1、民用建筑室内环境污染物采样的影响因素【摘 要】通过对采样方法、采样仪器、采样环境条件、采样点的布置及样品储存等方面分析了对民用建筑室内环境污染物采样的影响因素，提出了不同环境条件下采样时的应对措施。 【关键词】采样方法；恒流采样仪；室外温度；夏热冬冷；采样时间1、引言于2011年6月1日实施的GB50325- 2010民用建筑室内环境污染控制规范规定对新建、扩建和改建的民用建筑工程验收时必须进行室内环境污染物甲醛、氨、苯、TVOC和氡的检测。实际工作中对氡的测量一般采用现场仪器直读，不涉及采样环节。除氡以外四项污染物的采集是室内环境污染物综合评定步骤中非常重要的环节，如果样品采集方式方法不正确2、，即使是经验丰富的分析人员采用先进分析仪器和准确的分析方法，也无法反映出验收现场污染物的真实值。采样人员应当根据气体污染物的存在状态、浓度、物化性质等选用适合的采样方法和采样仪器，然后根据验收现场建筑物的实际情况合理的选择好具有代表性的采样点，并做好采样记录。2、采样方法室内空气污染物的浓度一般都比较低，故一般使用浓缩采样法进行采集。甲醛和氨分别按照GB/T18204.26和GB/T18204.25中规定的液体吸收法进行采集；苯和TVOC按照GB50325-2010附录F、G中规定的固体吸附法进行采集。2.1液体吸收法2.1.1原理液体吸收法是用一个气体吸收管，内装吸收液，后面连接抽气装置，以3、一定的气体流量，通过吸收管抽入空气样品。当空气通过吸收液时，在气泡和液体的界面上，被测组分的分子由于溶解作用或化学反应很快进入吸收液中。同时气泡中间的气体因存在浓度梯度而运动速度加快，能迅速扩散到气-液界面上1。因此，整个气泡中被测气体分子很快被溶液吸收。采样结束后倒出吸收液，分析吸收液中被测组分的含量，根据采样体积和含量计算室内空气中污染物的浓度。2.1.2吸收液吸收液的选择原则是与被采样的物质发生化学反应快或对其溶解度大；污染物被吸收后要有足够的稳定时间；吸收液毒性小、易于购买且价格低。酚试剂分光光度法测定甲醛中使用的吸收液为酚试剂水溶液，靛酚蓝分光光度法和纳试剂分光光法测定氨中使用的吸收4、液为0.005mol/L的H2SO4水溶液。2.1.3收集器增大被采气体与吸收液的接触面积的有效措施是选用适宜的收集器。常用的收集器有气泡吸收管、冲击式吸收管和多孔筛板吸收瓶。由于甲醛和氨非气溶胶形态物质，一般选用价格低廉的气泡吸收管即可。2.2固体吸附法采样器用一根玻璃管内装颗粒状填充剂制成。采样时，让气体以一定流速通过填充柱，被测组分因吸附作用滞留在填充剂上，从而达到富集浓缩采集样品的目的。采样后，通过热解析或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来进行测定。苯采用活性炭为填充剂的采样器采集，TVOC采用Tenax-TA高分子多孔微球为填充剂的采样器采集。TVOC中本身就有苯一项，为什么不用5、Tenax-TA采样管采集苯污染物呢？因为随着从低温到室温的温度增加，苯吸附作用迅速降低（穿透），也就是说，当使用Tenax-TA吸附管在2030取样时，苯因穿透吸附管而大量流失，分析结果将大大减小。活性炭管对苯的回收率一般情况下均高于95%。不同温度、采样流速、采样时间下Tenax-TA管对苯的回收率试验结果，见表1。表1 Tenax-TA管对苯的回收率采样条件 Tenax-TA采样管 采样温度 采样流速ml/min 采样时间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可见，不可用Tenax-T6、A管采集TVOC中苯的数据代表空气中苯的情况，空气中苯的取样测量应采用活性炭采样管的方法。3、采样仪器采样仪器应兼具流量显示和采样动力功能，气体流量是计算采集气体体积的必要参数。一般常用采样仪有转子流量计大气采样仪和数字恒流大气采样仪。3.1转子流量计大气采样仪此种大气采样仪利用流量计读取气体流量。转子流量计是由一个上粗下细的锥形玻璃管和一个金属转子组成，当气体由玻璃管下端进入时，由于转子下端的环形孔隙截面积大于转子上端的环形孔隙截面积，转子下端的气体流速小于上端的流速，下端压力大于上端，使转子上升，直到上升到上下两端压力差与转子的的重量相等，转自停住上下不移动。气体流量越大，转子升的越高，可7、直接从转子上沿位置读出流量。流量从0-2L可调。3.2恒流大气采样仪此种大气采样仪通过采样仪内置气流质量传感器对流量信号进行采集，通过调节电压输入输出信号换算，进而控制气泵。精度相对比较高，但成本也较高3。流量范围包含0.5 L/min ，并且当流量0.5L/min时，能克服5kPa10kPa之间的阻力，负载时用皂膜流量计校准系统流量，相对偏差应不大于5%。3.3适用范围转子流量计大气采样仪适用于采集甲醛和氨，有条件的实验室也可用恒流采样仪采集甲醛，采集苯和TVOC应用恒流采样器。一般浮子流量计式采样器显示的流量不真实是影响苯和TVOC测量结果的主要因素。以QC-2转子型大气采样仪为例，在不同8、气体流量下用皂膜流量计进行测量空载和负载活性炭管、Tenax-TA管状态下的实际流量，结果见表2。