工作场所空气中有害物质采样技术.ppt

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1、工作场所空气中有害物质采样技术 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望主要内容主要内容空气样品采集的重要性空气样品采集的重要性空气样品的采集技术空气样品的采集技术空气样品的采集规范空气样品的采集规范 第一部分第一部分空气样品采集的重要性空气样品采集的重要性 一、空气样品采集的作用一、空气样品采集的作用n空气样品的采集是工作场所空气中化学物质检空气样品的采集是工作场所空气中化学物质检测的起始部分，对检测结果准确性起着测的起始部分，对检测结果准确性起着首要首要

2、的作用。的作用。n样品采集的质量是决定检测结果准确性的重要样品采集的质量是决定检测结果准确性的重要因素之一，是获得正确可靠的检测结果和卫因素之一，是获得正确可靠的检测结果和卫生评价的基本保证。生评价的基本保证。n样品质量取决其是否具有样品质量取决其是否具有代表性和真实性。代表性和真实性。二、空气样品的二、空气样品的代表性代表性 代表性代表性主要体现在两个方面主要体现在两个方面n一是要满足卫生标准的要求。一是要满足卫生标准的要求。必须选择在有害必须选择在有害物质浓度物质浓度最高的工作地点最高的工作地点及有害物质浓度及有害物质浓度最高最高的工作时段的工作时段进行采样检测，测得的有害物质浓进行采样检

3、测，测得的有害物质浓度用于职业卫生状况的评价，这样才符合卫生度用于职业卫生状况的评价，这样才符合卫生标准的要求标准的要求；n二是要满足检测的目的。二是要满足检测的目的。必须选择能够反映工必须选择能够反映工作场所劳动者接触空气中有害物质作场所劳动者接触空气中有害物质真实浓度真实浓度的的采样点。采样点。三、空气样品的三、空气样品的真实性真实性n真实性真实性，即采样检测结果反映的是工作场所空，即采样检测结果反映的是工作场所空气中待测物的气中待测物的“真实浓度真实浓度”。n真实浓度真实浓度是指在正常工作和生产条件下，在正是指在正常工作和生产条件下，在正常的气象条件和生产环境下，存在于工作场所常的气象条

4、件和生产环境下，存在于工作场所空气中待测物的浓度，是劳动者在正常工作和空气中待测物的浓度，是劳动者在正常工作和生产状况下经常接触的浓度，而不是在特殊情生产状况下经常接触的浓度，而不是在特殊情况下的待测物浓度。况下的待测物浓度。第二部分第二部分空气样品的采集技术空气样品的采集技术一、工作场所空气样品的特征一、工作场所空气样品的特征n有害物质种类多有害物质种类多在职业活动中使用或产生的原料、辅料、中间在职业活动中使用或产生的原料、辅料、中间产物、成品和副产品等，不论是固体、液体和产物、成品和副产品等，不论是固体、液体和其他，都可能逸散到空气中。存在的状态、毒其他，都可能逸散到空气中。存在的状态、毒

5、性大小、浓度高低等各有不同。性大小、浓度高低等各有不同。据统计，现有化学物质约据统计，现有化学物质约10001000万种。我国职业万种。我国职业卫生限值标准中的化学物质有卫生限值标准中的化学物质有3 33 39 9种，粉尘种，粉尘4 47 7种。种。一、工作场所空气样品的特征一、工作场所空气样品的特征n有害物质浓度变化大有害物质浓度变化大我国制定的工作场所有害因素职业接触限值我国制定的工作场所有害因素职业接触限值标准中，标准中，70%70%以上的物质的接触限值以上的物质的接触限值10 10 mg/mmg/m3 3，最低为，最低为0.0005 mg/m0.0005 mg/m3 3，最高可达，最高

6、可达18 000 18 000 mg/mmg/m3 3。浓度变化受多种因素影响：空气的流动性、工浓度变化受多种因素影响：空气的流动性、工作场所空间大小、通风状况、有害物质发射源作场所空间大小、通风状况、有害物质发射源的数量和布局、气象条件、毒物的挥发性和污的数量和布局、气象条件、毒物的挥发性和污染发射源的距离等。染发射源的距离等。一、工作场所空气样品的特征一、工作场所空气样品的特征n影响空气中有害物质状况的因素多影响空气中有害物质状况的因素多气象因素对空气样品的影响比较显著。气象因素对空气样品的影响比较显著。气温、气温、气压和湿度气压和湿度等气象因素不仅影响空气样品的等气象因素不仅影响空气样品

7、的体体积积，而且影响有害物质在空气中的存在状态和，而且影响有害物质在空气中的存在状态和扩散速度。此外风向、风速等气象因素，工作扩散速度。此外风向、风速等气象因素，工作现场的环境条件、生产状况和人员行为等因素现场的环境条件、生产状况和人员行为等因素也均可以对作业场所空气中有害因素的浓度或也均可以对作业场所空气中有害因素的浓度或强度产生影响。强度产生影响。标准采样体积的换算标准采样体积的换算n当空气温度低于当空气温度低于55和高于和高于3535、大气压低于、大气压低于98.8 kPa98.8 kPa和高于和高于103.4 kPa103.4 kPa，在计算空气中有，在计算空气中有毒物质浓度之前，必先

