李越+陳永秀+楊帆
摘要:空氣的主要成分包括N2、O2和Ar,其中N2為78.08%,O2為20.94%,Ar為0.934%,三種氣體約占空氣體積的99.94%。其余氣體屬微量成分,僅占空氣的0.06%。社會生產(chǎn)中,人類大肆排放各種污染物,導(dǎo)致空氣中有害污染物濃度增加,當(dāng)超出大自然自我凈化能力時,這些有害污染物便會給人類的生命及環(huán)境產(chǎn)生不良影響。
關(guān)鍵詞:環(huán)境空氣;采樣系統(tǒng)
對空氣的污染包括無機(jī)氣體的污染和有機(jī)氣體污染。其中NH3、Cl2、NOX、SOX等是主要的無機(jī)氣體污染物。有機(jī)氣態(tài)污染物大體上分為揮發(fā)性有機(jī)物和半揮發(fā)性有機(jī)物,主要包括:烷烴類、烯烴類、苯系物、鹵代烴類、醛類、酮類等。本文將環(huán)境監(jiān)測中常見環(huán)境空氣項的采樣注意事項做總結(jié)歸納。
1.二氧化硫
對空氣中SO2的測定主要使用甲醛緩沖溶液吸收—鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法。采樣分為短時間采樣和24h連續(xù)采樣。其中短時間采樣為:在對空氣中SO2濃度初步分析的基礎(chǔ)上,使用裝有10ml吸收液的U型玻板吸收管在23~29℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的采樣操作。24h連續(xù)采樣指使用裝有50ml吸收液的多孔玻板吸收瓶在23~29℃單位內(nèi)進(jìn)行24h不間斷采用操作。溫度在23-29℃范圍內(nèi)二氧化硫的吸收率為100%;24h連續(xù)采樣操作中,為防止雨雪的進(jìn)入,使用聚乙烯漏斗或倒置的玻璃瓶作為進(jìn)氣口。同時,保證所用的進(jìn)氣導(dǎo)管的吸附性小、內(nèi)壁光滑,可考慮使用聚四氟乙烯管。另外,為防止光的干擾,使用絕緣材料保護(hù)導(dǎo)氣管外部,吸收瓶和進(jìn)氣口間導(dǎo)管的長度應(yīng)控制在6m以內(nèi),不宜過長。為防止積水,導(dǎo)氣管不能打結(jié)、彎曲。導(dǎo)氣管應(yīng)定期清洗,以除去塵埃及霧滴。導(dǎo)氣管使用前用(1+4)鹽酸溶液、水、乙醇依次沖洗,通清潔、干燥空氣吹干備用。采樣管上端裝一防護(hù)罩,以防雨雪和粗大塵粒隨空氣一起吸入。在采集、運(yùn)輸、貯存環(huán)節(jié),應(yīng)做好樣品的避光工作。當(dāng)溫度超過30℃時,無法當(dāng)天測定樣品,應(yīng)及時將其貯存在冰箱中。
2.二氧化氮
對空氣中NO2的測定主要使用鹽酸萘乙二胺分光光度法,依據(jù)時間長短分為短時間采樣、長時間采樣,其中短時間采樣不超過1h,具體操作為:使用內(nèi)裝10.0ml吸收液的棕色多孔玻板吸收瓶,對吸收液液面位置進(jìn)行標(biāo)記處理后,在0.4L/min的流量下,采集6~24L的環(huán)境空氣。長時間采樣的時間一般控制在24h內(nèi),具體操作為:使用內(nèi)裝25.0ml或50.0ml的大型棕色多孔玻板吸收瓶,確保液柱至少為80mm,將吸收液的位置進(jìn)行標(biāo)記后,在20±4℃溫度條件下,以0.2L/min的流量,采樣環(huán)境空氣288L。短時間采用,玻板阻力范圍在4~5kPa,氣泡經(jīng)玻板后應(yīng)保證其均勻分布;長時間采樣玻板的阻力在5~6kPa范圍,也應(yīng)保證氣泡經(jīng)玻板后均勻分散。使用采樣瓶前后,應(yīng)注重其采樣效率的測定。串聯(lián)起來兩支吸收瓶,對環(huán)境空氣進(jìn)行采集,當(dāng)?shù)谝恢掌康腘O2濃度為0.4ug/ml時應(yīng)停止采樣。為防止采樣作業(yè)臭氧的干擾,可將15~20m長的硅橡膠管串聯(lián)在吸收瓶入口位置,以保證NO2測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3.一氧化碳
