室内污染控制与洁净技术课件7章室内空气污染物测量

1、LOGO 第7章 ：室内空气污染物测量 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.17.1 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2 室内空气中可吸入颗粒物的测定室内空气中可吸入颗粒物的测定 7.3 室内空气微生物污染测定室内空气微生物污染测定 7.4 第第7 7章章 室内空气污染物测量室内空气污染物测量 第第7 7章章 室内空气污染物测量室内空气污染物测量 室内空气质量测量是以室内空气质量标准为依据，测量的对象室内空气质量测量是以室内空气质量标准为依据，测量的对象 是某一特定的房间或场所内的环境空气，目的是了解和掌握室是某一特定的房间或场所内的环境空气，目的是

2、了解和掌握室 内的环境空气污染状况内的环境空气污染状况( (种类、水平、变化规律种类、水平、变化规律) )，对室内空气质，对室内空气质 量是否超过标准和是否有损人体健康进行评价。量是否超过标准和是否有损人体健康进行评价。 样品正确采集是测量结果可靠性的重要保证。如果采样方法不样品正确采集是测量结果可靠性的重要保证。如果采样方法不 正确或不规范，即使操作者再细心，实验室分析再精确，实验室正确或不规范，即使操作者再细心，实验室分析再精确，实验室 的质量保证和质量控制再严格，也不会得出准确的测定结果。按的质量保证和质量控制再严格，也不会得出准确的测定结果。按 被测污染物在空气中存在的状态，空气样品的

3、采集可分为气体污被测污染物在空气中存在的状态，空气样品的采集可分为气体污 染物采样、颗粒物采样和综合采样。染物采样、颗粒物采样和综合采样。 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.1 7.1.1 气体污染物采样气体污染物采样 气体污染物样品采集的方法有气体污染物样品采集的方法有2 2种：直接采样法和富集采样法种：直接采样法和富集采样法 1.1.直接采样法直接采样法 当空气中被测组分浓度较高，或所用的分析方法灵敏度很高时，可当空气中被测组分浓度较高，或所用的分析方法灵敏度很高时，可 选用直接采取少量气体样品的采样法。用该方法测得的结果是瞬时选用直接采取少

4、量气体样品的采样法。用该方法测得的结果是瞬时 或者短时间内的平均浓度，而且可以比较快地得到分析结果。或者短时间内的平均浓度，而且可以比较快地得到分析结果。 直接采样法常用的容器有直接采样法常用的容器有： 注射器采样注射器采样 塑料袋采样塑料袋采样 采气管采样采气管采样 真空瓶采样真空瓶采样 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.1 7.1.1 气体污染物采样气体污染物采样 2.富集采样法 富集采样也称有动力采样，是用一个抽气泵，将空气样品通过富集采样也称有动力采样，是用一个抽气泵，将空气样品通过 吸收瓶或填充柱中的吸收介质，使空气样品中的待测污染物浓

5、吸收瓶或填充柱中的吸收介质，使空气样品中的待测污染物浓 缩在吸收介质中。缩在吸收介质中。 富集采样法可分为富集采样法可分为 溶液吸收法溶液吸收法 固体阻留法固体阻留法 低温冷凝法低温冷凝法 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.1 7.1.1 气体污染物采样气体污染物采样 1）溶液吸收法 它是用吸收液采集空气中的气态污染物的方法，也常用于空气中蒸汽及某它是用吸收液采集空气中的气态污染物的方法，也常用于空气中蒸汽及某 些气溶胶的采集。常用的吸收管有气泡吸收管、冲击式吸收管、多孔筛板些气溶胶的采集。常用的吸收管有气泡吸收管、冲击式吸收管、多孔筛板 吸收瓶

6、，玻璃筛板吸收瓶，如图吸收瓶，玻璃筛板吸收瓶，如图7-47-4所示。所示。 气泡吸收管气泡吸收管 冲击式吸收管冲击式吸收管 多孔筛板吸收管多孔筛板吸收管 玻璃筛板吸收瓶玻璃筛板吸收瓶 图图7-4 7-4 气体吸收管（瓶）气体吸收管（瓶） 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.1 7.1.1 气体污染物采样气体污染物采样 2）固体阻留法 固体阻留法又称填充柱采样法。填充柱采样管用一根长固体阻留法又称填充柱采样法。填充柱采样管用一根长6 610cm10cm、内径、内径 2 25cm5cm的玻璃管或塑料管，内装颗粒状填充剂制成，如图的玻璃管或塑料管，内装颗

7、粒状填充剂制成，如图7-57-5所示。填所示。填 充剂可以用吸附剂或在颗粒状的单体上涂以某种化学试剂。充剂可以用吸附剂或在颗粒状的单体上涂以某种化学试剂。 图图 7-5 7-5 填充柱采样管填充柱采样管 根据阻留作用的原理，填充剂可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。根据阻留作用的原理，填充剂可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.1 7.1.1 气体污染物采样气体污染物采样 吸附型填充剂 吸附型填充剂是颗粒状固体吸附剂，如活性炭、硅胶、分子筛、高分子多吸附型填充剂是颗粒状固体吸附剂，如活性炭、硅胶、分子筛、高分

8、子多 孔微球等。它们都是多孔物质，比表面积大，对气体和蒸气有较强的吸附孔微球等。它们都是多孔物质，比表面积大，对气体和蒸气有较强的吸附 能力。有两种表面吸附作用，一种是由于分子间引力引起的物理吸附，吸能力。有两种表面吸附作用，一种是由于分子间引力引起的物理吸附，吸 附力较弱；另一种是由于剩余价键力引起的化学吸附，吸附力较强附力较弱；另一种是由于剩余价键力引起的化学吸附，吸附力较强。 分配型填充柱 这种填充柱的填充剂是表面涂有高沸点有机溶剂（如异十三烷）的惰性多这种填充柱的填充剂是表面涂有高沸点有机溶剂（如异十三烷）的惰性多 孔颗粒物孔颗粒物( (如硅藻土如硅藻土) )，类似于气液色谱柱中的固定