8、将采集的空气体积换毒物质浓度之前，必先将采集的空气体积换算为算为“标准采样体积标准采样体积”。n标准采样体积标准采样体积：气温气温2020，大气压，大气压101.3 kPa101.3 kPa式中式中 V V0 0标准采样体积，标准采样体积，L L；V Vt t温度为温度为tt、大气压为、大气压为p p时的采样体积，时的采样体积，L L；t t采样点的气温，采样点的气温，；p p采样点的大气压，采样点的大气压，kPakPa。换算公式如下：换算公式如下：某工作场所空气检测采样，温度某工作场所空气检测采样，温度3737，气压，气压105.0 105.0 kPakPa，采样流量，采样流量1.0 L/m

9、in1.0 L/min，采样时间，采样时间8h8h。问标准。问标准采样体积是多少？采样体积是多少？解：根据公式解：根据公式标准采样体积换算题列标准采样体积换算题列二、有害物质在空气中的存在状态二、有害物质在空气中的存在状态n空气中有害物质空气中有害物质存在的状态，决定采样方法存在的状态，决定采样方法的的选择；选择；n正确的正确的采样方法，是采样方法，是采样采样检测准确检测准确的关键。的关键。n工作场所空气中有毒物质存在状态，受其理化工作场所空气中有毒物质存在状态，受其理化性质、职业现场环境及职业活动条件的影响。性质、职业现场环境及职业活动条件的影响。n主要存在的状态：主要存在的状态：气体、蒸气

10、和气溶胶气体、蒸气和气溶胶 （一）气体和蒸气（一）气体和蒸气 气态气态：常温下是气体的有害物质如氯气、一氧常温下是气体的有害物质如氯气、一氧化碳等，通常以气态存在于空气中化碳等，通常以气态存在于空气中。蒸气态蒸气态：常温下是液体的有害物质如苯、丙酮常温下是液体的有害物质如苯、丙酮等，以不同的挥发性呈蒸气态存在于空气中。常等，以不同的挥发性呈蒸气态存在于空气中。常温下是固体的有害物质如酚、三氧化二砷等，也温下是固体的有害物质如酚、三氧化二砷等，也有一定的挥发性，特别在温度高的工作场所，也有一定的挥发性，特别在温度高的工作场所，也可以蒸气状态存在。可以蒸气状态存在。（一）气体和蒸气（一）气体和蒸气

11、n气体和蒸气的特点气体和蒸气的特点都以分子状态存在（汞除外）。都以分子状态存在（汞除外）。能迅速扩散，其扩散情况与它们的密度和扩散系能迅速扩散，其扩散情况与它们的密度和扩散系数有关。数有关。密度小者（如甲烷等）向上飘浮，密度大者（如密度小者（如甲烷等）向上飘浮，密度大者（如汞蒸气）就向下沉降；汞蒸气）就向下沉降；扩散系数大的，能迅速分散于空气中，扩散系数大的，能迅速分散于空气中，基本上不基本上不受重力的影响受重力的影响，能随气流以相等速度流动。，能随气流以相等速度流动。（二）气溶胶（二）气溶胶n定义：定义：以液体或固体为分散相，分散在气体介以液体或固体为分散相，分散在气体介质中的溶胶物质，称为

12、气溶胶。质中的溶胶物质，称为气溶胶。n气溶胶分类气溶胶分类按气溶胶形成方式和方法的不同，可分成固按气溶胶形成方式和方法的不同，可分成固 态态分散性分散性气溶胶、固态气溶胶、固态凝集性凝集性气溶胶、液态气溶胶、液态分散性分散性气溶胶和液态气溶胶和液态凝集性凝集性气溶胶气溶胶4 4种类型。种类型。按气溶胶存在的形式可分成按气溶胶存在的形式可分成雾、烟和粉尘。雾、烟和粉尘。（二）气溶胶（二）气溶胶n雾雾：分分散散在在空空气气中中的的液液体体微微滴滴，多多由由蒸蒸气气冷冷凝凝或或液液体体喷喷散散形形成成（液液态态分分散散性性气气溶溶胶胶或或液液态态凝凝集集性性气溶胶）。粒径通常较大，在气溶胶）。粒径通

13、常较大，在10m10m上下。上下。n烟烟：属属于于固固态态凝凝集集性性气气溶溶胶胶，同同时时含含有有固固态态和和液液态态两两种种粒粒子子的的凝凝聚聚性性气气溶溶胶胶也也称称为为烟烟。如如铅铅烟烟、铜烟等。烟的粒径通常比雾小，在铜烟等。烟的粒径通常比雾小，在1m1m以下。以下。n粉粉尘尘：能能够够较较长长时时间间悬悬浮浮于于空空气气中中的的固固体体微微粒粒。粉粉尘尘属属于于固固态态分分散散性性气气溶溶胶胶，如如铅铅尘尘等等。尘尘的的粒粒径范围较大，从径范围较大，从1m1m到数十到数十mm。（二）气溶胶（二）气溶胶n气溶胶的特点：气溶胶的特点：对对人人体体的的危危害害程程度度与与其其粒粒径径有有关

