第六節(jié)最小采氣量和采樣效率

第六節(jié)最小采氣量和采樣效率第一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五一、最小采氣量最小采氣量（minimumsamplingvolume）是指當(dāng)空氣中待測有害物質(zhì)的濃度為其最高容許濃度值時(shí)，保證所采用的分析方法能夠檢出所需采集的最小空氣體積。它與國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的待測有害物質(zhì)的最高容許濃度值、分析方法的靈敏度以及分析時(shí)所用的樣品量有關(guān)。第二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五當(dāng)空氣中有害物質(zhì)的濃度低于國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的最高容許濃度時(shí)，采氣量對分析結(jié)果有很大的影響。如采氣量足夠大，就可以測出陽性結(jié)果；反之，就不能檢出。對于不能檢出的結(jié)果有兩種可能，一種可能是空氣中被測有害物質(zhì)的濃度很低，不能檢出；另外一種可能是由于采集空氣樣品量太少，沒有達(dá)到分析方法靈敏度所要求的采集量。為了避免后一種情形的出現(xiàn)，在空氣理化檢驗(yàn)采樣時(shí)提出了最小采氣量的要求。第三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五空氣樣品的最小采氣量的計(jì)算如下：式中，Vmin為最小采氣量，L；s為分析方法的測定下限，g；T為被測物質(zhì)在空氣中的最高容許濃度，mg/m3；a為樣品溶液的總體積，ml；b為分析時(shí)所取樣品溶液的量，ml。第四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五例如，用酚試劑分光光度法測定大氣中的甲醛濃度，方法的檢出限為0.05μg/5ml。用10ml含酚試劑的水溶液作吸收液，測定時(shí)取5ml樣液分析。大氣中甲醛的最高容許濃度（一次）為0.05mg/m3。根據(jù)上式可計(jì)算得出最小采氣量為4L。第五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五在實(shí)際工作中，如果采樣現(xiàn)場空氣中被測有害物質(zhì)的濃度較高時(shí)，可相應(yīng)減少采氣量，這樣不僅可以減少采樣時(shí)間，還可以避免樣品溶液在分析時(shí)多次稀釋帶來的誤差。如果采樣現(xiàn)場空氣中有害物質(zhì)的濃度很低，但要求測出其低于最高容許濃度的具體數(shù)值時(shí)，則應(yīng)采集的空氣樣品量大于按上式計(jì)算的最小采氣量。第六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五二、采樣效率及其評(píng)價(jià)方法采樣效率（samplingefficiency）是指在某一采樣方法規(guī)定的條件下（如采樣流量、被采集物質(zhì)濃度、采樣溫度和采樣時(shí)間等）所采集到待測物的量占其總量的百分?jǐn)?shù)。第七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五采樣效率受多種因素的影響，在選擇采樣方法或建立新的采樣方法時(shí)必須確定其采樣效率。在空氣污染物分析中，采樣方法的采樣效率應(yīng)高于90%，如采樣效率過低，將對測定結(jié)果產(chǎn)生較大影響。由于空氣中待測物的存在狀態(tài)不同，因而采樣效率的評(píng)價(jià)方法也不一樣。第八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五（一）氣體和蒸氣態(tài)污染物采樣效率的評(píng)價(jià)方法采集空氣中氣體和蒸氣狀態(tài)污染物常用溶液吸收法或固體吸附劑采樣法，可用以下方法來評(píng)價(jià)其采樣效率。第九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五1．絕對評(píng)價(jià)法以標(biāo)準(zhǔn)氣體為樣品，用所選的采樣方法采集標(biāo)準(zhǔn)氣體后，測定。根據(jù)測定濃度c和標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度c0計(jì)算采樣效率，即這種評(píng)價(jià)方法雖然比較理想，但由于標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制比較麻煩，花費(fèi)也比較大，往往在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。第十頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五2．相對評(píng)價(jià)法將兩個(gè)或三個(gè)收集器串聯(lián)起來采樣，分別測定各收集器中待測物的質(zhì)量，則第一個(gè)收集器的采樣效率為式中，m1、m2、m3分別為第一、二、三個(gè)收集器中待測物的質(zhì)量第十一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五相對評(píng)價(jià)法用這種方法評(píng)價(jià)采樣效率，要求第二、三個(gè)收集器中待測物的質(zhì)量與第一個(gè)收集器相比是極小的，這樣三個(gè)收集器中待測物的質(zhì)量之和就接近待測物的總量。有時(shí)需要串聯(lián)更多的收集器采樣，以保證各收集器中待測物的質(zhì)量之和更加接近待測物總量。第十二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五（二）氣溶膠狀態(tài)污染物采樣效率的評(píng)價(jià)方法空氣中氣溶膠狀態(tài)污染物主要采用濾料采樣法，其采樣效率的表示方法有兩種。①是顆粒采樣效率以采集到的氣溶膠顆粒數(shù)占其總顆粒數(shù)的百分?jǐn)?shù)表示；②是質(zhì)量采樣效率以采集到的氣溶膠質(zhì)量占其總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。這兩種表示方法結(jié)果不一致，通常質(zhì)量采樣效率大于顆粒采樣效率。常用的表示方法是質(zhì)量采樣效率，因其簡便易行。

