最小采氣量和采樣效率.ppt

第六節(jié) 最小采氣量和采樣效率,一、最小采氣量,最小采氣量（minimum sampling volume）是指當(dāng)空氣中待測(cè)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(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的待測(cè)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)。,當(dāng)空氣中有害物質(zhì)的濃度低于國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的最高容許濃度時(shí)，采氣量對(duì)分析結(jié)果有很大的影響。如采氣量足夠大，就可以測(cè)出陽(yáng)性結(jié)果；反之，就不能檢出。 對(duì)于不能檢出的結(jié)果有兩種可能，一種可能是空氣中被測(cè)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(méi)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。,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(cè)定下限，g；T為被測(cè)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。,例如，用酚試劑分光光度法測(cè)定大氣中的甲醛濃度，方法的檢出限為0.05 g/5ml。用10 ml含酚試劑的水溶液作吸收液，測(cè)定時(shí)取5 ml樣液分析。大氣中甲醛的最高容許濃度（一次）為0.05 mg/m3。根據(jù)上式可計(jì)算得出最小采氣量為4 L。,在實(shí)際工作中，如果采樣現(xiàn)場(chǎng)空氣中被測(cè)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(lái)的誤差。如果采樣現(xiàn)場(chǎng)空氣中有害物質(zhì)的濃度很低，但要求測(cè)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。,二、采樣效率及其評(píng)價(jià)方法,采樣效率（sampling efficiency）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(cè)物的量占其總量的百分?jǐn)?shù)。,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(guò)低，將對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大影響。 由于空氣中待測(cè)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。,（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(lái)評(píng)價(jià)其采樣效率。,1絕對(duì)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(cè)定。根據(jù)測(cè)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。,2相對(duì)評(píng)價(jià)法,將兩個(gè)或三個(gè)收集器串聯(lián)起來(lái)采樣，分別測(cè)定各收集器中待測(cè)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(cè)物的質(zhì)量,相對(duì)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(cè)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(cè)物的質(zhì)量之和就接近待測(cè)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(cè)物的質(zhì)量之和更加接近待測(cè)物總量。,（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。 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； 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(jiǎn)便易行。,濾料的采樣效率一般采用相對(duì)評(píng)價(jià)方法?？捎靡粋€(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(guò)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(cè)量空氣樣品進(jìn)入濾料前和通過(guò)濾料后的顆粒數(shù)來(lái)計(jì)算。,三、影響采樣效率的主要因素,1采集器 采集器的選擇對(duì)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。,2吸收液或固體吸附劑,一般要求所選用的吸收劑對(duì)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(cè)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(duì)測(cè)定方法是否有影響。,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0.12 L/min，若采樣速度太快，則待測(cè)空氣污染物來(lái)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。,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(guò)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(chǎng)的溫度過(guò)高（55），則不能使用聚氯乙烯濾膜采集該工作場(chǎng)所空氣中的顆粒物，否則濾膜變形，采樣效率降低。,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(lèi)？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(lèi)？其適用范圍如何？,6什么是穿透容量和最大采氣量？ 7用于