Лабораторно-инструментальное обеспечение Госсанэпиднадзора

              за загрязнением атмосферного воздуха населенных мест

 

Государственный санитарно-эпидемиологический надзор за загрязнением атмосферного воздуха, осуществляется не только по результатам исследований (измерений) специализированных химических лабораторий (Испытательных лабораторных центров) Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека в системе социально-гигиенического мониторинга (СГМ), но и использования результатов мониторинга проводимых Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Министерством природных ресурсов Российской Федерации, Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору, а также ведомственными лабораториями промышленных предприятий.  

 Осуществление Госсанэпиднадзора в современных условиях многофакторного загрязнения атмосферного воздуха, может быть эффективным только при осуществлении санитарно-гигиенических исследований. Санитарно-гигиенические исследования являются составной частью процесса по обеспечению проведения санитарно-эпидемиологических экспертиз, гигиенических исследований (измерений), получения объективной информации о количественных параметрах загрязнения воздуха населенных мест, что, в свою очередь, позволяет на основании санитарно-гигиенического заключения принимать управленческие решения.

Основополагающими требованиями, регламентирующими работу санитарно-гигиенических (химических) лабораторий, являются соответствия критериям аккредитации испытательных лабораторных центров (испытательных лабораторий, ИЛЦ, ИЛ ), аккредитованных в «Системе аккредитации лабораторий, осуществляющих санитарно-эпидемиологические исследования, испытания», установленными в документах Международной организации по стандартизации (ИСО) и соответствовать требованиям национального стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025 по технической компетентности и независимости. В ИЛЦ (ИЛ) должна поддерживаться и функционировать система управления качеством, соответствующая международным стандартам ИСО/МЭК 17025 и ИСО 9001, а, в соответствии с Законом Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений» № 4871-1 от 27. 04. 1993 года все средства измерений, используемые ИЛЦ, должны быть занесены в государственный реестр и ежегодно подвергаться периодической поверке. Лабораторные подразделения ИЛЦ (ИЛ) должны быть обеспечены документами на методы контроля (МУК), прошедшими экспертизу комиссии по госсанэпиднормированию Роспотребнадзора, а также документами, аттестованными Ростехнадзором (ГОСТы, РД, МИ, РМГ, ПНД Ф).

Правила организации наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы отражены в ГОСТе 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов».

 Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы ведется на постах. В России качество атмосферного воздуха на основе регулярного мониторинга осуществляется в 251 городе на 674 постах (Э.Ю.Безуглая, И.В.Смирнова, 2008).

Пост наблюдения это точка на местности, на которой размещают павильон или автомобиль, оборудованные соответствующими приборами для измерения концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе.

Устанавливаются посты наблюдений трех категорий: стационарные, маршрутные, передвижные (подфакельные).

              Рисунок 4. Автоматизированный стационарный пост.

 

Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содержания веществ в воздухе (рис. 4) или регулярного отбора проб для последующего анализа. Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных изменений содержания основных и наиболее распространенных специфических загрязняющих веществ. Стационарные посты должны быть оборудованы павильонами, которые устанавливают в заранее выбранных местах.

Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха, когда при отсутствии стационарного поста необходимо более детально изучить его загрязнение в отдельных районах, например в новых жилых районах. Наблюдения, на маршрутных постах проводятся с помощью передвижной лаборатории (рис. 5), которая оснащена необходимым оборудованием и приборами. Пост устанавливается в заранее определенных точках. Одна машина за рабочий день объезжает 4-5 точек.

Порядок объезда автомашиной выбранных маршрутных постов должен быть одним и тем же, чтобы обеспечить определение концентраций примесей в постоянные сроки.

Передвижной (подфакельный) пост предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника. Наблюдения под факелом предприятия проводятся также с помощью оборудованной автомашины. Подфакельные посты – это точки расположенные на фиксированных расстояниях от источника. Они перемещаются в соответствии с направлением шлейфа дыма от обследуемого источника выбросов.

