室內(nèi)空氣采樣技術(shù)

室內(nèi)空氣采樣技術(shù)第一頁，共三十九頁，2022年，8月28日（一）氣態(tài)污染物的采樣方法（二）顆粒物的采樣（氣溶膠）（三）兩種狀態(tài)共存的污染物的采樣方法（四）采樣體積的計(jì)算1.1室內(nèi)空氣樣品的采集第二頁，共三十九頁，2022年，8月28日一）直接采樣法二）有動(dòng)力采樣法三）被動(dòng)式采樣法（一）氣態(tài)污染物的采樣方法選擇采樣方法要考慮的因素：1.污染物的存在狀態(tài)2.污染物的濃度3.污染物的理化特性4.所用分析方法的靈敏性第三頁，共三十九頁，2022年，8月28日一）直接采樣法1.注射器采樣2.塑料袋采樣3.采氣管采樣4.真空瓶采樣當(dāng)大氣中的被測組分濃度較高，或者監(jiān)測方法靈敏度高時(shí)，直接采用少量樣品就能滿足分析需要。第四頁，共三十九頁，2022年，8月28日1.注射器采樣用100mL注射器連接一個(gè)三通活塞，適用于采集有機(jī)蒸氣樣品。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。樣品存放時(shí)間不宜太長，一般要當(dāng)天分析完畢。

注射器采樣

第五頁，共三十九頁，2022年，8月28日2.塑料袋采樣（圖）應(yīng)選擇與樣氣中污染組分既不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不吸附、不滲漏的塑料袋。常用的有聚四氟乙烯袋、聚乙烯塑料袋及聚酯袋等。為了減少對(duì)組分的吸附，可在袋的內(nèi)壁襯銀、鋁等金屬膜。采樣時(shí)，先用二連球打進(jìn)現(xiàn)場氣體沖洗2～3次，再充樣氣、夾封進(jìn)氣口，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。第六頁，共三十九頁，2022年，8月28日

3.采氣管采樣

采氣管是兩端具有旋塞的管式玻璃容器，其容積為100～500ml采樣方法：打開兩端旋塞，將二連球或抽氣泵接在管的一段，迅速抽進(jìn)比容積大6～10倍的欲采氣體，使采氣管中原有氣體被完全置換出，關(guān)上兩端旋塞，采氣體積即為采氣管的容積。

采氣管采氣管采樣

第七頁，共三十九頁，2022年，8月28日4.真空瓶采樣真空瓶：用耐壓玻璃制成的固定容器，容積為500～１000ml。采樣方法：先用抽真空裝置將采氣瓶內(nèi)抽至剩余壓力達(dá)1.33kPa左右，如瓶中預(yù)先裝有吸收液，可抽至液泡出現(xiàn)為止，關(guān)閉活塞。采樣時(shí)，在現(xiàn)場打開瓶塞被采氣體充入瓶內(nèi)，關(guān)閉旋塞，送實(shí)驗(yàn)室分析。

真空瓶真空瓶采樣

第八頁，共三十九頁，2022年，8月28日真空瓶采樣體積的計(jì)算若采氣瓶中真空達(dá)不到1.33kPa，實(shí)際采樣體積要根據(jù)剩余壓力來計(jì)算：用閉管壓力計(jì)測量剩余壓力，則現(xiàn)場狀態(tài)下的采樣體積為：p為大氣壓力，kPapB為閉管壓力計(jì)測量剩余壓力，kPaV為現(xiàn)場采樣體積，L；V0為真空采樣瓶的容積，L用開管壓力計(jì)測量剩余壓力，則現(xiàn)場狀態(tài)下的采樣體積為：pK為開管壓力計(jì)測量剩余壓力，kPa第九頁，共三十九頁，2022年，8月28日室內(nèi)空氣中的污染物濃度一般都比較低，需用富集采樣法對(duì)室內(nèi)空氣中的污染物進(jìn)行濃縮，使之滿足分析方法靈敏度的要求；富集采樣法采樣時(shí)間長，測得結(jié)果代表采樣時(shí)段的平均濃度。有動(dòng)力采樣法（富集采樣法）用一個(gè)抽氣泵，將空氣樣品通過吸收瓶（管）中的吸收介質(zhì)，使空氣樣品中的待測污染物濃縮在吸收介質(zhì)中。吸收介質(zhì)通常是液體或多孔狀固體顆粒物。二）有動(dòng)力采樣法（富集采樣法）

第十頁，共三十九頁，2022年，8月28日二）有動(dòng)力采樣法1、液體吸收法2、固體吸收法3、低溫冷凝濃縮法第十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日1、液體吸收法

（1）氣體吸收原理

當(dāng)一定流量的空氣樣品以氣泡形式通過吸收液時(shí)，氣泡與吸收液界面上的物質(zhì)或發(fā)生溶解作用或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，很快的被吸收液吸收。采樣后，倒出吸收液進(jìn)行測定，根據(jù)測定的結(jié)果及采樣體積即可計(jì)算出大氣中污染物的濃度。采樣方法（動(dòng)畫）第十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日吸收液的選擇原則：①對(duì)被采集物質(zhì)溶解度要大或與被采集物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度快②穩(wěn)定時(shí)間長③有利于下一步分析④毒性小，價(jià)格低，易購買，可回收1、液體吸收法

