空气样品的采集空气理化检验
空气理化检验重点
空气理化检验重点The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020第一章空气理化检验概论1、空气包括大气、工作场所空气、室内空气或者说包括室内和室外空气。
2、检验的对象：大气质量检验：大气污染物在空气中的组成、浓度变化及迁移规律；室内空气和公共场所空气质量检验:某一特定的房间或场所内的空气状况（污染物种类、水平、变化规律；工作场所空气中有害物质的检验：主要检验车间空气中有害物质的种类和含量根据检验对象不同，空气理化检验可分为：大气质量检验；室内空气和公共场所空气质量检验；工作场所空气质量检验3、空气理化检验工作中，往往根据特定目的选择一种或几种污染物进行检验，优先选择的有毒有害污染物称为（环境）优先污染物。
对优先污染物的监测称为优先（污染）监测4、空气污染物的理化检验一般按照以下原则：根据污染的程度，选择毒性大、扩散范围广、危害严重的、已经建立了可靠分析方法，并能保证获得准确检验结果的污染物作为优先污染物，进行优先（污染）检测5、有多种污染物符合上述条件，又不能同时对其进行检验时，应按照下列原则进行优先检验：染范围较大的优先检验；污染严重的优先检验；样品具有代表性的优先检验6保存方法：密封保存；冷藏保存；化学保存法；7、分析方法有化学分析法、仪器分析法。
仪器分析方法应用最多的为分光光度法，气相色谱法8、发展趋势 1．主要检验对象由无机物转向有机物 2．主要检验范围由室外转向室内3．由主要开展TSP检验转向主要进行细颗粒物对人体健康影响的监测9空气污染指数API就是将常规监测的几种空气污染物浓度，简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市短期空气质量状况和变化趋势新国标与老国标的差异新国标：取消了三类区，规定环境空气功能区仅分为二类。
一类为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。
空气理化检验课程教案.docx
空气理化检验课程教案课程名称空气理化检验授课专业I卩-生检验班级卫生检验班课程类型必修课校级公共课（）；基础或专业基础课（）；专业课（V ）选修课限选课（）;任选课（）授课方式课堂讲授（丿）；实践课（）考核方式考试（J ）;考查（）课程教学总学时数100学分数5学时分配课堂讲授50学时；实践课50学时教材名称空气理化检验主编（=1 曰4B等出版社及出版时间人民卫生出版社2006年指定参考书参考书名称作者出版社出版时间《空气理化检验》黎源倩等人民卫生出版社2000 年《室内空气污染物监测方法》崔九思等化学工业出版社2002 年《室内污染检测与控制》周中平等化学工业出版社2002 年《大气污染物监测方法》崔九思等化学工业出版社1997 年《车间空气检测检验方法》第三版中国预科院人民卫生出版社1990 年《空气中有害物质的测定方法》第二版杭世平人民卫生出版社1986 年教师吕吕银专业技术职务教授授课方式「斤、、，」/亠小班学时2（大、小班）授课题目（章，节）第一章概论基本教材《空气理化检验》，吕昌银毋福海主编，人民卫生岀版社主要参考书《空气理化检验》，黎源倩杨止文主编，人民卫生出版社《大气污染物监测方法》（第二版），崔九思等编著，化学工业出版社《作业场所空气和生物材料检测推荐方法》（第-*版），徐伯洪主编，人民卫生出版社教学目的与要求：1 •了解大气的结构和组成；2.掌握空气污染的概念和危害；3.掌握空气污染物的来源、分类；4 •掌握空气理化检验的基木任务和内容；5.掌握“卫生标准”的使用方法。
教学大体内容与时间安排：大气的结构和组成5min；空气污染及•其危害5min空气污染物的来源、分类35min；空气理化检验的基本任务和内容35min “卫生标准”lOmin教学方法：讲授；多媒体教学，教学重点：1.空气污染物的來源、存在状态；2.空气理化检验的基本任务和内容；教学难点：空气污染物的分类方法。
思考题：1 •空气污染物浓度的表示方法有哪几种？我国法定计量单位？2.什么是一次污染物和二次污染物？3•空气污染物可分成哪儿类？通常空气污染物以什么状态存在？教师吕昌银专业技术职务教授小班学时8（大、小班）授课题目（章，节）第二章空气样品的采集基木教材《空气理化检验》，吕昌银毋福海主编，人民卫生出版社主要参考书《空气理化检验》，黎源倩杨正文主编，人民卫生出版社《大气污染物监测方法》（第二版），崔九思等编著，化学工业出版社《作业场所空气和生物材料检测推荐方法》（第一版），徐伯洪主编，人民卫生出版社教学口的与要求：1. 了解空气样品采集的基本概念；2•掌握选择采样点的原理和方法；3.掌握空气污染物的采样方法；4.掌握空气污染物的采样仪器；5•重点掌握采样效率、最小采样量。
空气理化检验
优先检验原则：1.污染范围较大的优先检验2.污染严重的优先检验3.样品具有广泛代表性的优先检验。
空气理化检验的基本步骤：1.现场调查，收集资料，制定采样方案2.确定检验项目3.设计采样点，采样时间，采样频率和采样方法4.空气样品的保存和处理5.样品的分析测定6.数据处理与结果报告。
污染源周围区域受污染的程度与风向频率成正比，与风速成反比。
采样布点方法：网格布点法、功能分区布点法、同心圆布点法、扇形布点法。
在所选择的每个采样点都应采集平行样品，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，平行样品测定结果的偏差超过20%。此时同时可用多次单个采样分析结果的平均值或浓度活动范围来表示现场待测物的浓度。
