第2章 POPs的检测
2.1 样品的采集与制备
2.1.1 环境空气样品的采集
2.1.1.1 布点和采样
(1)布点原则
采样点位的数量根据室内面积大小和现场情况而确定,要能正确反映室内空气污染物的污染程度。原则上小于50m2的房间应设1~3个点;50~100m2设3~5个点;100m2以上至少设5个点。
(2)布点方式
多点采样时应按对角线或梅花式均匀布点,应避开通风口,离墙壁距离应大于0.5m,离门窗距离应大于1m。
(3)采样点的高度
原则上与人的呼吸带高度一致,一般相对高度0.5~1.5m之间。也可根据房间的使用功能,人群的高低以及在房间立、坐或卧时间的长短,来选择采样高度。有特殊要求的可根据具体情况而定。
(4)采样时间及频次
经装修的室内环境,采样应在装修完成7d以后进行。一般建议在使用前采样监测。年平均浓度至少连续或间隔采样3个月,日平均浓度至少连续或间隔采样18h;8h平均浓度至少连续或间隔采样6h;1h平均浓度至少连续或间隔采样45min。
(5)封闭时间
检测应在对外门窗关闭12h后进行。对于采用集中空调的室内环境,空调应正常运转。有特殊要求的可根据现场情况及要求而定。
(6)采样方法
具体采样方法应按各污染物检验方法中规定的方法和操作步骤进行。要求年平均、日平均、8h平均值的参数,可以先做筛选采样检验。若检验结果符合标准值要求,为达标;若筛选采样检验结果不符合标准值要求,必须按年平均、日平均、8h平均值的要求,用累积采样检验结果评价。
① 筛选法采样 在满足上述情况的条件下,采样时关闭门窗,一般至少采样45min;采用瞬时采样法时,一般采样间隔时间为10~15min,每个点位应至少采集3次样品,每次的采样量大致相同,其监测结果的平均值作为该点位的小时均值。
② 累积法采样 采样达不到标准要求时,必须采用累积法(按年平均值、日平均值、8h平均值)的要求采样。
(7)采样的质量保证
① 采样仪器 采样仪器应符合国家有关标准和技术要求,并通过计量检定。使用前,应按仪器说明书对仪器进行检验和标定。采样时采样仪器(包括采样管)不能被阳光直接照射。
② 采样人员 采样人员必须通过岗前培训,切实掌握采样技术,持证上岗。
③ 气密性检查 动力采样器在采样前应对采样系统气密性进行检查,不得漏气。
④ 流量校准 采样前和采样后要用经检定合格的一级的流量计(如一级皂膜流量计)在采样负载条件下校准采样系统的采样流量,取两次校准的平均值作为采样流量的实际值。校准时的大气压与温度应和采样时相近。两次校准的误差不得超过5%。
⑤ 现场空白检验 在进行现场采样时,一批样品应至少留有两个采样管不采样,并同其他样品管一样对待,作为采样过程中的现场空白,采样结束后和其他采样吸收管一并送交实验室。样品分析时测定现场空白值,并与校准曲线的零浓度值进行比较。若空白检验超过控制范围,则这批样品作废。
⑥ 平行样检验 每批采样中平行样数量不得低于10%。每次平行采样,测定值之差与平均值比较的相对偏差不得超过20%。
(8)采样记录
采样时要使用墨水笔或档案用圆珠笔对现场情况、采样日期、时间、地点、数量、布点方式、大气压力、气温、相对湿度、风速以及采样人员等做出详细现场记录;每个样品上也要贴上标签,标明点位编号、采样日期和时间、测定项目等,字迹应端正、清晰。采样记录随样品一同报到实验室。
(9)采样装置
① 玻璃注射器 使用100mL注射器直接采集室内空气样品,注射器要选择气密性好的。选择方法如下:将注射器吸入100mL空气,内芯与外筒间滑动自如,用细橡胶管或眼药瓶的小胶帽封好进气口,垂直放置24h,剩余空气应不少于60mL。用注射器采样时,注射器内应保持干燥,以减少样品储存过程中的损失。采样时,用现场空气抽洗3次后,再抽取一定体积现场空气样品。样品运送和保存时要垂直放置,且应在12h内进行分析。
② 空气采样袋 用空气采样袋也可直接采集现场空气。它适用于采集化学性质稳定、不与采样袋起化学反应的气态污染物,如一氧化碳。采样时,袋内应该保持干燥,且现场空气充、放3次后再正式采样。取样后将进气口密封,袋内空气样品的压力以略呈正压为宜。用带金属衬里的采样袋可以延长样品的保存时间,如聚氯乙烯袋对一氧化碳可保存10~15h,而铝膜衬里的聚酯袋可保存100h。
③ 气泡吸收管 适用于采集气态污染物。采样时,吸收管要垂直放置,不能有泡沫溢出。使用前应检查吸收管玻璃磨口的气密性,保证严密不漏气。
④ U形多孔玻板吸收管 适用于采集气态或气态与气溶胶共存的污染物。使用前应检查玻璃砂芯的质量,方法如下:将吸收管装5mL水,以0.5L/min的流量抽气,气泡路径(泡沫高度)为50mm±5mm,阻力为4.666kPa±0.666kPa,气泡均匀,无特大气泡。采样时,吸收管要垂直放置,不能有泡沫溢出。一般要用蒸馏水而不用自来水冲洗。
