Per determinare la concentrazione di sostanze nocive, è prima necessario prelevare campioni di aria atmosferica. Questo processo è estremamente importante e scrupoloso. Ciò è dovuto al fatto che anche con l'analisi più accurata, i risultati di un campionamento dell'aria improprio sono distorti. Pertanto, ci sono una serie di requisiti per questo processo:
- è necessario ottenere un campione che corrisponda alla composizione effettiva dell'aria;
- accumulare nel campione la giusta quantità della sostanza desiderata, in modo che possa essere rilevata in laboratorio.
Il campionamento dell'aria dipende da diversi fattori:
- lo stato di aggregazione della sostanza ricercata nell'ambiente (aerosol di condensazione, gas, vapore);
- possibili interazioni chimiche della sostanza desiderata con l'atmosfera circostante;
- quantità di sostanze nell'aria;
- metodo di ricerca.
Durante la ricerca in laboratorio, vengono utilizzati vari metodi di campionamento dell'aria. I più comuni sono l'aspirazione e la selezione dei vasi.
Metodo di aspirazione
Questo è il metodo più comune nella pratica igienica. Una caratteristica di questa tecnica è l'aspirazione. In altre parole, sta filtrando l'aria di prova con l'aiuto di sostanze speciali in grado di assorbire un determinato ingrediente da tutto ciò che lo attraversa. Questa sostanza è chiamata mezzo di assorbimento. Svantaggi del metodo di aspirazione per il campionamento dell'aria:
- Questo è un processo che richiede molto tempo.
- Ci vuole molto tempo (circa 30 minuti). Durante questo periodo, può verificarsi una media della concentrazione della sostanza tossica. E la concentrazione delle sostanze desiderate nell'aria cambia troppo rapidamente. La tecnica di campionamento dell'aria è eseguita da professionisti.
Selezione in navi
Questo metodo è noto per la sua velocità. Viene utilizzato quando è limitato a un piccolo volume dell'aria studiata e non è necessario l'accumulo della sostanza desiderata nel campione. In questa selezione, vengono utilizzati vari contenitori e recipienti: bombole, bottiglie, siringhe e pipette a gas, nonché camere di gomma. Questa tecnica di campionamento dell'aria è molto sensibile e accurata.
In pratica, vengono utilizzate diverse varietà di aspiratori. Il più semplice tra loro è l'acqua. Questo dispositivo di campionamento dell'aria è costituito da una coppia di identiche bottiglie di vetro pre-calibrate. Queste navi contengono circa 3-6 litri, sono chiuse da tappi da cui escono due tubi di vetro. Uno di questi è lungo e raggiunge il fondo della bottiglia, l'altro è corto, termina immediatamente sotto il tappo di sughero. I tubi lunghi di un paio di bottiglie sono collegati da un tubo di gomma con un morsetto. Un assorbitore si unisce a quello corto. Quando la pinza si apre, l'acqua entra in un recipiente vuoto situato sopra quello in cui si trovava originariamente il liquido. In questo momento, si verifica una rarefazione sopra la superficie dell'acqua, a causa della quale l'aria sotto esame viene aspirata attraverso l'assorbitore. La velocità di questa aspirazione va da 0, 5 a 2 litri al minuto e il volume di aria che passa attraverso l'assorbitore è uguale alla quantità di acqua che è passata dalla bottiglia superiore al fondo.
Questo metodo richiede tempo e uno dei più difficili. Conveniente per l'uso è l'aspiratore elettrico Migunov. Questo dispositivo ha combinato un ventilatore elettrico con reometri, che sono rotometri a tubo di vetro, due dei quali sono necessari per misurare la velocità di campionamento dell'aria e gli altri due sono progettati per l'alta velocità. La bassa velocità va da 0, 1 a 1 l / min, alta - da uno a 20 litri al minuto. La parte inferiore dei rotametri è collegata all'uscita dei raccordi sulla parte anteriore del dispositivo. I tubi di gomma sono collegati a questi raccordi insieme a dispositivi di assorbimento. Grazie a questo schema, è possibile prelevare quattro campioni contemporaneamente. La parte superiore del rotametro ha le maniglie delle valvole, anch'esse portate in avanti. Questo aiuta a regolare la frequenza di campionamento dell'aria.
Il principio di funzionamento di questo dispositivo è che durante l'inclusione nella rete utilizzando un motore elettrico ruota il rotore della soffiante. Allo stesso tempo, la pressione scende nel suo corpo. E l'aria posta all'esterno del dispositivo passa attraverso i raccordi. Quindi esce. Dopo aver appreso il tempo trascorso nel suo passaggio attraverso l'aspiratore e la sua velocità, è possibile determinare la quantità di aria che passa attraverso il dispositivo di assorbimento, che è collegato al raccordo.
Gli assorbitori esistenti sono progettati per rimuovere le impurità chimiche dall'aria utilizzando fluidi solidi e liquidi. Sia l'assorbitore che l'ambiente per lui non sono scelti a caso. Tiene conto dello stato di aggregazione delle sostanze che vengono testate. E anche la necessità di garantire il contatto continuo della sostanza stessa e del mezzo di assorbimento.