14、关，粒粒径径小小于于5m 5m 的的颗颗粒粒则则容容易易进进入入支支气气管管和和肺肺泡泡，被被机机体体吸收，危害较大。吸收，危害较大。会会受受重重力力作作用用下下沉沉，特特别别是是密密度度大大、粒粒径径大大的的颗粒，下沉速度会更快。颗粒，下沉速度会更快。在在采采样样时时，需需要要一一定定的的采采样样流流量量，才才能能克克服服重重 力的影响，有效地将气溶胶颗粒采入收集器内。力的影响，有效地将气溶胶颗粒采入收集器内。三、空气样品的采集方法三、空气样品的采集方法n正确的空气样品是保证检测结果准确性的重要正确的空气样品是保证检测结果准确性的重要一步。一步。n正确的样品采集方法应综合考虑以下因素：正确的

15、样品采集方法应综合考虑以下因素：待测物在工作场所空气中存在的状态待测物在工作场所空气中存在的状态各种采样方法的适用性各种采样方法的适用性采样点的工作状况采样点的工作状况采样环境等因素选择。采样环境等因素选择。（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法直接采样法是用采样容器，如直接采样法是用采样容器，如100 ml100 ml注射器、注射器、采气袋或其他容器，采集一定量体积空气样采气袋或其他容器，采集一定量体积空气样品，供测定用。品，供测定用。这种方法适用于空气中挥发性强、吸附性小这种方法适用于空气中挥发性强、吸附性小的待测物，待测物浓度较高或测定方法的灵的待测物，

16、待测物浓度较高或测定方法的灵敏度高，只需要少量空气样品就可满足检测敏度高，只需要少量空气样品就可满足检测要求的情况。要求的情况。在不宜采用有泵型采样法时，如在需要防爆在不宜采用有泵型采样法时，如在需要防爆的工作场所，可使用此法。的工作场所，可使用此法。1 1、直接采样法、直接采样法(3)(3)采样袋采样袋 (4)(4)真空采气瓶真空采气瓶（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法n2 2、有泵型采样法、有泵型采样法有泵型采样法也叫有动力采样法，是用空气采有泵型采样法也叫有动力采样法，是用空气采样器（由电动抽气泵和流量计组成）作为抽气样器（由电动抽气泵和流量计组成）

17、作为抽气动力，将样品空气抽过样品收集器，空气中的动力，将样品空气抽过样品收集器，空气中的待测物被样品收集器采集下来，供测定用。待测物被样品收集器采集下来，供测定用。有泵型采样法根据采样方式不同，分为定点采有泵型采样法根据采样方式不同，分为定点采样和个体采样。样和个体采样。根据使用的样品收集器不同，有液体吸收法、根据使用的样品收集器不同，有液体吸收法、固体吸附剂管法和浸渍滤料法等。固体吸附剂管法和浸渍滤料法等。（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法n2 2、有泵型采样法、有泵型采样法液体吸收法液体吸收法将装有吸收液的吸收管作为样品收集器，当样将装有吸收液的吸收管

18、作为样品收集器，当样品气流通过吸收液时，吸收液气泡中的有害物品气流通过吸收液时，吸收液气泡中的有害物质分子迅速扩散进入吸收液内，由于溶解或化质分子迅速扩散进入吸收液内，由于溶解或化学反应很快地被吸收液吸收。学反应很快地被吸收液吸收。优点：优点：适用范围广，可用于各种化学物质的各适用范围广，可用于各种化学物质的各种状态的采样；采样后，样品直接进行测定，种状态的采样；采样后，样品直接进行测定，不需样品处理；吸收管可反复使用，费用小。不需样品处理；吸收管可反复使用，费用小。缺点：缺点：吸收管易坏，携带和使用不方便；不适吸收管易坏，携带和使用不方便；不适用于个体采样和长时间采样；需要采样动力。用于个体

19、采样和长时间采样；需要采样动力。（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法n2 2、有泵型采样法有泵型采样法固体吸收剂法固体吸收剂法特性：特性：都是多孔性物质，有大的比表面积，其吸都是多孔性物质，有大的比表面积，其吸附作用有物理性和化学性两种，物理性吸附是靠附作用有物理性和化学性两种，物理性吸附是靠分子间的作用力，吸附比较弱，容易在物理作用分子间的作用力，吸附比较弱，容易在物理作用下发生解吸。化学性吸附是靠化学亲和力的作用，下发生解吸。化学性吸附是靠化学亲和力的作用，吸附较强，不易在物理作用下解吸。吸附较强，不易在物理作用下解吸。n要求：要求：用于空气采样的理想固

20、体吸附剂应具有良用于空气采样的理想固体吸附剂应具有良好的机械强度、稳定的理化性质、足够强的吸附好的机械强度、稳定的理化性质、足够强的吸附能力和容易解吸、价格较低等特性。常用的吸附能力和容易解吸、价格较低等特性。常用的吸附剂有活性炭、硅胶等。剂有活性炭、硅胶等。活性炭活性炭n特性：特性：属非极性吸附剂，吸附非极性和弱极性属非极性吸附剂，吸附非极性和弱极性的有机气体和蒸气，吸附容量大，吸附力强。的有机气体和蒸气，吸附容量大，吸附力强。水对活性炭的吸附能力影响不大。水对活性炭的吸附能力影响不大。n应用：应用：吸附能力很强，沸点高于吸附能力很强，沸点高于00的各种物的各种物质蒸气，常温下可以被有效地吸

