空气样品的采集

北
应在什么地 点采样？ 应在什么时 候采样？
应用什么方 法采样？
西方 区域
西北
西 西南 南
南方区域
东北
污染源
东 东南
东方 区域
应该采多少体积？ 采样效率好不好？
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•采集空气样品的地点
称为采样点（sampling site） •根据检验目的，选择采样点
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采样点的设置
（一）环境空气质量监测的采样点设置 依据《环境空气质量监测规范（试行）》 （二）室内空气质量评价采样点的设置 依据《室内空气质量标准》 （三）工作场所空气污染状况调查 依据《工作场所空气中有害物质监测的采样 规范》
其它方向： 轻度污染区
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• 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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Leabharlann Baidu
某方位的风向频率 % 烟污强度系数＝ m / s 该方向的平均风速
某方位烟污强度系数 100 %＝ 烟污强度系数 各方位烟污强度系数总 和
吸收
阻留
吸附
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（一）有动力浓缩采样法
根据吸收介质的不同，又分为： •溶液吸收法
•固体填充柱采样法
•低温冷凝浓缩法等
吸收介质不同
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1．溶液吸收法 （solution absorption method）
利用空气中待测物
能迅速溶解于吸收液中
或能与吸收剂迅速发生化学反应
而被采集。
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（1）溶液吸收的原理：
第二章 空气样品的采集
1
目 录
1 采样点的选择 2 气态污染物的采样方法
3 气溶胶污染物的采样方法 5 自动化采样方法
4 两种污染物同时采样方法 4 6 8
采样仪器
复习思考题
2
7 最小采气量和采样效率
第一节 采样点的选择
3
卫生检验工作分为 两大部分
采样：保证空气样品(air sample)
代表性（真实、可靠）
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直接采样法（容器法）又可分为:
★塑料袋采样法 ★注射器采样法 ★置换采样法 ★真空采样法
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1．塑料袋采样法 (sampling method using plastic bag)
• 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
（三）采样布点方法 1. 网格布点法（等距方格法）
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2．模式模拟计算布点法 3．功能分区布点法 4．同心圆布点法
5. 扇形布点法
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（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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二、工作场所采样点的选择
1．工作场所空气污染调查采样 • 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： 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
• 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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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
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2）多孔玻板吸收管 （fritted glass bubbler） 直型、U型两种
空气流经多孔玻板的微孔进入
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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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采样体积为：
P1 P2 V Vb P1
V: 实际采样体积，mL Vb：集气瓶体积，mL P1：采样时采样点的大气压力，kPa P2：集气瓶内的剩余压力，kPa
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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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二、浓缩采样法 （concentrated sampling method）
浓缩采样法是大量空气样品通过空气收集器时，其中 的待测物被吸收、吸附或阻留，富集在收集器内的采 样方法。
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。
采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，应取各点检测结果的平均 值作为该房间的检测值。
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3．采样时间和频率
• 采样前至少关闭门窗4h • 年平均浓度至少连续或间隔采样3个月
• 日平均浓度至少连续采样18h
• 8h平均浓度至少连续采样6h
• 1h平均浓度至少连续采样45min
四、工作场所空气样品采样点的选择
1．采样点选择的原则
• 采样点要考虑现场的平面布局和立体布局，高层 建筑物的立体布点应有上、中、下三个检测平面， 分别在三平面布点；
• 采样点应避开人流通风道和通风口，距离墙壁
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待测气体在溶液中的吸收速度： v=AD(cg-cl)
v：气体吸收速度 A：气液接触面积 D：气体的扩散系数 Cg：平衡时气相中待测组分的浓度 Cl：平衡时液相中待测组分的浓度
cl=0, v=ADcg
A ,v
空气样品是以气泡状通过吸收液的，
气-液接触的总面积A为：
6Q H A d υg
• 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（一般离地面1.5m左右）。
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• 采样点应设在工作地点的下风向，远离排气口， 远离可能产生涡流的地点。
• 在评价工作场所防护设备的防护效果时，应根据 设备的情况选定采样点。
（2）采样点的数量 （3）采样时间和采样频率 • 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。 • 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。
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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• 通常用单管采样 • 采集对象：气体、蒸气，主！
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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风向