污染物的卫生标准分三类;一级标准是为保护自然生态和人群健康在长期接触情况下，不发生任何危害影响的空气质量要求，二级标准是为保护人群健康和城市、乡村的动植物，在长期和短期接触情况下，不发生伤害的空气质量要求；三级标准是为保护人群不发生急慢性中毒和城市一般的动植物正常生长的空气质量要求。
采样点选择的原则和要求：1.采样点应该在整个监测区域的高中低三种不同污染物浓度的地方2.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.工业密集的城区和工矿区，人口密集及污染物超标地区，要适当增设采样点，在郊区和农村，人口密度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点4.采样点的周围开阔5.根据监测目的来确定采样高度。
空气污染物的分类，按其属性一般分为三类：物理性污染物、化学性污染物和生物性污染物。根据污染物的形成过程，又可分为一次污染物和二次污染物。
空气理化检验重点
第一章空气理化检验概论1、空气包括大气、工作场所空气、室内空气或者说包括室内和室外空气;2、检验的对象：大气质量检验：大气污染物在空气中的组成、浓度变化及迁移规律；室内空气和公共场所空气质量检验:某一特定的房间或场所内的空气状况污染物种类、水平、变化规律；工作场所空气中有害物质的检验：主要检验车间空气中有害物质的种类和含量根据检验对象不同,空气理化检验可分为：大气质量检验；室内空气和公共场所空气质量检验；工作场所空气质量检验3、空气理化检验工作中,往往根据特定目的选择一种或几种污染物进行检验,优先选择的有毒有害污染物称为环境优先污染物;对优先污染物的监测称为优先污染监测4、空气污染物的理化检验一般按照以下原则：根据污染的程度,选择毒性大、扩散范围广、危害严重的、已经建立了可靠分析方法,并能保证获得准确检验结果的污染物作为优先污染物,进行优先污染检测5、有多种污染物符合上述条件,又不能同时对其进行检验时,应按照下列原则进行优先检验：染范围较大的优先检验；污染严重的优先检验；样品具有代表性的优先检验6保存方法：密封保存；冷藏保存；化学保存法；7、分析方法有化学分析法、仪器分析法;仪器分析方法应用最多的为分光光度法,气相色谱法8、发展趋势1．主要检验对象由无机物转向有机物2．主要检验范围由室外转向室内3．由主要开展TSP检验转向主要进行细颗粒物对人体健康影响的监测9空气污染指数API就是将常规监测的几种空气污染物浓度,简化成为单一的概念性指数值形式,并分级表征空气污染程度和空气质量状况,适合于表示城市短期空气质量状况和变化趋势新国标与老国标的差异新国标：取消了三类区,规定环境空气功能区仅分为二类;一类为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区;新国标中,特定工业区已不存在,这种污染较大的工业区与一般工业区被统称为工业区,纳入环境空气功能二类区;同时,环境空气功能区质量要求明确,一类区使用一级空气污染物浓度限制,二类区使用二级浓度限制;取消了此前空气质量“优”、“良”、“轻度污染”的分类增加监测指标；增加臭氧8小时浓度限值监测指标;与新标准同步实施的还有环境空气质量指数AQI技术规定试行：空气污染评价指数API将变为环境空气质量指数AQI;AQI将可以更好地表征目前城市中环境空气质量状况,尤其是反映珠三角目前突出的复合型大气污染问题AQI：将空气中污染物的浓度依据适当的分级浓度限值对其进行等标化,计算得到的简单无量纲指数,可以直观、简明、定量描述和比较环境污染的程度空气污染对人体的健康意义没找到,大家随便扯扯第二章：空气样品的采集需看书P24—P281、工作场所的采样原则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的工作地点,劳动者接触时间最长的工作地点;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个采样点在有害物质浓度最高的时段进行采样, 采样时间一般不超过15 min;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;室内空气样品采样点的选择小于50 m2的房间：1～3个点；50～100 m2的房间：3～5个点；2、采样方法：网格布点法：等距方格法确定采样点,对于有多个污染源,且污染源分布较均匀的地区常用网格布点法布设采样点功能分区布点法：将监测区域划分为工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区和商业繁华区、清洁区等；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；一般在污染较集中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同心圆布点法：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100~5000 m的同心圆；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；适用于受单一污染源或多个污染源构成的一个污染群所影响的地区布设采样点;扇形布点法：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45º,不超过90 ；适用于孤立的高架点源, 而且主导风向明显的地区3、气态污染物的采样方法直接采样法瞬间、短时间的平均浓度、浓缩采样法直接采样法容器法又可分为:★注射器采样法★塑料袋采样法★置换采样法★真空采样法4、浓缩采样法是使大量的空气样品通过空气收集器,将其中的待测物吸收、吸附或阻留,将低浓度的待测物富集而被采集在收集器内5、常用填充剂：硅胶、活性碳、高分子多孔微球6、气溶胶的采样方法主要有：沉降法；滤料法；冲击式吸收管法7、气态和气溶胶两种状态污染物的同时采样法：浸渍滤料法；泡沫塑料采样法；多层滤料采样法；环形扩散管和滤料组合采样法8、最小采气量P47是指当空气中待测有害物质的浓度为其最高容许浓度值时,保证所采用的分析方法能够检出所需采集的最小空气体积;最小采气量的作用：防止分析结果出现假阴性第三章气象参数的测定卫生学中用以下五种物理参数表征气湿,其中相对湿度应用最多;1．