室內(nèi)空氣檢測(cè)的樣品采集及處理方法初探

吳　強(qiáng)

（河南省航空物探遙感中心，河南鄭州 450000）

室內(nèi)空氣檢測(cè)的樣品采集及處理方法初探

吳強(qiáng)

（河南省航空物探遙感中心，河南鄭州 450000）

隨著我國(guó)改革開(kāi)放的深入和經(jīng)濟(jì)水平的迅速提高，人們的生活水平也得到較大幅度的提高。科技的進(jìn)步使得大量新型建筑材料涌現(xiàn)，加上建筑物的密閉性，使得裝修材料成為室內(nèi)空氣污染的主要來(lái)源。要想改善室內(nèi)環(huán)境、凈化室內(nèi)空氣，需要對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測(cè)處理，并采取相應(yīng)的措施來(lái)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行采樣時(shí)，要使用專業(yè)的采樣方法，并制定詳細(xì)的操作程序，以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。文章將闡述室內(nèi)空氣檢測(cè)的樣品采集及處理方法，希望對(duì)室內(nèi)空氣檢測(cè)質(zhì)量有一定借鑒意義。

室內(nèi)空氣 檢測(cè) 樣品采集 樣品處理

1　引言

科技的迅速發(fā)展促進(jìn)了建筑材料和室內(nèi)裝修材料的涌現(xiàn)，而人們生活水平的提高也對(duì)居住條件和室內(nèi)環(huán)境提出了更高的要求。但是，室內(nèi)空氣污染與人們需求不符，采取必要的措施來(lái)改善室內(nèi)空氣環(huán)境是當(dāng)務(wù)之急。在對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測(cè)采樣時(shí)，要使用正確的樣品采集方法和處理方法，預(yù)先制定詳細(xì)的操作方案來(lái)規(guī)范采樣和處理過(guò)程，以確保操作結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2　樣品采集方法

所謂樣品采集，就是指從整體中抽取出能夠代表整體特點(diǎn)的部分，具有代表性的這部分就叫樣品。采樣涉及的問(wèn)題較多，在采樣之前要弄清如下問(wèn)題:第一，充分調(diào)查采樣環(huán)境?？紤]污染物的主要成分、物質(zhì)組成、物質(zhì)濃度等因素，調(diào)查采集樣品的環(huán)境條件，觀察其適合采用哪種采樣方法，可以使用破壞性和非破壞性兩種方法，對(duì)樣品進(jìn)行采集分析后會(huì)得到哪些結(jié)果。第二，慎重選擇采樣時(shí)間和采樣地點(diǎn)。在對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行采樣時(shí)，要確定采樣的最佳時(shí)機(jī)、最佳地點(diǎn)、最佳位置，還要考慮采樣設(shè)備及裝置、采樣的間隔時(shí)間等等。采集樣品的方法和樣品處理的方法直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，錯(cuò)誤的采樣方法會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)果，導(dǎo)致采集樣品失去意義。因此，要制定詳細(xì)的操作計(jì)劃，以規(guī)范樣品采集過(guò)程和處理過(guò)程。

直接采樣法和濃縮采樣法是采集樣品的兩種方法，在對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，直接采樣法最為常用。直接采樣法適用于被測(cè)組分濃度較高的室內(nèi)空氣檢測(cè)，它的要求極為簡(jiǎn)單且費(fèi)用較低，只需要直接采取少量室內(nèi)空氣就可做檢測(cè)，在短時(shí)間內(nèi)就可以完成。采集樣品的容器最好是新的，以免留有殘留物質(zhì)，但是這種方法得到的測(cè)試結(jié)果只是室內(nèi)空氣的瞬間濃度。濃縮采樣法適用于被測(cè)組分濃度較低的室內(nèi)空氣檢測(cè)，與直接采樣法相比，濃縮采樣的時(shí)間較長(zhǎng)，它是通過(guò)使用固體或者液體吸附劑，來(lái)獲得室內(nèi)空氣中的污染物富集的采樣方法。使用濃縮采樣法得到的結(jié)果代表一定時(shí)間內(nèi)室內(nèi)污染物的平均濃度，代表性較強(qiáng)，能真實(shí)地反應(yīng)室內(nèi)空氣質(zhì)量。樣品采集工作要從以下幾方面著手:

第一，采樣點(diǎn)的選擇。在對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)點(diǎn)要均勻分布，避開(kāi)建筑物的通風(fēng)道和通風(fēng)口。筆者認(rèn)為，分布檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)綜合考慮檢測(cè)環(huán)境的立體布局和平面布局兩方面，并分別在上、中、下三個(gè)檢測(cè)平面上布點(diǎn)；確定布局后，要將住宅內(nèi)的所有房間都覆蓋監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可以使用梅花樣布點(diǎn)法，也可以使用交叉布點(diǎn)等方法。此外，還要在受檢住宅的上風(fēng)向采集住宅周圍的空氣做空白值。

采樣點(diǎn)數(shù)量的設(shè)定要根據(jù)受檢房間的面積，民用建筑工程一般在50平方米至500平方米之間，原則上設(shè)置1或3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)就可以，這樣就能夠代表室內(nèi)空氣的整體質(zhì)量。在驗(yàn)收空氣質(zhì)量時(shí)，抽檢量不得少于房間總數(shù)的5%，如果抽檢住宅的房間總數(shù)少于3間，需做全數(shù)檢測(cè)。新裝修住宅的室內(nèi)空氣檢測(cè)多數(shù)屬于服務(wù)性檢測(cè)工作，檢測(cè)人員可以根據(jù)客戶的具體需求，并結(jié)合住宅的具體情況來(lái)確定采樣數(shù)量。

民用住宅出現(xiàn)頻次較高的有害物質(zhì)主要有:甲醛、苯和TVOC等有機(jī)化合物，在對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)時(shí)要根據(jù)室內(nèi)裝修的材料特點(diǎn)和客戶需求來(lái)確定檢測(cè)項(xiàng)目，以檢測(cè)出室內(nèi)空氣污染源。

第二，測(cè)定風(fēng)速、新風(fēng)量。風(fēng)速測(cè)定大多適用于公共場(chǎng)所或室外風(fēng)速的測(cè)定，檢測(cè)點(diǎn)多設(shè)置在通風(fēng)道、通風(fēng)口處；新風(fēng)量的測(cè)定一般適用于使用空調(diào)的室內(nèi)環(huán)境。由于室內(nèi)住宅、辦公室的封閉性較強(qiáng)，室內(nèi)污染物質(zhì)的濃度隨著封閉時(shí)間的增加而增加。嚴(yán)格來(lái)講，長(zhǎng)時(shí)間關(guān)門閉窗的民用住宅要采取通風(fēng)換氣措施，以減低室內(nèi)環(huán)境污染物濃度。

第三，固體吸附法。固體吸附法紙質(zhì)使用活性炭、多孔硅球等固體吸附劑來(lái)進(jìn)行富集采集，目前使用最多的分析樣品制備就是活性炭和多孔聚合物?；钚蕴烤哂泻芎玫奈讲都匦?，但是它很容易受樣品中的水分干擾，容易引起樣品中某些物質(zhì)的降解。此外，在使用多孔聚合物要避免在氧化氛圍中進(jìn)行，常溫下就能夠吸附揮發(fā)性較強(qiáng)的物質(zhì)。吸附管的制備可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體條件，設(shè)計(jì)或加工采樣管制備的具體步驟如下:首先，將玻璃管放在盛有甲醇的燒杯沖并沖洗空心管，再使用新鮮己烷沖洗，將其放在真空干燥箱中干燥已備使用；其次，仔細(xì)檢查空閑管，如果發(fā)現(xiàn)破損就立刻舍棄。用石英棉堵住空心采樣管的一端，并用漏斗堵住空心管的另一端向里面填充吸附材料，進(jìn)度要適中；再次，將空心采樣管填充完畢后進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，把采樣管放置在常溫的高純氮?dú)饣蛘吆獾牧鲃?dòng)環(huán)境下掃吹10min以上，然后提高溫度并持續(xù)掃吹2—5h，等到溫度自動(dòng)降到常溫時(shí)，將采樣管兩端密閉好至于干燥器內(nèi)以備使用。最后，采樣管制備加工完畢后要進(jìn)行空白試驗(yàn)，確定采樣管性能無(wú)誤后再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品的采集，將采集到的樣品做好歸類、編號(hào)、處理日期的標(biāo)記等。