9、相，只是有机溶剂的用，类似于气液色谱柱中的固定相，只是有机溶剂的用 量比色谱固定相大量比色谱固定相大。 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.1 7.1.1 气体污染物采样气体污染物采样 反应型填充柱 这种填充柱的填充物是由惰性多孔颗粒物这种填充柱的填充物是由惰性多孔颗粒物( (如石英砂、玻璃微球如石英砂、玻璃微球) )或纤维或纤维 状物状物( (如滤纸、玻璃棉如滤纸、玻璃棉) )表面涂渍能与被测组分发生化学反应的试剂制成。表面涂渍能与被测组分发生化学反应的试剂制成。 也可以用能和被测组分发生化学反应的纯金属丝毛或细粒做填充剂。气也可以用能和被测组分

10、发生化学反应的纯金属丝毛或细粒做填充剂。气 样通过填充柱时，被测组分在填充剂表面因发生化学反应而被阻留样通过填充柱时，被测组分在填充剂表面因发生化学反应而被阻留。 3）低温冷凝浓缩法 当空气中某些沸点比较低的气态物当空气中某些沸点比较低的气态物 质，在常温下用固体吸附剂很难完质，在常温下用固体吸附剂很难完 全被阻留，用制冷剂将其冷凝下来，全被阻留，用制冷剂将其冷凝下来， 浓缩效果较好。常用的制冷剂有浓缩效果较好。常用的制冷剂有 冰冰- -盐水、干冰盐水、干冰- -乙醇等（见图乙醇等（见图7-67-6）。）。 图图7-6 7-6 低温冷凝采样低温冷凝采样 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱

11、分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.2 7.1.2 颗粒物（气溶胶）采样颗粒物（气溶胶）采样 1.1. 自然沉降法自然沉降法 自然沉降法主要用于采集颗粒物粒径大于自然沉降法主要用于采集颗粒物粒径大于3030m m的尘粒的尘粒 2.2. 滤料法滤料法 滤料法根据粒子切割器和采样流速滤料法根据粒子切割器和采样流速 等的不同，分别用于采集空气中不等的不同，分别用于采集空气中不 同粒径的颗粒物，该方法是将过滤同粒径的颗粒物，该方法是将过滤 材料如滤膜放在采样夹上，用抽气材料如滤膜放在采样夹上，用抽气 装置抽气，则空气中的颗粒物被阻装置抽气，则空气中的颗粒物被阻 留在过滤材料上，称量过滤材料上留在

12、过滤材料上，称量过滤材料上 富集的颗粒物质量，根据采样体积富集的颗粒物质量，根据采样体积 ，即可计算出空气中颗粒物的浓度。，即可计算出空气中颗粒物的浓度。 1-1-底座底座, 2-, 2-紧固圈紧固圈, 3-, 3-密密 封圈封圈, 4-, 4-接座圈接座圈, 5-, 5-支撑支撑 网网, 6-, 6-滤网滤网, 7-, 7-抽气接口抽气接口 图图 7-7 7-7 颗粒物采样夹颗粒物采样夹 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.3 7.1.3 综合采样综合采样 空气污染物常常不是单一存在，而是多种污染物同时存在。空气污染物常常不是单一存在，而是多种污

13、染物同时存在。 所谓综合采样法就是针对这种情况提出来的。例如，在滤膜采所谓综合采样法就是针对这种情况提出来的。例如，在滤膜采 样器后接液体吸收管，可同时采集气体和颗粒污染物。这种方样器后接液体吸收管，可同时采集气体和颗粒污染物。这种方 法的主要缺陷是采样流量受限制，而颗粒物需要在一定的速度法的主要缺陷是采样流量受限制，而颗粒物需要在一定的速度 下，才能被采集下来。下，才能被采集下来。 浸渍试剂滤料法，是将某种化学试剂浸渍在滤纸或滤膜上。浸渍试剂滤料法，是将某种化学试剂浸渍在滤纸或滤膜上。 这种滤纸适宜采集气态与气溶胶共存的污染物。采样中，气态这种滤纸适宜采集气态与气溶胶共存的污染物。采样中，气

14、态 污染物与滤纸上的试剂迅速反应，从而被固定在滤纸上。所以，污染物与滤纸上的试剂迅速反应，从而被固定在滤纸上。所以， 它具有物理它具有物理( (吸附和过滤吸附和过滤) )和化学两种作用，能同时将气态和气和化学两种作用，能同时将气态和气 溶胶污染物采集下来。溶胶污染物采集下来。 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.4 7.1.4 采样体积计算及污染物浓度表示方法采样体积计算及污染物浓度表示方法 1.1.采样体积的计算采样体积的计算 1 1）直接采样：用注射器、塑料袋和固定容器直接取样时，当压力达到平衡）直接采样：用注射器、塑料袋和固定容器直接取样时，

15、当压力达到平衡 并稳定后，这些采样器具的容积即为空气采样体积。并稳定后，这些采样器具的容积即为空气采样体积。 式中式中 V V0 0标准状况下采样体积，标准状况下采样体积，L L或或m m3 3; ; Vt Vt采样体积，采样体积，L L或或m m3 3; ; T T0 0标准状况下的热力学温度标准状况下的热力学温度273K;273K; T T采样时的热力学温度采样时的热力学温度(273+t)(273+t)，K K t t采样时的温度，采样时的温度，; ; p p0 0标准状况下的大气压力标准状况下的大气压力101.325kPa101.325kPa p p采样时的大气压力，采样时的大气压力，k