Подвижной пункт наблюдений за состоянием окружающей среды (рис. 5), ее загрязнением (далее – подвижной пункт наблюдений) – комплекс, включающий в себя платформу (летательный аппарат, судно или иное плавательное средство, другое средство передвижения) с установленными на ней приборами и оборудованием, предназначенными для определения характеристик окружающей среды, ее загрязнения.

Рисунок 5. Автоматизированные (слева и в центре) и неавтоматизированный (справа) подвижные пункты наблюдений.

 

 

Репрезентативность наблюдений за состоянием загрязнения атмосферы в городе зависит от правильности расположения поста на обследуемой территории. В зависимости от того, какую информацию ожидают получить:

1) уровень загрязнения воздуха, характерный для данного района,

2) концентрацию в конкретной точке, находящейся под влиянием выбросов отдельного промышленного предприятия, крупной автомагистрали.

В первом случае пост должен быть расположен на таком участке местности, который не подвергается воздействию отдельно стоящих источников выбросов. Во втором случае пост размещается в зоне максимальных концентраций примеси, связанных с выбросами источника.

Пост должен размещаться на открытой, проветриваемой со всех сторон площадке, с непылящим покрытием: на асфальте, твердом грунте, газоне. Если пост разместить на закрытом участке (вблизи высоких зданий, на узкой улице, под кронами деревьев или вблизи низкого источника выбросов), то он будет характеризовать уровень загрязнения, создаваемый в конкретном месте, и не будет отражать реальную картину загрязнения из-за поглощения примесей зелеными насаждениями, или застоя воздуха и скопления вредных веществ вблизи строений.

Стационарный и маршрутный посты размещаются в местах, выбранных на основе обязательного предварительного исследования загрязнения воздушной среды города промышленными выбросами, выбросами автотранспорта, бытовыми и другими источниками, изучения метеоусловий, рассеивания примесей путем эпизодических наблюдений, расчетов полей максимальных концентраций примесей. При этом следует учитывать повторяемость направления ветра над территорией населенного пункта. При определенных направлениях ветра, выбросы от многочисленных предприятий могут создавать общий факел, соизмеримый с факелом крупного источника. Если повторяемость таких ветров велика, то зона наибольшего среднего уровня загрязнения будет формироваться в 2-4 км от основной группы предприятий.

Число стационарных постов определяется в зависимости от численности населения, площади населённого пункта, рельефа местности, степени индустриализации, рассредоточенности мест отдыха населения. В зависимости от численности устанавливается следующее число постов наблюдения:

1 пост до 50 тыс. жителей;

2 поста – 100 тыс. жителей;

2-3 поста – 100-200 тыс. жителей;

3-5 постов – 200-500 тыс. жителей;

5-10 постов – более 500 тыс. жителей;

10-20 постов (стационарных и маршрутных) – более 1 млн. жителей.

Количество постов может быть увеличено в условиях сложного рельефа местности, при наличии большого количества источников загрязнения, а также при наличии на данной территории уникальных парков, исторических сооружений и др.

Регулярные наблюдения на стационарных постах проводятся по одной из четырех программ наблюдений: полной, неполной, сокращенной, суточной.  

Полная программа наблюдений предназначена для получения информации о разовых и среднесуточных концентрациях. Наблюдения по полной программе выполняются ежедневно путем непрерывной регистрации с помощью автоматических устройств или дискретно через равные промежутки времени не менее четырех раз при обязательном отборе в 1, 7, 13, 19 часов по местному декретному времени.

По неполной программе, наблюдения проводятся с целью получения информации о разовых концентрациях. Пробы отбираются в 1, 7, 13 часов по местному декретному времени.

По сокращенной программе наблюдения проводятся с целью получения информации только о разовых концентрациях ежедневно в 7 и 13 часов местного декретного времени. Допускается проводить их при температуре воздуха ниже минус 45°С и в местах, где среднемесячные концентрации ниже 1/20 максимальной разовой ПДК. Допускается проводить наблюдения по скользящему графику в 7, 10, 13 часов вторник, четверг, субботу и в 16, 19, 22 ч в понедельник, среду, пятницу (наблюдения проводятся с целью получения информации о разовых концентрациях).