绝对湿度absolute humidity一定气温下,单位体积空气中所含水汽的质量,通常用g/m3或mg/m3表示,也可用水蒸气的分压kPa来表示2．最大湿度maximum humidity一定气温下,单位体积空气中所含水汽的最大量,又称为空气的饱和湿度;3．饱和差saturated difference一定气温下,空气的最大湿度与绝对湿度之差;它反映在某气温下,单位体积空气中还能容纳水汽的量,即单位体积空气中实际含有水汽的量距离饱和状态的程度,差距越大,说明单位空气中还可容纳越多的水汽;4．生理饱和差37℃时空气的最大湿度与绝对湿度之差;生理饱和差愈大,表明人体散热愈容易,反之愈难;生理饱和差为负值时,人体不能借助蒸发汗水来散热,对人体健康不利;最大湿度、饱和差和生理饱和差的单位与绝对湿度的单位相同;5．相对湿度relative humidity是绝对湿度与最大湿度的比值,即空气中实际含水汽的量与同一温度条件下饱和水汽量的比值,用百分比表示;人们常用相对湿度来表示空气湿度;相对湿度大于80%时为高气湿,小于30%时为低气湿;新风量：指在门窗关闭的状态下,单位时间内由空调系统通道、房间的缝隙进入室内的空气总量第四章：空气检验的质量保证1、标准物质Reference Material,RM又称为标准样品、参考物质等,是指具有一种或多种足够均匀和很好确定其特性量值的一种材料或物质;分为一级标准物质和二级标准物质2、标准气体的配制法：静态法和动态法3、采样的质量保证主要包括采样仪器的检验和校正、采样系统气密性检验、现场空白检验以及平行样品检验4、空气理化检验质量控制包括：实验室内部质量控制；实验室外部质量控制实验室内质量控制包括检验方法评价检验质量控制检验方法评价主要是评价方法的精密度、评价方法的准确度实验室质量评价最常用精密度控制图；准确度控制图,质量控制图P87-P88至少每测10个样品应测一个试剂空白样品;一般做双份平行,如要求较高通常测3~5个平行采样时,每份样品中平行样数量不得低于10%第五章：空气中颗粒物的测定1粉尘表示方法：分散度数量分散度：指各种粒径范围的粉尘粒子数量占粉尘总粒子数的百分比质量分散度：各种粒径范围粉尘粒子的质量占粉尘总质量的百分比;浓度质量浓度计重法：mg/m3数量浓度计数法：个数/ml粉尘浓度的测定：滤膜重量测定法粉尘分散度的测定：自然沉降法；滤膜法滤膜溶解涂片法第六章：空气中无机物染污的测定1、公共场所中氨的测定采用靛酚蓝分光光度法 ；空气质量氨的测定采用氨气敏电极法 重氨气敏电极法2、原理：以L 硫酸为吸收液,采集空气中的氨测定时向样品溶液中加入强碱,将硫酸铵盐转变为氨,再用氨气敏化电极测定样品中氨的含量氨气对氨气敏电极响应塑料管管底有一张微孔疏水薄膜：隔开管内氯化铵溶液和样品溶液；和pH 玻璃电极间有一层液膜；水和其他离子都不能通过透气膜,只有NH3可以扩散通过透气膜,进入液膜,使得氢离子浓度改变,根据所测电位值确定样品中氨的含量水和其他离子都不能通过透气膜,但样品溶液中产生的NH 3可以扩散通过气体渗透膜与中介液NH 4Cl 反应,并改变其pH 值,从而可测得NH 4+的浓度; pH 玻璃电极所测为pH 值的变化量恒定离子强度下,所测电极电位和氨浓度的对数呈线性关系,根据所测电位值确定样品中氨的含量3、大概步骤及注意事项见书P 126-P 127电极组装时,玻璃电极敏感膜与透气膜之间的紧压程度应调节得当,松形成的中介液层不够薄,平衡时间显著延长；接触过紧,二者间形成的液膜可能过薄而不连续,电位值移位; 测试前,应将电极用无氨水洗至电极说明书的电位值,然后测定; 测定时应由低浓度至高浓度逐级测定；水温与标液及电位间温度应相差很少；相应时间较长,应考虑是否采用的标准溶液浓度较小,作适当调整；检测限为~m 3,精密度约为%回收率在97%~102%4一氧化碳非分散红外吸收法与气相色谱法原理见书P 129-P 130 非＇原理：一氧化碳对非’具有选择性吸收;在一定范围内,吸收值与一氧化碳浓度成线性关系;根据吸收值确定样品中一氧化碳浓度;有两束平行线,一束光通过参比室称参比光束；一束测量光束,气体中的一氧化碳吸收部分红外光线使测量光束强度减弱,使参比光束大于测量光束,两室的温差不同,ｃｏ的量越大,温差越大气’在ＴＤＸ－０１碳分子筛选柱中,co 与空气中的其他成分分离后,进入转化炉,在镍触媒作用下,与氢气流中形成CH 4,然后用火焰离子化检测器测定5公共场所和室内空气中臭氧含量测定标准方法 靛蓝二磺酸钠分光光度法 环境空气中臭氧含量测定的标准方法紫外分光光度法+4＋3NH →H ＋NH 吸收：O H ＋NH →OH NH 234－＋测定时：+6居住区大气中硫化氢卫生检验标准方法：亚甲基蓝分光光度法工作场所空气中硫化氢测定的标准方法：硝酸银比色法硫化氢的快速测定方法：醋酸铅检测管法、醋酸铅指示纸法、硫化氢库仑检测仪法和硫化氢气敏电极检测仪法7引起空气污染的氟化物主要是氟化氢8、氢化物发生-原子吸收光谱法灵敏度高、二硫腙分光光度法、原子吸收光谱法灵敏度低,难以应用于低含量样品中铅的测定;、微分电位溶出法抗干扰强、仪器简单分别被推荐为我国居住区和工作场所空气中铅测定的标准方法,石墨炉原子吸收法灵敏度高,但对基体复杂样品的测定存在严重干扰9汞的测定方法掌握其中两种原理和注意点冷原子吸收光谱法1．