空氣中有害物質的測量

第5章空氣中有害物質的測量室內環(huán)境包括居住、辦公、學習、醫(yī)療、娛樂、體育、交通工具等人們生活、工作、社交和活動的密閉場所。

人們約有80％以上的時間是在室內度過的。良好的空氣質量直接影響人們的舒適感覺、工作效率以及人體健康。1個人1天要呼吸2萬多次，與環(huán)境交換1萬多升氣體。我們可以選擇無污染的水和食物，卻無法選擇所呼吸的室內空氣空氣質量與人體健康——息息相關第0節(jié)為什么要研究建筑的空氣環(huán)境隨著城市人們生活水平的不斷提高，各種裝飾裝修材料、家具和日用化學品大量進入室內，使室內污染物的來源和種類增多，造成室內空氣污染程度在室外空氣污染的基礎上更加重了一層。為了節(jié)約能源，現(xiàn)代建筑物的密閉性增加，新風量不足，使得室內污染物不能及時排出室外，在室內存留、蓄積，造成室內空氣質量惡化。

密閉建筑——病態(tài)建筑綜合癥

(SBS－SickBuildingSyndrome)：

現(xiàn)代都市病癥狀：頭痛、惡心疲乏，萎靡不振粘膜有刺激感（眼紅、流淚、咽干等）易感冒患哮喘或其它呼吸道疾病病態(tài)建筑綜合癥起因室內空氣環(huán)境是人們接觸最頻繁的環(huán)境室內污染物增多：燃料消耗量、化工產品品種、建筑材料品種增多為了減少空調采暖能耗，建筑物密閉程度增加

NIOSH(美國國立勞動安全衛(wèi)生研究所)1987年發(fā)表的對484所辦公建筑物的調查結果WHC(加拿大衛(wèi)生和福利機構)1990年發(fā)表的對1362所辦公建筑物的調查結果IndoorAirQuality室內空氣質量管理體系室內空氣質量監(jiān)測和室內空氣質量標準是室內空氣質量管理的基石。通過室內空氣質量監(jiān)測確定室內空氣污染物的濃度，研究在該濃度下是否對健康造成危害，確定室內空氣污染物可接受的效應水平，從而制定室內空氣質量標準，最大限度的保護公眾免受室內空氣污染物的危害。國家質檢總局、衛(wèi)生部、國家環(huán)?？偩钟?002年11月19日聯(lián)合發(fā)布了GB/T18883-2002《室內空氣質量標準》，并于2003年3月1日起正式實施。3－9第一節(jié)室內空氣污染物來源室外來源在室人員粉塵、SO2、NOX、COX、O3等大氣污染軍團菌、機油、苯、不潔水噴淋家電設備氡等有害物質放射室內來源(除人員)香煙通風、漏風等化工產品(建材,家具等)生物性污染空調系統(tǒng)設計管理不當甲醛、苯、氡等建筑、土壤等細菌、塵螨等電磁輻射燃燒設備COX、NOX、O2消費、H2O、粉塵,臭氣CO2/H2O/O2消費、粉塵、細菌、體臭等呼吸、出汗、運動室內空氣污染物來源

之一：室外污染室內空氣污染物來源

之二：室內污染室內空氣污染物來源

之三：人員污染新鮮空氣與人體呼氣的成分(體積%)成分N2,O2,CO2

其它

新鮮空氣78.0320.990.03人體呼氣79.1-80.014.5-18.53.5-5.0若干氣味：汗液蒸發(fā)、呼吸、有機物排泄、微生物分解、氨氣等衣服上的灰塵、細菌煙草的煙氣：VOC和CO

CO2：新陳代謝volatileorganiccompounds第二節(jié)室內主要空氣污染物及其危害懸浮顆粒物： TSP、PM10、PM2.5、…… 微生物（病毒、細菌、塵螨）氣體污染物氡