16、PakPa 325.101273 273 0 0 0 p t V p p T T VV tt 2）富集采样富集采样：采样时，要记录温度和大气压力，换算成标况下采样体积采样时，要记录温度和大气压力，换算成标况下采样体积。 3 3）被动采样：以采样器的采样速率）被动采样：以采样器的采样速率K K乘以采样时间，计算空气采样体积乘以采样时间，计算空气采样体积。 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.4 7.1.4 采样体积计算及污染物浓度表示方法采样体积计算及污染物浓度表示方法 2.2.气态污染物浓度的表示方法气态污染物浓度的表示方法 单位体积空气样品中所含

17、有污染物的量，就称为该污染物在空气中的单位体积空气样品中所含有污染物的量，就称为该污染物在空气中的 浓度。空气污染的浓度表示方法主要有两种浓度。空气污染的浓度表示方法主要有两种 1 1）质量浓度：）质量浓度：以单位体积空气中所含污染物的质量数来表示。常用的有以单位体积空气中所含污染物的质量数来表示。常用的有 mg/m3和和g/m3。 2 2）体积浓度：）体积浓度：以单位体积空气中所含污染物气体或蒸气的体积数。常用以单位体积空气中所含污染物气体或蒸气的体积数。常用 的有的有ppm(10-6)和和ppb(10-9)。换算关系：。换算关系：1ppm=110-6，1ppb 110-9。 由由ppm换算

18、成换算成mg/m3 : 式中式中 M污染物的相对分子质量；污染物的相对分子质量； c污染物的质量浓度，污染物的质量浓度，mg/m3； E污染物的体积浓度，污染物的体积浓度，ppm； 22.4-标况下气体的摩尔体积，标况下气体的摩尔体积，m3/mol。 4 .22 EM c 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.4 7.1.4 采样体积计算及污染物浓度表示方法采样体积计算及污染物浓度表示方法 3.3.颗粒物浓度的表示方法颗粒物浓度的表示方法 颗粒物浓度是描述气溶胶特性的一个重要物理量。表示颗粒物浓度颗粒物浓度是描述气溶胶特性的一个重要物理量。表示颗粒物

19、浓度 的方法主要有计数浓度和质量浓度的方法主要有计数浓度和质量浓度。 1 1）计数浓度：以单位体积空气中所悬浮的粒子数目来表示，如）计数浓度：以单位体积空气中所悬浮的粒子数目来表示，如“个个/cm/cm3 3” 和和“个个/m/m3 3” 2 2）质量浓度：以单位体积空气中所含颗粒物的质量来表示。常用单位为）质量浓度：以单位体积空气中所含颗粒物的质量来表示。常用单位为mg/mmg/m3 3 和和g/m3 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.5 7.1.5 采样方案设计采样方案设计 1.1.采样点布置采样点布置 为了获得具有代表性的结果，在设计采样时

20、要考虑以下三个因素：为了获得具有代表性的结果，在设计采样时要考虑以下三个因素： 1）采样点数量与分布）采样点数量与分布 ： 根据检测对象的面积大小和现场情况来决定。一般根据房间平面的面根据检测对象的面积大小和现场情况来决定。一般根据房间平面的面 积和形状，可以按照积和形状，可以按照50m2 以下设以下设13个采个采 样点，样点，50100m2设设35个采个采 样点，样点，100m2以上至少设以上至少设5 个采样点的方法来布点。除特殊目的外，采样个采样点的方法来布点。除特殊目的外，采样 点分布要均匀。点分布要均匀。 2）采样点高度：）采样点高度： 考虑到污染物对人体的影响，采样点高度一般设在人的

21、呼吸带，即距考虑到污染物对人体的影响，采样点高度一般设在人的呼吸带，即距 离地面离地面0.51.5mm。 3）采样具有代表性）采样具有代表性 ： 采样点应该避开不能代表空间总体的特殊点，如空调的进风口、门窗采样点应该避开不能代表空间总体的特殊点，如空调的进风口、门窗 缝隙等处，采样点距离墙壁应有缝隙等处，采样点距离墙壁应有0.5m的距离。的距离。 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.5 7.1.5 采样方案设计采样方案设计 2.2.采样时间与采样频率采样时间与采样频率 采样时间是指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采样时段。采样频采样时间是指每

22、次采样从开始到结束所经历的时间，也称采样时段。采样频 率指的是在一定时间范围内的采样次数。这两个参数要根据监测目的、污染率指的是在一定时间范围内的采样次数。这两个参数要根据监测目的、污染 物分布特征及人力物力等因素决定。采样持续时间不能少于物分布特征及人力物力等因素决定。采样持续时间不能少于1015min。同。同 一个采样点采样持续时间不同，测出的浓度差别很大，这是由于空气中污染一个采样点采样持续时间不同，测出的浓度差别很大，这是由于空气中污染 物浓度在时间上并不稳定所致。由于采样容量的限制，一个采样器一次采样物浓度在时间上并不稳定所致。由于采样容量的限制，一个采样器一次采样 时间多数不能超过

23、时间多数不能超过0.5h，采样持续时间可以用多个采样器连续或断续采样累，采样持续时间可以用多个采样器连续或断续采样累 积计算时间。积计算时间。 3.3.采样方式采样方式 1）筛选法采样）筛选法采样：采样前关闭门窗采样前关闭门窗12h，采样时关闭门窗，至少采样，采样时关闭门窗，至少采样45min。 2）累积法采样）累积法采样：当采用筛选法采样达不到室内空气质量标准中室内空气监测当采用筛选法采样达不到室内空气质量标准中室内空气监测 技术导则规定的要求时，必须采用累积法技术导则规定的要求时，必须采用累积法 (按日平均法、按日平均法、8h平平 均法均法)的要求采样的要求采样。 7.1 7.1 室内空气

