空气中有毒物质的

空气中有毒物质的采集一、空气检测物存在形态空气中检测物的存在状态，取决于它们本身的理化性质和形成过程，气象条件也有一定影响，空气检测物有气体、蒸气和气溶胶三种存在状态。根据存在状态的不同，空气检测物可分为气体、蒸气和气溶胶状态检测物。（一）气体和蒸气状态检测物1．气体状态检测物气体(gas)状态检测物是指在常温、常压下以气体状态分散在空气中的检测物。常见的气体状态检测物有SO2、CO、CO2、NO2、NH3、H2S、HF等，它们的沸点都比较低，在常温常压下以气体形式存在，从污染源进入空气后，仍然以分子形式存在。2．蒸气状态检测物蒸气(vapour)状态检测物是指固态或液态物质受热升华或挥发而分散在空气中的检测物。例如汞蒸气、苯蒸气和硫酸蒸气等。蒸气遇冷后，仍能逐渐恢复至原有的固体或液体状态。气体和蒸气状态检测物均匀地分布在空气中，它们的运动速度较大，可以扩散到较远的地方。不同的气体或蒸气的密度各不相同，相对密度大的向下沉降，相对密度小的可以长时间的漂浮在空气中。•（二）气溶胶状态检测物•气溶胶(aerosol)是由固态颖粒和液态颗粒分散在空气中形成的一种多相分散体系。气溶胶粒度大小不同，其化学和物理学性质差异也很大。极细的颗粒几乎与气体和蒸气一样，它们受布朗运动支配，在空气中经过碰撞，能聚集或凝聚成较大的颗粒，而较大的颗粒因受重力影响很大，很少聚集或凝聚，易沉降。气溶胶状态检测物的化学性质受颗粒物的化学组成和表面所吸附物质的影响。目前对于气溶胶尚无统一的分类方法。•1．按物理形态分类通常根据气溶胶的物理形态可分为尘(dust)、烟(smoke)和雾(fog)。尘是由于各种机械作用粉碎而成的颗粒，其化学性状与母体材抖相同。烟是燃烧产物，是炭粒、水汽、灰分等燃烧产物的混合物。雾是悬浮在空气中的液体微粒，粒径一般在10μm以下。雾一般由蒸气冷凝或液体雾化而产生，如硫酸雾、硝酸雾等。气象学上是指使大气能见度减小到lkm内的水滴悬浮体系。•2．按形成方式分类气溶胶按其形成方式分为以下三类。•(l)分散性气溶胶：由固态或液态物质经粉碎或喷射，形成微小粒子．分散在空气中形成的气溶胶称为分散性气溶胶。如煤粉尘、矿石粉尘属于固态分散性气溶胶：硫酸雾、喷洒农药产生的微小液滴属于液态分散性气溶胶。•(2)凝聚性气溶胶：白气体或蒸气（其中包括固态升华而成的蒸气）遇冷凝聚成液态或固态徽粒形成的气溶胶称为凝聚性气溶胶。例如金属冶炼时，形成的金属氧化物烟尘；有机溶剂遇冷凝聚形成的雾滴等，这些都属于凝聚性气溶胶。•(3)化学反应形成的气溶胶：有些一次检测物在空气中可发生多种化学反应，形成颗粒状物质，悬浮在空气中形成气溶胶。这种气溶胶称为化学反应形成的气溶胶：如N02、S02在一定条件下氧化并与水反应生成硝酸、亚硝酸和硫酸，再与空气中无机尘粒反应形成硝酸盐、亚硝酸盐和硫酸盐气溶胶。•空气气溶胶不仅参与空气中云、雨、雾、雪等湿沉降过程，而且还造成一系列的环境问题，如臭氧层破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等。空气气溶胶颗粒的化学成分、粒径大小和浓度不同时，对环境和健康的影响程度也不同。近年来，人们进一步认识到空气气溶胶的细颗粒物PMIO、PM2.5易于富集空气中的有毒重金属、酸性氧化物、有机检测物、细菌和病毒等，细颗粒气溶胶可附着于呼吸道，甚至进入肺部沉积，对人体健康危害极大。因此，对气溶胶的卫生检验是空气污染监测的重要部分。•空气检测物的存在状态非常复杂，许多检测物以多种状态存在于空气中。例如SO2、NOX在空气中可以气态存在，也可与NH3反应生成硫酸铵和硝酸铵以气溶胶状存在；PAHs多数聚集在颗粒物表面以气溶胶状态存在，也可能以PAHs蒸气状态存在。因此，采样时应该根据气溶胶的实际存在状态，选用正确的采样方法，确保采样效率，以便获得正确的检验•结果。空气样品(airsample)具有流动性和易变性，空气中有害物质的存在状态、浓度和分布•状况易受气象条件的影响而发生变化，要正确地反映空气污染的程度、范围和动态变化的情•况，必须正确采集空气样品。