CO2、CO、O3SO2

、NOX

、氨甲醛、苯、揮發(fā)性有機化合物VOCs其它（油煙、煙草煙霧、臭氧等、磁場輻射）種類粒徑(m)來源沙塵1-100室外二次飛揚孢子,花粉10-30室外煤煙0.01-10煙囪,取暖香煙煙塵0.01-0.3吸煙棉絮1-5纖維狀衣服,棉被細菌0.3-5室內外危害易在肺部沉積(約0.4～2.5m)，并隨血液、淋巴系統(tǒng)循環(huán)影響全身，易造成矽肺和肺癌。過敏者對花粉等過敏易誘發(fā)過敏性鼻炎、咽喉炎以及氣喘病等等。細菌可以通過皮膚呼吸進入體內，引發(fā)破傷風、白喉和過敏性疾病等。間接危害有：襯衫上污垢；空調裝置進出口上塵埃；墻壁裝飾污染等等。一、懸浮顆粒物懸浮顆粒物的劃分：總懸浮顆粒物(TSP:TotalSuspendedParticles)：——懸浮顆粒物總稱可吸入顆粒物(PM10:InhalableParticulateMatter)：d＜10m的微粒，又稱飄塵|沉積在肺部，對人體危害大呼吸性顆粒物(PM2.5:RespireParticulateMatter)：d＜2.5m的微粒|沉積在肺部主要有：燃燒型氣溶膠、礦物型氣溶膠、生物型氣溶膠病毒和細菌：附于懸浮顆粒物上傳播，是傳染病的來源霉菌：滋生于潮濕陰暗的土壤、水體、空調設備中二、微生物塵螨適宜環(huán)境20－30℃，75－85％，空氣不流通場所可引起哮喘、過敏性鼻炎、過敏性皮炎孳生地：純毛地毯、床墊控制方法：通風換氣，保持清潔二、微生物軍團病(legionnaires'disease)：一種大葉性肺炎

1976年在美國費城的賓西法尼亞美軍軍團會議的參加者中發(fā)生的軍團病是典型的例子。 癥狀：發(fā)熱、全身不適、食欲不振、嗜睡、頭痛、咳嗽等，死亡率高達5-20%。 軍團肺原菌是一種普遍存在的嗜水性需氧細菌，可通過風道、給水系統(tǒng)進入室內空氣。 殺菌方法：高溫水消毒法（65℃、25min）二、微生物特點：氡是無色、無味、自然界唯一的天然放射性惰性氣體，半衰期為3.82天。其子體為固體粒子，半衰期26.8min～164s，它最穩(wěn)定的同位素是Rn222。原子序數86；熔點-71℃；沸點-61.8℃；比重（固態(tài)）應用：放射療法中可用作輻射源，科研中可用于制造中子等三、氡（Rn）：Radon來源地基土壤中有鐳?；◢弾r、水泥、石膏、部分天然石材中含有鐳。從戶外空氣中進入室內的氡。從供水及用于取暖和廚房設備的天然氣中釋放出的氡。危害氡及子體——放射性氣溶膠——污染空氣三、氡（Rn）：Radon殺死肺等細胞殺傷肺等細胞細胞變異誘發(fā)肺癌呼吸氣管、支氣管截留肺部滯留1/5肺癌與氡有關潛伏期＞15年WHO：定為19種致癌物質之一

第2大誘因溶于水和脂肪、易擴散，α射線氡對人體的輻射傷害占人體一生中所受到的全部輻射傷害的55%以上，

防護建材局與衛(wèi)生部1993年的天然石材的放射性控制標準：將天然石材和瓷磚按輻射量大小，分成A、B、C三類，A類輻射最小，A類可居室內使用，B類可用于非居住類建筑的內飾面、C類只能在外飾面使用。表面涂層可阻擋氡的逸出；