第四，溶劑吸收法。溶劑吸收法主要是使用吸收液來(lái)采集氣體，樣品氣泡會(huì)將被測(cè)物質(zhì)的分子吸入吸收液中，整個(gè)氣泡中被監(jiān)測(cè)的物質(zhì)以較快的運(yùn)動(dòng)速度擴(kuò)散到溶液中，并很快被溶液吸收，以實(shí)現(xiàn)采集的樣品被濃縮的作用。

3　樣品處理方法

室內(nèi)空氣樣品處理主要包括以下幾種方法:

3.1溶劑吸收法

溶劑吸收法是一種通過(guò)吸收液對(duì)室內(nèi)空氣中組分進(jìn)行采集，空氣中的組分經(jīng)過(guò)吸收液體后，通過(guò)化學(xué)作用或者溶液作用將空氣組分吸收到液體內(nèi)部，然后氣泡受到濃度梯度和氣泡運(yùn)動(dòng)速度的影響很快擴(kuò)散到液體和氣體交界的界面上，最終達(dá)到濃縮液體樣本的目的。

3.2蒸餾法蒸餾是一種常用的一種分離或純化樣品中有機(jī)物的方法。當(dāng)樣品中存在大量的樹(shù)脂狀的雜質(zhì)時(shí)，這種方法就更加有用。這種方法經(jīng)常用于建筑材料的涂料、混凝土外加劑氨和甲醛、膠粘劑的甲醛測(cè)定的測(cè)定中。

3.3熱解析法

從固體吸附上分解組分的方法有液體解析和熱解析，而熱解析是最常用的一種解析方法。熱解析法可以解析固體吸附中的被測(cè)組分。溫度對(duì)吸附作用的影響是:當(dāng)溫度升高時(shí)，吸附物與劑之間吸附力就變?nèi)?，?dāng)溫度降低時(shí)，吸附物與吸附劑之間的吸附力就會(huì)變強(qiáng)，所以，在實(shí)際操作中，為了解析吸附劑中需要被測(cè)的組分，可以使用加熱的方式，而加熱的那個(gè)溫度就被稱為解析溫度。被測(cè)組分的沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性、吸附劑的熱穩(wěn)定性確定解析溫度。當(dāng)溫度過(guò)低，就會(huì)造成解析的不完全，管內(nèi)的殘留就會(huì)增多。但是，當(dāng)溫度過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致多種組分對(duì)熱的不穩(wěn)定性，而這兩種情況都會(huì)影響回收率。所以，吸附劑的熱穩(wěn)定性發(fā)揮的溫度一般在300攝氏度以下，因?yàn)樵?00攝氏度大多數(shù)高分子吸附劑就開(kāi)始分解了。影響熱解析的因素還有熱解析過(guò)程中載氣的流速，當(dāng)載氣的流速變快時(shí)，熱解析就更快，反過(guò)來(lái)，當(dāng)載氣的流速變慢時(shí)，越不利于熱解析，熱解析的開(kāi)始溫度一那么是200-300攝氏度，綜上所述，影響熱解析的因素有升溫的速度和載氣的流速。升溫的速度與解析的速度成正比，載氣的流速與熱解析的速度也成正比。

3.4氣相色譜常用的頂空進(jìn)樣方法

這種方法就是將樣品稱入頂空瓶中，在一定的溫度環(huán)境下擱置一段時(shí)間，這樣當(dāng)瓶?jī)?nèi)樣品中的蒸汽達(dá)到了平衡的狀態(tài)時(shí)，就可以選取一定量的蒸汽放入氣相色譜儀中，從而進(jìn)行色譜分析。這種方法經(jīng)常用于溶劑型涂料中苯的測(cè)定。

4　結(jié)語(yǔ)

室內(nèi)空氣檢測(cè)技術(shù)仍然不夠完善，這就要求研究人員要積極研究和探索，多總結(jié)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，以提高檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)手段，更好地改善室內(nèi)環(huán)境、服務(wù)于人民。

［1］鐘海浪.室內(nèi)空氣檢測(cè)的樣品采集及處理技術(shù).《城市建設(shè)理論研究（電子版）》，2014（2）.

［2］俞迨，李岱.室內(nèi)空氣檢測(cè)的樣品采集及處理.《城市建設(shè)理論研究（電子版）》，2012（5）.

［3］張素萍.室內(nèi)空氣檢測(cè)的樣品采集及處理技術(shù).《城市建設(shè)理論研究（電子版）》，2014（30）.