原理•空气中的汞及其化合物被酸性高锰酸钾溶液吸收,氧化成汞离子;汞离子被氯化亚锡还原成汞原子蒸气后,强烈吸收nm波长的紫外线,其吸收程度与汞含量成正比;方法采样：串联2个大型气泡吸收管,以高锰酸钾-硫酸为吸收液,按500ml/min流量采集空气样品15min,封闭吸收管进出气口,置清洁容器内运输和保存样品处理：用吸收管中的吸收液洗涤进气管内壁,将后面一支气泡吸收管中的吸收液倒入前管,摇匀,取一定量于具塞比色管中,供测定样品测定：标准曲线的绘制,取比色管,加入适量汞标准溶液和吸收液,配制汞标准系列,向各标准管中滴加盐酸羟胺溶液至无色,用力振摇数次,放置20min;然后用测汞仪或原子吸收分光光度计,在波长下测定标准系列溶液的高峰,每个浓度重复测定3次,以峰高均值对汞浓度绘制标准曲线样品测定：按照测定标准系列溶液的操作条件和方法测定样品溶液和空白对照溶液,用样品峰高值减去空白对照值后,标准曲线法计算汞浓度方法说明1若样品溶液出现二氧化锰沉淀,应加入足够量的盐酸羟胺溶液,直至沉淀、颜色完全消失;2盐酸羟胺还原高锰酸钾过程中将产生氯气和氮氧化物,必须使之完全逸出,以免干扰汞蒸汽的测定;3用空气作载气,必须要经过活性炭净化处理;原子荧光光谱法1．原理空气中蒸气态汞及其化合物被吸收液吸收、氧化后,硼氢化钠将汞离子还原成汞原子蒸气,吸收波长的光,发射原子荧光;测定原子荧光强度,以峰高或峰面积进行定量;注意事项见书P150第七章：空气中有机污染物的测定甲醛的测定方法五类：分光光度法、色谱法气相色谱、高效液相色谱、电化学分析示波极谱、微分脉冲极谱法、荧光分析法、化学发光法室内空气质量标准GB/T18883-2002选择的方法：酚试剂MBTH光度法、AHMT分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、盐酸副玫瑰苯胺分光光度法、变色酸分光光度法甲醛测定方法比较：测定方法所用的分离柱：1、非极性：6201担体,甲苯和二甲苯之间分离良好,耗时短,但是二甲苯的异构体不能分离；SE-30固定液；DPN各组分分离良好,对和间二甲苯不能完全分离2、极性柱：20%PEG-1500固定液,各组分分离效果良好,但是对和间二甲苯合为一个色谱锋；PEG-600；EFAP对苯系物可得到较好的分离,但对和间二甲苯还是不能分离；采用DPN：有机皂土34：shimalite担体=5:5:100固定相能很好地分离异构体;3、毛细管柱,分离苯系物柱效高、分离效果好苯、甲苯、二甲苯的测定分离柱4、现行工作场所苯系物测定标准方法推荐三种色谱柱色谱柱Ⅰ：PEG6000FFAP ∶6201红色担体60～80目＝5∶100色谱柱Ⅱ：邻苯二甲酸二壬酯DNA：有机皂土-34∶Shimalite担体60～80目＝5∶5∶100 色谱柱Ⅲ：毛细管色谱柱,内涂FFAP固定液;色谱柱Ⅰ可同时测定苯、甲苯、邻二甲苯和对二甲苯或间二甲苯,因对和间二甲苯不能分离,因此不能同时测定;色谱柱Ⅱ和Ⅲ则可同时测定苯、甲苯和二甲苯三种异构体;5、测定苯系物气相色谱仪便携式大多采用紫外光离子化检测器,实验室多采用火焰离子化检测器6、苯并芘是有五个苯环构成的多环芳烃7、苯并a芘提取分离方法萃取法将采样后的玻璃纤维滤纸尘面向里小心放入索氏提取器的渗滤管中,加入环己烷,于沸水中连续回流8 h将提取液转移至K-D浓缩器中在70～80℃水浴中减压浓缩至～ml不可蒸干、超声波提取法、真空升华法将升华管放在管状电路中,抽真空,充氮、抽真空,通氮、抽真空,反复3次,除去管内空气; 再升温到300℃,可见黄色或黄棕色油状物及结晶状升华物凝集在升华管的毛细管内壁上8、高效液相色谱法不仅分离效果好而且灵敏度高,是目前测定苯并芘比较理想的方法9、保留时间在正己烷和正十六烷之间的所有挥发性有机化合物,称为总挥发性有机化合物TVOC ;10、挥发性有机物常用测定方法—气相色谱法火焰离子化检测器、光离子化气相色谱法、气相色谱-质谱法11、总烃：两种表示方法:★包括甲烷在内的碳氢化合物,称为总烃；★通常将C1～C9烷烃和烯烃的混合物, 称为总烃12、气相色谱法是测定烃类化合物的首选方法13、有机磷农药的主要的测定方法有盐酸萘乙二胺分光光度法测定甲基对硫磷、色谱法、酶化学法第八章：空气中有毒物质的快速测定1快速测定rapid analysis: 简便分析方法或便携式简易仪器,在现场短时间内测定出空气中有害物质浓度的测定方法;2、意义：当发生有害气体泄漏、生产设备突然发生故障,需要及时了解现场空气中有害物质的瞬间浓度和危害程度时,需要简便快捷的分析方法,以满足现场快速测定的需要,快速检测是处理突发事故的常用检验手段;3、特点: 设备简单、易于操作、反应快速、采样量少方法：半定量测定方法受现场条件的限制,快速测定方法的灵敏度和准确度难以达到常规测定方法要求测定结果：具有一定的准确性4、快速测定的方法1．试纸法test paper method浸渍过化学试剂的试纸条2．溶液法solution method3．检气管法detecting tube method4．仪器法instrument method5、常用的检气管工作原理：1．H2S检测管以硅胶为载体,醋酸铅为显色剂,当空气样品通过检测管时,硫化氢与显色剂反应生成黑色的硫化铅;2．