否则，即使采用灵敏和精确的分析方法，所测得的结果也不能代表现场空气污染的真实情况。因此，空气样品的采集是空气理化检验中至关重要的环节。•一、大气样品采样点的选择•对于大气污染调查的采样点选择，首先应根据大气污染监测目的进行调查研究，收集必要的基础资料，经过综合分析，设计布点网络，确定采样频率、采样方法和监测技术。•大气污染监测有三个主要目的：①通过对大气环境中主要检测物进行定期或连续地监测，判断大气质量是否符合大气质量标准，并对大气环境质量状况作出评价。②研究大气质量的变化规律和发展趋势，为开展大气污染的预测预报工作提供依据。③研究大气环境污染与人体健康的关系，为修订大气环境质量标准提供基础资料和依据。•二）大气采样点选择的原则和要求•我国《环境监测技术规范》（大气和废气部分）对采样布点制定了以下原则和要求：•l．采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不同检测物浓度的地方。•2．在污染源比较集中，主风向比较明显时，应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点，在其上风向布设对照点。•3．工业较密集的城区和工矿区，人口密度及检测物超标地区，要适当增设采样点；在郊区和农村，人口密度小及检测物浓度低的地区，可酌情少设采样点。•4．采样点的周围应开阔。应避免靠近污染源，根据污染潭的高度和排放强度选择合适的歪高设点；避免靠近高层建筑物，以免受高层建筑物下旋流空气的影响，通常采样点与建筑物的距离应大于建筑物高度的两倍。采样点水平线与周围建筑物高度的夹角应不大于30o。采样点周围无局部污染源，要尽量避开表面有吸附能力的物体（如建筑材料和树木），间隔至少1m。交通密集区的采样点应设在距人行道边缘至少1.5m的地点。•5．根据监测目的确定采样高度。研究大气污染对人体健康的危害时，采样点应离地面1.5~2m；连续采样例行监测，采样口高度应距地面3～15m；若置于屋顶采样，采样点的相对高度度在1.5m以上，以减小扬尘的影响。各采样点应该容易接近、安全，并能提供可靠的电源，各采样点的采样设施、条件要尽可能一致或标准化，使获得的监测数据具有可比性。•（三）采样布点方法•1．网格布点法将监测区域的地面划分成若干均匀网状方格，采点设在两条直线的交点处或方格中心。对于有多个污染源，且污染源分布较均匀的地区常用此法布设采样点，它能较好地反映检测物的空间分布。网格的大小视污染程度、人口密度以及人力、物力和财力条件而定。•2．功能分区布点法将监测区域划分为工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、商业繁华区、清洁区等，再根据具体污染情况和人力、物力条件，在各功能区设置一定数量的采样点。清洁对照点一般设在无污染区或远郊地区，一般在污染较集申的工业区和人口较密集的居住区多设采样点。按功能区划分布点法多用于区域性常规监测。•3．同心圆布点法适用于受单一污染源或多个污染源构成的一个污譬嚆听影响的地区布设采样点。即以污染群的中心或特定的污染源为中心，在污染源四周不同方位的不同距离地点设置采样点。一般在八个方位作射线，作半径为100～5000m的同心圈，根据污染源、风向频率、有害物质排出高度和排放量以及人力、物力等情况，在不同方位一定范围内设采样点。常年主导风向的下风向可以多设一些采样点。•4．扇形布点法适用于孤立的高架点源，而且主导风向明显的地区。以污染源所在位置为顶点，常年主风向的下风向的扇形区域不同距离设置采样点，同时在无污染区选择对照点。扇形的角度一般为45。，不超过90o。•四）采样时间和频率•采样时间系指每次采样从开始到结束所经历的时间，又称采样时段。采样频率系指在一定时间范围内的采样次数。要根据监测目的和我国环焙空气质量标准(GB3095-1996)所要求的监测项目、检测物分布特征及人力、物力等因素决定采样时间和采样频率。