Программа суточного отбора предназначена для получения информации о среднесуточной концентрации. В отличие от наблюдений по полной программе, наблюдения по этой программе проводятся путем непрерывного суточного отбора.

В период неблагоприятных метеоусловий проводят наблюдения через каждые 3 часа.

Подфакельные наблюдения проводятся в районе отдельно стоящего источника выбросов или группы источников, как на территории города, так и за его пределами. За рабочую смену (8 ч) на одной машине можно провести наблюдения в 8-10 точках.

Отбор проб при подфакельных наблюдениях проводится на расстояниях 0,5; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 15 и 30 км. Результаты исследования на близких расстояниях от источника (0,5 км), характеризуют загрязнение воздуха низкими источниками и неорганизованными выбросами, а на дальних – сумму от низких, неорганизованных и высоких источников выбросов.

Измерения концентраций проводятся в центральных (осевых) точках, расположенных по оси факела на различных расстояниях от источника выброса. Ширина факела по мере удаления от источника выброса увеличивается и может колебаться от 50 до 300-400 м.

При изменении направления факела, наблюдения перемещаются в зону влияния факела. Если из-за препятствий установить местоположение отбора проб на необходимых расстояниях от источника под факелом не представляется возможным, выбираются другие точки, идентичные по значимости.

Более часто следует проводить наблюдения на расстояниях 10-40 средних высот труб от источника, где особенно велика вероятность появления максимальных концентраций, чтобы на каждом расстоянии от источника было не менее 50 измерений каждого вещества.

Направление факела определяется по визуальным наблюдениям за очертаниями дыма, или по направлению ветра и по видимым факелам близлежащих источников.

Изучение загрязнения, обусловленного выбросами автотранспорта, проводится в комплексе с измерением уровня загрязнения от промышленных источников, но может проводиться и самостоятельно.

Проверка может быть проведена на основе определения содержания как основных компонентов выхлопных газов (оксида углерода, углеводородов, оксидов азота, акролеина, формальдегида и соединений свинца), - так и продуктов их фотохимических превращений (озона и др.).

Для изучения особенностей загрязнения воздуха выбросами автотранспорта определяют:

· максимальные значения концентраций основных примесей, выбрасываемых автотранспортом в районах автомагистралей, и периоды их наступления при НМУ;

· границы зон и характер распределения примесей по мере удаления от автомагистралей;

· особенности распространения примесей в жилых кварталах различного типа застройки и в зеленых зонах, примыкающих к автомагистралям;

· особенности распределения транспортных потоков по магистралям города.

Наблюдения проводят во все дни рабочей недели ежечасно с 6 до 13 часов или с 14 до 21 часа, чередуя. В ночное время наблюдения проводятся один - два раза в неделю.

Точки наблюдения выбираются на городских улицах в районах с интенсивным движением, и располагаются в местах, где часто производится торможение автомобилей и выбрасывается наибольшее количество вредных примесей. Кроме того, пункты организуются в местах слабого рассеивания (под мостами, в туннелях, на узких участках дорог и улицах с многоэтажными зданиями), а также в зонах пересечения двух и более улиц с интенсивным движением транспорта.

Места для размещения приборов выбираются на тротуаре, на середине разделительной полосы, при ее наличии, и за пределами тротуара – на расстоянии половины ширины проезжей части одностороннего движения. Пункт, наиболее удаленный от автомагистрали, должен располагаться не менее чем в 0,5 м от стены здания.

Интенсивность движения определяется путем учета числа проходящих транспортных средств. Которые делятся на пять основных категорий: легковые, грузовые, дизельные, автобусы, мотоциклы, – ежедневно в течение 2-3 недель в период с 5-6 ч до 21-23 ч, а на транзитных автомагистралях в течение суток. Подсчет производится в течение 20 минут каждого часа, а в 2-3-часовые периоды наибольшей интенсивности движения автотранспорта – каждые 20 мин.

