民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染物采樣的影響因素(5頁(yè)).docx
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2022-07-11
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1、民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染物采樣的影響因素【摘 要】通過對(duì)采樣方法、采樣儀器、采樣環(huán)境條件、采樣點(diǎn)的布置及樣品儲(chǔ)存等方面分析了對(duì)民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染物采樣的影響因素,提出了不同環(huán)境條件下采樣時(shí)的應(yīng)對(duì)措施。 【關(guān)鍵詞】采樣方法;恒流采樣儀;室外溫度;夏熱冬冷;采樣時(shí)間1、引言于2011年6月1日實(shí)施的GB50325- 2010民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范規(guī)定對(duì)新建、擴(kuò)建和改建的民用建筑工程驗(yàn)收時(shí)必須進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境污染物甲醛、氨、苯、TVOC和氡的檢測(cè)。實(shí)際工作中對(duì)氡的測(cè)量一般采用現(xiàn)場(chǎng)儀器直讀,不涉及采樣環(huán)節(jié)。除氡以外四項(xiàng)污染物的采集是室內(nèi)環(huán)境污染物綜合評(píng)定步驟中非常重要的環(huán)節(jié),如果樣品采集方式方法不正確2、,即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的分析人員采用先進(jìn)分析儀器和準(zhǔn)確的分析方法,也無法反映出驗(yàn)收現(xiàn)場(chǎng)污染物的真實(shí)值。采樣人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)氣體污染物的存在狀態(tài)、濃度、物化性質(zhì)等選用適合的采樣方法和采樣儀器,然后根據(jù)驗(yàn)收現(xiàn)場(chǎng)建筑物的實(shí)際情況合理的選擇好具有代表性的采樣點(diǎn),并做好采樣記錄。2、采樣方法室內(nèi)空氣污染物的濃度一般都比較低,故一般使用濃縮采樣法進(jìn)行采集。甲醛和氨分別按照GB/T18204.26和GB/T18204.25中規(guī)定的液體吸收法進(jìn)行采集;苯和TVOC按照GB50325-2010附錄F、G中規(guī)定的固體吸附法進(jìn)行采集。2.1液體吸收法2.1.1原理液體吸收法是用一個(gè)氣體吸收管,內(nèi)裝吸收液,后面連接抽氣裝置,以3、一定的氣體流量,通過吸收管抽入空氣樣品。當(dāng)空氣通過吸收液時(shí),在氣泡和液體的界面上,被測(cè)組分的分子由于溶解作用或化學(xué)反應(yīng)很快進(jìn)入吸收液中。同時(shí)氣泡中間的氣體因存在濃度梯度而運(yùn)動(dòng)速度加快,能迅速擴(kuò)散到氣-液界面上1。因此,整個(gè)氣泡中被測(cè)氣體分子很快被溶液吸收。采樣結(jié)束后倒出吸收液,分析吸收液中被測(cè)組分的含量,根據(jù)采樣體積和含量計(jì)算室內(nèi)空氣中污染物的濃度。2.1.2吸收液吸收液的選擇原則是與被采樣的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)快或?qū)ζ淙芙舛却螅晃廴疚锉晃蘸笠凶銐虻姆€(wěn)定時(shí)間;吸收液毒性小、易于購(gòu)買且價(jià)格低。酚試劑分光光度法測(cè)定甲醛中使用的吸收液為酚試劑水溶液,靛酚藍(lán)分光光度法和納試劑分光光法測(cè)定氨中使用的吸收4、液為0.005mol/L的H2SO4水溶液。2.1.3收集器增大被采氣體與吸收液的接觸面積的有效措施是選用適宜的收集器。常用的收集器有氣泡吸收管、沖擊式吸收管和多孔篩板吸收瓶。由于甲醛和氨非氣溶膠形態(tài)物質(zhì),一般選用價(jià)格低廉的氣泡吸收管即可。2.2固體吸附法采樣器用一根玻璃管內(nèi)裝顆粒狀填充劑制成。