第十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日1.氣泡吸收管2.沖擊式吸收管3.多孔篩板吸收管（瓶）4.玻璃篩板吸收瓶1、液體吸收法

（2）吸收管的種類第十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日常用的吸收管

氣泡式吸收管：適用于采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)物質(zhì)，吸收瓶內(nèi)可裝5～10mL吸收液,采樣流量為0.5～2.0L/min。

沖擊式吸收管：適宜采集氣溶膠。多孔篩板吸收管：適合采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)及霧態(tài)氣溶膠物質(zhì)。第十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日1）氣液接觸面積越大，吸收效率越高，因此要盡可能使氣泡直徑小，液體高度大，尖嘴部的氣泡速度慢。2）選擇吸收效率在90%以上的吸收管。3）新購置的吸收管要進(jìn)行氣密性的檢查。4）部分吸收液或待測液的穩(wěn)定性差，因此要采取密封、避光或恒溫采樣等措施，并盡快進(jìn)行分析。5）吸收管路的內(nèi)壓不能過大或過小。吸收管要垂直。6）現(xiàn)場采樣不能有泡沫抽出，采樣后，要用樣品溶液洗滌進(jìn)氣口內(nèi)壁3次，再倒出分析。（3）使用液體吸收法時(shí)應(yīng)注意的問題：

第十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日

用一根長6～10cm，內(nèi)徑為3～5mm的玻璃管或聚丙烯塑料管填裝各種固體填充劑。采樣時(shí)，氣體樣品以一定的流速通過填充柱，被測物質(zhì)因被吸附、溶解、或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等作用被阻留在填充劑上，達(dá)到濃縮氣樣的作用。采樣后，送實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)解吸或洗脫使被測物從填充柱上分離釋放出來，然后進(jìn)行分析測試。2、固體吸附法（填充柱采樣法）

第十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日2、固體吸附法（填充柱采樣法）

（1）吸附型填充柱（2）分配型填充柱（3）反應(yīng)型填充柱（4）填充柱采樣法應(yīng)注意的問題第十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日（1）吸附型填充柱1.填充劑活性炭、硅膠、分子篩、高分子多孔微球等。2.表面吸附作用分子間引力引起的物理吸附，吸附力較弱；剩余價(jià)鍵力引起的化學(xué)吸附，吸附力較強(qiáng)極性吸附劑，如硅膠，對(duì)極性化合物的吸附能力強(qiáng)；非極性吸附劑，如活性炭，對(duì)非極性化合物的吸附能力強(qiáng)；第十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日（2）分配型填充柱1.填充劑表面涂高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑的惰性多孔顆粒物，如硅藻土，類似于GC中的固定相2.當(dāng)被采集氣樣通過填充柱時(shí)，在有機(jī)溶劑中分配系數(shù)大的組分保留在填充劑上而被富集第二十頁，共三十九頁，2022年，8月28日（3）反應(yīng)型填充柱1.填充劑：由惰性多孔顆粒物(如石英沙、玻璃微球)或纖維狀物(如濾紙、玻璃棉等)表面涂漬能與被測組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的試劑制成。也可用純金屬絲毛或細(xì)粒作填充劑2.氣樣通過填充柱時(shí)，被測組分在填充劑表面因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被阻留3.采樣量和采集速度大，富集物穩(wěn)定，對(duì)氣態(tài)、蒸汽態(tài)和氣溶膠態(tài)物質(zhì)有較高的富集效率第二十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日（4）填充柱采樣法應(yīng)注意的問題

1）可以長時(shí)間采樣。而液體吸收法由于液體易蒸發(fā)損失，不可長時(shí)間采樣2）選擇合適的固體填充劑對(duì)于蒸氣和氣溶膠都有較好的采樣效率。3）污染物濃縮在填充劑上的穩(wěn)定性較強(qiáng)?？煞艓滋旌笤俜治觥?）填充柱的吸附效率受溫度、濕度的影響較大。必要時(shí)，可在采樣管前加一個(gè)干燥管。填充柱采樣原理

第二十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日①應(yīng)用范圍：常溫下難于被固體吸附劑完全阻留的一些低沸點(diǎn)氣態(tài)化合物，可以用制冷劑將其冷凝下來。eg：苯乙烯，三氯乙醛等.②冷凍劑冰－鹽水(－10℃)

干冰－乙醇(－72℃)

液氨(－183℃)

液態(tài)空氣(－190℃)