——如防氡涂料和聚合物水泥砂漿加大通風換氣次數，降低室內氡氣濃度。三、氡（Rn）：Radon對大氣危害： 溫室氣體之一。 溫室氣體：H2O、CO2、NOX、CH4、O3

、CFC能反映室內污染總量：

CO2——室內空氣品質評價的重要指標室外大氣：0.03～0.04%（300～400ppm）室內來源：人體、燃燒人體：成人:20～30L/h，兒童為成人的一半。燃燒：是燃料、燃燒得的完善程度確定。四、CO2？如果沒有？目前狀況？60~70%26%作用形式濃度/％空氣品質指標性質及其對人體生理的影響CO2濃度作為室內空氣污染指標參數0.03～0.04室外空氣濃度范圍0.07室內人數多時的室內容許值0.10一般情況的室內容許值0.15通風換氣計算基準值0.2～0.5認為室內空氣環(huán)境品質很不佳(空調房間時為0.25%)>0.5認為室內空氣品質惡劣CO2濃度對人體生理的影響0.07少數敏感者已有感覺0.1更多人感到不適3人體呼吸加深加快4感到頭暈、頭痛、耳鳴、眼花、血壓上升等8～10呼吸困難、心跳加快、全身無力、肌肉抽搐、神智由興奮到喪失>18致命CO(ppm)滯留時間(h)來源對人體的影響5-30室外、室內燃燒對呼吸道患者有影響30408小時以上8視覺,神經機能受障,血液中CO-Hb達5%氣喘70-1001中樞神經受影響2002～4頭重,頭痛,血液中CO-Hb達40%50010002～42～3劇烈頭痛,惡心,無力,眼花,虛脫脈搏加速,痙攣,昏迷,潮式呼吸200030001～20.5死亡死亡五、CO

來源：一種主要來自室外的光化學煙霧。室內的電視機、復印機、激光印刷機、負離子發(fā)生器等在使用過程中也都能產生臭氧。室外：濃度：0～0.07ppm；臭氧層空洞的危害性質：刺激性氣體，可氧化空化合物而還原，可殺菌；可被橡膠、塑料等吸附。

危害：臭氧對眼睛、粘膜和肺組織都具有刺激作用，能破壞肺的表面活性物質，并能引起肺水腫、哮喘等。六、臭氧：O3來源：冬季施工過程中在混凝土中添加氨水作為防凍劑，釋放期較長，危害大

裝飾材料中的添加劑和增白劑，釋放期短，危害小特性：無色，有強烈刺激性氣味，有毒性。堿性物質，可感覺最低濃度為5.3ppm危害：對皮膚組織、上呼吸道有腐蝕作用，造成流淚、咳 嗽、呼吸困難，嚴重可發(fā)生呼吸窘迫綜合癥；通過三叉神經末梢反射作用引起心臟停搏和呼吸停止；通過肺泡進入血液，破壞運氧功能。防止污染措施：禁止使用氨作防凍劑七、氨：來源：主要來自室外含硫燃料（煤、石油等）的燃燒室外：濃度：＜1ppm；酸雨的由來性質：具有腐蝕作用的窒息性有毒氣體。危害：鼻咽炎、支氣管類疾病、肺氣(水)腫等。對 金屬材料具腐蝕作用八、SO2：九、NOX：其中NO、NO2為主要污染來源：主要來自燃料高溫燃燒、吸煙、汽車尾氣性質：具有刺激、腐蝕作用紅褐色氣體。危害：不溶于水，對眼、呼吸道刺激較小、但吸入肺部易引起肺水腫十、煙草燃燒生成物：成分每支香煙的含量/mg成分每支香煙的含量/mg主流煙氣二次煙氣主流煙氣二次煙氣燃燒過的煙草350400二氧化碳6080顆粒物總量2045氮氧化合物0.010.08尼古丁11.7丙烯醛0.08—一氧化碳2080產生煙氣時間20s550s成分：危害：自燃煙氣、呼出煙氣污染濃度高， 吸入肺部濃度低——被動式吸煙受害程度比主動式吸煙高特點無色，有強烈刺激性氣味的一種揮發(fā)性有機化合物。水溶液為福爾馬林——防腐劑大氣中平均濃度0.005-0.01mg/m3，低于0.03mg/m3新裝修賓館可達0.85mg/m3→0.08mg/m3(一段時間后)

