Проби повітря в приміщенні. Методика відбору проб повітря

Для визначення концентрації шкідливих речовин необхідно для початку зробити відбір проб атмосферного повітря. Даний процес є надзвичайно важливим і копіткою. Це пов'язано з тим, що навіть при самому точному аналізі результати неправильно виробленого відбору повітря спотворюються. Тому існує цілий ряд вимог до даного процесу:

• необхідно отримати пробу, яка відповідає реальному складу повітря;
• накопичити в пробі потрібну кількість шуканого речовини, для того щоб його можна було виявити в лабораторних умовах.

Взяття проб повітря залежить від кількох факторів:

• агрегатний стан шуканого речовини в навколишньому середовищі (аерозоль конденсації, газ, пара) ;
• можливі хімічні взаємодії шуканого речовини з навколишнього атмосферного средой;
• кількість речовин в повітрі;
• метод дослідження.

Під час проведення досліджень в лабораторії використовують різні методи відбору проб повітря. Найпоширеніші - аспіраційний і метод відбору в судину.

Аспіраційний метод

Це найпоширеніший спосіб в гігієнічної практиці. Особливість даної методики полягає в аспірації. Іншими словами, це фільтрація досліджуваного повітря за допомогою спеціальних речовин, які здатні поглинати певний інгредієнт з усіх, що проходять через нього. Дана речовина називається поглотительной середовищем. Недоліки аспірационного методу відбору проб повітря:

• Це дуже трудомісткий процес.
• Займає багато часу (близько 30 хвилин). За цей період може відбутися усереднення концентрації токсичної речовини. А концентрація шуканих речовин у повітряному середовищі змінюється занадто швидко. Методика відбору проб повітря здійснюється професіоналами.

Відбір в судини

Цей метод відрізняється своєю швидкістю. Його використовують тоді, коли обмежуються невеликим обсягом досліджуваного повітря і не виникає необхідності в нагромадженні шуканого речовини в пробі. При цьому відборі використовуються різноманітні ємності і судини: балони, бутлі, шприци та газові піпетки, а також гумові камери. Дана методика відбору проб повітря є дуже чутливою і точною.

У практиці використовується кілька різновидів аспіратор. Найпростіший серед них - водний. Даний прилад для відбору проб повітря складається з пари однакових скляних бутлів, які попередньо відкалібровані. Ці судини вміщають близько 3-6 літрів, закриваються пробками, з яких виходять дві скляні трубки. Одна з них довга і досягає дна пляшки, інша - коротка, закінчується відразу під пробкою. Довгі трубки пари бутлів з'єднані гумовою трубочкою з затискачем. До короткої приєднується поглинач. Коли відкривається затиск, вода надходить в порожню посудину, розташований вище того, в якому спочатку знаходилась рідина. У цей час над поверхнею води відбувається розрідження, завдяки якому досліджуване повітря просасивается через поглинач. Швидкість при такому просасиваніі становить від 0,5 до 2 літрів за хвилину, а об'єм повітря, що пройшло через поглинач, такий же, як кількість води, яке пройшло шлях з верхньої пляшки в нижню.

Цей метод забирає багато часу і є одним з найскладніших. Зручним для використання вважається електроаспіратори Мигунова. Цей прилад об'єднав в собі електричну повітродувку з реометр, які представляють собою скляні трубки-ротаметри, дві з яких потрібні для вимірів швидкості відбору повітря, а дві інші призначені для великій швидкості. Мала швидкість становить від 0,1 до 1 л / хв, велика - від одиниці до 20 літрів на хвилину. Нижня частина ротаметрів з'єднана зі штуцерами, виведеними в передню частину приладу. До цих штуцерів приєднані гумові трубки разом з поглинальні приладами. Завдяки такій схемі одночасно можна відбирати відразу чотири проби. Верхня частина ротаметра має ручки вентилів, які точно так само виведені в передню частину. Це допомагає регулювати швидкість відбору проб повітря.