При определении приземной концентрации отбор осуществляют на высоте 1,5-3,5 м от земли, время отбора 20-30 минут.

Для обеспечения репрезентативности необходимо провести не менее 200 исследований в одной точке.

Перечень веществ устанавливается на основе сведений о составе и характере выбросов от источников загрязнения в городе, метеорологических характеристик и параметров потребления воздуха.

 

Наряду с государственным мониторингом, законодательство обязывает организации обеспечить производственный лабораторный контроль за загрязнением атмосферного воздуха.

Статья 67 «Производственный контроль в области охраны окружающей среды (производственный экологический контроль)» Федерального закона от 10 января 2002 г. №7-ФЗ "Об охране окружающей среды» определяет, что производственный контроль в области охраны окружающей среды (производственный экологический контроль) осуществляется в целях обеспечения выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов, а также в целях соблюдения требований в области охраны окружающей среды, установленных законодательством в области охраны окружающей среды.

Юридические лица, имеющие источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, должны обеспечивать проведение лабораторных исследований за загрязнением атмосферного воздуха в зоне влияния выбросов данного объекта. Система контроля и наблюдения должна соответствовать требованиям, установленных законодательством в области охраны окружающей среды. Размещение постов наблюдения, перечень загрязняющих веществ, подлежащих контролю, методы их определения, а также периодичность отбора проб атмосферного воздуха согласовываются в установленном порядке. Результаты производственного контроля за загрязнением атмосферного воздуха должны представляться в территориальные органы и учреждения государственной санитарно-эпидемиологической службы и другие органы в установленном порядке.

Производственный контроль включает осуществление (организацию) лабораторных исследований и испытаний на границе санитарно - защитной зоны и в зоне влияния предприятия, на территории (производственной площадке).

Важным аспектом контроля за соблюдением нормативов ПДВ является мониторинг источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Основными задачами мониторинга источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух являются:

· оценка качественного и количественного состава выбросов непосредственно на источнике;

· оценка воздействия на атмосферный воздух, связанная непосредственно с источником антропогенного воздействия (на границе санитарно-защитной зоны, в жилой застройке).

 

План-график контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферу содержит перечень загрязняющих веществ и источников выброса, подлежащих контролю, частота контроля, которые определяются в соответствии с требованиями ОНД-90 «Руководства по контролю источников загрязнения атмосферы», других документов органов государственного контроля в области охраны окружающей среды.

Периодичность измерений на источнике выбросов определяется категорией источника и может корректироваться территориальными органами по охране окружающей среды, в первую очередь, федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

План-график контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферу разрабатывается на основе, утвержденного проекта нормативов ПДВ.

 

Для отбора проб при контроле атмосферного воздуха, источников выбросов наиболее часто применяется аспирационный метод – метод отбора и исследования проб воздуха посредством просасывания заданного объема через фильтр или химический поглотитель в зависимости от цели исследования.

Для просасывания используются специальные приборы – аспираторы (рис.6).

Аспиратор ПУ-2Э-12	Аспиратор М822	Аспиратор ОП-442 ТЦ

                         Рисунок 6. Различные типы аспираторов.

 

Имеется много факторов, оказывающих негативное влияние на надежность результатов анализа объектов окружающей среды. При анализе воздуха процесс отбора пробы является особенно трудоемким и ответственным, чем при исследовании других сред. Это обусловлено тем, что концентрирование определяемых веществ обычно происходит в процессе отбора пробы.

В зависимости от предполагаемого загрязнения воздуха отбор проб может осуществляться без концентрирования и с применением концентрирования.

В первом случае в качестве пробоотборных емкостей (рис. 7) используют стеклянные шприцы, газовые пипетки, мешки из полимерных пленок и др.

Рисунок 7. Пробоотборные емкости: стеклянный шприц (слева) и газовая пипетка (справа).