一般住宅裝修后0.2-0.87mg/m3→0.04mg/m3(一段時間后)控制標準為0.10mg/m3（0℃/0.0896ppm、25/0.0978）來源 工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學煙霧。 建筑材料：地毯、人造板、泡沫樹脂保溫板 裝修材料：膠粘劑、涂料 日化產品：清潔劑、消毒劑、液化石油氣十一、甲醛(HCOH)

：3－32危害濃度0.1mg/m3有異味影響0.5mg/m3以上刺激粘膜(眼、呼吸道等)，產生變態(tài)反應(眼紅、流淚、咽干等)、惡心、胸悶等。6.5mg/m3以上引起肺炎、肺水腫，甚至導致死亡。有致畸、致癌作用。對神經系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟都有危害。釋放特性釋放期長，3－15年。高溫、高濕條件下甲醛散發(fā)力度加大。十一、甲醛(HCOH)十二、苯

：特點： 無色淺黃色液體，易揮發(fā)，有強烈 的芳香氣味，易燃易爆來源： 油漆涂料、人造板材、粘合劑、空氣消毒 劑、殺蟲劑中的苯含量的揮發(fā)危害：——致癌物對皮膚、眼睛和上呼吸道有刺激作用；短期接觸：興奮、頭暈、頭痛、惡心、嘔吐，直至昏迷、抽搐，嚴重時會因呼吸和循環(huán)衰竭死亡長期接觸：白細胞和血小板減少，嚴重時可導致再生障礙性貧血。孕婦接觸苯對胎兒發(fā)育不利，且容易引起流產。此外，苯還是公認的致癌物。常見種類：上百種，20多種為致癌物?？偭浚篢VOC（TotalVOC）現(xiàn)規(guī)范列出9種為識別組：甲醛、苯、甲苯、對（間）二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁脂、十一烷。特點單獨濃度不高，但多種微量VOC的共同作用不可忽視。長期低劑量釋放，對人體危害大。引起頭痛、惡心等癥狀。十三、可揮發(fā)性有機化合物

VOCs(VolatileOrganicCompounds):來源各種漆、涂料、阻燃劑、防水劑、防腐劑、防蟲劑、粘結劑等建材：人造板材、塑料地板家具表3-6十三、

VOCs(VolatileOrganicCompounds):十四、氣味—分子污染來源：控制關鍵：源控制。特性：低濃度污染，不會超過權威機構的上限值。

一般對健康無很大影響，影響空氣的新鮮度，和人的舒適感分子的重量極小，擴散速度極快，難以控制。缺氧：不舒適感，嚴重時缺氧致死電視機、微波爐廚房、衛(wèi)生間、人體生物污染、煙草煙霧低濃度VOC和其它有氣味的污染物呼吸、燃燒輻射：