CO2检测管以硅胶为载体,NaOH和百里酚酞为显色剂,当被测空气通过检测管时,CO2与NaOH反应使其pH值变化,指示粉由紫色变为桃红色;6、检气管有比色型与比长型,比长型检气管读数误差小,使用方便,是检气管技术的发展方向7、影响检气管变色柱长度的因素一抽气速度的影晌V快,待测物质来不及与显色反应,变色柱加长,V短变色界限清楚,丹变色柱变短二采样体积的影晌V多含量多长度长三温度的影响吸附平衡常数改变,气体密度变小,化学反应速度加快,同时载体的物理吸附能力降低四采样器的影响五装管技术的影响指示粉装填太松,抽气阻力小,变色柱加长,易出现界面倾倒8、仪器测定法常用仪器1. 热学式气体测定器thermal gas detector•利用待测气体燃烧或氧化时所产生的热量进行检测2. 光学式气体测定器•利用空气中待测物质本身或待测物质与其它试剂作用后的产物对某种波长光线的吸收作用或反应产物的发光作用而制成的测定仪器;根据光的波长范围可分为紫外线、可见光、红外线测定器和化学发光测定器紫外线气体测定器。
空气卫生学检验详解
闫颖
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第三部分：空气理化检验
第一章：空气检验概论 第二章：空气样品的采集 第三章：空气中粉尘的测定 第四章：空气中有毒物质的检测
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空气理化检验的意义
1.防止空气污染引起的急性中毒、慢性危害 和远期作用
2.评价环境空气质量状况，评价空气污染控 制、管理效果
3.为保护人体健康，治理空气污染提供科学 依据
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温室效应
人类在生产和生活过程中排入大气中的某些气体 污染物能吸收太阳和地表发射的热辐射，使大气 增温，从而对地球起保温作用。
近百年来，地球表面的温度升高了0.3～0.6℃， 海平面上升了10～25cm。
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酸雨
指pH＜5.6的酸性降水。SO2对全球酸沉 降的贡献率为60%～70%
近20年来，我国酸雨区逐渐扩大，已达 国土面积的30%
的监测 4.大气监测项目趋于全面、合理，监测范围不断扩大 5.检验技术向高度自动化发展
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第一章：空气检验概论
一、空气简介 二、空气污染及危害 三、空气污染的监测 四、空气污染物的来源与存在形态 五、空气中污染物的浓度表示法
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一、空气简介
1、空气的存在范围 2、空气的组成 3、空气对人的重要性
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、空气的存在范围
1.现场调查，收集资料，制定采样方案 2.确定检验项目 3.设计采样点、采样时间、采样频率和采样方法 4.空气样品的保存与预处理 5.样品的分析测定 6.数据处理与结果报告
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空气理化检验的发展趋势
1.主要检验对象由无机物转向有机物 2.主要检验范围由室外转向室内 3.在颗粒物的检验中，转向进行细颗粒物对人体健康影响
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臭氧层破坏
第二章 空气样品的采集
第二章空气样品的采集空气样品（Air sample）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。
空气样品的采集原则是根据监测目的和检验项目，采集具有代表性的样品，以保证空气理化检验结果的真实性和可靠性。
为此，在对采样现场调查的基础上，应该选择好采样点、采样时间和频率；要根据待测物在空气中的存在状态、理化性质、浓度和分析方法的灵敏度选择合适的采样方法和采样量；正确使用采样仪器，要建立相应的空气采样质量保证体系；在采样过程中尽量避免采样误差；在样品的采集、运输、贮存、处理和分析等过程中，要确保样品待测组分稳定，不变质，不受污染；保证采集到足够的样品量，以满足分析方法的要求。
根据检测目的不同，本章按大气、工作场所和室内环境分别阐述空气样品采样点的选择；根据待测物在空气中的存在状态，按空气中气态、气溶胶和两种状态共存的污染物分别介绍空气样品的采集方法和原理以及最小采气量和采样效率等基本概念。
第一节采样点的选择采集空气样品的地点称为采样点（sampling site）。
采样点的选择是否正确，直接关系到所采集样品的代表性和真实性。
空气理化检验目的不同，选择的采样点也不相同。
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污染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。
空气样品采集与处理
与溶液吸收法相比旳优点：
（1）可长时间采样，合用于大气中微量至痕量组分旳日 平均浓度旳测定；
（2）假如固体吸附剂选择恰当，对气体、蒸气和气溶胶 都有较高旳采样效率；
（3）浓缩在固体吸附剂上旳待测污染物比在溶液中稳定 旳多，可存储时间长；
三、空气中污染浓度旳换算 mg/m3=M×ppm/22.4
四、空气中有害物质卫生原则
1. 空气中有害物质卫生原则
《工业企业设计卫生原则》：居住大气、车间空气 GB9663~9673-96：公共场合卫生原则
2. 测定措施