24、污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.5 7.1.5 采样方案设计采样方案设计 4.4.采样记录采样记录 采样记录是要对现场情况、各种污染物以及采样表格中采样日期、时间、地采样记录是要对现场情况、各种污染物以及采样表格中采样日期、时间、地 点、数量、布点方式、大气压力、气温、相对温度、风速以及采样者签字等点、数量、布点方式、大气压力、气温、相对温度、风速以及采样者签字等 做出详细记录，随样品一同报到实验室。做出详细记录，随样品一同报到实验室。 5.5.采样效率及其评价采样效率及其评价 采样效率是指在规定的采样条件下采样效率是指在规定的采样条件下(如采样流量、气体浓度、采样时

25、间等如采样流量、气体浓度、采样时间等) 所采集到的量占总量的百分数所采集到的量占总量的百分数。 采样效率评价方法一般与污染物在空气中的存在状态有关，不同的存在状采样效率评价方法一般与污染物在空气中的存在状态有关，不同的存在状 态有不同的评价方法态有不同的评价方法。 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.5 7.1.5 采样方案设计采样方案设计 1 1）采集气态和蒸气态的污染物效率的评价方法）采集气态和蒸气态的污染物效率的评价方法 绝对比较法：用采样效率绝对比较法：用采样效率K来表示来表示 %100 1 c c K s 式中式中Cs精确配制的标准气体浓

26、度精确配制的标准气体浓度 C1采样法采集的气体浓度采样法采集的气体浓度 用这种方法评价采样效率比较理想，但必须配制标准气体，实际应用时用这种方法评价采样效率比较理想，但必须配制标准气体，实际应用时 受到限制。受到限制。 相对比较法相对比较法：用用23个采样管串联起来采集该气体后，分别分析各管的含个采样管串联起来采集该气体后，分别分析各管的含 量量，计算第计算第1管含量占各管总量的百分数，即为采样效率管含量占各管总量的百分数，即为采样效率K %100 321 1 ccc c K 式中，式中，c1、c2、c3分别为第分别为第1管、第管、第2管、第管、第3管的分析测得浓度。管的分析测得浓度。 7.1

27、 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.5 7.1.5 采样方案设计采样方案设计 2 2）采集气溶胶效率的评价方法）采集气溶胶效率的评价方法 采集气溶胶常用滤料采样法。采集气溶胶的效率有两种表示方法：采集气溶胶常用滤料采样法。采集气溶胶的效率有两种表示方法： 颗粒采样效率颗粒采样效率 即所采集到的气溶胶颗粒数目占总颗粒数目的百分数即所采集到的气溶胶颗粒数目占总颗粒数目的百分数 质量采样效率质量采样效率 即所采集到的气溶胶质量数占总质量的百分数即所采集到的气溶胶质量数占总质量的百分数 由于微米级以下的极小颗粒在颗粒数上总是占绝大部分，而按质量计算由于微米级以下

28、的极小颗粒在颗粒数上总是占绝大部分，而按质量计算 却只占很小部分，即一个大颗粒的质量可以相当于成千上万小的颗粒。所以却只占很小部分，即一个大颗粒的质量可以相当于成千上万小的颗粒。所以 质量采样效率总是大于颗粒采样效率。由于质量采样效率总是大于颗粒采样效率。由于10m以下的颗粒对人体健康影以下的颗粒对人体健康影 响较大，所以颗粒采样效率有着卫生学上的意义。响较大，所以颗粒采样效率有着卫生学上的意义。 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.6 7.1.6 气相色谱法气相色谱法 1.1.分析原理分析原理 气相色谱法所分析的对象是气体和可挥发的物质。气相色谱

29、法实际上气相色谱法所分析的对象是气体和可挥发的物质。气相色谱法实际上 是一种物理分离的方法，基于不同物质物化性质的差异，在两相是一种物理分离的方法，基于不同物质物化性质的差异，在两相 固定相固定相( (色谱柱色谱柱) )和流动相和流动相( (载气载气) )构成的两相体系中具有不同的分配系构成的两相体系中具有不同的分配系 数数( (或吸附性能或吸附性能) )，当两相作相对运动时，这些物质随流动相一起迁移，当两相作相对运动时，这些物质随流动相一起迁移 ，并在两相间进行反复多次的分配，并在两相间进行反复多次的分配( (吸附吸附脱附或溶解脱附或溶解析出析出) )，使得，使得 那些分配系数只有微小差别的

30、物质，在迁移速度上产生了很大的差别那些分配系数只有微小差别的物质，在迁移速度上产生了很大的差别 ，经过一段时间后，各组分之间达到了彼此的分离。被分离的物质顺，经过一段时间后，各组分之间达到了彼此的分离。被分离的物质顺 序地通过检测装置，给出每个物质的信息，一般是一个对称或不对称序地通过检测装置，给出每个物质的信息，一般是一个对称或不对称 的色谱峰。通过出峰的时间和峰面积的大小，对被分离的物质进行定的色谱峰。通过出峰的时间和峰面积的大小，对被分离的物质进行定 性和定量分析。性和定量分析。 7.1 7.1 室内空气污染物采样及色谱分析室内空气污染物采样及色谱分析 7.1.6 7.1.6 气相色谱法