幾種惡臭物質的化學成分污染物控制方法：堵源、節(jié)流、稀釋第三節(jié)室內空氣污染物濃度測量方法

1.采樣點的數量

2.采樣點的位置采樣點在室內通風率最低地方采樣點離墻壁應大于0.5m（避免墻壁的吸附作用或逸出干擾）

3.采樣點的高度:0.75-1.5m（工作區(qū)）

4.室外對照采樣點的設置同一區(qū)域室外設1-2對照點。一、采樣點布置1.采樣時間和頻率

(1)評價室內空氣質量對人體健康影響時，至少監(jiān)測1日，早、晚各采樣1次。

(2)對建筑物的室內空氣質量，在無人活動進行，至少監(jiān)測1日，早、晚各采樣1次。2.采樣條件

(1)采樣密封條件下；

(2)采樣期間空氣調節(jié)系統(tǒng)應停止

(3)早晨采樣，前1天關閉門窗戶，直至采樣結束；

(4)采樣前12h或采樣期間出現(xiàn)大風應停止。3.采樣方法和采樣儀器各個污染物檢驗方法中規(guī)定的和操作步驟進行。4.采樣體積換算:V0=V.T0/T.P/P05.采樣記錄二、采樣氣體有害物采樣方法1.直接采樣法(1)適用條件：①空氣中有害物質濃度較高；②測定該物質的方法靈敏度較高。(2)常用的有：①塑料袋采集樣品；②注射器采集樣品；③真空采氣瓶采樣。2.濃集采樣方法：大氣中有害物質濃度通常較低，故常用。

(1)溶液吸收法：適用于氣態(tài)或蒸汽態(tài)有害物質。原理：空氣通過吸收液時，形成氣、液界面，有害物分子溶解或經化學反應很快進入吸收液中，位于氣泡中間的氣體分子，能迅速運動、擴散到氣液界面上而被吸收。吸收液：選擇對被測物質溶解度大、有足夠穩(wěn)定時間、價廉易得、有利于后續(xù)分析測定。(2)濾紙和濾膜阻留法：適用于塵粒壯氣溶膠。原理：當空氣通過濾紙或濾膜時，塵粒即被阻留。常用濾紙和濾膜：定量濾紙、玻璃纖維濾膜、有機化學纖維濾膜等。選擇原則：不含待測物質，或含量低而分布均勻；阻留率高；采樣阻力小，不致產生堵塞現(xiàn)象。

(3)固體吸附劑法：適用于氣體和塵粒共存時。原理：空氣通過固體吸附劑的采樣管時，有害物質被固體吸附劑吸附而被濃集。采樣完畢，用適當溶劑洗脫。吸附劑：顆粒壯吸附劑、纖維狀吸附劑。氣溶膠中顆粒物采樣方法沉降法：自然沉降法靜電沉降法濾料法三、室內環(huán)境有害物質監(jiān)測方法

甲醛的監(jiān)測方法

—酚試劑分光光度法

1.原理空氣中的甲醛與酚試劑反應生成嗪，嗪在酸性溶液中被高鐵離子氧化形成藍綠色化合物，根據顏色深淺，用分光光度法測定。

2.采樣用一個內裝5mL酚試劑吸收液的大型氣泡吸收管,以0.5L/min流量采樣10L，記錄采樣點的溫度和大氣壓力。

3.分析步驟

(1)標準曲線的繪制:以回歸方程的斜率的導數作為樣品測定的計算因子Bs；

(2)樣品測定

4.結果計算甲醛的監(jiān)測方法

—酚試劑分光光度法

1.原理空氣中的甲醛在酸性條件下吸附在涂有2，4二硝基苯6201的擔體上，生成穩(wěn)定的甲醛腙。用二硫化碳洗脫后，經OV色譜柱分離，用氫焰離子化檢測器測定，以保留時間定性，峰高定量。

2.采樣采樣管內裝150mg吸附劑，兩端用玻璃棉堵塞，用膠帽密封。

3.分析步驟

①氣相色譜測試條件分析時，應根據氣相色譜儀的型號和性能，制定能分析甲醛的最佳測試條件；

②繪制標準曲線和測定校正因子；

③樣品測定。甲醛的監(jiān)測方法

—氣相色譜法

4.計算

(1)用標準曲線法計算空氣中甲醛的濃度

(2)用單點校正法計算空氣中甲醛的濃度甲醛的監(jiān)測方法

—氣相色譜法1.方法原理甲醛被水吸收，在pH值為6的乙酸-乙酸銨溶液中，與乙酰丙酮作用，在沸水浴條件下，迅速生成穩(wěn)定的黃色化合物，在波長413nm處，用分光光度法測定。2.采樣用一個內裝5mL水和1mL乙酰丙酮溶液的氣泡吸收管，以0.5L／min流量，采氣30L。3.分析步驟