21、附，但是沸点质蒸气，常温下可以被有效地吸附，但是沸点低于低于-150-150的物质，如一氧化碳、甲烷等，不的物质，如一氧化碳、甲烷等，不能用物理方法吸附。沸点在能用物理方法吸附。沸点在-100-10000之间的之间的物质，如氨、乙烯、甲醛、氯化氢、硫化氢等，物质，如氨、乙烯、甲醛、氯化氢、硫化氢等，常温下不能定量吸附。可在冷冻下吸附，也可常温下不能定量吸附。可在冷冻下吸附，也可用浸渍化学试剂的活性炭，以增加化学吸附和用浸渍化学试剂的活性炭，以增加化学吸附和吸收的能力。吸收的能力。硅硅 胶胶n特性：特性：一种极性吸附剂，对极性物质有一种极性吸附剂，对极性物质有强烈的吸附作用，可以吸附相当大量的强

22、烈的吸附作用，可以吸附相当大量的水，以致降低甚至失去它的吸附性能。水，以致降低甚至失去它的吸附性能。n应用：应用：适宜在较干燥的环境中采样，采适宜在较干燥的环境中采样，采样时间不宜过长。样时间不宜过长。高分子多孔微球高分子多孔微球n特性：特性：一类合成的多孔性芳香族聚合物，一类合成的多孔性芳香族聚合物，它具有大的表面积、一定的机械强度、它具有大的表面积、一定的机械强度、疏水性、耐腐蚀、耐辐射和耐高温疏水性、耐腐蚀、耐辐射和耐高温(250(250290)290)等性质，是一种较好的吸附剂。等性质，是一种较好的吸附剂。分非极性、弱极性和中等极性。分非极性、弱极性和中等极性。浸渍固体吸附剂浸渍固体吸

23、附剂n特性：特性：将化学试剂涂渍在固体吸附剂表面，利将化学试剂涂渍在固体吸附剂表面，利用浸渍的化学试剂与待测物发生化学反应，生用浸渍的化学试剂与待测物发生化学反应，生成稳定的化合物被收集下来，在物理吸附的基成稳定的化合物被收集下来，在物理吸附的基础上，增加了化学吸附，这样可以扩大固体吸础上，增加了化学吸附，这样可以扩大固体吸附剂的使用范围，增加吸附容量，提高采样效附剂的使用范围，增加吸附容量，提高采样效率。率。n应用：应用：采集酸性化合物时，可浸渍碱性物质；采集酸性化合物时，可浸渍碱性物质；采集碱性化合物时，则浸渍酸性物质。采集碱性化合物时，则浸渍酸性物质。固体吸附剂管根据采样后处理方法不同而

24、分固体吸附剂管根据采样后处理方法不同而分为溶剂解吸型和热解吸型两类。为溶剂解吸型和热解吸型两类。固体吸附剂法的优缺点固体吸附剂法的优缺点n优点：优点：固体吸附剂管体积小，质量轻，携带和固体吸附剂管体积小，质量轻，携带和操作方便；适用范围广，有机和无机、极性和操作方便；适用范围广，有机和无机、极性和非极性化合物的气体和蒸气都适用；可用于短非极性化合物的气体和蒸气都适用；可用于短时间采样和定点采样，也可用于长时间采样和时间采样和定点采样，也可用于长时间采样和个体采样。个体采样。n缺点：缺点：对不同的有害物质有不同的穿透容量；对不同的有害物质有不同的穿透容量；硅胶管容易吸湿，不能在湿度大的工作场所过

25、硅胶管容易吸湿，不能在湿度大的工作场所过长时间持续采样，长时间采样时，应长时间持续采样，长时间采样时，应3h3h左右更左右更换一只，或发现硅胶变色后立即更换。换一只，或发现硅胶变色后立即更换。三种常用固体吸附剂管特性表三种常用固体吸附剂管特性表固体吸附剂管固体吸附剂管 适用范围适用范围 优缺点优缺点 活性碳管活性碳管非极性和弱极性非极性和弱极性化合物化合物吸附容量大，水的影吸附容量大，水的影响小响小 硅胶管硅胶管极性和弱极性化极性和弱极性化合物合物吸附容量较小，水的吸附容量较小，水的影响较大影响较大高分子多孔微高分子多孔微球管球管极性和弱极性化极性和弱极性化合物合物吸附容量大，水的影吸附容量大

26、，水的影响小响小 是是指指当当通通过过固固体体吸吸附附剂剂管管的的空空气气中中待待测测物物量量达达到到原原空空气气中中待待测测物物量量的的5%5%时时，固固体体吸吸附附剂剂所所吸吸附附的的待待测测物物量量。影影响响穿穿透透容容量量的的因因素素有有：待待测测物物的的极极性性、扩扩散散系系数数、化化学学活活性性，吸吸附附剂剂性性质质，采采样样流流量量，气气温和湿度等。温和湿度等。固体吸附剂管的穿透容量固体吸附剂管的穿透容量 使用注意事项使用注意事项防防止止穿穿透透；防防止止污污染染；防防止止假假穿穿透透。溶溶剂剂解解吸吸型型固固体体吸吸附附剂剂管管要要在在稳稳定定期期内内测测定定，既既防防止止假假