采樣時(shí),讓氣體以一定流速通過填充柱,被測(cè)組分因吸附作用滯留在填充劑上,從而達(dá)到富集濃縮采集樣品的目的。采樣后,通過熱解析或溶劑洗脫,使被測(cè)組分從填充劑上釋放出來進(jìn)行測(cè)定。苯采用活性炭為填充劑的采樣器采集,TVOC采用Tenax-TA高分子多孔微球?yàn)樘畛鋭┑牟蓸悠鞑杉VOC中本身就有苯一項(xiàng),為什么不用5、Tenax-TA采樣管采集苯污染物呢?因?yàn)殡S著從低溫到室溫的溫度增加,苯吸附作用迅速降低(穿透),也就是說,當(dāng)使用Tenax-TA吸附管在2030取樣時(shí),苯因穿透吸附管而大量流失,分析結(jié)果將大大減小。活性炭管對(duì)苯的回收率一般情況下均高于95%。不同溫度、采樣流速、采樣時(shí)間下Tenax-TA管對(duì)苯的回收率試驗(yàn)結(jié)果,見表1。表1 Tenax-TA管對(duì)苯的回收率采樣條件 Tenax-TA采樣管 采樣溫度 采樣流速ml/min 采樣時(shí)間min4 20 30 55 100 250 500 8 12 20苯回收率% 95 60 40 95 90 76 39 92 87 68由表1可見,不可用Tenax-T6、A管采集TVOC中苯的數(shù)據(jù)代表空氣中苯的情況,空氣中苯的取樣測(cè)量應(yīng)采用活性炭采樣管的方法。3、采樣儀器采樣儀器應(yīng)兼具流量顯示和采樣動(dòng)力功能,氣體流量是計(jì)算采集氣體體積的必要參數(shù)。一般常用采樣儀有轉(zhuǎn)子流量計(jì)大氣采樣儀和數(shù)字恒流大氣采樣儀。3.1轉(zhuǎn)子流量計(jì)大氣采樣儀此種大氣采樣儀利用流量計(jì)讀取氣體流量。轉(zhuǎn)子流量計(jì)是由一個(gè)上粗下細(xì)的錐形玻璃管和一個(gè)金屬轉(zhuǎn)子組成,當(dāng)氣體由玻璃管下端進(jìn)入時(shí),由于轉(zhuǎn)子下端的環(huán)形孔隙截面積大于轉(zhuǎn)子上端的環(huán)形孔隙截面積,轉(zhuǎn)子下端的氣體流速小于上端的流速,下端壓力大于上端,使轉(zhuǎn)子上升,直到上升到上下兩端壓力差與轉(zhuǎn)子的的重量相等,轉(zhuǎn)自停住上下不移動(dòng)。氣體流量越大,轉(zhuǎn)子升的越高,可7、直接從轉(zhuǎn)子上沿位置讀出流量。流量從0-2L可調(diào)。3.2恒流大氣采樣儀此種大氣采樣儀通過采樣儀內(nèi)置氣流質(zhì)量傳感器對(duì)流量信號(hào)進(jìn)行采集,通過調(diào)節(jié)電壓輸入輸出信號(hào)換算,進(jìn)而控制氣泵。精度相對(duì)比較高,但成本也較高3。流量范圍包含0.5 L/min ,并且當(dāng)流量0.5L/min時(shí),能克服5kPa10kPa之間的阻力,負(fù)載時(shí)用皂膜流量計(jì)校準(zhǔn)系統(tǒng)流量,相對(duì)偏差應(yīng)不大于5%。3.3適用范圍轉(zhuǎn)子流量計(jì)大氣采樣儀適用于采集甲醛和氨,有條件的實(shí)驗(yàn)室也可用恒流采樣儀采集甲醛,采集苯和TVOC應(yīng)用恒流采樣器。一般浮子流量計(jì)式采樣器顯示的流量不真實(shí)是影響苯和TVOC測(cè)量結(jié)果的主要因素。以QC-2轉(zhuǎn)子型大氣采樣儀為例,在不同8、氣體流量下用皂膜流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量空載和負(fù)載活性炭管、Tenax-TA管狀態(tài)下的實(shí)際流量,結(jié)果見表2。表2 不同氣體流量下采樣儀空載和負(fù)載活性炭管、Tenax-TA管狀態(tài)下的實(shí)際流量顯示流量L/min測(cè)試內(nèi)容 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.8 1測(cè)前空載 0.118 0.207 0.305 0.393 0.522 0.828 1.043測(cè)后空載 0.118 0.209 0.306 0.391 0.520 0.826 1.041空載平均值 0.118 0.208 0.306 0.392 0.521 0.827 1.042活性炭管1 0.111 0.201 0.292 0.387 0.49、95 0.773 0.885活性炭管2 0.110 0.195 0.296 0.382 0.471 0.755 0.864活性炭管3 0.114 0.193 0.293 0.375 0.483 