《环境空气质量监测检验措施》：47项，95种措施 《车间空气监测检验措施》：168项，203种措施
第二节 采样措施
一、集气法 二、浓缩采样法
一、集气法
集气法又称直接采样法。这种采样措施 是将空气样品搜集在合适旳容器内，再 带回试验室进行分析，对空气样品未加 浓缩。
1. 真空采样法 2. 置换采样法 3. 充气采样法 4. 注射器采样法
二、浓缩采样法
1. 溶液吸收法
利用空气中被测物质能迅速溶解于吸收液 中或能与吸收液及迅速发生化学反应生成 稳定化合物对空气样品进行浓缩。
x=a/y=a/[(a-b)/a]=a2/(a-b)
x—真实采样量
例：串联两支吸收管采集空气样品，分析测得前后 两管旳采集量分别为10.0ug和1.5ug，求采样效 率和 空气样品真实含量各为多少？
Ⅰ：假设两管采样效率＞90% y=100%×a/（a+b）= 100%×10.0/(10.0+1.5)=87.0%＜90%
空气样品的采集,空气理化检验
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22
2．功能分区布点法 3．同心圆布点法 4. 扇形布点法
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23
（四）采样时间和频率
采样时间
指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采 样时段。
采样频率
•系指在一定时间范围内的采样次数。
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24
• 2004年我国制定了工作场所空气中有害物 质监测的采样规范（GBZ 159－2004）， 包括：
烟污强度
系数百分比 11.6 7.4 16.3 10.2 27.9 7.0 10.2 9.3
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13
主风向
风向频率 烟污强度系数
主风向的下风向
主风向的上风向较远处
轻 污
区西
轻北
污 区
西
无污染区
最
轻
污
北
东
染 区
北
污染源
轻
东污
区
东
轻 污
西 南
区
南
南
轻
污
区
严重污染区
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V抽真空=(6～10)V集气瓶
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40
4．真空采样法 （vacuum sampling method）
在实验室先抽真空， 至P瓶内＜133 Pa，关闭活塞。 现场慢慢打开活塞采气
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41
采样体积为：
Vs
Vb
P1 P2 P1
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•根据检验目的，选择采样点
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8
一、大气样品采样点的选择
空气理化检验
第一章:空气理化检验概论1空气理化验是一门以保护人群健康为目的,以分析化学为技术手段,研究空气污染物采样、理化检验的方法和原理的科学。
室内空气理化检验的主要内容:化学污染物:11项,CO、CO2、NOX、SO2、NH3、O3、甲醛、苯、VOC、苯并芘、氛及其子体。
检测室内甲醛和VOC具有重要意义。
优先检验原则:①污染范围较大的优先检验;②污染严重的优先检验;③样品具有广泛代表性的优先检验。
2.空气理化检验的基本步骤:1、现场调查,收集资料,制定采样方案2、确定检验项目3、设计采样点、采样时间、采样频率和采样方法4、空气样品的保存与预处理5、样品的分析测定6、数据处理与结果报告选择适宜的检验方法:1. 选择国家标准方法、推荐方法。
2. 根据样品中待测组分的含量选用分析方法。
3. 分析多组分样品时,尽可能选择既可分离组分又可测定组分的分析方法。
4. 尽可能选择具有专属性单项成分检验仪器5. 尽可能选用连续自动测定仪3.空气理化检验的主要发展趋势:1.主要检验对象由无机物转向有机物2. 主要检验范围由室外转向室内3.在颗粒物的检验中,由主要开展TSP检验转向主要进行细颗粒物对人体健康影响的监测4.大气监测项目趋于全面、合理,监测范围不断扩大5.检验技术向高度自动化方向发展一、空气污染1.空气的主要成分:氮气78%,氧气21%。
次要成分:氩气,二氧化碳。
痕量成分:氦、氖、氢、氨、臭氧、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等2.空气污染:由于人为的或自然的原因,使一种或多种污染物混入空气中,并达到一定浓度,超过了空气的自净能力,致使空气原有的正常组成、性状发生了改变,对人体健康和生活条件造成了危害,对动植物产生不良影响的空气状况。
常见的空气污染物主要有颗粒物、SO2、NOx、CO、碳氢化合物(包括多环芳烃等。
空气中常见的对人体健康影响较大的微量污染物主要是苯并芘、二恶英、H2O2、羟自由基、甲醛、铅、氟化物等。
3.空气污染指数API:是表示空气综合质量状况的指标。
空气理化检验重点
第一章空气理化检验概论1、空气包括大气、工作场所空气、室内空气或者说包括室内与室外空气。