风速
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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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。
X 风向频率 (%) 100 Y
其它方向为轻度污染区
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2．废气排出高度(h)的影响
h1: 烟囱高度 h2：烟气上升高度
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废气经烟囱排出时： h值越大， 严重污染区距污染源越远， 否则，
严重污染区距污染源越近。
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（二）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） 1. 采样点应设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检测范围，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，人口密度及污 染源超标地区，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. 采样点的周围应开阔。 5. 根据检测目的确定采样高度。
0.5～1m，高度0.8～1.2 m；
• 可采用交叉、斜线或梅花式方法布点。
2．采样点数量和高度
3．采样时间和采样频率
• 开展发证监测和复证监测时，要监测1天，上、下
午晚上各采样一次或在营业前、中和结束前各采
样一次； • 开展经常性卫生监测时，只进行一次性监测或营 业高峰时间内监测一次； • 开展公共场所卫生学评价时，要连续监测3天。 以上监测每次都应采集平行样品！
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表2-1 风向频率和烟污强度系数 指标
风向频率％ 平均风速 m/s 烟污强 度系数 烟污强度
系数百分比
北 东北 东 东南 南 西南 西 西北
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6 2.5
8 5 1.6
7 2 3.5
11 5 2.2
12 2 6.0
6
4 1.5
13 6 2.2
12 6 2.0
11.6 7.4 16.3 10.2 27.9 7.0 10.2 9.3
Q：采气流量 H：吸收管的液体高度 vg：气泡速度 d：气泡平均直径
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（2）吸收液的选择：
▲溶解度大 ▲反应速度快 ▲稳定时间长 ▲吸收液的成分对分析测定无影响 ▲价廉、易得、无毒无害 ▲最理想的吸收液：边吸收，边显色 ▲常用的吸收液有水、水溶液或有机溶剂等
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（3）溶液吸收法常用的收集器
• 气泡吸收管
超限倍数
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现场调查主要包括：
①了解工作过程中会使用的化学物质 ②了解工作流程 ③了解劳动者的工作状况 ④了解工作场所的卫生状况、环境条件、卫生 防护设施及其使用情况、个人防护设施及使用 状况
2．采样点的选择 （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。
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主风向
主风向的上风向较远处 无污染区 最
轻 污 区 轻 污 区 轻 污 区
风向频率
北 西 北 西
西 南
污染源
东 北 东
轻 污 染 区 轻 污 区
烟污强度系数
东 南
南
严重污染区
主风向的下风向
轻 污 区
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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
一、环境空气样品采样点的选择
（一）环境空气污染采样调查
环境空气污染是由
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。
10
• 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
污 染 物 排 放 高 度
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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。
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三、室内空气样品采样点的选择
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 • 采样点高度原则上与人的呼吸带高度一致， 相对高度0.5～1.5 m
• 先清洗3－5次，再采样
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2.注射器采样法 （syringe sampling method）
采集现场空气样品，将进气口套上 塑料帽 或橡皮帽密封运输、保存时， 应始终保持进气端朝下，以防外界 气体渗入。
×
46
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， V抽真空=(6～10)V集气瓶
第二节 气态污染物的采样方法
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两大类
直接采样法
浓缩采样法
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一、直接采样法（集气法） （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。 • 适用于采集 的污染物
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气体
蒸气
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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采样时， 每个采样点都要 平行采样(采集平行样品) 相同条件 同一台采样器 两进气口相距5~10cm 同时采集两份样品
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平行样品间的偏差（D）
a b 2(a b) D 100% 100% ab a b 2
a，b 分别为两个平行样品的浓度值； D＜20%，有效样品 D＞20%，无效样品。重采重测!
检验（测定）：保证结果准确
4
空气样品特点 流动性和易变性， 受气象因素影响大，待测物质种类多、 含量低、浓度变化快。
5
采样前必须做好以下工作：
对现场进行调查研究后 ★选采样点 ★选采样时间 ★选采样方法 ★选采样仪器 ★计算最小采气量（采多少体积） ★计算采样效率
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各区域污染严 重程度如何？
北方区域
一个地区受污染的程度
与风向频率成正比,与风速成反比,
用烟污强度系数来衡量
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严重污染区
轻 污 区 轻 污 区 轻 污 区 烟%最大的风向
风向频率
北
西 北 西 西 南
污染源
东 北 东 东 南
最 轻 污 染 区 轻 污 区 轻 污 区
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烟污强度系数
烟 最 小
南
污染源四周污染情况：
主风向的上风向较远处为无污染区 烟系百分比最大风向的下风向为严重污染区 烟系百分比最小风向的下风向为最轻污染区