(1)繪制標準曲線:斜率的導數為計算因子BSμg/(mL.mm)(2)樣品測定4.結果計算甲醛的監(jiān)測方法

—AHMT分光光度法

苯、甲苯、二甲苯監(jiān)測方法

——氣相色譜法1.方法原理空氣中苯、甲苯和二甲苯用活性炭管采集，然后經熱解吸或用二硫化碳提取出來，再經聚乙二醇6000色譜柱分離，用氫火焰離子經檢測器檢測，以保留時間定性，峰高定量。2.采樣及樣品保存在采樣地點打開活性炭管，兩端孔徑至少2mm，與空氣采樣器入氣口垂直連接，以0.5L／min的速度，抽取10L空氣。采樣后，將管的兩端套上塑料帽，并記錄采樣時的溫度和大氣壓力。樣品可保存5d。

3.分析步驟

(1)色譜分析條件色譜分析條件常因實驗條件不同而有差異，根據所用氣相色譜儀的型號和性能，制定能分析苯、甲苯、二甲苯的最佳色譜分析條件。

(2)繪制標準曲線和測定校正因子

A.用混合標準氣體繪制標準曲線

B.用標準溶液繪制標準曲線

C.測定校正因子：

(3)樣品分析熱解吸法、二硫化碳提取法

苯、甲苯、二甲苯監(jiān)測方法

——氣相色譜法

4.結果計算

a.熱解吸法時苯、甲苯、二甲苯濃度(mg/m3)計算公式:b.用二硫化碳提取法時苯、甲苯、二甲苯濃度(mg/m3)計算公式:c.用校正因子時苯、甲苯、二甲苯濃度(mg/m3)苯、甲苯、二甲苯監(jiān)測方法

——氣相色譜法氨的監(jiān)測方法

——靛（dian）酚藍分光光度法

1.方法原理空氣中氨吸收在稀硫酸中，在亞硝基鐵氰化鈉及次氯酸鈉存在下，與水楊酸生成藍綠色的靛酚藍染料，根據著色深淺，分光光度法比色定量。

2.采樣及樣品保存

10ml稀硫酸試劑吸收液

3.分析步驟

(1)繪制標準曲線(7支10mL比色管)697.5nm測定吸光度；斜率b(0.081±0.003g/吸光度)的導數為計算因子（BS）

(2)樣品測定

4.結果計算：

1.方法原理選擇合適的吸附劑，用吸附管采集一定體積的空氣樣品，空氣流中的揮發(fā)性有機化合物保留在吸附管中。采樣后，將吸附管加熱，解吸揮發(fā)性有機化合物，待測樣品隨惰性載氣進入毛細管氣相色譜儀。用保留時間定性，峰高或峰面積定量。

2.采樣及樣品保存將吸附管與采樣泵用塑料或硅橡膠連接，個體采樣時，采樣管垂直安裝在呼吸帶，固定位置采樣時，選擇合適的采樣位置。采樣后將管取下，密封管的兩端或將其放入可密封的金屬或玻璃管中，樣品可保存5d?？倱]發(fā)性有機物（TVOC）的檢測方法

——熱解吸、氣相色譜法(1)

3.分析步驟

(1)樣品的解吸和濃縮

(2)色譜分析條件

(3)繪制標準曲線：

(4)樣品分析

4.結果計算

首先將采樣體積換算成標準狀態(tài)下的采樣體積。

空氣樣品待測組分的濃度按下式計算:總揮發(fā)性有機物（TVOC）的檢測方法

——熱解吸、氣相色譜法

5.TVOC計算

(1)應對保留時間在正己烷和正十六烷之間所有化合物進行分析。

(2)計算TVOC，包