半導(dǎo)體制冷器③儀器冷阱，選擇性過濾器，濃縮管3、低溫冷凝濃縮法低溫冷凝法除去水和CO2第二十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日三）被動(dòng)式采樣法被動(dòng)式采樣法（無泵采樣法）基于氣體分子擴(kuò)散或滲透原理采集空氣中氣態(tài)或蒸氣污染物的一種采集方法。不使用任何電源和抽氣動(dòng)力。體積小，輕便。常用于室內(nèi)空氣污染和個(gè)體接觸劑量的評(píng)價(jià)監(jiān)測。第二十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日1、自然沉降法用于采集顆粒物粒徑大于30μm的塵粒。2、濾料法（二）顆粒物的采樣（氣溶膠）自然沉降法第二十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日2、濾料法采樣夾

采樣方法：把過濾材料（濾紙、濾膜）夾在采樣夾上，用空氣裝置抽氣，則空氣中的顆粒物被阻留在過濾材料上，稱量過濾材料上富集的顆粒物質(zhì)量，根據(jù)采樣體積，即可計(jì)算出空氣中顆粒物的濃度。

由濾料采樣夾、抽氣風(fēng)機(jī)、流量記錄儀、計(jì)時(shí)器及控制系統(tǒng)、殼體等組成。（二）顆粒物的采樣（氣溶膠）第二十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日（二）顆粒物的采樣（氣溶膠）濾料常用纖維狀濾料：濾紙、玻璃纖維慮膜，過氯乙烯濾膜等。篩孔狀濾料：微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜。濾料阻留法采樣原理

第二十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日（三）兩種狀態(tài)共存的污染物的采樣方法綜合采樣法當(dāng)氣態(tài)和顆粒物污染物共存時(shí)，若使用濾膜采樣器后，再接液體吸收管，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)采樣。缺點(diǎn)是采樣流量受限制，且顆粒物需要一定的速度才能采集下來。浸漬試劑濾料法是將某種化學(xué)試劑浸漬在濾紙或?yàn)V膜上，這種濾紙適宜采集氣態(tài)和氣溶膠共存的污染物。氣態(tài)污染物與濾紙上的試劑迅速反應(yīng)而被固定在濾紙上。如用稀硝酸浸漬過的濾紙采集鉛煙和鉛蒸氣等。第二十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日（四）采樣體積的計(jì)算一）直接采樣法使用注射器采樣、塑料袋采樣和固定容器采樣的方法，采樣器具的容積就是空氣采樣體積。只要校準(zhǔn)器具的體積就可知道采樣的體積。第二十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日1、用轉(zhuǎn)子流量計(jì)和孔口流量計(jì)測定采樣系統(tǒng)的空氣流量采樣時(shí)，氣體流量計(jì)連接在采樣泵之前，采樣泵選用恒流抽氣泵。采樣流量穩(wěn)定時(shí)：空氣體積=流量采樣時(shí)間二）有動(dòng)力采樣法第三十頁，共三十九頁，2022年，8月28日二）有動(dòng)力采樣法2、用氣體體積計(jì)量器測量進(jìn)入采樣系統(tǒng)的空氣體積3、用質(zhì)量流量計(jì)測量進(jìn)入采樣系統(tǒng)的空氣體積4、用類似毛細(xì)管或限流的臨界孔穩(wěn)流器來穩(wěn)定和測量采樣的流量。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，將現(xiàn)場采樣體積V換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積V0。第三十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日三）被動(dòng)式采樣法

空氣采樣體積=采樣速率K采樣時(shí)間第三十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日

（五）采樣儀器主要有流量計(jì)、抽氣泵、吸收管組成吸收管流量計(jì)第三十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日氣樣→流量計(jì)→吸收管→(緩沖瓶)→抽氣泵1、空氣采樣器2、TSP顆粒物采樣器3、孔口流量計(jì)4、轉(zhuǎn)子流量計(jì)（五）采樣儀器溶液吸收法采樣

第三十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日

轉(zhuǎn)子流量計(jì)是計(jì)算氣體的最常用的流量計(jì)，它的流量與轉(zhuǎn)子的高度關(guān)系是受流體密度影響的。因此，氣體種類、溫度、壓力都會(huì)影響流量的測量。流量計(jì)的指示刻度要經(jīng)常校正。

轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用和校準(zhǔn)

第三十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日①校正流量計(jì)要用皂膜流量計(jì)皂膜流量計(jì)：由刻度玻璃管和橡皮球組成。其測量準(zhǔn)確度高，可以做為校正其他流量計(jì)的基準(zhǔn)流量。使用時(shí)在橡皮球內(nèi)加入皂液，測量時(shí)先用皂液濕潤管壁，捏一下橡皮球，使氣體進(jìn)皂液形成一個(gè)皂膜，氣流將一個(gè)皂膜吹過刻度線，用秒表記錄皂膜經(jīng)過刻線的時(shí)間。皂膜流經(jīng)體積與所用時(shí)間之比值為被測氣體流量。

轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用和校準(zhǔn)

第三十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日支管

皂膜流量計(jì)橡膠滴頭刻度線第三十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日皂膜流量計(jì)的使用在橡膠滴頭中加