空氣樣品的采集

張亞玲

關(guān)鍵詞 空氣;樣品;采集

隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)的迅速發(fā)展，空氣質(zhì)量受到越來越嚴(yán)重的威脅。空氣質(zhì)量問題已成為當(dāng)今世界面臨的重大現(xiàn)實(shí)課題之一。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不可避免地逸散出一些有害物質(zhì)，污染空氣、衣物和皮膚等。盡管人們與這些有害物質(zhì)的接觸時(shí)間短，對(duì)有些有害物質(zhì)的吸人量很小，但已具有重要的衛(wèi)生學(xué)意義。檢測(cè)目的在于了解和評(píng)價(jià)生產(chǎn)場(chǎng)所、工作環(huán)境的衛(wèi)生條件，有害因素產(chǎn)生的原因。在不影響生活的前提下，提出改善勞動(dòng)條件的措施、原則及衛(wèi)生要求，控制或消除有害因素的產(chǎn)生，及時(shí)采取措施保障大眾健康。

空氣中有毒物質(zhì)的形態(tài)有氣體、霧、煙及粉塵等，它們?cè)诳諝庵械臐舛燃胺植记闆r，受氣象條件、生產(chǎn)工藝等因素的影響而經(jīng)常發(fā)生變化。因此，要正確反映生產(chǎn)場(chǎng)所空氣的污染程度和機(jī)體所受有毒物質(zhì)的影響，除選擇合適的分析方法外，還必須掌握采樣的基本原則和操作技術(shù)，否則，用任何靈敏、精密、準(zhǔn)確的分析方法所測(cè)得的結(jié)果，也不能反映真實(shí)情況。

空氣采樣的基本原則

選擇合適的采樣方法：了解生產(chǎn)環(huán)境和操作過程中所有的毒物品種及其在空氣中的存在形態(tài)和它的逸散情況（是連續(xù)性的或是間歇性的），以便確定合適的分析方法。

采樣點(diǎn)的選擇：應(yīng)根據(jù)測(cè)定目的來確定。為了摸清工作環(huán)境污染程度，闡明人員接觸毒物的情況，采樣點(diǎn)應(yīng)選擇在人員經(jīng)常操作和活動(dòng)的地點(diǎn)，選擇在呼吸帶相近位置，一般在離地面1.5m左右。如工作地點(diǎn)不固定，有時(shí)還需手持采樣器隨勞動(dòng)者操作移動(dòng)采樣。如此采得的樣品，才能反映人們所吸入空氣中有毒物質(zhì)的濃度。為了解有毒物質(zhì)的影響范圍，有時(shí)還需在有毒物質(zhì)發(fā)生源的不同方向、不同距離，如噴灑農(nóng)藥時(shí)的下風(fēng)向及其左右范圍，人們的休息地點(diǎn)、鄰近場(chǎng)所或辦公室等地點(diǎn)進(jìn)行采樣。為了對(duì)排毒通風(fēng)裝置等衛(wèi)生防護(hù)措施進(jìn)行評(píng)價(jià)，除在操作點(diǎn)呼吸帶在使用和停止通風(fēng)時(shí)分別進(jìn)行采樣作對(duì)比外，有時(shí)還需在有毒物質(zhì)的排出口、密閉裝置的內(nèi)外及可能逸散有毒物質(zhì)的間隙口附近選點(diǎn)采樣。

采樣時(shí)機(jī)和采樣持續(xù)時(shí)間：采集空氣樣品要能反映其在整個(gè)工作中所接觸有毒物質(zhì)濃度的變化情況，必須選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)行采樣。采樣的持續(xù)時(shí)間取決于毒物的排出情況，當(dāng)生產(chǎn)過程中有毒物質(zhì)的逸散是連續(xù)性的、微量的，采樣就需要持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間。如要測(cè)定在加料、出料瞬間所逸散的有毒物質(zhì)濃度，就需要在此極短時(shí)間內(nèi)完成采樣，測(cè)其瞬間濃度。