27、穿穿透透，又避免浓度下降又避免浓度下降（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法n2 2、有泵型采样法、有泵型采样法浸渍滤料法浸渍滤料法n滤料不能直接用于空气中气态和蒸气态待测物滤料不能直接用于空气中气态和蒸气态待测物的采集，当滤料涂渍某种化学试剂后，待测物的采集，当滤料涂渍某种化学试剂后，待测物与化学试剂迅速反应，生成稳定的化合物，保与化学试剂迅速反应，生成稳定的化合物，保留在滤料上而被采集下来。为了有利于化学反留在滤料上而被采集下来。为了有利于化学反应，常常在浸渍液中加入甘油等试剂。因为浸应，常常在浸渍液中加入甘油等试剂。因为浸渍滤料的厚度一般小于渍滤料的厚度

28、一般小于1mm1mm，所浸渍的试剂量，所浸渍的试剂量有限，限制了采集待测物的量和采样流量。有限，限制了采集待测物的量和采样流量。浸渍滤料法使用注意事项浸渍滤料法使用注意事项n采集待测物的量：采集待测物的量：受浸渍滤料所浸渍的试剂量受浸渍滤料所浸渍的试剂量的限制，注意滤料的吸收容量，及时更换滤料，的限制，注意滤料的吸收容量，及时更换滤料，防止穿透；防止穿透；n采样流量：采样流量：取决于待测物和试剂间的化学反应取决于待测物和试剂间的化学反应速度，流量设置要合理，考虑环境中物质浓度，速度，流量设置要合理，考虑环境中物质浓度，温、湿度影响，流量设置不能太小或太大；温、湿度影响，流量设置不能太小或太大；

29、n浸渍滤料法适用于空气中待测物浓度低或采样浸渍滤料法适用于空气中待测物浓度低或采样时间短的场所。时间短的场所。（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法n2 2、有泵型采样法、有泵型采样法空气采样器空气采样器 采样器的基本技术性能要求采样器的基本技术性能要求n在最大流量和在最大流量和4 kPa4 kPa的阻力下应能稳定运行的阻力下应能稳定运行4 48h8h以上，流量保持稳定，变化小于等于以上，流量保持稳定，变化小于等于5%5%；n结构和形状要合理，外壳要坚固，整机的质量结构和形状要合理，外壳要坚固，整机的质量要轻，体积要小，携带方便，操作简单安全，要轻，体积要小，

30、携带方便，操作简单安全，在易燃易爆场所，必须使用防爆型采样器；在易燃易爆场所，必须使用防爆型采样器；n应能在温度应能在温度-10-10+45+45，相对湿度小于，相对湿度小于95%95%的的环境下正常运行；环境下正常运行；n气路连接要牢固耐用，不漏气；当封死进气口，气路连接要牢固耐用，不漏气；当封死进气口，用最大流量抽气时，应无流量显示；用最大流量抽气时，应无流量显示；采样器的基本技术性能要求采样器的基本技术性能要求n装有流量计的空气采样器，流量计的精度不得装有流量计的空气采样器，流量计的精度不得低于低于2%2%，刻度要清晰准确，易于读数和调节；，刻度要清晰准确，易于读数和调节；n开关、旋钮和

31、安装收集器的装置等应完整、牢开关、旋钮和安装收集器的装置等应完整、牢固，使用灵活；固，使用灵活；n交流电源应为交流电源应为220V220V、50Hz50Hz；直流电源应为；直流电源应为6 69 9 V V，若为充电电池，充电一次，应能在最高流，若为充电电池，充电一次，应能在最高流量和最大阻力下连续运行量和最大阻力下连续运行4 48 h8 h以上；以上；n防爆型空气采样器必须符合防爆的国家标准，防爆型空气采样器必须符合防爆的国家标准，且标示明确；且标示明确；n装有定时装置的空气采样器，定时装置的精度装有定时装置的空气采样器，定时装置的精度应小于等于应小于等于10%10%。47（一）气态和蒸气态化

32、学物质的采样方法（一）气态和蒸气态化学物质的采样方法n3 3、无泵型采样法、无泵型采样法n无泵型采样法也叫扩散采样法，采集空气中化无泵型采样法也叫扩散采样法，采集空气中化学物质时，不需要抽气动力和流量装置，而是学物质时，不需要抽气动力和流量装置，而是根据费克根据费克(Fick)(Fick)扩散定律，利用化学物质分扩散定律，利用化学物质分子在空气中的扩散作用完成采样的子在空气中的扩散作用完成采样的。无泵型采样法的优缺点无泵型采样法的优缺点n优优点点：体体积积小小、质质量量轻轻、结结构构简简单单，不不用用抽抽气气装装置置，携携带带和和操操作作都都很很方方便便；适适合合用用做做个个体体和和长时间采样

