被動采樣在大氣監(jiān)測中的實(shí)現(xiàn)

王松（天津市南開區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站， 天津 300113）

被動采樣在大氣監(jiān)測中的實(shí)現(xiàn)

王松（天津市南開區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站， 天津 300113）

現(xiàn)如今環(huán)境氣體的質(zhì)量實(shí)在是前景堪憂，由于大氣污染，空氣的質(zhì)量很低，對人們的身體健康有很大的威脅。故對氣體進(jìn)行監(jiān)測是我國對減少環(huán)境污染所采取的一項(xiàng)有效的措施。對大氣監(jiān)測的方式有被動和主動兩種采樣方法，它們各有優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際生活中兩種方式共同為維護(hù)大氣質(zhì)量做出了貢獻(xiàn)。被動采樣具有監(jiān)測方便、精準(zhǔn)性高和成本低等優(yōu)點(diǎn)，在大部分偏遠(yuǎn)的地方比較受歡迎。本文主要對大氣監(jiān)測的被動采樣方式的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行討論，希望能對大氣監(jiān)測水平的提高提供幫助。

被動采樣；大氣監(jiān)測；實(shí)現(xiàn)

被動采樣技術(shù)主要是利用氣體的擴(kuò)散原理對大氣的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。這種方式在監(jiān)測大氣成分時是根據(jù)氣體的主動擴(kuò)散，用對應(yīng)的設(shè)備吸收空氣中所要檢測的成分，測得我們所需要的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出結(jié)論。這種方法監(jiān)測的另一大優(yōu)點(diǎn)是不需要能源就能對大氣的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，成本很低。這種技術(shù)的操作方式比較簡便，簡單易學(xué)，在對空氣監(jiān)測時能夠多點(diǎn)監(jiān)測，采樣簡單比較有對比性，監(jiān)測結(jié)果真實(shí)性高。在偏遠(yuǎn)地區(qū)，對大氣的監(jiān)測設(shè)備建設(shè)不到位，并且范圍比較廣，對這一區(qū)域的監(jiān)測力度、水平都達(dá)不到國家的最低標(biāo)準(zhǔn)。因此，對其大氣監(jiān)測水平要加以提高，而被動采樣技術(shù)則是當(dāng)下適合該地區(qū)進(jìn)行大氣監(jiān)測的有效方法。

1 被動采樣的原理

被動采樣技術(shù)也可以稱它為擴(kuò)散采樣技術(shù)，是一種基于分子擴(kuò)散的原理的方法，用擴(kuò)散管對樣品進(jìn)行收集，進(jìn)行檢測。我們所測的氣體分子在大氣中流動時，兩者的流動強(qiáng)度與濃度成正比的關(guān)系。分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域擴(kuò)散時，隨著濃度的降低擴(kuò)散速度也是下降的，最終達(dá)到平衡的狀態(tài)。被動采樣的方法與其他的主動式采樣方法所檢測出來的結(jié)果相比誤差不大，因其操作簡便，設(shè)施簡易而被廣泛用于地區(qū)偏遠(yuǎn)的地方。

這種技術(shù)的計(jì)算方法主要是根據(jù)菲克定律來計(jì)算分子的濃度，在這一實(shí)驗(yàn)過程中，采樣吸收裝置所吸收的被測成分的多少與空氣中檢測前后蓋被測成分的濃度呈正比例關(guān)系，同樣的與該物質(zhì)的擴(kuò)散速度和裝置的截面積及其擴(kuò)散所走過的路程都有著正比或者反比的關(guān)系。其中菲克定律的計(jì)算公式是Q=（C-CO）DAT/L=（C-CO）SRT。Q為被測物吸收量，C和CO是被測物吸收前后的濃度，D、T是擴(kuò)散速度和時間。

2 被動采樣的特點(diǎn)