31、气相色谱法 2.2.仪器结构与原理仪器结构与原理 气相色谱仪是实现气相色谱过程的仪器，气相色谱仪是实现气相色谱过程的仪器， 按其使用目的可分为按其使用目的可分为 分析型、制备型和工分析型、制备型和工 艺过程控制型。但无艺过程控制型。但无 论气相色谱仪的类型论气相色谱仪的类型 如何变化，构成色谱如何变化，构成色谱 仪的仪的5 5个基本组成部分个基本组成部分 都是相同的，它们是都是相同的，它们是 载气系统载气系统进样系统、进样系统、 分离系统分离系统( (色谱柱色谱柱) ) 检测系统检测系统数据处理数据处理 系统。其方块流程图如图系统。其方块流程图如图7-87-8所示。所示。 图图7-8 7-8

32、气相色谱仪流程方块图气相色谱仪流程方块图 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.1 7.2.1 甲醛浓度的测定甲醛浓度的测定 1.AHMT 1.AHMT 分光光度法分光光度法 甲醛的测定方法可分为化学法和仪器法。本节介绍甲醛的测定方法可分为化学法和仪器法。本节介绍AHMTAHMT比色法、气相色比色法、气相色 谱法和电化学法。谱法和电化学法。 1）原理：）原理：空气中甲醛被吸收液吸收，在碱性溶液中与空气中甲醛被吸收液吸收，在碱性溶液中与4-4-氨基氨基-3-3-联氨联氨-5-5- 巯基巯基-1,2,4-1,2,4-三氮杂茂三氮杂茂(AHMT)(AHMT)发生缩合反

33、应，经高碘酸钾氧化形成紫红发生缩合反应，经高碘酸钾氧化形成紫红 色化合物，溶液颜色的深浅与甲醛含量成正比，通过比色定量测定甲醛色化合物，溶液颜色的深浅与甲醛含量成正比，通过比色定量测定甲醛 含量含量。 2）仪器和设备：）仪器和设备： 气泡吸收管（有气泡吸收管（有5mL5mL和和10mL10mL刻度线）；刻度线）； 空气采样器（流量范围空气采样器（流量范围0 02L/min2L/min，流量稳定）；，流量稳定）； 具塞比色管（具塞比色管（10mL10mL）；）； 分光光度计（用分光光度计（用10mm10mm比色皿）。比色皿）。 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2

34、.1 7.2.1 甲醛浓度的测定甲醛浓度的测定 3）试剂和材料）试剂和材料 吸收液吸收液 氢氧化钾溶液氢氧化钾溶液(5mol/L) (5mol/L) AHMTAHMT溶液溶液 1.51.5高碘酸钾溶高碘酸钾溶 液液 碘溶液碘溶液 1 mol/L1 mol/L氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 0.5mol/L0.5mol/L硫酸溶液硫酸溶液 硫代硫酸钠标准溶液硫代硫酸钠标准溶液 淀粉溶液（淀粉溶液（0.50.5） 甲醛标准贮备溶液甲醛标准贮备溶液 4）采样）采样 5）分析步骤）分析步骤 标准曲线的绘制标准曲线的绘制 样品测定样品测定 用一个内装用一个内装5mL5mL吸收液的气泡吸收管，以吸收液的气泡吸收

35、管，以1.0L/min1.0L/min流量，采气流量，采气20L20L。 并记录采样时的温度和大气压。并记录采样时的温度和大气压。 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.1 7.2.1 甲醛浓度的测定甲醛浓度的测定 6）计算）计算 将采样体积换算成标准状况下采样体积将采样体积换算成标准状况下采样体积。 空气中甲醛浓度按下式计算空气中甲醛浓度按下式计算 2 1 0 0) ( V V V BAA c s 式中，式中，c c空气中甲醛浓度，空气中甲醛浓度，mg/mmg/m3 3 A A样品溶液的吸光度样品溶液的吸光度 A A0 0空白溶液的吸光度空白溶液的吸光度 Bs

36、Bs用标准溶液绘制标准曲线得到的计算因子，用标准溶液绘制标准曲线得到的计算因子，g / g / 吸光度吸光度 V V0 0换算成标准状况下的采样体积，换算成标准状况下的采样体积，L L V V1 1采样时吸收液体积，采样时吸收液体积，mLmL V V2 2分析时取样品体积，分析时取样品体积，mLmL 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.1 7.2.1 甲醛浓度的测定甲醛浓度的测定 2.2.气相色谱法气相色谱法 1）原理：）原理：空气中甲醛在酸性条件下吸附在涂有空气中甲醛在酸性条件下吸附在涂有2 2，4-4-二硝基苯肼二硝基苯肼(2(2，4-4- DNPH)62

37、01DNPH)6201担体上，生成稳定的甲醛腙。用二硫化碳洗脱后，经担体上，生成稳定的甲醛腙。用二硫化碳洗脱后，经OV-1OV-1色谱色谱 柱分离，用氢火焰离子化检测器测定，以保留时间定性，以峰高定量。柱分离，用氢火焰离子化检测器测定，以保留时间定性，以峰高定量。 2）仪器和设备）仪器和设备 采样管采样管 空气采样器空气采样器 具塞比色管具塞比色管 微量注射器微量注射器 气相色谱仪气相色谱仪 色谱柱色谱柱 3）试剂）试剂 二硫化碳二硫化碳 2 2，4-4-二硝基苯肼溶液二硝基苯肼溶液 2mol/L2mol/L盐酸溶液盐酸溶液 吸附剂吸附剂 甲醛标准溶液甲醛标准溶液 色谱固定液色谱固定液 色谱担

