被動(dòng)采樣在大氣監(jiān)測(cè)中的實(shí)現(xiàn)

王松（天津市南開(kāi)區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站， 天津 300113）

被動(dòng)采樣在大氣監(jiān)測(cè)中的實(shí)現(xiàn)

王松（天津市南開(kāi)區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站， 天津 300113）

現(xiàn)如今環(huán)境氣體的質(zhì)量實(shí)在是前景堪憂(yōu)，由于大氣污染，空氣的質(zhì)量很低，對(duì)人們的身體健康有很大的威脅。故對(duì)氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)是我國(guó)對(duì)減少環(huán)境污染所采取的一項(xiàng)有效的措施。對(duì)大氣監(jiān)測(cè)的方式有被動(dòng)和主動(dòng)兩種采樣方法，它們各有優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際生活中兩種方式共同為維護(hù)大氣質(zhì)量做出了貢獻(xiàn)。被動(dòng)采樣具有監(jiān)測(cè)方便、精準(zhǔn)性高和成本低等優(yōu)點(diǎn)，在大部分偏遠(yuǎn)的地方比較受歡迎。本文主要對(duì)大氣監(jiān)測(cè)的被動(dòng)采樣方式的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行討論，希望能對(duì)大氣監(jiān)測(cè)水平的提高提供幫助。

被動(dòng)采樣；大氣監(jiān)測(cè)；實(shí)現(xiàn)

被動(dòng)采樣技術(shù)主要是利用氣體的擴(kuò)散原理對(duì)大氣的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這種方式在監(jiān)測(cè)大氣成分時(shí)是根據(jù)氣體的主動(dòng)擴(kuò)散，用對(duì)應(yīng)的設(shè)備吸收空氣中所要檢測(cè)的成分，測(cè)得我們所需要的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出結(jié)論。這種方法監(jiān)測(cè)的另一大優(yōu)點(diǎn)是不需要能源就能對(duì)大氣的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，成本很低。這種技術(shù)的操作方式比較簡(jiǎn)便，簡(jiǎn)單易學(xué)，在對(duì)空氣監(jiān)測(cè)時(shí)能夠多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，采樣簡(jiǎn)單比較有對(duì)比性，監(jiān)測(cè)結(jié)果真實(shí)性高。在偏遠(yuǎn)地區(qū)，對(duì)大氣的監(jiān)測(cè)設(shè)備建設(shè)不到位，并且范圍比較廣，對(duì)這一區(qū)域的監(jiān)測(cè)力度、水平都達(dá)不到國(guó)家的最低標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)其大氣監(jiān)測(cè)水平要加以提高，而被動(dòng)采樣技術(shù)則是當(dāng)下適合該地區(qū)進(jìn)行大氣監(jiān)測(cè)的有效方法。

1 被動(dòng)采樣的原理

被動(dòng)采樣技術(shù)也可以稱(chēng)它為擴(kuò)散采樣技術(shù)，是一種基于分子擴(kuò)散的原理的方法，用擴(kuò)散管對(duì)樣品進(jìn)行收集，進(jìn)行檢測(cè)。我們所測(cè)的氣體分子在大氣中流動(dòng)時(shí)，兩者的流動(dòng)強(qiáng)度與濃度成正比的關(guān)系。分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域擴(kuò)散時(shí)，隨著濃度的降低擴(kuò)散速度也是下降的，最終達(dá)到平衡的狀態(tài)。被動(dòng)采樣的方法與其他的主動(dòng)式采樣方法所檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果相比誤差不大，因其操作簡(jiǎn)便，設(shè)施簡(jiǎn)易而被廣泛用于地區(qū)偏遠(yuǎn)的地方。

這種技術(shù)的計(jì)算方法主要是根據(jù)菲克定律來(lái)計(jì)算分子的濃度，在這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采樣吸收裝置所吸收的被測(cè)成分的多少與空氣中檢測(cè)前后蓋被測(cè)成分的濃度呈正比例關(guān)系，同樣的與該物質(zhì)的擴(kuò)散速度和裝置的截面積及其擴(kuò)散所走過(guò)的路程都有著正比或者反比的關(guān)系。其中菲克定律的計(jì)算公式是Q=（C-CO）DAT/L=（C-CO）SRT。Q為被測(cè)物吸收量，C和CO是被測(cè)物吸收前后的濃度，D、T是擴(kuò)散速度和時(shí)間。

2 被動(dòng)采樣的特點(diǎn)

