yīng)串聯(lián)更多的吸收管采樣，以期求得的濃度與所配制的氣體濃度更加接近，若采樣效率過低則應(yīng)更換采樣管、吸收液或改變抽氣速度。 4.2氣體樣品的采集第三十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、采樣記錄：采樣記錄與實(shí)驗(yàn)室分析測定記錄同等重要。采樣記錄表：第三十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、 有害物質(zhì)的濃度表示方法（一）氣體體積的換算（換成標(biāo)況下的體積） Vo 采集氣體在標(biāo)況下的

23、體積 Vt 溫度為t時(shí)所測的采樣體積 P 采樣時(shí)實(shí)測大氣壓第三十二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、 有害物質(zhì)的濃度表示方法（二）濃度表示方法1、重量濃度表示方法：此種表示法是以單位體積內(nèi)所含的有害物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)來表示，常用的有：mg/m3和g/m3。我國工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度單位是 mg/m3 。第三十三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、體積濃度表示方法 用被測氣體的體積與采氣樣總體積比率表示，常用單位為每立方米空氣中所含有害物質(zhì)的毫升數(shù)即PPm表示。更小的體積濃度單位可用PPb、PPt表示。它們之間關(guān)系為； 1PPm=103PPb 1PPb=103PPt二、 有害物質(zhì)的濃度表示方法第三十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、兩種濃度表示方法的相互換算或A：以毫克/米3表示的氣體濃度 ：以PPm表示的氣體濃度M：被測物質(zhì)的式量二、 有害物質(zhì)的濃度表示方法第三十五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、收集器氣泡吸收管三、采樣儀器（一）組成部分 收集器，流量計(jì)，采樣動力。第三十六張，PPT