33、，也可作为定点和短时间采样。长时间采样，也可作为定点和短时间采样。n缺缺点点：因因为为它它的的采采样样流流量量与与待待测测物物分分子子的的扩扩散散系系数数成成正正比比，扩扩散散系系数数低低的的待待测测物物因因采采样样流流量量太太小小只只能能进进行行长长时时间间采采样样，不不适适用用于于空空气气中中待待测测物物扩扩散散系系数数小小而而且且浓浓度度低低的的情情况况下下作作短短时时间间采采样样。受受吸吸附附容容量量的的影影响响，若若超超过过吸吸附附容容量量，采采样样性性能能将将变变差差，采采样样器器本本身身不不能能反反映映这这一一现现象。象。使用无泵型采样器的注意事项使用无泵型采样器的注意事项n采样

34、前后要检查无泵型采样器的包装和扩散膜，采样前后要检查无泵型采样器的包装和扩散膜，是否有破损，若有破损者应废弃；是否有破损，若有破损者应废弃；n在高浓度的待测物和干扰物环境中采样时，要在高浓度的待测物和干扰物环境中采样时，要缩短采样时间，防止其收集介质的饱和；缩短采样时间，防止其收集介质的饱和；n应在有一定风速下采样，以防止应在有一定风速下采样，以防止“饥饿饥饿”现象现象发生；只能采集气态和蒸气态物质，不能用于发生；只能采集气态和蒸气态物质，不能用于气溶胶的采样；气溶胶的采样；n采样前后要将无泵型采样器放在密闭的容器内采样前后要将无泵型采样器放在密闭的容器内运输和保存，以防污染；运输和保存，以防

35、污染；n采样后应检查扩散膜是否有破损或沾污待测物采样后应检查扩散膜是否有破损或沾污待测物液滴，若有，则这种样品不能采用，应弃去。液滴，若有，则这种样品不能采用，应弃去。（二）气溶胶态化学物质的采样方法（二）气溶胶态化学物质的采样方法n1、滤料采样法、滤料采样法n滤料采样法是采集气溶胶有害物质的主要采样滤料采样法是采集气溶胶有害物质的主要采样方法，是利用气溶胶颗粒在滤料上发生直接阻方法，是利用气溶胶颗粒在滤料上发生直接阻截、惯性碰撞、扩散沉降、静电吸引和重力沉截、惯性碰撞、扩散沉降、静电吸引和重力沉降等作用，采集在滤料上。降等作用，采集在滤料上。n用于空气样品采集的常用滤料有用于空气样品采集的常

36、用滤料有微孔滤膜、超微孔滤膜、超细玻璃纤维滤纸和过滤乙烯滤膜等细玻璃纤维滤纸和过滤乙烯滤膜等。它们是由。它们是由天然纤维素或合成纤维素制成的滤纸或滤膜。天然纤维素或合成纤维素制成的滤纸或滤膜。微孔滤膜微孔滤膜n由由硝硝酸酸纤纤维维素素同同少少量量乙乙酸酸纤纤维维素素基基质质混混合合交交连连成成筛筛孔孔状状薄薄膜膜，质质轻轻色色白白，表表面面光光滑滑，滤滤膜膜的的厚厚度度约约为为0.15mm0.15mm；在在通通常常情情况况下下，机机械械强强度度较较好好，较较耐耐热热，孔孔径径范范围围为为0.10.11.2m1.2m，用用于于工工作作场场所所空空气气中中气气溶溶胶胶采采集集的的常常为为0.8m0

37、.8m孔孔径径。即即使使采采用用较较大大孔孔径径的的滤滤膜膜来来采采集集小小颗颗粒粒气气溶溶胶胶，也能获得满意的采样效率。也能获得满意的采样效率。它的灰分低，即金属元素的含量它的灰分低，即金属元素的含量 很微，很微，很适宜于采集和测定金属很适宜于采集和测定金属 性气溶胶。性气溶胶。超细玻璃纤维滤纸超细玻璃纤维滤纸n 由许多很细的而且较均匀的超细玻璃纤维重由许多很细的而且较均匀的超细玻璃纤维重叠而成，有的加一定量的粘合剂，形成不规叠而成，有的加一定量的粘合剂，形成不规则而较细的孔隙。它的厚度较厚，一般小于则而较细的孔隙。它的厚度较厚，一般小于1mm1mm，是工作场所空气采样滤料中厚度最大的，是工

38、作场所空气采样滤料中厚度最大的一种。一种。n它的采集机理主要是直接阻截、惯性碰撞和它的采集机理主要是直接阻截、惯性碰撞和扩散沉降，几乎没有静电吸引。扩散沉降，几乎没有静电吸引。n多用于有机气溶胶的采集。多用于有机气溶胶的采集。过氯乙烯滤膜（又称测尘滤膜）过氯乙烯滤膜（又称测尘滤膜）n由过氯乙烯纤维互相重叠而成，它的纤维较细，由过氯乙烯纤维互相重叠而成，它的纤维较细，介于慢速定量滤纸和超细玻璃纤维滤纸之间，介于慢速定量滤纸和超细玻璃纤维滤纸之间，构成许多大小不等形状不规则的孔隙，孔径较构成许多大小不等形状不规则的孔隙，孔径较细而均匀。膜厚一般在细而均匀。膜厚一般在 0.1mm0.1mm左右。左右