⑤ 固体吸附管 内径35~40mm,长80~180mm的玻璃吸附管,或内径5mm、长90mm(或180mm)内壁抛光的不锈钢管,吸附管的采样入口一端有标记。内装20~60目的硅胶或活性炭、GDX担体等固体吸附剂颗粒,管的两端用不锈钢网或玻璃纤维堵住。固体吸附剂用量视污染物种类而定。吸附剂的粒度应均匀,在装管前应进行烘干等预处理,以去除其所带的污染物。采样后将两端密封,带回实验室进行分析。样品解吸可以采用溶剂洗脱,使成为液态样品。也可以采用加热解吸,用惰性气体吹出气态样品进行分析。采样前必须经实验确定最大采样体积和样品的处理条件。
⑥ 滤膜 滤膜适用于采集挥发性低的气溶胶,如可吸入颗粒物等。常用的滤料有玻璃纤维滤膜、聚氯乙烯纤维滤膜、微孔滤膜等。玻璃纤维滤膜吸湿性小、耐高温、阻力小。但是其机械强度差。适用于可吸入颗粒物的重量法分析,以及不受滤膜组分及所含杂质影响的元素分析及有机污染物分析。聚氯乙烯纤维滤膜吸湿性小、阻力小、有静电现象、采样效率高、不亲水、能溶于乙酸丁酯,适用于重量法分析,消解后可做元素分析。
微孔滤膜是由醋酸纤维素或醋酸硝酸混合纤维素制成的多孔性有机薄膜,用于空气采样的孔径有0.3μm、0.45μm、0.8μm等几种。微孔滤膜阻力大,且随孔径减小而显著增加,吸湿性强、有静电现象、机械强度好,可溶于丙酮等有机溶剂。不适于做重量法分析,消解后适于做元素分析;经丙酮蒸气使之透明后,可直接在显微镜下观察颗粒形态。滤膜使用前应该在灯光下检查有无针孔、褶皱等可能影响过滤效率的因素。
⑦ 不锈钢采样罐 不锈钢采样罐的内壁经过抛光或硅烷化处理。可根据采样要求,选用不同容积的采样罐。使用前采样罐被抽成真空,采样时将采样罐放置现场,采用不同的限流阀可对室内空气进行瞬时采样或编程采样,送回实验室分析。该方法可用于室内空气中总挥发性有机物的采样。
(10)采样安全措施
在室内空气质量明显超标时,应采用适当的防护措施,并应备有预防中暑、治疗擦伤的药物。
2.1.1.2 样品的运输与保存
样品由专人运送,按采样记录清点样品,防止错漏。为防止运输中采样管震动破损,装箱时可用泡沫塑料等分隔。样品因物理、化学等因素的影响,使组分和含量可能发生变化,应根据不同项目要求,进行有效处理和防护。储存和运输过程中要避开高温、强光。样品运抵后要与接收人员交接并登记。各样品要标注保质期,样品要在保质期前检测。样品要注明保存期限,超过保存期限的样品,要按照相关规定及时处理。
2.1.1.3 采样点周围环境要求
① 采样点周围50m范围内不应有污染源。
② 点式监测仪器采样口周围,监测光束附近或开放光程监测仪器发射光源到监测光束接收端之间不能有阻碍环境空气流通的高大建筑物、树木或其他障碍物。从采样口或监测光束到附近最高障碍物之间的水平距离,应为该障碍物与采样口或监测光束高度差的两倍以上。
③ 采样口周围水平面应保证270°以上的捕集空间,如果采样口一边靠近建筑物,采样口周围水平面应有180°以上的自由空间。
④ 采样点周围环境状况相对稳定,安全和防火措施有保障。
⑤ 采样点附近无强大的电磁干扰,周围有稳定可靠的电力供应,通信线路容易安装和检修。
⑥ 采样点周围应有合适的车辆通道。
2.1.1.4 采样口位置要求
① 对于手工间断采样,其采样口离地面的高度应在1.5~15m。
② 对于自动监测,其采样口或监测光束离地面的高度应在3~15m。
③ 针对道路交通的污染监控点,其采样口离地面的高度应在2~5m。
④ 在保证采样点具有空间代表性的前提下,若所选点位周围半径300~500m建筑物平均高度在20m以上,无法按满足上述高度要求设置时,其采样口高度可以在15~25m选取。
⑤ 在建筑物上安装监测仪器时,监测仪器的采样口离建筑物墙壁、屋顶等支撑物表面的距离应大于1m。
⑥ 使用开放光程监测仪器进行空气质量监测时,在监测光束能完全通过的情况下,允许监测光束从日平均机动车流量少于10000辆的道路上空、对监测结果影响不大的小污染源和少量未达到间隔距离要求的树木或建筑物上空穿过,穿过的合计距离不能超过监测光束总光程长度的10%。
⑦ 当某采样点需设置多个采样口时,为防止其他采样口干扰颗粒物样品的采集,颗粒物采样口与其他采样口之间的直线距离应大于1m。若使用大流量总悬浮颗粒物(TSP)采样装置进行并行采样,其他采样口与颗粒物采样口的直线距离应大于2m。
⑧ 对于空气质量评价点,应避免车辆尾气或其他污染源直接对采样结果产生干扰,点式仪器采样口与交通道路之间最小间隔距离应按表2.1的要求确定。
表2.1 点式仪器采样口与交通道路之间最小间隔距离
⑨ 污染监控点的具体设置原则根据监测目的由地方环境保护行政主管部门确定。针对道路交通的污染监控点,采样口距道路边缘距离不得超过20m。
⑩ 开放光程监测仪器的监测光程长度的测绘误差应在±3m内(当监测光程长度小于200m时,光程长度的测绘误差应小于实际光程的±1.5%)。
开放光程监测仪器发射端到接收端之间的监测光束仰角不应超过15°。