測定環(huán)境空氣中一氧化碳的方法是非分散紅外吸收法。用雙聯(lián)球或小型采樣泵將現(xiàn)場空氣抽入采氣袋中,用現(xiàn)場空氣清洗采氣袋3- 4次,采氣500ml,關(guān)緊進(jìn)氣口。
4.氟化物
使用濾膜-氟離子選擇電極法對環(huán)境空氣中的氟化物進(jìn)行測定,其中膜是5um孔徑的乙酸-硝酸纖維微孔濾膜,直徑和采樣器的采樣頭配套。采樣操作前,在磷酸氫二鉀浸漬液中浸濕濾膜,當(dāng)浸漬液浸漬4~5張膜后及時進(jìn)行更換,瀝干后在無氟、干凈的大張定性濾紙上進(jìn)行攤放;在無氟40℃以下的環(huán)境下進(jìn)行烘干處理,而后放進(jìn)塑料盒中,封閉完成后存放在無干燥劑的干燥器中。另外,應(yīng)對各批醋酸纖維濾膜做空白實驗,確保空白濾膜的氟含量每張不能超過1ug。采樣操作時,將兩張磷酸氫二鉀浸漬濾膜裝進(jìn)濾膜夾中,彼此間隔2~3mm,在100- 120L/min流量條件下進(jìn)行采樣操作,認(rèn)真做好采樣記錄工作。采樣結(jié)束后,使用干凈鑷子取出樣品,對折后放進(jìn)塑料袋,密封后帶回實驗室,存放在干燥器中,為保證結(jié)果準(zhǔn)確性,分析過程不能超過六周。
5.氨氣
測定環(huán)境空氣中氨氣的方法是納氏試劑分光光度法。氨氣的采樣系統(tǒng)由采樣管、吸收瓶、流量測量裝置和抽氣泵等組成。環(huán)境空氣采樣用內(nèi)裝10吸收液的大型氣泡吸收管,以0.5- 1.0L/min流量,采氣至少45min。采樣管材質(zhì)應(yīng)選用玻璃或聚四氟乙烯,其他材質(zhì)采樣管對氨氣有吸附。采樣前,裝好吸收液的采樣管應(yīng)密封并避光保存。樣品采集好后應(yīng)及時進(jìn)行分析,如不能及時分析應(yīng)在2~5℃溫度下冷藏,時間為一周。同時,為防止采樣管中的吸收液污染,運(yùn)輸、貯存環(huán)節(jié)應(yīng)加強(qiáng)管理,防止采樣管倒置或傾斜,并做好采樣管密封接頭的密封工作。
6.氯化氫
測定環(huán)境空氣中硫化氫的方法是硫氰酸汞分光光度法。采集環(huán)境空氣樣品時,將0.3um的濾膜裝在濾膜夾內(nèi),后面串聯(lián)兩支各裝5ml吸收液的吸收管,以1L/min流量采氣30- 60min。濾膜夾、第一、第二吸收管間的連接禁止使用乳膠管,而應(yīng)使用聚乙烯塑料管、聚四氟乙烯,以內(nèi)接外套法進(jìn)行連接,具體操作為:將塑料管插入吸收管管口和濾膜夾出口,使用聚四氟乙烯膠帶纏好,而后將一小段硅橡膠管套在接口處。樣品帶回后不能在當(dāng)天進(jìn)行測定,應(yīng)進(jìn)行密封處理后在置于2~5℃溫度的冰箱中,注意保存時間應(yīng)控制在48h以內(nèi)。
7.甲醛
測定環(huán)境空氣中甲醛的方法是乙酰丙酮分光光度法。甲醛的采樣系統(tǒng)由采樣引氣管、采樣吸收管和空氣采樣器串聯(lián)組成。吸收管體積為50ml或125ml,吸收液裝液量分別為20ml或50ml,以0.5- 1.0L/min的流量,采氣5- 20min。環(huán)境空氣采樣時用一個沒裝5.0ml吸收液的氣泡吸收管,以0.5L/min流量采樣10L。采集好的樣品于2- 5℃貯存,2天內(nèi)分析完畢,以防止甲醛被氧化。日光照射能使甲醛氧化,因此在采樣時選用棕色吸收管,在樣品運(yùn)輸和存放過程中,都應(yīng)采取避光措施。
以上是對環(huán)境空氣監(jiān)測中一些常見因子采樣方法的簡述和注意事項的匯總,根據(jù)采樣方法的變更或者實際情況的不同,在工作中可作出調(diào)整。
參考文獻(xiàn)
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