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）是指當空氣中待測有害物質的濃度為其最高容許濃度值時，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)生標準中規(guī)定的待測有害物質的最高容許濃度值、分析方法的靈敏度以及分析時所用的樣品量有關。,當空氣中有害物質的濃度低于國家衛(wèi)生標準的最高容許濃度時，采氣量對分析結果有很大的影響。如采氣量足夠大，就可以測出陽性結果；反之，就不能檢出。 對于不能檢出的結果有兩種可能，一種可能是空氣中被測有害物質的濃度很低，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)，在空氣理化檢驗采樣時提出了最小采氣量的要求。,空氣樣品的最小采氣量的計算如下：,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為分析時所取樣品溶液的量，ml。,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0.05 g/5ml。用10 ml含酚試劑的水溶液作吸收液，測定時取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)上式可計算得出最小采氣量為4 L。,在實際工作中，如果采樣現(xiàn)場空氣中被測有害物質的濃度較高時，可相應減少采氣量，這樣不僅可以減少采樣時間，還可以避免樣品溶液在分析時多次稀釋帶來的誤差。如果采樣現(xiàn)場空氣中有害物質的濃度很低，但要求測出其低于最高容許濃度的具體數(shù)值時，則應采集的空氣樣品量大于按上式計算的最小采氣量。,二、采樣效率及其評價方法,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、被采集物質濃度、采樣溫度和采樣時間等）所采集到待測物的量占其總量的百分數(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高于90%，如采樣效率過低，將對測定結果產(chǎn)生較大影響。 由于空氣中待測物的存在狀態(tài)不同，因而采樣效率的評價方法也不一樣。,（一）氣體和蒸氣態(tài)污染物采樣效率的評價方法,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，可用以下方法來評價其采樣效率。,1絕對評價法,以標準氣體為樣品，用所選的采樣方法采集標準氣體后，測定。根據(jù)測定濃度c和標準氣體的濃度c0計算采樣效率，即,這種評價方法雖然比較理想，但由于標準氣體的配制比較麻煩，花費也比較大，往往在實際應用中受到限制。,2相對評價法,將兩個或三個收集器串聯(lián)起來采樣，分別測定各收集器中待測物的質量，則第一個收集器的采樣效率為,式中，m1、m2、m3分別為第一、二、三個收集器中待測物的質量,相對評價法,用這種方法評價采樣效率，要求第二、三個收集器中待測物的質量與第一個收集器相比是極小的，這樣三個收集器中待測物的質量之和就接近待測物的總量。有時需要串聯(lián)更多的收集器采樣，以保證各收集器中待測物的質量之和更加接近待測物總量。,（二）氣溶膠狀態(tài)污染物采樣效率的評價方法,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)的百分數(shù)表示； 是質量采樣效率 以采集到的氣溶膠質量占其總質量的百分數(shù)表示。 這兩種表示方法結果不一致，通常質量采樣效率大于顆粒采樣效率。常用的表示方法是質量采樣效率，因其簡便易行。,濾料的采樣效率一般采用相對評價方法。可用一個已知采樣效率很高的方法與被評價濾紙或濾膜同時采樣，通過比較得出其采樣效率。 顆粒采樣效率常用一個靈敏度很高的顆粒計數(shù)器測量空氣樣品進入濾料前和通過濾料后的顆粒數(shù)來計算。,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，以分子狀態(tài)存在于空氣中，若用濾紙或濾膜采集，則采樣效率很低；而用溶液吸收法或適當?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空氣中的有害物質的溶解度高、化學反應速度快，與之能生成穩(wěn)定的物質而防止其變質。固體吸附劑應該阻留率大，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，還應該考慮到采樣后所生成的化合物對測定方法是否有影響。,3采樣速度,不同的采集器應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，則待測空氣污染物來不及被吸收液吸收或反應就被抽走，導致采樣效率下降。而用濾紙、濾膜法采集氣溶膠時則應采用較大的流速，由于懸浮顆粒物本身的重力作用而向下沉降，只有當采樣流速能克服其重力的沉降時，顆粒物才能進入采集器而被采集。,4其它因素,采樣時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，低沸點的氣態(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。,復習思考題,1根據(jù)空氣理化檢驗的目的，怎樣正確選擇采樣點？ 2什么是主導風向和煙污強度系數(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？,6什么是穿透容量和最大采氣量？ 7用于