При этом погрешности возникают главным образом из-за потерь исследуемых веществ, связанных с нарушением герметичности пробоотборных устройств, из-за проницаемости пленочных материалов, из-за возможности протекания химических реакций при хранении пробы в присутствии влаги и кислорода воздуха, из-за сорбции микроколичеств веществ внутренней поверхностью пробоотборных емкостей.

Например, при содержании в 100 мл воздуха от 20 до 100 мкг бензина 1 см² поверхности стекла при комнатной температуре сорбирует от 8,3 до 17,9 мкг бензина.

Погрешности могут быть в значительной мере устранены путем многократного «промывания» пробоотборных емкостей исследуемым воздухом с целью установления равновесия между содержанием веществ в исследуемом воздухе и на поверхности пробоотборных емкостей, а также путем определения допустимых сроков и условий хранения отобранных проб.

При концентрировании микропримесей из воздуха используется фильтр (рис. 8) или химический поглотитель в зависимости от цели исследования.

 

Фильтр АФА	Фильтродержатель ИРА-20-2	Аспиратор одноканальный АВА-1-150-01С

       Рисунок 8. Фильтр и фильтродержатель для концентрирования

                           твердых частиц.

Вещества, находящиеся в воздухе в виде высокодисперсных аэрозолей (дымов, туманов, пыли), концентрируют на различных фильтрующих волокнистых материалах: перхлорвиниловой ткани, ацетилцеллюлозе, полистироле, стекловолокне. Перспективными являются фильтры, состоящие из волокнистого фильтрующего материала, импрегнированного тонкодисперсным активным углем. Большой интерес также представляют фильтры, импрегнированные твердым сорбентом, с добавлением химических реагентов. Фильтры позволяют проводить отбор проб воздуха как при положительных, так и при отрицательных температурах и высоких скоростях аспирации воздуха.

Отбор в жидкие поглотительные среды – наиболее распространенный способ. Анализируемые вещества растворяются или вступают в химическое взаимодействие с поглотительной средой (хемосорбция), которая обеспечивает полноту поглощения за счет образования нелетучих соединений. При этом упрощается подготовка пробы к анализу, который обычно проводят в жидкой фазе.

Отбор проб в растворы осуществляют аспирацией исследуемого воздуха через поглотительный сосуд с каким-либо растворителем (органические растворители, кислоты, спирты, вода, смешанные растворы). Скорость пропускания воздуха может меняться в широких пределах – от 0,1 до 100 л/мин.

Полнота поглощения зависит от многих факторов, в том числе от конструкции поглотительных сосудов (рис. 9).

С пористой пластинкой	Зайцева	Петри	Полежаева

       Рисунок 9. Поглотители (барботёры) различных конструкций.

Наибольшее распространение получили барботёр с пористой пластинкой, поглотитель Зайцева. Для физической адсорбции важно, чтобы поверхность соприкосновения фаз была наибольшей.

В поглотителях с пористой пластинкой этот эффект достигается за счет уменьшения пузырьков воздуха при прохождении его через пористый фильтр, вследствие чего увеличивается контакт воздуха с раствором, а скорость аспирации может быть повышена до 3 л/мин.

Увеличение поверхности контакта может быть достигнуто также в результате увеличения длины пути прохождения пузырьков воздуха через раствор. Так, в поглотительных сосудах Зайцева высота столба растворителя составляет около 10 см. Однако предельная скорость аспирации не превышает 0,5-0,6 л/мин.

Более эффективным является поглощение, основанное на химических реакциях исследуемых веществ с поглотительной жидкостью. Например, для поглощения аммиака и аминов применяют разбавленную серную кислоту, для поглощения фенола – раствор щелочи.

Применение твердых сорбентов дает возможность увеличить скорость пропускания воздуха (по сравнению с пропусканием через жидкость) и за короткое время накопить исследуемое вещество в количестве, достаточном для его определения. Твердые сорбенты позволяют также осуществлять избирательную сорбцию одних веществ в присутствии других, кроме того, твердые сорбенты удобны как в работе, так и при транспортировке и хранении отобранных проб.