常用的空氣采樣方法

采集空氣樣品的方法，依有毒物質(zhì)在空氣中存在的形態(tài)、濃度和分析方法的靈敏度而不同。常用的采樣方法為濃縮法，有時(shí)采用集氣法。

濃縮法：由于空氣中有毒物質(zhì)的濃度一般都較低，為了使所采集樣品中的毒物能達(dá)到分析所需的濃度，常使一定體積的空氣通過盛有吸收液、吸附劑或裝有濾紙、濾膜的采集器，將空氣中的有毒物質(zhì)吸收于吸附劑中;或吸收于吸附劑的表面;或阻留于濾紙、濾膜上，以達(dá)到濃縮的目的。此法測(cè)得的結(jié)果，是采樣期間空氣中有毒物質(zhì)的平均濃度。濃縮法采樣所用的儀器，一般由吸附劑的采集器、吸收液、采樣動(dòng)力裝置和氣體流量計(jì)組成：①吸收液和吸附劑的采集器：應(yīng)根據(jù)有毒物質(zhì)的性質(zhì)和存在于空氣中的形態(tài)不同選擇吸收液和吸附劑的采集器。根據(jù)不同的采集器的結(jié)構(gòu)，吸附劑對(duì)毒物吸收、殘留的效果大小，吸附能力來確定采氣速度?？傄笫潜M可能完全吸收毒物，達(dá)到吸附和阻留完全。②采氣動(dòng)力：使空氣通過采樣器，需要有抽氣動(dòng)力。在使用抽氣動(dòng)力時(shí)，必須選擇抽氣力量符合所用采樣器的要求。常用的采氣動(dòng)力裝置有雙抽氣瓶、手抽氣筒、電動(dòng)抽氣機(jī)及壓縮空氣吸引器等。③空氣流量計(jì)：用電抽氣機(jī)和壓縮空氣吸引器采樣時(shí)，需用流量計(jì)來計(jì)量采樣體積。常用的流量計(jì)種類有濕式流量計(jì)、孔口流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)和皂膜流量計(jì)等叫。

集氣法：本法是將被檢空氣充滿容器中，再帶回實(shí)驗(yàn)室分析。當(dāng)分析方法靈敏度較高，或空氣中有毒物質(zhì)濃度較高，少量空氣（一般<1000mL）中被測(cè)物質(zhì)的濃度已足夠直接分析時(shí)采用此法。用集氣法采樣測(cè)得的結(jié)果，為有毒物質(zhì)的瞬間濃度。采集空氣用的容器有各種玻璃集氣瓶。每只集氣瓶的容量，應(yīng)預(yù)先加以校正，也可用100mL注射器作集氣瓶。對(duì)某些不與橡皮或塑料起作用的氣體，如CO、CO2等，可用球膽或塑料袋作集氣容器，用大注射器或壓氣球（如血壓計(jì)用的壓氣球）將被檢空氣注入。

空氣中有毒物質(zhì)濃度表示方法與換算

我國《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的最高允許濃度，是以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1m'空氣中含有毒物質(zhì)的毫克數(shù)表示，即mg/m。對(duì)于氣體或蒸氣狀態(tài)的物質(zhì)，有時(shí)也可用ppm表示。ppm是指100萬體積空氣中有毒氣體或蒸氣的體積數(shù)。

采樣體積的計(jì)算：由于采樣是在不同氣象條件下進(jìn)行的，而氣體的體積隨壓力和溫度不同而變化，因此，采樣時(shí)應(yīng)記錄采樣地點(diǎn)的溫度與氣壓，按下述公式將采樣體積換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積：式中Vo為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣體積（L）;V.為采樣時(shí)采集空氣的體積（L）;P為采樣時(shí)的大氣壓力（mmHg）;t為采樣點(diǎn)的溫度（C）。

不同濃度表示方法的換算ppm與mg/m3之間的互換公式：

式中M為被測(cè)物質(zhì)的分子量。ppm本身的數(shù)值不受氣溫、氣壓的影響。ppm的1/1000為ppb，ppb的1/1000為ppt。英美文獻(xiàn)中所列濃度，其空氣體積是以氣溫25C及氣壓760mmHg為標(biāo)準(zhǔn)。因此，英美文獻(xiàn)中所指1mg/m2濃度，相當(dāng)于我國標(biāo)準(zhǔn)的1.09mg/m'。

最大采氣量的意義與計(jì)算

在進(jìn)行衛(wèi)生調(diào)查工作中，當(dāng)空氣中有毒物質(zhì)測(cè)定結(jié)果低于最高容許濃度時(shí)，必須注意到，往往可由于采氣量不足造成假陰性的結(jié)果。此時(shí)有必要進(jìn)一步了解采集空氣的量是否已達(dá)到最大采氣量的數(shù)值。最大采氣量是根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的最高容許濃度和分析方法的靈敏度來決定的。被測(cè)物質(zhì)與分析方法和最大采氣量的關(guān)系舉例，其計(jì)算公式：