表2 不同气体流量下采样仪空载和负载活性炭管、Tenax-TA管状态下的实际流量显示流量L/min测试内容 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.8 1测前空载 0.118 0.207 0.305 0.393 0.522 0.828 1.043测后空载 0.118 0.209 0.306 0.391 0.520 0.826 1.041空载平均值 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从以上数据可以看出，由于吸附管的个体差异，在流速0.11L/min 变化时，随着显示流速的增加，与真实流速差异有增大趋势：显示流速在0.4L/min以下时，真实流速差异基本在10%以内；显示流速达到0.51L/min时，真实流速差异达20%左右。所以2010版的GB50325规范规定对苯和TVOC的采集要求使用恒流采样仪。4、采样环境4.1温度、湿度、大气压对于大多数气体污染物而言，当温度较高、湿度低的时候更容易挥发，造成室内该项污染物浓度升高。大气压力会影响采集气体的体积11、，从而影响浓度。对于夏热冬冷地区，四季温差及室内外温差较大。当室内温度超出20，对于苯及TVOC这些沸点低的有机污染物，吸附管内固体填充剂难以对其阻留完全，采样效率大大下降。这时就需要采用吸附管外套冷阱的办法，对污染物进行低温凝聚，称为低温冷凝法2。将吸附管插入冷阱中，当空气样品流经吸附管时，被测物质因冷凝而凝结在采样管底部。由于空气中的水蒸气、二氧化碳等气体也会同时冷凝下来，因此在样品进入吸附管之前，应当装上碱石棉、氢氧化钾、氯化钙等的过滤器。4.2室外空气质量室内空气污染不仅来源于室内的墙面粉刷、内门油漆、外加剂、厨房卫生间使用的防水涂料等方面，也会由室外渗入。因此当室外环境存在污染源时，12、室内相应的污染物的浓度有可能较高。GB50325在于控制室内产生的污染，扣除（除氡外）室外空气空白值可以突出控制建筑材料和装修材料所产生的污染。室外空气空白（本底值）样品的采集应注意选择在上风向，选取适当地点的适当高度进行（注意避免地面附近污染源，如下水道、化粪池等），并与室内样品同步采集。有些工程确实需要冬季验收时，室内由于供暖而温度适于采样，室外温度低于0而不适用于液体吸收液方法采集本底值。由于苯和TVOC一般在5以下就已经凝聚，甲醛和氨浓度也会随温度的下降而降低很多，此时的空白值可用两个空白吸附管和两组空白吸收液平行试验的均值代替。5、采样点的布置5.1检测条件民用建筑工程室内环境污染物13、浓度检测时，对采用集中空调的民用建筑工程，应在空调正常运转的条件下进行；对采用自然通风的民用建筑工程，检测应在对外门窗关闭 1h 后进行；氡浓度检测时，应在对外门窗关闭 24h 后进行。5.2 采样布点民用建筑工程验收时，应抽取有代表性的房间，抽检数量不少于总房间数5%，每个建筑单体不得少于3间；房间总数少于3间时，应全数检测。凡进行了样板间检测且结果全部合格的工程，抽检数量减半并不得少于三间；检测点数因房间使用面积的不同而不同，50m2房间检测点数为1个；50 m2且100 m2房间检测点数为2个；100 m2且500 m2房间检测点数为不少于3个；500 m2且1000 m2房间检测点数为14、不少于5个；1000 m2且3000 m2房间检测点数为不少于6个；3000 m2房间检测点数每1000 m2不少于3个4。采样布点应考虑现场的平面、立面布局，高层建筑立体布点应有上、中、下三个监测平面，并分别在三个平面上布点；房间采样点2个及以上时，应采用对角线、斜线、梅花状布点的方法；环境污染物浓度现场检测点应距内墙面不小于0.5m，距楼地面高度与人的呼吸带高度一致，在0.8m1.5m之间；检测点应均匀分布，并离开门窗一定距离，以免局部微小气候造成影响，避开通风道和通风口。6、采样时间及储存6.1采样时间甲醛的采集，用内装5ml吸收液的气泡吸收管，以流量0.5L/min，采集20min，采15、气量约10L；氨的采集，用内装10ml吸收液的气泡吸收管，以流量0.5L/min，采集10min，采气量约5L；苯和TVOC的采集应使采样管与空气采样器入气口垂直连接，调节流量0.5L/min的范围内，采集20min，采气量约10L。6.2储存甲醛和氨采集完成后的吸收液应及时完全转移至洁净的10ml具塞闭塞管中，标明序号，以封口膜封口，并于24h内交由分析人员分析。苯和TVOC采样后取下吸附管，应旋紧两端橡胶帽，并封上封口膜，标明两端序号标识，放入具塞闭塞管中再次密封，苯样品可保存5d，TVOC样品可保存14d。7、结论综上所诉对室内空气污染物采样时的影响因素包括采样方法、采样仪器、采样环境条16、件、现场布点及采样结束后的样品保存等。平时注意对采样仪的保养，并在使用前对每个采样仪进行空载、负载时流量的校准；对采样仪定期校准检定， 保证其有良好的工作状态；在空气湿度较大、温度较高的条件下采样时， 采样管应与冷阱和干燥管联合使用5。加强操作技能和经验积累， 选择合理的采样点位置，确保采集样品的纯净性和真实性。参考文献：1王德才主编，室内装饰装修材料有害物质监测，人民卫生出版社M，2006.12.370-3812迟长涛主编，空气监测技术问答，化学工业出版社M，2006.8.56-573陈薇，数字式大气采样仪的研制，河北科技大学学位论文D，2011.5.3-44GB50325-2010， 民用建筑室内环境污染控制规范S，2011.6.19-205周中平主编，室内污染检测与控制，化学工业出版社M，2002.5.140-143