0.762 0.870活性炭管均值 0.112 0.196 0.294 0.381 0.483 0.763 0.873Tenax-TA1 0.110 0.202 0.299 0.378 0.482 0.741 0.853Tenax-TA2 0.114 0.195 0.301 0.385 0.486 0.760 0.846Tenax-TA3 0.113 0.198 0.280 0.366 0.465 0.10、705 0.835Tenax-TA均值 0.112 0.198 0.293 0.376 0.478 0.735 0.845從以上數(shù)據(jù)可以看出,由于吸附管的個(gè)體差異,在流速0.11L/min 變化時(shí),隨著顯示流速的增加,與真實(shí)流速差異有增大趨勢(shì):顯示流速在0.4L/min以下時(shí),真實(shí)流速差異基本在10%以內(nèi);顯示流速達(dá)到0.51L/min時(shí),真實(shí)流速差異達(dá)20%左右。所以2010版的GB50325規(guī)范規(guī)定對(duì)苯和TVOC的采集要求使用恒流采樣儀。4、采樣環(huán)境4.1溫度、濕度、大氣壓對(duì)于大多數(shù)氣體污染物而言,當(dāng)溫度較高、濕度低的時(shí)候更容易揮發(fā),造成室內(nèi)該項(xiàng)污染物濃度升高。大氣壓力會(huì)影響采集氣體的體積11、,從而影響濃度。對(duì)于夏熱冬冷地區(qū),四季溫差及室內(nèi)外溫差較大。當(dāng)室內(nèi)溫度超出20,對(duì)于苯及TVOC這些沸點(diǎn)低的有機(jī)污染物,吸附管內(nèi)固體填充劑難以對(duì)其阻留完全,采樣效率大大下降。這時(shí)就需要采用吸附管外套冷阱的辦法,對(duì)污染物進(jìn)行低溫凝聚,稱為低溫冷凝法2。將吸附管插入冷阱中,當(dāng)空氣樣品流經(jīng)吸附管時(shí),被測(cè)物質(zhì)因冷凝而凝結(jié)在采樣管底部。由于空氣中的水蒸氣、二氧化碳等氣體也會(huì)同時(shí)冷凝下來,因此在樣品進(jìn)入吸附管之前,應(yīng)當(dāng)裝上堿石棉、氫氧化鉀、氯化鈣等的過濾器。4.2室外空氣質(zhì)量室內(nèi)空氣污染不僅來源于室內(nèi)的墻面粉刷、內(nèi)門油漆、外加劑、廚房衛(wèi)生間使用的防水涂料等方面,也會(huì)由室外滲入。因此當(dāng)室外環(huán)境存在污染源時(shí),12、室內(nèi)相應(yīng)的污染物的濃度有可能較高。GB50325在于控制室內(nèi)產(chǎn)生的污染,扣除(除氡外)室外空氣空白值可以突出控制建筑材料和裝修材料所產(chǎn)生的污染。室外空氣空白(本底值)樣品的采集應(yīng)注意選擇在上風(fēng)向,選取適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)的適當(dāng)高度進(jìn)行(注意避免地面附近污染源,如下水道、化糞池等),并與室內(nèi)樣品同步采集。有些工程確實(shí)需要冬季驗(yàn)收時(shí),室內(nèi)由于供暖而溫度適于采樣,室外溫度低于0而不適用于液體吸收液方法采集本底值。由于苯和TVOC一般在5以下就已經(jīng)凝聚,甲醛和氨濃度也會(huì)隨溫度的下降而降低很多,此時(shí)的空白值可用兩個(gè)空白吸附管和兩組空白吸收液平行試驗(yàn)的均值代替。5、采樣點(diǎn)的布置5.1檢測(cè)條件民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染物13、濃度檢測(cè)時(shí),對(duì)采用集中空調(diào)的民用建筑工程,應(yīng)在空調(diào)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行;對(duì)采用自然通風(fēng)的民用建筑工程,檢測(cè)應(yīng)在對(duì)外門窗關(guān)閉 1h 后進(jìn)行;氡濃度檢測(cè)時(shí),應(yīng)在對(duì)外門窗關(guān)閉 24h 后進(jìn)行。5.2 采樣布點(diǎn)民用建筑工程驗(yàn)收時(shí),應(yīng)抽取有代表性的房間,抽檢數(shù)量不少于總房間數(shù)5%,每個(gè)建筑單體不得少于3間;房間總數(shù)少于3間時(shí),應(yīng)全數(shù)檢測(cè)。