在采樣時所用的的吸附裝置并不需要有能源的供應(yīng)，所以這種技術(shù)的測試成本很低，并且可以多點(diǎn)安放；因?yàn)樗枰脑O(shè)備成本很低，不需用很高能力的專業(yè)測試人員進(jìn)行測試，所以能在偏遠(yuǎn)的地區(qū)使用，擴(kuò)大我國對大氣質(zhì)量的監(jiān)測范圍；這種技術(shù)方法能夠很敏感的對大氣中的污染進(jìn)行檢測，能夠多點(diǎn)測量為我國大氣監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)化的全面實(shí)施提供助力；被動采樣的監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)Χ喾N空氣中的質(zhì)量的影響因素進(jìn)行檢測，全方位的監(jiān)測大氣的質(zhì)量，為我們盡可能的實(shí)現(xiàn)良好的空氣環(huán)境提供自己的努力，提高空氣質(zhì)量監(jiān)測的水平。

3 被動采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)需要

我國工業(yè)化的逐步實(shí)現(xiàn)，不僅給我們的生活帶來了很大的便利，也給我們的空氣質(zhì)量安全帶來了很大危害。各種能源的不斷消耗過程中不斷排出的工業(yè)廢氣是大氣污染的程度逐漸加重。排入空氣中的工業(yè)廢氣大都對人們的身體健康有害，許多長期接觸這些工業(yè)廢氣的人經(jīng)常會出現(xiàn)頭昏腦漲、乏力等癥狀，大大增加了人們患上咽喉炎、肺炎等呼吸系統(tǒng)的疾病。同時不斷排入大氣中的廢氣中含有很多的硫化物、氮化物等，這些氣體在與空氣中的水蒸氣結(jié)合后形成酸雨對很多建筑物、土壤等造成很大影響。

氣象預(yù)測是對大氣環(huán)境監(jiān)測所得出的部分結(jié)果，通過一些數(shù)據(jù)，為人們的生活尤其是農(nóng)民的種植農(nóng)作物提供了很多便利。大氣監(jiān)測是一種為我國環(huán)境污染的治理和控制提供了現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，提高空氣中的質(zhì)量。提高大氣監(jiān)測的水平是現(xiàn)如今大氣質(zhì)量管理的重要部分。現(xiàn)如今我國的大氣監(jiān)測技術(shù)還是略低于國際先進(jìn)水平，并且相關(guān)的監(jiān)測設(shè)備比較落后，網(wǎng)絡(luò)化信息化平臺也不夠完善，因此對空氣的監(jiān)測結(jié)果并不理想。為了解決這一問題，我們研究出很多大氣監(jiān)測技術(shù)，其中相對有效的方法就是被動采樣技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)能夠很好地對大氣的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行完善和補(bǔ)充，擴(kuò)大監(jiān)測范圍，降低監(jiān)測所用成本，還能夠?qū)Υ髿獾谋O(jiān)測工作連續(xù)實(shí)施。是當(dāng)前最有效的提高我國大氣監(jiān)測水平的一種技術(shù)方法，也是時代的要求， 被動采樣在大氣監(jiān)測中的實(shí)現(xiàn)是一種社會發(fā)展的必然結(jié)果。

4 結(jié)語

被動采樣技術(shù)是一種簡便實(shí)用的方法，大氣監(jiān)測中適合對大多數(shù)偏遠(yuǎn)地區(qū)的空氣質(zhì)量的監(jiān)測，促進(jìn)我國大氣質(zhì)量監(jiān)測水平的提高。這種技術(shù)的成熟度還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，為創(chuàng)建更好的空氣質(zhì)量提供可能。

［1］李華，容波，高原，王愛華.被動采樣在考古發(fā)掘現(xiàn)場大氣監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.文物保護(hù)與考古科學(xué)，2013，01:89-95.

［2］朱晶，張鹿.被動擴(kuò)散采樣在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.黑龍江環(huán)境通報，2014，02:61-63.

［3］楊炳建，徐夢俠，李申杰，朱麗波，徐能斌，汪偉峰，高占國. PUF被動采樣技術(shù)在我國某沿海城市典型區(qū)域大氣二噁英監(jiān)測中的應(yīng)用［A］. 清華大學(xué)持久性有機(jī)污染物研究中心、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會持久性有機(jī)污染物專業(yè)委員會、中國化學(xué)會環(huán)境化學(xué)專業(yè)委員會.持久性有機(jī)污染物論壇2011暨第六屆持久性有機(jī)污染物全國學(xué)術(shù)研討會論文集［C］，2011:2.