在采樣時(shí)所用的的吸附裝置并不需要有能源的供應(yīng)，所以這種技術(shù)的測(cè)試成本很低，并且可以多點(diǎn)安放；因?yàn)樗枰脑O(shè)備成本很低，不需用很高能力的專(zhuān)業(yè)測(cè)試人員進(jìn)行測(cè)試，所以能在偏遠(yuǎn)的地區(qū)使用，擴(kuò)大我國(guó)對(duì)大氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)范圍；這種技術(shù)方法能夠很敏感的對(duì)大氣中的污染進(jìn)行檢測(cè)，能夠多點(diǎn)測(cè)量為我國(guó)大氣監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化的全面實(shí)施提供助力；被動(dòng)采樣的監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?qū)Χ喾N空氣中的質(zhì)量的影響因素進(jìn)行檢測(cè)，全方位的監(jiān)測(cè)大氣的質(zhì)量，為我們盡可能的實(shí)現(xiàn)良好的空氣環(huán)境提供自己的努力，提高空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的水平。

3 被動(dòng)采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)需要

我國(guó)工業(yè)化的逐步實(shí)現(xiàn)，不僅給我們的生活帶來(lái)了很大的便利，也給我們的空氣質(zhì)量安全帶來(lái)了很大危害。各種能源的不斷消耗過(guò)程中不斷排出的工業(yè)廢氣是大氣污染的程度逐漸加重。排入空氣中的工業(yè)廢氣大都對(duì)人們的身體健康有害，許多長(zhǎng)期接觸這些工業(yè)廢氣的人經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)頭昏腦漲、乏力等癥狀，大大增加了人們患上咽喉炎、肺炎等呼吸系統(tǒng)的疾病。同時(shí)不斷排入大氣中的廢氣中含有很多的硫化物、氮化物等，這些氣體在與空氣中的水蒸氣結(jié)合后形成酸雨對(duì)很多建筑物、土壤等造成很大影響。

氣象預(yù)測(cè)是對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)所得出的部分結(jié)果，通過(guò)一些數(shù)據(jù)，為人們的生活尤其是農(nóng)民的種植農(nóng)作物提供了很多便利。大氣監(jiān)測(cè)是一種為我國(guó)環(huán)境污染的治理和控制提供了現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，提高空氣中的質(zhì)量。提高大氣監(jiān)測(cè)的水平是現(xiàn)如今大氣質(zhì)量管理的重要部分?，F(xiàn)如今我國(guó)的大氣監(jiān)測(cè)技術(shù)還是略低于國(guó)際先進(jìn)水平，并且相關(guān)的監(jiān)測(cè)設(shè)備比較落后，網(wǎng)絡(luò)化信息化平臺(tái)也不夠完善，因此對(duì)空氣的監(jiān)測(cè)結(jié)果并不理想。為了解決這一問(wèn)題，我們研究出很多大氣監(jiān)測(cè)技術(shù)，其中相對(duì)有效的方法就是被動(dòng)采樣技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)能夠很好地對(duì)大氣的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行完善和補(bǔ)充，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍，降低監(jiān)測(cè)所用成本，還能夠?qū)Υ髿獾谋O(jiān)測(cè)工作連續(xù)實(shí)施。是當(dāng)前最有效的提高我國(guó)大氣監(jiān)測(cè)水平的一種技術(shù)方法，也是時(shí)代的要求， 被動(dòng)采樣在大氣監(jiān)測(cè)中的實(shí)現(xiàn)是一種社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果。

4 結(jié)語(yǔ)

被動(dòng)采樣技術(shù)是一種簡(jiǎn)便實(shí)用的方法，大氣監(jiān)測(cè)中適合對(duì)大多數(shù)偏遠(yuǎn)地區(qū)的空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，促進(jìn)我國(guó)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)水平的提高。這種技術(shù)的成熟度還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，為創(chuàng)建更好的空氣質(zhì)量提供可能。

［1］李華，容波，高原，王愛(ài)華.被動(dòng)采樣在考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)大氣監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］.文物保護(hù)與考古科學(xué)，2013，01:89-95.

［2］朱晶，張鹿.被動(dòng)擴(kuò)散采樣在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］.黑龍江環(huán)境通報(bào)，2014，02:61-63.

［3］楊炳建，徐夢(mèng)俠，李申杰，朱麗波，徐能斌，汪偉峰，高占國(guó). PUF被動(dòng)采樣技術(shù)在我國(guó)某沿海城市典型區(qū)域大氣二噁英監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［A］. 清華大學(xué)持久性有機(jī)污染物研究中心、中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)持久性有機(jī)污染物專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中國(guó)化學(xué)會(huì)環(huán)境化學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì).持久性有機(jī)污染物論壇2011暨第六屆持久性有機(jī)污染物全國(guó)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集［C］，2011:2.