第十三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五濾料的采樣效率一般采用相對評(píng)價(jià)方法。可用一個(gè)已知采樣效率很高的方法與被評(píng)價(jià)濾紙或?yàn)V膜同時(shí)采樣，通過比較得出其采樣效率。顆粒采樣效率常用一個(gè)靈敏度很高的顆粒計(jì)數(shù)器測量空氣樣品進(jìn)入濾料前和通過濾料后的顆粒數(shù)來計(jì)算。第十四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五三、影響采樣效率的主要因素1．采集器

采集器的選擇對采樣效率影響很大。以氣態(tài)和蒸氣態(tài)存在的有害物質(zhì)，以分子狀態(tài)存在于空氣中，若用濾紙或?yàn)V膜采集，則采樣效率很低；而用溶液吸收法或適當(dāng)?shù)脑噭┙n濾紙（膜）采樣則有較高的采樣效率；以氣溶膠形式存在的污染物，用固體吸附采集法可獲得很高的采樣效率，而用氣泡吸收管或多孔玻板吸收管采樣，則易發(fā)生堵塞致使采樣效率低。第十五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五2．吸收液或固體吸附劑一般要求所選用的吸收劑對空氣中的有害物質(zhì)的溶解度高、化學(xué)反應(yīng)速度快，與之能生成穩(wěn)定的物質(zhì)而防止其變質(zhì)。固體吸附劑應(yīng)該阻留率大，并能使被吸附的待測物定量解吸。選擇合適的吸收液或固體吸附劑直接影響采樣效率。在選擇采樣效率高的吸收液或固體吸附劑時(shí)，還應(yīng)該考慮到采樣后所生成的化合物對測定方法是否有影響。第十六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五3．采樣速度不同的采集器應(yīng)采用不同的采樣速度，如用氣體吸收管采集空氣中的氣體污染物，采樣速度一般為0.1～2L/min，若采樣速度太快，則待測空氣污染物來不及被吸收液吸收或反應(yīng)就被抽走，導(dǎo)致采樣效率下降。而用濾紙、濾膜法采集氣溶膠時(shí)則應(yīng)采用較大的流速，由于懸浮顆粒物本身的重力作用而向下沉降，只有當(dāng)采樣流速能克服其重力的沉降時(shí)，顆粒物才能進(jìn)入采集器而被采集。第十七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五4．其它因素采樣時(shí)還必須考慮氣象因素的影響，如氣溫、濕度等。如在氣溫較高時(shí)，低沸點(diǎn)的氣態(tài)或蒸氣態(tài)污染物，易發(fā)生揮發(fā)或蒸發(fā)等損失，可通過降低采集器和吸收液的溫度（冷阱法）以提高采樣效率。如果采樣現(xiàn)場的溫度過高（＞55℃），則不能使用聚氯乙烯濾膜采集該工作場所空氣中的顆粒物，否則濾膜變形，采樣效率降低。第十八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五復(fù)習(xí)思考題1．根據(jù)空氣理化檢驗(yàn)的目的，怎樣正確選擇采樣點(diǎn)？2．什么是主導(dǎo)風(fēng)向和煙污強(qiáng)度系數(shù)？3．采樣方法可分為哪幾類？選擇采樣方法的依據(jù)是什么？4．同時(shí)采集以氣態(tài)和氣溶膠兩種狀態(tài)存在的空氣污染物可以采用哪些方法？5.通常使用的氣態(tài)污染物收集器有哪些種類？其適用范圍如何？第十九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五6．什么是穿透容量和最大采氣量？7．用于空氣