38、体色谱担体 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.1 7.2.1 甲醛浓度的测定甲醛浓度的测定 4）采样）采样5）分析步骤）分析步骤 6）计算）计算 用标准曲线法按右式计算空气中甲醛的浓度：用标准曲线法按右式计算空气中甲醛的浓度： 1 0 0) ( V EV Bhh c s s 式中，式中，c c空气中甲醛浓度，空气中甲醛浓度，mg/mmg/m3 3 h h样品溶液峰高的平均值，样品溶液峰高的平均值，mmmm h h0 0试剂空白溶液峰高的平均值，试剂空白溶液峰高的平均值，mmmm Bs Bs用标准溶液制备标准曲线得到的计算因子，用标准溶液制备标准曲线得到的计算

39、因子，g/(mLg/(mLmm)mm) V V1 1样品洗脱溶液总体积，样品洗脱溶液总体积，mLmL E Es s由实验确定的平均洗脱效率由实验确定的平均洗脱效率 V V0 0换算成标准状况下的采样体积，换算成标准状况下的采样体积，L L 用单点校正法按下式计算空气中甲醛的浓度用单点校正法按下式计算空气中甲醛的浓度 ： 1 0 0) ( V EV fhh c s 式中，式中，f f用单点校正法得到的校正因子，用单点校正法得到的校正因子，g/(mLg/(mLmm) mm) 其他符号同上。其他符号同上。 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.1 7.2.1 甲醛浓度

40、的测定甲醛浓度的测定 3.3.电化学法电化学法 1）原理：）原理：由泵抽入的样气通过电化学传感器，受扩散和吸收控制的甲醛气由泵抽入的样气通过电化学传感器，受扩散和吸收控制的甲醛气 体分子在适当的电极电压下发生氧化反应，产生的扩散电极电流与空气中体分子在适当的电极电压下发生氧化反应，产生的扩散电极电流与空气中 甲醛的浓度成正比。甲醛的浓度成正比。 2）仪器和设备）仪器和设备 抽气泵抽气泵 量程量程 重复性误差重复性误差 零点漂移零点漂移 标度漂移标度漂移 响应时间响应时间 3）测定步骤）测定步骤 按仪器说明书完成仪器启动、调零和校正。按仪器说明书完成仪器启动、调零和校正。 样品测定。将仪器带到现

41、场，可连续进行测定，直读甲醛浓度样品测定。将仪器带到现场，可连续进行测定，直读甲醛浓度 测定值。记录现场测定时气温和大气压力。测定值。记录现场测定时气温和大气压力。 将仪器读数换算为标准状态下的浓度值。将仪器读数换算为标准状态下的浓度值。 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.2 7.2.2 氡浓度的测定氡浓度的测定 1.径迹蚀刻法 径迹蚀刻法是利用径迹蚀刻法是利用径迹探测器径迹探测器(Alpha Track Cletectors(Alpha Track Cletectors，ATD)ATD) 也叫固体核径迹探测器，为累计测量氡浓度的方法。也叫固体核径迹探测器，

42、为累计测量氡浓度的方法。 1）方法原理：）方法原理：空气中的氡气通过滤膜扩散到测量杯中，氡及其子体衰空气中的氡气通过滤膜扩散到测量杯中，氡及其子体衰 变产生变产生 的的粒子，碰撞到径迹片上沿着它们的轨迹造成原子尺度的辐粒子，碰撞到径迹片上沿着它们的轨迹造成原子尺度的辐 射损伤，即潜径迹。经化学处理，这些潜径迹能够扩大为可观察的永射损伤，即潜径迹。经化学处理，这些潜径迹能够扩大为可观察的永 久性径迹。根据径迹密度和在标准氡浓度暴露下的刻度系数，计算出久性径迹。根据径迹密度和在标准氡浓度暴露下的刻度系数，计算出 被测场所的平均氡浓度被测场所的平均氡浓度。 氡氡(Rn)(Rn)在衰变过程中产生一系列

43、的不同能量和不同半衰期的在衰变过程中产生一系列的不同能量和不同半衰期的、 或或射线，通过探测这些射线，能够确定空气中氡浓度。本节仅介射线，通过探测这些射线，能够确定空气中氡浓度。本节仅介 绍国家标准中推荐的三种方法绍国家标准中推荐的三种方法。 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.2 7.2.2 氡浓度的测定氡浓度的测定 2）仪器结构：）仪器结构：径迹蚀刻探测器主要由探测元件径迹蚀刻探测器主要由探测元件(CR-39(CR-39，聚碳酸酯膜，聚碳酸酯膜) )和采样和采样 盒盒( (塑料制成，直径塑料制成，直径606070mm70mm，高，高505060mm)60m

44、m)组成。采样盒上放置一滤膜，将组成。采样盒上放置一滤膜，将 空气样品中的氡子体过滤掉，滤膜用压环压紧，盒底部放置两片空气样品中的氡子体过滤掉，滤膜用压环压紧，盒底部放置两片CR-39CR-39径迹径迹 片。采样盒结构示意如图片。采样盒结构示意如图7-107-10所示。所示。 l-l-采样盒外形采样盒外形; 2-; 2-压盖压盖; 3-; 3-滤膜滤膜; 4-; 4-探测元件探测元件(CR-39)(CR-39) 图图7-107-10径迹蚀刻法用的采样盒结构示意径迹蚀刻法用的采样盒结构示意 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.2 7.2.2 氡浓度的测定氡浓度的

45、测定 3）试剂、材料或设备）试剂、材料或设备 4）采样与测量步骤）采样与测量步骤 径迹元件的制备径迹元件的制备 测量操作步骤测量操作步骤 5）结果计算）结果计算 R Rn Rn TF n c 式中，式中， c cRn Rn氡浓度， 氡浓度，Bq/mBq/m3 3 n nRn Rn径迹密度， 径迹密度，cm cm -2 -2 T T暴露时间，暴露时间，h h FR FR刻度系数，刻度系数，m m3 3/(Bq/(Bqh hcmcm2 2) ) 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.2 7.2.2 氡浓度的测定氡浓度的测定 2.活性炭盒法 1）方法原理：）方法原理：