Se il gas di prova o la sostanza vapore è presente in grandi quantità nell'aria, se il metodo per la sua determinazione è molto sensibile, sono quindi necessari piccoli volumi di aria analizzata. Per questo, sono necessari metodi di campionamento istantaneo. Usano camere in gomma, bombole calibrate e recipienti contenenti da 1 a 5 litri, nonché pipette per gas da 100 a 500 ml. Tuttavia, le camere di gomma possono essere utilizzate solo se la sostanza in esame non reagisce esattamente con la gomma. Non trattengono l'aria per più di tre ore. Viene pompato lì con una pompa da bicicletta. Per la ricerca, l'aria viene trasferita in una bottiglia di calibrazione o altro assorbitore con il mezzo appropriato.
Scambio selezione
Quando le pipette e le bombole di gas vengono riempite con aria di prova, questo metodo viene chiamato metodo di scambio.
L'aria di laboratorio può essere soffiata più volte attraverso una pipetta o una bottiglia. La pipetta è riempita con un bulbo di gomma, una pompa. Questo è possibile con morsetti o rubinetti aperti, se presenti. Alla fine del campionamento, si chiudono. Nel caso di utilizzo di un flacone di calibrazione, è dotato di tappi di sughero e due tubi di vetro. I tubi di gomma con morsetti sono fissati alle loro estremità esterne. Prima della selezione, i morsetti vengono rimossi. E a uno dei tubi si unisce una pompa o un bulbo di gomma. Quindi la bottiglia viene spurgata con aria di prova molte volte. Alla fine del campionamento, i tubi sono coperti con morsetti.
Metodo del vuoto
I campioni di aria interna vengono prelevati con un flacone di calibrazione a pareti spesse. È necessario creare un vuoto al suo interno usando una speciale pompa Komovsky. L'aria di prova viene aspirata dalla bombola ad una pressione residua che varia da 10 a 15 mmHg. Quindi è necessario chiudere il morsetto sul tubo di gomma. Scollegare la nave dalla pompa. E alla fine del tubo di gomma inserire un bastoncino di vetro. Nella posizione di campionamento, il contenitore si apre. Si riempirà rapidamente di aria a causa della stessa pressione. Alla fine del campionamento, il morsetto viene avvitato e un bastoncino di vetro viene inserito al posto dei fori del tubo di gomma.
Metodo di versamento
Il campionamento dell'aria viene effettuato utilizzando una pipetta per gas o una bombola di calibrazione. Sono riempiti con un liquido speciale, che non dovrebbe reagire con la sostanza in esame e, inoltre, dissolverlo. L'acqua semplice viene spesso utilizzata per questi scopi. Nei casi in cui questa opzione è esclusa, ricorrere all'uso di soluzioni sature (ipertoniche) di sodio o cloruro di calcio.
Nel luogo del campionamento, il liquido viene versato e il recipiente viene riempito con l'aria di prova. Quindi i tubi di gomma vengono chiusi con appositi morsetti e pali di vetro posizionati alle estremità, oppure chiudono semplicemente entrambe le valvole su una pipetta di gas.
Campioni sanitari
Questi campioni vengono raccolti per analisi chimiche e determinano il contenuto totale di polvere nella zona di respirazione umana e un metro e mezzo più in alto.
Studiando l'inquinamento atmosferico dovuto alle emissioni delle imprese industriali, determinare la concentrazione media giornaliera e massima di sostanze nocive nell'atmosfera. I campioni di aria sanitaria vengono generalmente prelevati al momento del maggiore inquinamento dal lato ventoso della sorgente. Un minimo di dieci campioni vengono prelevati in tutti i punti e ad intervalli regolari. Il campionamento dell'aria atmosferica dura circa venti minuti. Con l'aumentare della distanza dalla fonte da cui proviene l'inquinamento (non più di cinque chilometri, ulteriori analisi accurate sono semplicemente impossibili), la durata aumenta anche a 40 minuti.
Per determinare le sostanze radioattive e cancerogene, è necessario aspirare un grande volume d'aria attraverso i filtri. Perché nelle aree popolate gli elementi studiati sono contenuti in una quantità trascurabile. Nel processo di prelievo di campioni d'aria nelle grandi imprese industriali per lo studio del contenuto di sostanze tossiche (come gas, vapori) o una grande quantità di polvere, un punto importante viene occupato dal punto di campionamento. Le sostanze inquinanti non sono distribuite uniformemente in impianti o edifici di produzione. L'ambiente aereo è costantemente e casualmente mobile. Per questi motivi, gli strumenti per il campionamento atmosferico si trovano nel luogo in cui si svolge il processo di lavorazione, a un metro e mezzo dal pavimento. Questo è considerato il ritmo respiratorio dei lavoratori. Vengono prelevati tre campioni per turno: all'inizio, a metà e alla fine della giornata lavorativa. Durante la loro cattura, l'umidità e la temperatura della stanza devono essere prese in considerazione. I dispositivi di assorbimento, necessari per prelevare campioni d'aria nelle imprese industriali, assomigliano a tubi di vetro, che sono sigillati nella parte superiore e fissati con un paio di tubi di vetro. L'aria di prova entra attraverso un lungo tubo. E attraverso una breve va oltre il soffiatore attraverso un reometro. La parte inferiore dell'assorbitore è progettata per il liquido assorbito attraverso il quale il gas di prova deve essere aspirato. Il campionamento dell'aria dell'area di lavoro è necessario per il normale funzionamento dell'impresa e garantire condizioni di lavoro per la squadra. In conformità con la legge applicabile e i requisiti di protezione del lavoro, questo è un processo obbligatorio.