•一般短时间采样，空气样品缺乏代表性，监测结果不能反映检测物浓度随时间的变化，仅适用于突发污染事件、初步调查等情况的应急监测。为增强所采集样品的代表性，可以采取两种方式：一是增加采样频率，即每隔一定时间采样测定一次，取多个试样测定结果的平均值为代表值。这种方法适用于人工采样测定的情况，是我国目前大气污染常规监测和环境质量评价监测所采用的方法。若采样频率安排合理、适当积累足够数据，测定结果具有较好的代表性。二是使用自动采样仪器进行连续自动采样，其监测结果能很好地反映检测物浓度的变化，可以获得任何一段时间（如1小时、l天、1个月、1个季度或1年）的代表值或平均值。•我国居住区大气的卫生标准通常要求检测空气中有害物质的一次最高容许浓度和日平均最高容许浓度。因此，对城镇空气污染状况调查时，应选择每日适当时间（包括夜间）多次采样。这样既可测得空气检测物的一次最高浓度，又可得到其日平均浓度。•1、采样点的选择原则工作场所中采样点应该选择有代表性的工作地点，应包括空气中有害物质浓度最高、劳动者接触时间最长的工作地点。在不影响劳动者工作的情况下，采样点尽可能靠近劳动者，空气收集器应尽量接近劳动者工作时的呼吸带。采样点应设在工作地点的下风向，远离排气口和可能产生涡流的地点。•在评价工作场所防护设备或措施的防护效果时，应根据设备的情况设置采样点，在工作地点劳动者工作时的呼吸带进行采样。以观察措施实施前后，工人呼吸带的有毒物质浓度的变动情况。•2、采样点数量的确定•（l）工作场所按产品的生产工艺流程，凡逸散或存在有害物质的工作地点，至少应设置1个采样点。•（2）一个有代表性的工作场所内有多台同类生产设备时，按1～3台设置1个采样点；4～10台的设置2个采样点；10台以上的，至少设置3个采样点。•（3）对一个有代表性的工作场所，有2台以上不同类型的生产设备，逸散同一种有害物质时，采样点应设置在逸散有害物质浓度大的设备附近的工作地点；逸散不周种有害物质时，将采样点设置在逸散待测有害物质设备处，采样点的数目参照(2)的情况确定。•（4）劳动者在多个工作地点工作时，在每个工作地点设置1个采样点。劳动者的工作流动时，在其流动的范围内，一般每lOm设置1个采样点。仪表控制室和劳动者休息室，至少设置1个采样点。•（三）采样时段的选择在空气中有害物质浓度最高的时段进行采样，采样时间一般不超过15min。采样必须在正常工作状态和环境下进行，避免人为因素的影响。空气中有害物质浓度随季节发生变化的工作场所，应将空气中有害物质浓度最高的季节选择为重点采样季节。在工作周内，应将空气中有害物质浓度最高的工作日选择为重点采样日。在工作日内，应将空气中有害物质浓度最高的时段选择为重点采样时段。•对于职业接触限值为最高容许浓度的有害物质的采样，当劳动者实际接触时间不足15min时，按实际接触时间进行采样；对于短时间接触容许浓度的有害物质的采样，采样时间一般为15min;采样时间不足15min时，可进行1次以上的采样；对于时间加权平均容许浓度的有害物质的采样，根据工作场所空气中有害物质浓度的存在状况，可选择个体采样或定点采样，长时间采样或短时间采样方法。以个俸采样和长时间采样为主。个体采样应选择有代表性的、接触空气中有害物质浓度最高的劳动者作为重点采样对象。•在所选择的每个采样点都应采集平行样品。即在相同条件下，用同一台采样器的两个收集器的进气口相距5～10cm，同时采集两份样品。当平行样品测定结果的偏差不超过20%时，所采样品为有效样品，否则为无效样品。平行样品间的偏差计算公式为：•D=×100%•式中，D为平行样品间的偏差；a，b分别为两个平行样品的浓度值。如果现场空气检测物的浓度受周围环境影响很大，平行样品测定结果的偏差超过了20%，此时可用多次单个采样分析结果的平均值或浓度波动范围来表示现场待测物的浓度。•三、室内空气样品采样点的选择•根据我国室内空气质量标准(GB/T18883-2002)和民用建筑工程室内环境污染控制规范(GB50325-2001)对室内环境检测布点的要求，在监测室内空气污染时，应该按照所监测的室内面积大小和现场情况确定采样点的位置、数量，以