Принцип роботи даного приладу полягає в тому, що під час включення в мережу за допомогою електродвигуна обертається ротор повітродувки. У той же час в її корпусі знижується тиск. А повітря, поміщений поза приладом, проходить через штуцери. Потім надходить назовні. Дізнавшись витрачений час на його проходження крізь аспіратор і його швидкість, можна визначити обсяг повітря, що проходить через поглинальний прилад, який приєднується до штуцера.

Існуючі поглиначі створені для того, щоб забирати хімічні домішки з повітря за допомогою твердих і рідких середовищ. І поглинач, і середовище для нього вибирають не випадково. Тут враховуються агрегатні стани речовин, які проходять дослідження. А також необхідність у забезпеченні тривалого контакту самого речовини і поглотительной середовища.

У разі якщо досліджуване газо- або пароподібний речовина знаходиться в повітрі у великій кількості, якщо метод його визначення дуже чутливий, то, відповідно, необхідні невеликі обсяги аналізованого повітря. Для цього потрібні одномоментні методи відбору проб. Для них використовують гумові камери, калібровані бутлі і судини, що вміщають від 1 до 5 літрів, а також газові піпетки по 100-500 мл. Однак гумові камери можуть застосовуватися тільки в тому випадку, якщо досліджувана речовина точно не реагує з гумою. У них повітря не зберігається більше трьох годин. Його накачують туди за допомогою велосипедного насоса. Для досліджень повітря переводиться в калибровочную бутель або інший поглинач з відповідною середовищем.

Відбір методом обміну

Коли досліджуваним повітрям наповнюють газові піпетки і бутлі, то такий спосіб називається методом обміну.

Повітря, яке піддається лабораторним дослідженням, продувається через піпетку або бутель багато разів. Піпетка заповнюється за допомогою гумової груші, насоса. Це можливо при відкритих затискачах або кранах, якщо вони є. Після закінчення відбору проб вони закриваються. У разі застосування калібрувальної бутлі, вона обладнується пробками і двома скляними трубками. До їх зовнішніх кінців приєднуються гумові трубочки з підвісками. Перед початком відбору затискачі знімаються. А до однієї з трубочок приєднується насос або гумова груша. Потім бутель продувають досліджуваним повітрям багато разів. Після закінчення відбору проб трубочки перекривають зажимами.

Вакуумний метод

Проби повітря в приміщенні виробляються за допомогою товстостінної калібрувальної бутлі. Вона потрібна для створення в ній розрідження за допомогою спеціального насоса Комовского. Досліджуваний повітря відсмоктується з пляшки до залишковим тиску, який коливається від 10 до 15 мм ртутного стовпа. Потім потрібно перекрити зажим на гумовій трубочці. Від'єднати посудину від насоса. А в кінець гумової трубки вставити скляну палицю. На місці відбору проб ємність відкривається. Вона швидко заповниться повітрям завдяки рівності тиску. Після закінчення відбору проб зажим загвинчують, а на місце отвору гумової трубочки ставлять скляну палицю.

Метод виливання

Взяття проб повітря проводиться газової піпеткою або калібрувальної сулією. Вони наповнюються спеціальною рідиною, яка не повинна вступати в реакцію з досліджуваним речовиною і тим більше розчиняти його. Для цих цілей часто використовується проста вода. У випадках, коли цей варіант виключений, вдаються до застосування насичених (Гіпертонічних) розчинів натрію або кальцію хлориду.

На місце відбору проби рідина виливається, а посудину наповнюється досліджуваним повітрям. Потім гумові трубочки перекривають спеціальними зажимами, а на кінцях ставлять скляні палиці або ж просто закривають обидва крана на газовій пипетке.

Санітарні проби

Ці проби збирають для хімічного аналізу і визначають загальну запиленість в зоні дихання людини і на півтора метра вище.

Вивчаючи забруднення повітряного середовища через викиди промислових підприємств, визначають середньодобову і максимальну разову концентрацію шкідливих речовин в атмосфері. Санітарні проби повітря зазвичай відбирають у момент найбільшого забруднення з легковажною боки від джерела. Беруть мінімум десять зразків у всіх точках і через рівні відрізки часу. Відбір проб атмосферного повітря триває близько двадцяти хвилин. При збільшенні відстані від джерела, з якого виходить забруднення (не більше п'яти кілометрів, далі точний аналіз просто неможливий), тривалість також збільшується до 40 хвилин.