凡進(jìn)行了樣板間檢測(cè)且結(jié)果全部合格的工程,抽檢數(shù)量減半并不得少于三間;檢測(cè)點(diǎn)數(shù)因房間使用面積的不同而不同,50m2房間檢測(cè)點(diǎn)數(shù)為1個(gè);50 m2且100 m2房間檢測(cè)點(diǎn)數(shù)為2個(gè);100 m2且500 m2房間檢測(cè)點(diǎn)數(shù)為不少于3個(gè);500 m2且1000 m2房間檢測(cè)點(diǎn)數(shù)為14、不少于5個(gè);1000 m2且3000 m2房間檢測(cè)點(diǎn)數(shù)為不少于6個(gè);3000 m2房間檢測(cè)點(diǎn)數(shù)每1000 m2不少于3個(gè)4。采樣布點(diǎn)應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)的平面、立面布局,高層建筑立體布點(diǎn)應(yīng)有上、中、下三個(gè)監(jiān)測(cè)平面,并分別在三個(gè)平面上布點(diǎn);房間采樣點(diǎn)2個(gè)及以上時(shí),應(yīng)采用對(duì)角線、斜線、梅花狀布點(diǎn)的方法;環(huán)境污染物濃度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)距內(nèi)墻面不小于0.5m,距樓地面高度與人的呼吸帶高度一致,在0.8m1.5m之間;檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)均勻分布,并離開門窗一定距離,以免局部微小氣候造成影響,避開通風(fēng)道和通風(fēng)口。6、采樣時(shí)間及儲(chǔ)存6.1采樣時(shí)間甲醛的采集,用內(nèi)裝5ml吸收液的氣泡吸收管,以流量0.5L/min,采集20min,采15、氣量約10L;氨的采集,用內(nèi)裝10ml吸收液的氣泡吸收管,以流量0.5L/min,采集10min,采氣量約5L;苯和TVOC的采集應(yīng)使采樣管與空氣采樣器入氣口垂直連接,調(diào)節(jié)流量0.5L/min的范圍內(nèi),采集20min,采氣量約10L。6.2儲(chǔ)存甲醛和氨采集完成后的吸收液應(yīng)及時(shí)完全轉(zhuǎn)移至潔凈的10ml具塞閉塞管中,標(biāo)明序號(hào),以封口膜封口,并于24h內(nèi)交由分析人員分析。苯和TVOC采樣后取下吸附管,應(yīng)旋緊兩端橡膠帽,并封上封口膜,標(biāo)明兩端序號(hào)標(biāo)識(shí),放入具塞閉塞管中再次密封,苯樣品可保存5d,TVOC樣品可保存14d。7、結(jié)論綜上所訴對(duì)室內(nèi)空氣污染物采樣時(shí)的影響因素包括采樣方法、采樣儀器、采樣環(huán)境條16、件、現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn)及采樣結(jié)束后的樣品保存等。平時(shí)注意對(duì)采樣儀的保養(yǎng),并在使用前對(duì)每個(gè)采樣儀進(jìn)行空載、負(fù)載時(shí)流量的校準(zhǔn);對(duì)采樣儀定期校準(zhǔn)檢定, 保證其有良好的工作狀態(tài);在空氣濕度較大、溫度較高的條件下采樣時(shí), 采樣管應(yīng)與冷阱和干燥管聯(lián)合使用5。加強(qiáng)操作技能和經(jīng)驗(yàn)積累, 選擇合理的采樣點(diǎn)位置,確保采集樣品的純凈性和真實(shí)性。參考文獻(xiàn):1王德才主編,室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)監(jiān)測(cè),人民衛(wèi)生出版社M,2006.12.370-3812遲長(zhǎng)濤主編,空氣監(jiān)測(cè)技術(shù)問答,化學(xué)工業(yè)出版社M,2006.8.56-573陳薇,數(shù)字式大氣采樣儀的研制,河北科技大學(xué)學(xué)位論文D,2011.5.3-44GB50325-2010, 民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范S,2011.6.19-205周中平主編,室內(nèi)污染檢測(cè)與控制,化學(xué)工業(yè)出版社M,2002.5.140-143
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