2、检验得对象:大气质量检验：大气污染物在空气中得组成、浓度变化及迁移规律；室内空气与公共场所空气质量检验:某一特定得房间或场所内得空气状况(污染物种类、水平、变化规律；工作场所空气中有害物质得检验:主要检验车间空气中有害物质得种类与含量根据检验对象不同,空气理化检验可分为：大气质量检验;室内空气与公共场所空气质量检验；工作场所空气质量检验３、空气理化检验工作中，往往根据特定目得选择一种或几种污染物进行检验，优先选择得有毒有害污染物称为（环境）优先污染物.对优先污染物得监测称为优先(污染)监测４、空气污染物得理化检验一般按照以下原则:根据污染得程度,选择毒性大、扩散范围广、危害严重得、已经建立了可靠分析方法，并能保证获得准确检验结果得污染物作为优先污染物，进行优先（污染）检测5、有多种污染物符合上述条件，又不能同时对其进行检验时，应按照下列原则进行优先检验：染范围较大得优先检验；污染严重得优先检验；样品具有代表性得优先检验6保存方法：密封保存；冷藏保存;化学保存法；7、分析方法有化学分析法、仪器分析法。
仪器分析方法应用最多得为分光光度法,气相色谱法8、发展趋势１。
主要检验对象由无机物转向有机物２。
主要检验范围由室外转向室内3.由主要开展TSP检验转向主要进行细颗粒物对人体健康影响得监测9空气污染指数API就就是将常规监测得几种空气污染物浓度，简化成为单一得概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度与空气质量状况，适合于表示城市短期空气质量状况与变化趋势新国标与老国标得差异新国标：取消了三类区,规定环境空气功能区仅分为二类。
一类为自然保护区、风景名胜区与其她需要特殊保护得区域二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区与农村地区.新国标中，特定工业区已不存在，这种污染较大得工业区与一般工业区被统称为工业区,纳入环境空气功能二类区。
2 第二章 空气样品的采集--空气理化检验--2-2节解读
• 气溶胶：液体或固体颗粒分散在空气中形成的相对 稳定的悬浮体系。 • 空气颗粒物：空气动力学直径为0.002-100μm的微 粒。
1
气溶胶的采样方法主要有： • 静电沉降法
• 滤料采样法 • 冲击式吸收管法
广泛应用！
2
气溶胶污染物的采样
一、静电沉降法
• 使空气样品通过高压电场（12 kV～20 kV），气体
• 抽气泵将空气样品抽入采样夹，空气中 的悬浮颗粒物被阻留在其中的滤料上 • 根据滤料上被采集污染物的质量和采样 体积，即可计算出空气中污染物的浓度
它广泛用于采集空气中的颗粒态污染物！
7
（一）常用的滤料种类
① 定量滤纸 ② 玻璃纤维滤纸
③ 聚氯乙烯滤膜 ① 微孔滤膜
重要！
（有机合成纤维滤料）
8
气溶胶污染物的采样
15
滤料的选择原则
• 所用滤料对0.3μm标准粒子的截留率不低于 99%，监测PM2.5时要求不低于99.7%。 • 气流速度为0.45m/s时，单张滤膜阻力不大 于3.5kPa，抽取经高效过滤器净化的空气5 小时，每平方厘米滤膜的失重不大于 0.012mg。 • 采样效率高，空白值低，易洗脱 • 机械强度高、重量轻、成本低
优点: 静电作用强； 阻力小；耐酸碱；重量轻
毛面！光面！
憎水，吸湿性小；（不能采雾）
金属空白值低；
采样时选直立纤维多的一面为受尘面
13
聚氯乙烯滤膜缺点
不耐热：最高使用温度为65℃，
受热易发生卷曲； 样品处理困难： 水溶液不易浸润，加热又发生卷曲包裹颗粒物，难 以完全洗脱；
如用HClO4消解样品，常发生猛烈氧化、燃烧，既 损失样品，又不安全
++2第二章空气样品的采集--空气理化检验--2-2节详解
空气采样仪器
收集器
吸收管、 填充柱、 滤料等
采气动力
手抽气筒、 水抽气瓶、 电动抽气机 压缩空气吸引器
气体流量计
孔口流量计 转子流量计 皂膜流量计 湿式流量计
37
一、采气动力 (sampling power)
介绍： ▼手抽气筒 ▼水抽气瓶 ▼电动抽气机 ▼压缩空气吸引器(负压
引射器compressed air aspirator)
一、自动采样器技术要求
•整机：外观、各部件、标识、密闭性和绝缘性良好 •气路系统：进气管是聚四氟乙烯等惰性塑料 •流量控制：采样器标称流量0.18-0.22 L/min，转子流量计、 真空压力表的作用 •采样泵：产生负压 •温度控制：恒温采样、可调温度 •时间控制：24h定时采样功能、停电保证24h以上数据不丢 失、复电重启功能 •其他
3
4
5
气溶胶污染物的采样 二、滤料采样法 （sampling method with filter） 气密性要好!
图2-10 滤料采样夹
6
滤料采样法采样原理
• 抽气泵将空气样品抽入采样夹，空气中 的悬浮颗粒物被阻留在其中的滤料上
• 根据滤料上被采集污染物的质量和采样 体积，即可计算出空气中污染物的浓度
membrane）
又称为测尘滤膜。由聚氯乙烯纤维制成，它的纤维直
径介于滤纸植物纤维和玻璃纤维之间。厚度小于0.1mm
优点: 静电作用强；
毛面！光面！
憎水，吸湿性小；（不能采雾）
阻力小；耐酸碱；重量轻
金属空白值低；
采样时选直立纤维多的一面为受尘面
13
聚氯乙烯滤膜缺点
不耐热：最高使用温度为65℃， 受热易发生卷曲；
空气样品的采集,空气理化检验共154页
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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28
平行样品间的偏差（D）
D
ab ab
100%
2(a b)
a b
100%
2
a. b 分别为两个平行样品的测定值；
D＜20%，有效样品
D＞20%，无效样品。重采重测!