46、氡扩散进入炭床内被活性炭吸收，同时衰变，新生的子体氡扩散进入炭床内被活性炭吸收，同时衰变，新生的子体 也沉积在活性炭内。用也沉积在活性炭内。用能谱仪测量活性炭盒的氡子体特征能谱仪测量活性炭盒的氡子体特征射线峰或射线峰或 峰群强度，根据特征峰的面积计算出氡浓度。峰群强度，根据特征峰的面积计算出氡浓度。 2）仪器结构：）仪器结构：活性炭盒结构示意如图活性炭盒结构示意如图7-117-11所示所示 。 1-1-密封盖；密封盖；2-2-滤膜；滤膜；3-3-活性炭；活性炭；4-4-炭盒炭盒 图图7-11 7-11 活性炭盒结构示意活性炭盒结构示意 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方

47、法 7.2.2 7.2.2 氡浓度的测定氡浓度的测定 3）试剂、材料或设备）试剂、材料或设备 4）采样与测量步骤：）采样与测量步骤：样品盒的制备样品盒的制备 现场采样现场采样 样品测定样品测定 5）结果计算）结果计算 2 1 tb w r Rn R etK an c 式中，式中， c cRn Rn采样期间内平均氡浓度， 采样期间内平均氡浓度，Bq/mBq/m3 3 a a采样采样1h1h的响应系数，的响应系数，Bq/(mBq/(m3 3cpmcpm） n nr r特征峰对应的净计数率，特征峰对应的净计数率，cpm cpm Kw Kw吸收水分校正系数吸收水分校正系数 t t1 1采样时间，采样时

48、间，h h b b累积指数，可取累积指数，可取0.48 0.48 氡衰变常数，氡衰变常数，7.557.551010-3 -3 h h-1 -1 t t2 2采样时间终点至测量开始的时间间隔，采样时间终点至测量开始的时间间隔，h h R 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.2 7.2.2 氡浓度的测定氡浓度的测定 3.双滤膜法 1）方法原理：）方法原理：双滤膜法是主动式采样，能测量空气中瞬间的氡浓度。双滤膜法是主动式采样，能测量空气中瞬间的氡浓度。 仪器结构原理见图仪器结构原理见图7-127-12。 1-1-入口膜入口膜; 2-; 2-衰变室衰变室; 3-; 3

49、-出口膜出口膜; 4-; 4-流量计流量计; 5-; 5-抽气泵抽气泵 图图7-12 7-12 双滤膜测氡仪采样器结构原理双滤膜测氡仪采样器结构原理 2）仪器结构）仪器结构 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.2 7.2.2 氡浓度的测定氡浓度的测定 3）试剂、材料或设备）试剂、材料或设备 4）采样与测量步骤）采样与测量步骤 5）结果计算）结果计算 f a atRn FZEV N NKc 65.16 式中，式中，c cRn Rn氡浓度， 氡浓度，Bq/mBq/m3 3 K Kt t 总刻度系数，总刻度系数，Bq/mBq/m3 3/ /计数计数 N Na a T

50、 T1 1-T-T2 2间隔的净间隔的净计数，计数计数，计数 V V 衰变筒容积，衰变筒容积，L L E E 计数效率，计数效率， 滤膜过滤效率，滤膜过滤效率， 滤膜对滤膜对粒子的自吸收因子，粒子的自吸收因子， Z Z 与与t t和和T T1 1-T-T2 2有关的常数有关的常数 F Ff f 新生子体到达出口滤膜的份额，新生子体到达出口滤膜的份额， 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.3 7.2.3 苯的测定方法苯的测定方法气相色谱法气相色谱法 1）原理）原理 用活性炭管采集空气中的苯，然后用二硫化碳提取出来，再经聚乙二用活性炭管采集空气中的苯，然后用二硫化

51、碳提取出来，再经聚乙二 醇醇60006000色谱柱分离，用氢火焰离子化检测器检测，以保留时间定性，色谱柱分离，用氢火焰离子化检测器检测，以保留时间定性， 用峰高或峰面积定量用峰高或峰面积定量 。 2）仪器和设备）仪器和设备 活性炭采样管空气采样器注射器微量注射器具塞刻度试管活性炭采样管空气采样器注射器微量注射器具塞刻度试管 气相色谱仪气相色谱仪 色谱柱色谱柱 3）试剂和材料）试剂和材料 苯苯 二硫化碳二硫化碳 色谱固定液色谱固定液 620l620l担体担体 椰子壳活性炭椰子壳活性炭 纯氮纯氮 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.3 7.2.3 苯的测定方法苯的

52、测定方法气相色谱法气相色谱法 4）采样）采样 5）分析步骤）分析步骤 6）计算）计算 将采样体积换算成标准状况下的采样体积。将采样体积换算成标准状况下的采样体积。 用二硫化碳提取法时，空气中苯浓度按下式计算。用二硫化碳提取法时，空气中苯浓度按下式计算。 1000 )( s0 s0 EV Bhh c 式中，式中，c c空气中苯浓度，空气中苯浓度，mg/mmg/m3 3 h h样品峰高的平均值，样品峰高的平均值，mm mm h h0 0空白管的峰高，空白管的峰高，mm mm B Bs s校正因子，校正因子，g/(mLg/(mLmm) mm) E Es s由实验确定的二硫化碳提取的效率由实验确定的二