39、。n过氯乙烯滤膜采集气溶胶的机理几乎包括了所过氯乙烯滤膜采集气溶胶的机理几乎包括了所有滤料采集颗粒的作用，特别是静电吸引较其有滤料采集颗粒的作用，特别是静电吸引较其他滤料更为显著。他滤料更为显著。n主要用于采样流量大的金属样品采集。主要用于采样流量大的金属样品采集。慢速定量滤纸慢速定量滤纸n是由许多粗细不等的纯净的天然纤维互相重叠是由许多粗细不等的纯净的天然纤维互相重叠而成，形成大小和形状都不规则的孔隙。它的而成，形成大小和形状都不规则的孔隙。它的厚度一般小于厚度一般小于0.25mm0.25mm。n滤纸采集气溶胶的机理主要是直接阻截、惯性滤纸采集气溶胶的机理主要是直接阻截、惯性碰撞和扩散沉降。

40、碰撞和扩散沉降。n最早用于气溶胶态毒物采样的滤料最早用于气溶胶态毒物采样的滤料 选择好的滤料的原则选择好的滤料的原则n在选择滤料时要根据采样和测定的需要、采样在选择滤料时要根据采样和测定的需要、采样场所的环境条件，选择合适的滤料。主要考虑：场所的环境条件，选择合适的滤料。主要考虑：采样效率要高，符合测定的需要，适合采样的采样效率要高，符合测定的需要，适合采样的环境条件。环境条件。n滤料的最高使用温度滤料的最高使用温度常见的滤料采样夹常见的滤料采样夹滤料采样法的优缺点滤料采样法的优缺点n优点：优点：适用于各种气溶胶的采样，采样效率高；适用于各种气溶胶的采样，采样效率高；流量范围宽，适用于短时间、

41、长时间、定点和流量范围宽，适用于短时间、长时间、定点和个体采样；操作简便，使用的设备材料便宜，个体采样；操作简便，使用的设备材料便宜，不易破损；采得的样品体积小，易于保存和携不易破损；采得的样品体积小，易于保存和携带，保存时间长；可根据分析的需要选择滤料、带，保存时间长；可根据分析的需要选择滤料、抽气动力、采样流量和滤料大小等。抽气动力、采样流量和滤料大小等。n缺点：缺点：采样过程中，污染的可能性较大；需要采样过程中，污染的可能性较大；需要空气采样器；采得的样品一般需要处理后才能空气采样器；采得的样品一般需要处理后才能进行测定。进行测定。滤料采样法使用的注意事项滤料采样法使用的注意事项n选择合

42、适的滤料，选择合适的滤料，采集金属性烟尘首选微孔滤采集金属性烟尘首选微孔滤膜，称量法选用测尘滤膜，采集有机化合物膜，称量法选用测尘滤膜，采集有机化合物气溶胶选用玻璃纤维滤纸。气溶胶选用玻璃纤维滤纸。n选择质量好的滤料，孔径和厚度要均匀。选择质量好的滤料，孔径和厚度要均匀。n采样过程中要防止污染。采样过程中要防止污染。n在高浓度的情况下，采样时要防止滤料的超负在高浓度的情况下，采样时要防止滤料的超负荷。荷。（二）气溶胶态化学物质的采样方法（二）气溶胶态化学物质的采样方法n2、冲击式吸收管法、冲击式吸收管法n冲击式吸收管法是利用空气样品中的颗粒以很冲击式吸收管法是利用空气样品中的颗粒以很大的速度冲

43、击到盛有吸收液的管底部，因惯性大的速度冲击到盛有吸收液的管底部，因惯性作用被冲到管底上，再被吸收液洗下。作用被冲到管底上，再被吸收液洗下。n必须使用必须使用3 L/min3 L/min的采样流量。的采样流量。n主要用于采集粒径较大的气溶胶颗粒。主要用于采集粒径较大的气溶胶颗粒。（二）气溶胶态化学物质的采样方法（二）气溶胶态化学物质的采样方法n3、多孔玻板吸收管法、多孔玻板吸收管法n雾状待测物一部分在通过多孔玻板时，被弯雾状待测物一部分在通过多孔玻板时，被弯曲的孔道所阻留进而吸入吸收液中；一部分曲的孔道所阻留进而吸入吸收液中；一部分在通过多孔玻板后，被吸收液中很细的气泡在通过多孔玻板后，被吸收液

44、中很细的气泡吸收。吸收。n此法通常不能采集烟尘此法通常不能采集烟尘。（三）蒸气和气溶胶有害物质共存时的（三）蒸气和气溶胶有害物质共存时的 采样方法采样方法n在工作场所空气中，有些有害物质可呈蒸气和在工作场所空气中，有些有害物质可呈蒸气和气溶胶共同存在，如三氧化二砷、三硝基甲苯气溶胶共同存在，如三氧化二砷、三硝基甲苯(TNT)(TNT)和一些多环芳烃等，在室温下都有一定和一些多环芳烃等，在室温下都有一定的挥发性，并主要以气溶胶态存在于空气中，的挥发性，并主要以气溶胶态存在于空气中，且有一定浓度的蒸气存在。且有一定浓度的蒸气存在。n采集蒸气和气溶胶态共存时的方法，采集蒸气和气溶胶态共存时的方法，常