Для того щоб визначити радіоактивні та канцерогенні речовини, необхідно просасивается крізь фільтри великий об'єм повітря. Тому що в населених місцях досліджувані елементи містяться в мізерно малій кількості. В процесі взяття проби повітря на великих промислових підприємствах для досліджень вмісту токсичних речовин (таких як гази, пари) або великої кількості пилу важливе місце займає точка відбору. У виробничих приміщеннях або будівлях нерівномірно розподілені забруднюючі речовини. Повітряне середовище постійно і хаотично рухлива. З цих причин прилади для проби атмосфери розташовують у місці, де відбувається робочий процес, на рівні півтора метрів від підлоги. Це вважається рівнем дихання робітників. За одну зміну беруть три проби: на початку, середині і наприкінці трудового дня. Під час їх взяття обов'язково враховується вологість, а також температура повітря в приміщенні. Поглинювальні прилади, які потрібні, щоб зробити відбір проб повітря на промислових підприємствах, нагадують скляні пробірки, які запаюються вгорі і скріплюються ще з парою скляних трубочок. Через довгу трубку надходить досліджуване повітря. А крізь коротку він проходить далі до повітодувці через реометр. Нижня частина поглинача призначена для поглинати рідину, через яку повинен просасивается досліджуваний газ. Відбір проб повітря робочої зони необхідний для нормального функціонування підприємства і забезпечення умов праці для колективу. Відповідно до чинного законодавства та вимог охорони праці це обов'язковий процес.

Гравітаційний метод відбору

Цей метод взяття проби повітря в приміщенні або на вулиці грунтується на тому, що щільні частинки, які зважуються в ньому, осідають під впливом сили тяжіння. Пробозабірник Дарема - основний прилад, який використовують для гравітаційного відбору проб повітряного середовища. Суть його роботи полягає в наступному. В тримач приладу вставляється спеціальне предметне скло, яке покривається гліцериновим гелем. Потім він залишається в повітряному середовищі на добу. Частинки, які переносяться повітряним потоком, осідають на предметному склі. Далі в лабораторних умовах під мікроскопом визначається склад і кількість часток. Результати представляються числом частинок, які осіли на квадратному сантиметрі за добу. Гравітаційний метод відбору проб повітря недорогий і досить простий, однак і в нього є свої недоліки:

• результати аналізу можуть бути неточними через таких факторів, як напрямок, швидкість вітру, опади і вологість повітря;
• за добу встигає осісти невелику кількість частинок;
• на предметне скло в основному потрапляють великі частки;
• зразки збирають професіонали, для цього їм необхідні спеціальні прилади, а також аспіратори для відбору проб повітря.

Об'емометріческій метод

Суть даного способу полягає в тому, що частинки, які зважуються в повітрі, затримуються на перешкодах, що встановлюються її потоками. Проби повітря на підприємствах важкої промисловості необхідно збирати не рідше ніж раз на рік. В умовах цього методу застосовуються такі пробозаборника:

• Ротаційний. Його збирає поверхня покривається спеціальною речовиною, потім вона обертається протягом певного часу з потрібною швидкістю. Результат проби за допомогою цього приладу виражається кількістю частинок, які встигають осідати за добу на одному квадратному сантиметрі. Даний спосіб виключає вплив напрямку і швидкості вітру на результат аналізу, завдяки чому дає більш точний аналіз. Академія алергологів та імунологів рекомендує використовувати такий прилад для знаходження в повітряній атмосфері шкідливих речовин.
• Аспіраційний пробозабірник може пропускати досліджуване повітря крізь мембранний фільтр із заданим діаметром пір. Збирає поверхню потрібна для того, щоб на неї осідали частинки певного розміру. Даний принцип є ключовим для спорової пастки Бухарда, де збирає поверхня може переміщатися зі швидкістю близько 2 міліметрів на годину. Це дає можливість стежити за тим, як змінюється концентрація часток у досліджуваному повітрі. У приладу є флюгер, а тому напрямок вітру не впливає на остаточні результати.