式中S為分析方法的靈敏度標(biāo)準(zhǔn)色列管最低檢出量（vg）;T為被測(cè)物質(zhì)的最高容許濃度（mg/m）;a為吸收液總量（mL）;b為分析時(shí)吸收液的用量（mL）。被測(cè)物質(zhì)與分析方法和最大采氣量的關(guān)系舉例，見表1。

當(dāng)采集的空氣量已達(dá)到最大采氣量，且空氣中有毒物質(zhì)的濃度等于最高容許濃度時(shí)，就測(cè)得陽性結(jié)果。如果采氣量已達(dá)到最大采氣量，而操作技術(shù)上又無差錯(cuò)，分析結(jié)果為陰性時(shí)，則可肯定空氣中有毒物質(zhì)的濃度是低于最高容許濃度的。一般沒有必要采集比最大采氣量還要多的氣體。除非要求算出低于最高容許濃度的具體數(shù)值時(shí)，才需超越最大采氣量。在實(shí)際工作中，如已知某采樣點(diǎn)空氣中有毒物質(zhì)濃度較高時(shí)，則不受最大采樣量的限制，可相應(yīng)減少采樣量，使分析時(shí)能得出陽性結(jié)果即可。一方面可節(jié)省采樣時(shí)間，同時(shí)還可避免樣品在分析時(shí)多次稀釋，影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

分析方法的選擇，取決于方法的靈敏度、精密度和準(zhǔn)確度。分析方法的靈敏度，是表示該方法在一定體積溶液中能測(cè)出毒物的最低量。以比色法為例，即比色管溶液中能顯出與空白液有顯著區(qū)別的最低毒物量。精密度是指同一方法相同濃度每次重復(fù)測(cè)定結(jié)果之間的偏差。精密度高，表示方法的重現(xiàn)性好。準(zhǔn)確度是指測(cè)定結(jié)果與檢樣中毒物真實(shí)含量的差別。靈敏度高的方法不一定準(zhǔn)確，準(zhǔn)確度高的方法也不一定靈敏;因此，當(dāng)測(cè)定要求必須有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)時(shí)，就必須考慮選擇準(zhǔn)確度高的分析方法。

采樣前對(duì)整套采樣裝置連接是否正確進(jìn)行詳細(xì)檢查，特別注意吸收管和孔口流量計(jì)進(jìn)出口位置的裝接順序。整套裝置應(yīng)不漏氣。采集劇毒物質(zhì)時(shí)，必要時(shí)應(yīng)戴防毒面具以保安全。采樣時(shí)應(yīng)采集平行樣品，平行樣品測(cè)定結(jié)果的偏差不應(yīng)>20%，否則應(yīng)重新采樣，平行管進(jìn)氣口相距應(yīng)為5～10cm。要詳細(xì)做好采樣記錄，例如：①編號(hào)：每一樣品都須編號(hào)。②采樣時(shí)間：年、月、日、時(shí)間。③采樣點(diǎn)：名稱、采樣位置與毒物發(fā)生處相隔距離和上下風(fēng)向等。應(yīng)事先在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備好吸收液，不應(yīng)在采樣地點(diǎn)向吸收管中加注，以防污染。如吸收液易揮發(fā)，應(yīng)于采樣時(shí)將吸收管在冷水或冰水中浸放，且在分析前應(yīng)將吸收液補(bǔ)充至原有體積。吸收管的中心管內(nèi)壁往往在采樣后有大量被測(cè)物質(zhì)黏附，特別是煙、霧、蒸氣等類物質(zhì)，應(yīng)設(shè)法將其轉(zhuǎn)溶于吸收液中，否則會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏低?？捎孟鹌で颍ㄏ炊颍?duì)準(zhǔn)吸收管的出氣口輕輕按，使吸收液從中心管上升至管口（注意勿使吸收液溢出），然后放松橡皮球，使吸收液自然降落，重復(fù)2～3次，被采集的毒物即可完全溶于吸收液中。應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析，避免因放置過久引起變化。

參考文獻(xiàn)

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