53、硫化碳提取的效率 V V0 0换算成标准状况下的采样体积，换算成标准状况下的采样体积，L L 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.4 7.2.4 氨的测定方法氨的测定方法 1.靛粉蓝分光光度法 1）原理：）原理：空气中氨吸收在稀硫酸中，在亚硝基铁氰化钠及次氯酸钠存在空气中氨吸收在稀硫酸中，在亚硝基铁氰化钠及次氯酸钠存在 下，与水杨酸生成蓝绿色的靛酚蓝染料，根据其颜色深浅，比色定量。下，与水杨酸生成蓝绿色的靛酚蓝染料，根据其颜色深浅，比色定量。 2）仪器和设备）仪器和设备 3）试剂和材料）试剂和材料 4）采样）采样 用一个内装用一个内装10mL10mL吸收液的气

54、泡吸收管，以吸收液的气泡吸收管，以0.5L/min0.5L/min流量，采气流量，采气5L5L，及，及 时记录采样点的温度及大气压。采样后，样品在室温下保存，于时记录采样点的温度及大气压。采样后，样品在室温下保存，于24h24h 内分析。内分析。 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.4 7.2.4 氨的测定方法氨的测定方法 5）分析步骤）分析步骤 标准曲线的绘制标准曲线的绘制 取取l0mLl0mL具塞比色管具塞比色管7 7支，按下表制备标准系列管支，按下表制备标准系列管。 管管 号号 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 标准工作液标准工作液

55、/mL/mL 0.000.000.500.501.001.003.003.005.005.007.007.0010.0010.00 吸收液吸收液/mL/mL 10.0010.009.509.509.009.007.007.005.005.003.003.00 0 0 氨含量氨含量/g/g 0 00.500.501.001.003.003.005.005.007.007.0010.0010.00 样品测定样品测定 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.4 7.2.4 氨的测定方法氨的测定方法 6）结果计算）结果计算 将采样体积换算成标准状态下的采样体积。将采样体积

56、换算成标准状态下的采样体积。 空气中氨浓度按下式计算：空气中氨浓度按下式计算： s B V AA c 0 0 D 式中，式中，c c空气中氨浓度，空气中氨浓度，mg/mmg/m3 3 A A样品溶液的吸光度样品溶液的吸光度 A A0 0空白溶液的吸光度空白溶液的吸光度 B Bs s计算因子计算因子,g /,g /吸光度单位吸光度单位 V V0 0标准状态下的采样体积，标准状态下的采样体积，L L D D分析时样品溶液的稀释倍数分析时样品溶液的稀释倍数 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.4 7.2.4 氨的测定方法氨的测定方法 7）无氨蒸馏水的制备）无氨蒸馏水

57、的制备 8）次氯酸钠溶液浓度的标定）次氯酸钠溶液浓度的标定 按下式计算次氯酸钠溶液的浓度按下式计算次氯酸钠溶液的浓度: : c(NaClO)=c(1/2NaSc(NaClO)=c(1/2NaS2 2O O3 3) ) V/ V/（1.001.002 2） 式中：式中： c(NaClO)c(NaClO)次氯酸钠试剂的浓度，次氯酸钠试剂的浓度，mol/L mol/L c(1/2NaS c(1/2NaS2 2O O3 3) )硫代硫酸钠标准溶液浓度，硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/L mol/L V V硫代硫酸钠标准溶液用量，硫代硫酸钠标准溶液用量，mLmL 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空

58、气中气态物质测定方法 7.2.4 7.2.4 氨的测定方法氨的测定方法 2.离子选择电极法 1）原理：）原理：氨气敏电极为一复合电极，以氨气敏电极为一复合电极，以pHpH玻璃电极为指示电极，银玻璃电极为指示电极，银- -氯氯 化银电极为参比电极。此电极对置于盛有化银电极为参比电极。此电极对置于盛有0.1mol/L0.1mol/L氯化铵内充液的塑料氯化铵内充液的塑料 套管中，管底用一张微孔疏水薄膜与试液隔开，并使透气膜与套管中，管底用一张微孔疏水薄膜与试液隔开，并使透气膜与pHpH玻璃电玻璃电 极间有一层很薄的液膜。当测定由极间有一层很薄的液膜。当测定由0.05mol/L0.05mol/L硫酸吸

59、收液所吸收的大气中硫酸吸收液所吸收的大气中 的氨时，借加入强碱，使铵盐转化为氨，由扩散作用通过透气膜的氨时，借加入强碱，使铵盐转化为氨，由扩散作用通过透气膜( (水和其水和其 他离子均不能通过透气膜他离子均不能通过透气膜) )，使氯化铵电质液膜层内，使氯化铵电质液膜层内NHNH4 4+ +=NH=NH3 3+H+H+ + 的反应的反应 向左移动，引起氢离子浓度改变，由向左移动，引起氢离子浓度改变，由pHpH玻璃电极测得其变化。在恒定的玻璃电极测得其变化。在恒定的 离子强度下。测得的电极电位与氨浓度的对数呈线性关系。由此，可从离子强度下。测得的电极电位与氨浓度的对数呈线性关系。由此，可从 测得的

60、电位值确定样品中氨的含量。测得的电位值确定样品中氨的含量。 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.4 7.2.4 氨的测定方法氨的测定方法 2）仪器和设备）仪器和设备 氨敏感膜电极氨敏感膜电极 pH/pH/毫伏计毫伏计 磁力搅拌器磁力搅拌器 气采样器气采样器 3）试剂）试剂 无氨蒸馏水无氨蒸馏水 电极内充液电极内充液 碱性缓冲液碱性缓冲液 吸收液吸收液 氨标准储备液（氨标准储备液（1.00mg/mL1.00mg/mL） 氨标准使用液氨标准使用液 4）采样）采样 7.2 7.2 空气中气态物质测定方法空气中气态物质测定方法 7.2.4 7.2.4 氨的测定方法氨的