Оцінювання результатів гравітаційного методу відбору дозволяє виявляти великі частки (наприклад, пилок амброзії). У наукових цілях використовуються більш потужні і точні об'емометрческіе способи.

Дослідження забруднень

Відповідно до чинного законодавства відбувається відбір проб повітря. ГОСТ 17.2.3.01-86 необхідний для правильного аналізу та підрахунку похибок.

Для того щоб вивчати ступінь забруднення повітря в Російській Федерації, розробили спеціальний термін - "гранично допустима концентрація". На сьогоднішній день визначили гранично допустимі норми. Концентрація в повітряному середовищі шкідливих речовин повинна становити не більше ніж п'ятсот речовин. Проби повітря дозволяють контролювати ситуацію.

Гранично допустимою вважається максимально концентрована домішка атмосферного повітря, яка відноситься до певного проміжку часу і періодично або протягом усього життя людини не зробить шкідливого впливу на нього (враховуються і віддалені наслідки) або на навколишнє середовище.

У разі великої концентрації газів здійснюється пробій повітря, напруга в такому випадку становить близько 33 кВ / см. При зростанні тиску збільшується і напруга.

Існують лабораторії, дослідні інститути та окремі кваліфіковані фахівці, які за допомогою сучасних приладів і високотехнологічних пристроїв визначають і усувають шкідливі речовини, що знаходяться в будинках, квартирах, офісах, на земельних ділянках та ін. Відбір проб повітря проводиться працівниками санепідемстанцій, а далі проходять дослідження в лабораторних умовах.

Як убезпечити свій будинок

Якщо ви стали помічати, що хтось із членів вашої родини (або ви самі) страждає від алергічних реакцій з незрозумілих і невидимим причин, то вам необхідно провести аналіз проб повітря в приміщенні. Для цього існує кілька способів. Звичайна пил, цвіль, радон або різні патогенні мікроорганізми в повітрі негативно впливають на здоров'я людей, особливо маленьких дітей. Відбір проб атмосферного повітря необхідний у випадку алергічних та інших реакцій у одного з членів сім'ї. Методи, які допоможуть провести аналіз повітряного середовища в приміщеннях:

• Необхідно встановити детектор чадного газу. Цей пристрій відіграє важливу роль і без перебільшення рятує життя. Для установки цього невеликого приладу необхідно всього лише наявність розетки. Якщо датчик видав попереджувальний звуковий сигнал, значить, в квартирі змінився рівень окису вуглецю. Як відомо, газ не має кольору і практично не володіє запахом, а тому роль датчика дійсно дуже велика, він може врятувати вам життя.
• Ще один спосіб убезпечити свій будинок - це аналізи повітряного середовища в приміщенні на радон. Особливо це корисно, якщо будинок знаходиться неподалік від місця концентрації урану в землі, що може призвести до скупчення радону. Проби повітря в квартирі в такому випадку необхідно проводити регулярно. Існують комплекти, призначені для хімічного аналізу на вміст радону в атмосфері. Їх можна використовувати самостійно. Встановлюють і залишають їх на три доби. Після цього комплект збирається і відноситься до лабораторії для дослідження та винесення вердикту.
• Ви також можете придбати комплекти для тестів повітря на присутність спор цвілі. Щоб визначити, чи є в квартирі грибок або цвіль, необхідно провести мікробіологічний аналіз повітряного середовища. Зазвичай до цього методу вдаються, якщо в родині хтось страждає від алергії або синуситу. Прилади для аналізу ви зможете використовувати самостійно. Однак для отримання результатів вам все одно доведеться скористатися послугами лабораторії.
• У домашніх умовах можна провести перевірку на предмет наявності в повітрі пилових кліщів. Дане явище присутнє практично у всіх будинках, особливо приватних, близьких до посадкам і лісах. Однак якщо концентрація кліщів, клопів, бліх занадто висока, це майже те ж саме, що токсичний повітря. Для лабораторного аналізу видається маленький пухирець, в який поміщається зразок повітря, а потім відправляється в лабораторію для аналізу та отримання результатів.

Після отримання результатів необхідно вирішувати відповідні проблеми. Для їх усунення існують спеціальні групи людей, які працюють за викликом.