Metodo di selezione della gravità
Questo metodo di prelievo di campioni d'aria all'interno o all'esterno si basa sul fatto che le particelle dense che vi vengono pesate si depositano sotto l'influenza della gravità. Il campionatore Durham è lo strumento principale utilizzato per il campionamento per gravità dell'aria. L'essenza del suo lavoro è la seguente. Uno speciale vetrino è inserito nel supporto del dispositivo, che è rivestito con gel di glicerina. Quindi viene lasciato in aria per un giorno. Le particelle trasportate dal flusso d'aria si depositano su un vetrino. Inoltre, in condizioni di laboratorio, al microscopio, vengono determinati la composizione e il numero di particelle. I risultati sono rappresentati dal numero di particelle depositate per centimetro quadrato al giorno. Il metodo gravitazionale di campionamento dell'aria è economico e abbastanza semplice, tuttavia ha anche i suoi svantaggi:
- i risultati dell'analisi potrebbero essere imprecisi a causa di fattori quali direzione, velocità del vento, precipitazioni e umidità dell'aria;
- una piccola quantità di particelle riesce a depositarsi al giorno;
- particelle grossolane cadono sul vetrino;
- I campioni vengono raccolti da professionisti, per questo hanno bisogno di dispositivi speciali e aspiratori per l'aria di campionamento.
Metodo volumetrico
L'essenza di questo metodo sta nel fatto che le particelle che vengono pesate nell'aria sono ritardate da ostacoli posti dai suoi flussi. I campioni di aria nelle imprese dell'industria pesante dovrebbero essere raccolti almeno una volta all'anno. Nelle condizioni di questo metodo, vengono utilizzate le seguenti prese:
- Rotary. La sua superficie di raccolta è coperta da una sostanza speciale, quindi ruota per un certo tempo alla giusta velocità. Il risultato del test con questo dispositivo è espresso dal numero di particelle che hanno il tempo di depositarsi al giorno su un centimetro quadrato. Questo metodo elimina l'influenza della direzione e della velocità del vento sul risultato dell'analisi, quindi fornisce un'analisi più accurata. L'Accademia di allergologi e immunologi consiglia di utilizzare un tale dispositivo per trovare sostanze nocive nell'aria.
- Una sonda di aspirazione può far passare l'aria di prova attraverso un filtro a membrana con un determinato diametro dei pori. La superficie di raccolta è necessaria affinché le particelle di una certa dimensione si depositino su di essa. Questo principio è la chiave della trappola per spore di Bukhard, in cui la superficie di raccolta può muoversi ad una velocità di circa 2 millimetri all'ora. Ciò consente di monitorare come varia la concentrazione di particelle nell'aria studiata. Il dispositivo ha una banderuola e quindi la direzione del vento non influisce sui risultati finali.
La valutazione dei risultati del metodo di selezione gravitazionale consente di rilevare particelle di grandi dimensioni (ad esempio polline di ambrosia). Per scopi scientifici, vengono utilizzati metodi volumetrici più potenti e precisi.
Studi sull'inquinamento
In conformità con la legge applicabile, viene effettuato il campionamento dell'aria. GOST 17.2.3.01-86 è necessario per l'analisi e il calcolo corretti degli errori.
Per studiare il grado di inquinamento dell'aria nella Federazione Russa, hanno sviluppato un termine speciale - "concentrazione massima ammissibile". Ad oggi, sono stati determinati gli standard massimi consentiti. La concentrazione nell'aria di sostanze nocive non dovrebbe essere superiore a cinquecento sostanze. I campioni d'aria consentono di controllare la situazione.
La più ammissibile è considerata la miscela più concentrata di aria atmosferica, che si riferisce a un certo periodo di tempo e periodicamente o per tutta la vita di una persona non avrà un effetto dannoso su di lui (le conseguenze a lungo termine sono prese in considerazione) o sull'ambiente.
Nel caso di un'alta concentrazione di gas, viene effettuata la rottura dell'aria, in questo caso la tensione è di circa 33 kV / cm. Con l'aumentare della pressione, aumenta anche la tensione.
Esistono laboratori, istituti di ricerca e singoli specialisti qualificati che, utilizzando strumenti moderni e dispositivi ad alta tecnologia, identificano ed eliminano le sostanze nocive in case, appartamenti, uffici, appezzamenti di terreno, ecc. Il campionamento dell'aria viene effettuato da operatori sanitari ed epidemiologici, e quindi vengono testati in condizioni di laboratorio.