45、用的有常用的有浸渍滤料法、聚氨酯泡沫塑料法和串联法。浸渍滤料法、聚氨酯泡沫塑料法和串联法。浸渍滤料法浸渍滤料法n用于采集以气溶胶态为主、伴有少量蒸气态待用于采集以气溶胶态为主、伴有少量蒸气态待测物的样品。测物的样品。n这种方法操作简单方便，采样效率高，因此，这种方法操作简单方便，采样效率高，因此，比较常用。比较常用。n例如，用慢速定量滤纸采集空气中的三氧化二例如，用慢速定量滤纸采集空气中的三氧化二砷时，采样效率只有砷时，采样效率只有50%50%左右，而用浸渍聚乙左右，而用浸渍聚乙烯氧化吡啶一甘油的滤纸采集，采样效率可达烯氧化吡啶一甘油的滤纸采集，采样效率可达97%97%以上。以上。聚氨酯泡沫塑

46、料法聚氨酯泡沫塑料法n聚氨酯泡沫塑料是由无数的泡沫塑料细泡互相连通而聚氨酯泡沫塑料是由无数的泡沫塑料细泡互相连通而成的多孔滤料，表面积大，通气阻力小，适用于成的多孔滤料，表面积大，通气阻力小，适用于较大较大流量流量采样。采样。n有机磷、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等分子量有机磷、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等分子量较大的有机物，常呈气溶胶态和低浓度的蒸气态共存，较大的有机物，常呈气溶胶态和低浓度的蒸气态共存，使用本法采样可得到满意的采样效率。使用本法采样可得到满意的采样效率。n可以根据采样的需要，切割成所需直径和厚度的圆柱，可以根据采样的需要，切割成所需直径和厚度的圆柱，切割的直径要比存放

47、它的收集器的内径大些，以防止切割的直径要比存放它的收集器的内径大些，以防止存在缝隙而漏气。存在缝隙而漏气。n必须经过处理才能使用。处理的方法可用甲醇或正己必须经过处理才能使用。处理的方法可用甲醇或正己烷等有机溶剂洗涤或提取。然后，在低温下加热干燥，烷等有机溶剂洗涤或提取。然后，在低温下加热干燥，置于清洁的容器内密封保存。置于清洁的容器内密封保存。串联法串联法n将采集气溶胶态的收集器与采集蒸气态的收集将采集气溶胶态的收集器与采集蒸气态的收集器串联起来采样。器串联起来采样。n串联时，应将气溶胶样品收集器放在前面，蒸串联时，应将气溶胶样品收集器放在前面，蒸气样品收集器放在后面。气样品收集器放在后面。

48、n串联后，要选择使用合适的采样流量，既满足串联后，要选择使用合适的采样流量，既满足气溶胶采集的要求，又满足蒸气采集的要求。气溶胶采集的要求，又满足蒸气采集的要求。n采集气溶胶用的采样流量为采集气溶胶用的采样流量为1 1lOL/minlOL/min，甚至，甚至更高；而采集蒸气用的采样流量为更高；而采集蒸气用的采样流量为0.10.12L/min2L/min。物质形态物质形态存在状态存在状态采样方法采样方法气体、固体气体、固体气态、蒸气态气态、蒸气态 直直 接接 采采 样样（容容 器器 采采 样样）法法 注注 射射 器器、采集袋采集袋有泵采样法有泵采样法液体吸收法液体吸收法 固体吸附剂法固体吸附剂法

49、 浸渍滤料法浸渍滤料法无泵采样法（扩散）无泵采样法（扩散）无泵型采样器无泵型采样器固体固体气溶胶气溶胶滤料采样法滤料采样法冲击式吸收管法冲击式吸收管法多孔玻板吸收管法多孔玻板吸收管法气体、固体气体、固体蒸蒸气气和和气气溶溶胶胶共存共存浸渍滤料法浸渍滤料法聚氨酯泡沫塑料法聚氨酯泡沫塑料法串联法串联法冲击式吸收管法冲击式吸收管法多孔玻板吸收管法多孔玻板吸收管法毒物的存在状态与采样方法毒物的存在状态与采样方法统计表统计表 第三部分第三部分空气样品的采集规范空气样品的采集规范一、样品采集的基本要求一、样品采集的基本要求n满足工作场所有害物质职业接触限值的采样要求满足工作场所有害物质职业接触限值的采样要

50、求n满足职业卫生评价对采样的要求；满足职业卫生评价对采样的要求；n满足工作场所环境条件对采样的要求；满足工作场所环境条件对采样的要求；n在采样的同时应做样品空白；在采样的同时应做样品空白；n采样时应避免有害物质飞溅入空气收集器内，空采样时应避免有害物质飞溅入空气收集器内，空气收集器的进气口应避免被衣物等阻隔，用无泵气收集器的进气口应避免被衣物等阻隔，用无泵采样器采样时应避免风扇直吹；采样器采样时应避免风扇直吹；n在易燃、易爆工作场所采样时，应采用防爆型空在易燃、易爆工作场所采样时，应采用防爆型空气采样器。气采样器。一、样品采集的基本要求一、样品采集的基本要求n采样过程中应保持采样流量稳定，长时