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29
如果周围环境对待测物浓度影响很大，导 致D＞20%，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量
•根据检验目的，选择采样点
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8
一、大气样品采样点的选择
（一）大气污染采样调查 大气污染是由
固定污染源和流动污染源 排放的污染物扩散造成的， 而污染物的扩散又直接与排放量、时间和空间 有关，受气象、季节、地形等因素的影响很大
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9
• 其中主要考虑两种影响因素 风向和风速的影响 废气排出高度(h)的影响
时间加权平均容许浓度
短时间接触容许浓度
最高容许浓度
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25
1．采样点的选择原则
• 选择有代表性的工作地点 应包括空气中有害物 质浓度最高的工作地点，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
果的平均值作为该房间的检测值
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32
第二节 气态污染物的采样方法
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33
两大类 直接采样法 浓缩采样法
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34
一、直接采样法 （direct sampling method）
• 直接采样法是将空气样品
直接采集在合适的空气收集器(air collector) 内再带回实验室分析。
采样时应在采样管的进气端 连接干燥管（如高氯酸镁、 烧碱石棉、氢氧化钾、氯化 钙等），以除去水分及CO2
14
污染源四周污染情况:
主风向的上风向较远处：
无污染区
主风向的下风向：
严重污染区
风向频率最小方向的下风向： 最轻污染区
其它方向：
轻度污染区
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15
• 各方位平均风速相差较大时, 必须考虑风向和风速的综合影响
用烟污强度系数（%） 来分析城镇污染源周围 受污染的地区和污染的程度
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51
2）多孔玻板吸收管 （fritted glass bubbler）
直型、U型两种
A 6Q H d υg
空气流经多孔玻板的微孔进入
吸收液，大气泡分散成许多小
气泡，使采样效率较气泡吸收
管明显提高
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52
• 通常用单管采样， • 采集对象：气体、蒸气，主！
轻 污
区西
轻北
污 区
西
北
污染源
轻 污
东
染 区
北
轻
东污
区
东
烟 最 小
烟%最大的风向
轻 污
西 南
区
南
南
轻
污
区
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18
污染源四周污染情况：
主风向的上风向较远处为无污染区 烟系最大风向的下风向为严重污染区 烟系最小风向的下风向为最轻污染区 其它方向为轻度污染区
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V抽真空=(6～10)V集气瓶
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40
4．真空采样法 （vacuum sampling method）
在实验室先抽真空， 至P瓶内＜133 Pa，关闭活塞。 现场慢慢打开活塞采气
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41
采样体积为：
Vs
Vb
P1 P2 P1
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30
1．采样点选择的原则
• 采样点应避开通风道和通风口， • 离墙壁距离应大于0.5 m • 点高原则上与人的呼吸带高度一致，相对
高度0.5～1.5 m
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31
2．采样点的数目
• 小于50 m2的房间：1～3个点； • 50～100 m2的房间：3～5个点； • 100 m2以上至少设5个点。 • 样点设在对角线上或梅花式均匀分布， • 当房间内有2个及以上采样点时，应取各点检测结
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49
（3）溶液吸收法常用的收集器
• 气泡吸收管、 • 多孔玻板吸收管、 • 冲击式吸收管 （用于气溶胶的采集）
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50
1）气泡吸收管
• 大型、小型两种 • 内管直径上大下小， • 外管上部直径较大 作用？ • 采集对象：气体、蒸气 • 方法：两管串联采样
42
直接采样法注意事项
1.容器呈惰性，不解吸、不吸附 2.尽快分析，
防渗漏、防与器壁反应 3.分析方法灵敏度不高时，
不能用集气法。
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43
二、浓缩采样法 （concentrated sampling method）
• 浓缩采样法是使大量的空气样品通过空气收集器， 将其中的待测物吸收、吸附或阻留，将低浓度的待 测物富集而被采集在收集器内
• 适用于采集 气体 的污染物
蒸气
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35
一、直接采样法 （direct sampling method） 特点
● 直接采样, c样品不变； ● V采样小，V采样由采样容器决定； ● t采样短，测定结果是瞬间
或短时间内的c平均
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36
直接采样法（容器法）又可分为: ★注射器采样法 ★塑料袋采样法 ★置换采样法 ★真空采样法
• 采样容器：塑料袋 • 容器要求：气密性好、死体积小于5%、
对样品不反应、不吸附、不渗漏 • 采气动力：注射器、手抽气筒 • 先清洗3－5次，再采样
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39
3．置换采样法 （substitution sampling method）
•容 器：采气管、采气瓶
•采样动力：100ml注射器、真空泵 •采样方法：送气置换、抽真空置换，
• 采样后再通过解吸或洗脱 供测定用。
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55
（3）填充柱的洗脱效率
• 一是热解吸：热解吸法常用于空气中 污染物的气相色谱分析。
• 二是溶剂洗脱：选用合适的溶剂和洗 脱条件，将被测物由填充柱中定量洗 脱下来进行分析
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56
• 洗脱效率（E）是指能够被热解吸或洗脱液洗脱下来 的被测物的量（m）占填充剂上采集的被测物总量 （M）的百分数。其计算公式为：
雾状和颗粒较小的烟状污染物 次！ 注：颗粒较大的烟、尘容易堵塞多孔玻
板的孔隙，不宜用多孔玻板吸收管采集
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53
2．固体填充柱采样法 (solid adsorbent sampling method)
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54
• 利用空气通过装有固体填 充剂的小柱时，空气中有 害物质被吸附或阻留在固 体填充剂上，浓缩！
22
2．功能分区布点法 3．同心圆布点法 4. 扇形布点法
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23
（四）采样时间和频率
采样时间
指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采 样时段。
采样频率
•系指在一定时间范围内的采样次数。
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24
• 2004年我国制定了工作场所空气中有害物 质监测的采样规范（GBZ 159－2004）， 包括：
风向
风速
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污 染 物 排 放 高 度
10
1．风向和风速的影响
• 各方位平均风速相差不大时, 只考虑风向的影响 用风向频率（%）来分析 城镇污染源 周围受污染的地区和污染的程度
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11
风向频率（%）：
在长期观测风向的记录中，从某个方位吹来 的风的重复次数(X)与各个方位吹来的风的 总次数(Y)的百分比。
烟污强度
系数百分比 11.6 7.4 16.3 10.2 27.9 7.0 10.2 9.3
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13
主风向
风向频率 烟污强度系数
主风向的下风向
主风向的上风向较远处
轻 污
区西
轻北
污 区
西
无污染区
最
轻
污
北
东
染 区
北
污染源
轻
东污
区
东
轻 污
西 南
区
南
南
轻
污
区
严重污染区
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E m 100% M M
m
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57
3．低温冷凝浓缩法（冷阱法）
• 先用致冷剂将固体吸附剂降温， 常用的致冷剂有
冰-盐水（-10℃），干冰-乙醇（-72℃） 液氮-乙醇（-117℃），液氮（-196℃）
1.干燥管
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58
采样管做成U型或蛇型， 插入冷阱中
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6
各区域污染严 重程度如何？
应在什么地 点采样？
应在什么时 候采样？
应用什么方 法采样？
西北
西方 区域
西
西南
北方区域
北
污染源