Твердые сорбенты, применяемые для отбора проб воздуха, должны обладать механической прочностью, иметь небольшое сродство к водяным парам (т.е. плохо сорбировать их), легко активироваться, иметь максимальную сорбционную способность по отношению к анализируемым веществам, а при анализе легко десорбировать поглощенное вещество, иметь однородную структуру поверхности.

Для анализа воздуха применяют три группы твердых адсорбентов, однако, ни один из сорбентов не является универсальным. Первая группа представляет собой гидрофильные неорганические материалы типа силикагелей и молекулярных сит. Вторая группа – гидрофильные неорганические материалы – активные угли. К третьей группе относят синтетические макропористые органические материалы с высокой степенью гидрофобности и небольшой удельной поверхностью – это пористые полимеры.

Силикагели представляют собой гидрофильные сорбенты с высокоразвитой капиллярной структурой геля. Адсорбционная способность силикагеля обусловлена наличием на его поверхности силанольных групп Si-OH, способных к образованию водородных связей с молекулами сорбата. Силикагели избирательно поглощают примеси полярных соединений, таких как амины, спирты, фенол, альдегиды и аминоспирты. Однако этот адсорбент применяют в практике анализа загрязнений реже, чем активный уголь и полимерные сорбенты. Это обусловлено его гидрофильностью, что приводит к значительному снижению сорбционной емкости ловушек.

Активные угли являются неполярными сорбентами с сильно развитой пористой структурой. Удельная поверхность активного угля достигает 1000 м²/г, уголь способен прочно удерживать большинство органических соединений и некоторые неорганические газы при обычной температуре. Воздух пропускают со скоростью 0,1-1,0 л/мин. Эффективность улавливания составляет 80-100%, а адсорбционная емкость сорбента может достигать сотен мг. Активные угли избирательно поглощают углеводороды и их производные, ароматические соединения, слабее – низшие алифатические спирты, карбоновые кислоты, сложные эфиры. Сконцентрированные на активном угле примеси удерживаются очень прочно, и десорбировать их при нагревании практически невозможно. Для извлечения примесей из ловушек с активным углем используют экстракцию.

Полимерные сорбенты. В условиях повышенной влажности применение активного угля и силикагеля для отбора проб становится практически невозможным. В этом случае рекомендуется применять полимерные пористые сорбенты, такие как порапаки, хромосорбы, полисорбы, тенакс и др, которые инертны, гидрофобны, обладают достаточно хорошо развитой поверхностью, эффективно улавливают из воздуха примеси вредных веществ и не менее легко отдают их при термодесорбции. Успешно применяют для улавливания из воздуха примесей с большой молекулярной массой и таких опасных приоритетных загрязнителей, как пестициды, диоксины. Эффективность улавливания на полимерных сорбентах составляет 88-100 %. Недостатком является плохая адсорбция газов и паров низкомолекулярных соединений.

Для концентрирования вредных веществ из воздуха в качестве адсорбентов применяют также непористые адсорбенты – карбонат калия, сульфат меди, хлорид кальция и др. Преимуществом таких адсорбентов является высокоэффективная десорбция сконцентрированных микропримесей, в том числе одновременное переведение в раствор как самого сорбента, так и адсорбированных на его поверхность химических веществ.

Для быстрого и эффективного отбора микропримесей используют пленочные сорбенты, представляющие собой стеклянную крошку с размером зерен 3-5 мм, обработанную раствором, образующим пленку. Такой тип адсорбентов применяют для концентрирования из воздуха диметиламина, хлороводорода, фтороводорода и др.

 

При концентрировании микропримесей из воздуха насчитывается значительно больше факторов, способных стать причинами погрешностей, чем при концентрировании из других сред. Наиболее распространенные из этих факторов следующие.

1. Неправильное измерение объема исследуемого воздуха. Объем воздуха при отборе проб измеряют обычно с помощью сухого ротаметра, реже – с помощью жидкостного реометра. Однако в процессе эксплуатации показания ротаметров меняются из-за изменения массы поплавка и кольцевого зазора ротаметра вследствие воздействия на поплавок веществ, уносимых воздухом из поглотительных приборов, из-за старения пластмассы, из которой часто изготавливают трубки и поплавки ротаметров, загрязнения капилляров реометра и др.

При измерении расхода воздуха с помощью сухих ротаметров, вмонтированных в электроаспираторы, погрешности измерения могут колебаться в значительных пределах (30-60%).

2. Пренебрежение агрегатным состоянием изучаемых веществ. Для концентрирования веществ, находящихся в паро- и газообразном состоянии обычно используют поглотительные приборы, заполненные водой, органическими растворителями, растворами или сорбентами, фильтрующими тканями, бумагой и др. Для концентрирования аэрозолей практически непригодны жидкости, поскольку они не обеспечивают эффективного улавливания аэрозолей. Пренебрежение агрегатным состоянием токсичных веществ может повлечь за собой неправильный выбор пробоотборных средств (поглотительных устройств и сред) и явиться причиной значительных потерь изучаемых веществ в процессе отбора проб.

3. Выбор сред для концентрирования. Известно, что концентрирование с использованием жидких поглотительных сред основано на сорбции поглощаемых соединений или их химическом взаимодействии с поглощающей средой (хемосорбцией). Концентрирование с использованием твердых поглотительных сред основано главным образом на сорбции изучаемых соединений (будь то активные сорбенты или инертные носители, обработанные неподвижными жидкими фазами), реже – на хемосорбции.

Эффективность поглощения зависит от скорости и продолжительности аспирации исследуемого воздуха через поглотительную среду. Скорость аспирации воздуха можно считать оптимальной, если она согласуется со скоростью растворения или химического взаимодействия улавливаемых микропримесей, а также со скоростью растворения вновь образующихся веществ в поглотительной среде.

4. Наличие микропримесей. Следует учитывать возможное влияние постоянно содержащихся в воздухе окислителей и воды.

5. Полнота сорбции и десорбции. Успешное концентрирование микропримесей, загрязняющих воздух, зависит от эффективной сорбции и последующей их десорбции.

6. Химические или фотохимические реакции.

Таким образом, следует еще раз отметить, что отбор проб воздуха является существенным этапом в исследовании, так как результаты самого точного тщательно выполненного анализа теряют всякий смысл при неправильно проведенном отборе проб.

Следующим этапом в деятельности лабораторий является транспортировка, хранение, подготовка образцов проб к исследованию, выполнение исследований (измерений), оценка погрешности исследований и анализ полученных результатов.

В одном образце (пробе), как правило, проводится одно исследование. Основными веществами, которые наиболее часто контролируются в атмосфере населенных пунктов, являются диоксиды азота и серы, взвешенные вещества, сероводород, формальдегид, окись углерода, аммиак, фенол, предельные углеводороды, которые входят в число приоритетных загрязнителей (на примере Оренбургской области, рис.10).

 

 

Рисунок 10. Структура основных исследуемых ингредиентов в атмосферном воздухе 

 

Для анализа качества атмосферного воздуха населенных мест широко применяются физико-химические методы исследования, 90% от общего числа исследований. Фотометрический метод является основным физико-химическим методом, выполняется этим методом до 62 % исследований. Хроматографическими методами выполняется в среднем 12%, атомно–абсорбционным методом - 6-7% исследований. 

Исследования воздуха закрытых помещений, проводятся такими же физико-химическими методами (81-85 %), как и исследования атмосферного воздуха. Структура физико-химических методов исследования воздуха закрытых помещений представлена на рисунке 11.

 

Рисунок 11.Структура физико-химических методов исследования воздуха закрытых помещений

 

 

Лаборатории (ИЛЦ, ИЛ) должны использовать методы исследования, установленные в санитарных правилах, стандартах и других нормативных документах, допущенных к применению в деятельности государственных контролирующих организаций Российской Федерации.