Отбор проб воздуха закрытых помещений

Стандарты серии ИСО 16000 (ГОСТ Р ИСО 16000-1-2007 Воздух замкнутых помещений. Отбор проб. Общие положения.) устанавливают требования, относящиеся к измерению содержания загрязняющих веществ в воздухе замкнутых помещений.

Методики, предназначенные для применения на открытом воздухе, часто могут быть использованы для отбора проб воздуха в замкнутых помещениях при условии, что оборудование соответствует цели измерения и не мешает по назначению использовать помещения, в которых оно применяется, из-за его размера, скорости отбора проб и шума. Это особенно важно при мониторинге жилых помещений. В этом случае используемые средства измерений должны быть относительно бесшумными, а их скорость отбора проб не должна мешать нормальному воздухообмену в помещении. При размещении оборудования для отбора проб следует учитывать, что концентрация определяемого вещества в воздухе замкнутого помещения может быть неоднородной.

Объем отбираемой пробы в помещении в течение 1 ч не должен превышать 10 % воздухообмена. Если значение воздухообмена неизвестно или не может быть измерено, то объем отбираемой пробы в течение одного часа должен быть менее 10 % объема помещения.

Обычно продолжительность отбора проб до 1 ч относят к кратковременному отбору проб, а продолжительность отбора проб от нескольких часов до нескольких дней - к долговременному отбору проб.

При оценке результата измерения важно учитывать изменение концентрации загрязняющих веществ в воздухе со временем. Такие загрязнители, как сигаретный дым и пары химических веществ (например, используемых для очистки), должны быть в первую очередь удалены из воздуха помещения, если нет намерения учитывать эти загрязнители при оценивании результатов измерений.

Важными факторами, на которые должно быть обращено внимание при выборе времени начала отбора проб, являются вентиляция, природа источников загрязнения, присутствие в помещении людей и их деятельность, тип внутренней среды помещения, температура и относительная влажность.

Открывание окна неизбежно понижает концентрацию вещества в помещении (если наружный воздух не является более загрязненным рассматриваемым веществом) и может также нарушать предварительно установившееся равновесие.

В случае кратковременного отбора проб невозможно получить представительные результаты, если отбор проб начинают сразу после проветривания. Если определяемое вещество выделяется постоянно, например строительными материалами или предметами мебели, то после открывания окна должно пройти несколько часов для установления равновесия. Это имеет значение также и при долговременном отборе проб, особенно если отбор выполняют в течение длительного периода времени и в реальных условиях жизни.

Если здание или помещение оснащено системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ), то необходимо учитывать дополнительные факторы. Например, нежелательные выделения загрязняющих веществ могут быть результатом функционирования самой системы ОВКВ (например, от герметизирующих материалов, увлажнителя, осевшей пыли), что приводит к распространению загрязняющих веществ по всему зданию, особенно если система имеет высокую скорость рециркуляции. Кроме того, наружный воздух, попадающий в систему ОВКВ, может содержать загрязняющие вещества с высокими уровнями концентрации (например, из-за близлежащих источников). В протокол измерений пробы воздуха замкнутого помещения всегда следует включать рабочие параметры и состояние технического обслуживания системы ОВКВ, а если работа системы является периодической или ограниченной, то перед началом отбора проб она должна проработать в нормальном режиме, по крайней мере, в течение 3 ч.

Продолжительность отбора проб обусловлена:

- природой определяемых веществ;

- потенциальным воздействием исследуемых веществ на здоровье людей;

- эмиссионными характеристиками источника;

- пределами определения аналитического метода;

- целью измерения.

Выбранная продолжительность отбора проб контролируемых веществ имеет особое значение в связи с его потенциальным воздействием на здоровье людей. Кратковременный отбор проб проводят для веществ, опасных для развития острого отравления, а долговременный - для веществ, вызывающих хронические заболевания. Методы долговременного отбора проб не позволяют обнаружить кратковременные пики концентрации.

Что касается эмиссионных характеристик источника, то выбросы источника, выделяемые в течение короткого промежутка времени, могут быть определены только с помощью кратковременного измерения. Источники с долговременными выбросами лучше исследовать с помощью долговременных измерений.

Например, кратковременный пик концентрации средства от насекомых при его распылении в помещении может быть определен только кратковременным измерением, а долговременный отбор проб может быть проведен после распыления, если изначально интерес представляют остаточные уровни концентрации средства в помещении.

Продолжительность отбора проб также должна соответствовать пределам определения выбранного аналитического метода. Так, при определении концентрации соединения, выбрасываемого периодическим источником, который активируется только в редких случаях и в течение коротких интервалов времени, за 1 ч можно собрать такое же количество вещества, как и за 24 ч.

Кратковременный отбор проб часто проводят в предельных условиях (например, малая кратность воздухообмена, высокая температура) для того, чтобы оценить максимальное воздействие контролируемого вещества. Долговременный отбор проб проводят для определения степени загрязнения помещения в нормальных условиях использования. Условия использования помещения в момент отбора проб должны быть точно документированы.

При проведении измерений в здании необходимо точно определить помещение для проведения измерений и соответствующее место отбора проб в этом помещении. Выбор помещения зависит от цели измерения. В зданиях, оснащенных системами ОВКВ, измерения всасываемого и отработанного воздуха могут позволить определить источники загрязняющих веществ в воздухе.

Хотя часто целью измерения является идентификация источников загрязнения в помещении, особое внимание уделяют определению воздействия загрязняющих веществ на здоровье людей, находящихся в помещении. Невозможно в каждом случае заранее определить наиболее подходящее место для устройства отбора проб. В частных домах должен быть сделан выбор между жилой или спальной зоной. Если в помещении имеются источники загрязнения, связанные с конкретной деятельностью людей, то предпочтительно отбирать пробы в жилой зоне, особенно если там имеет место деятельность, приводящая к загрязнению. Однако подверженность долговременным источникам выделения (например, строительным материалам) может быть лучше охарактеризована с помощью измерений, выполняемых в спальне, поскольку именно там люди проводят больше времени.

При проведении измерений в больших помещениях (холлах, больших офисах и т.п.) при выборе места отбора проб и оценке результата измерения должна быть рассмотрена возможность деления помещения на секторы. Такое деление применяют в случае кратковременных измерений.

Если гостиная расположена ближе к внешнему источнику загрязнения (например, химчистке), то было бы нелогично отбирать пробы только в спальне.

Наиболее подходящим местом отбора проб обычно считается центр комнаты. Однако, если это невозможно, то пробоотборное устройство должно быть размещено на расстоянии не менее 1 м от стены. Пробы следует отбирать на высоте от 1 до 1,5 м от пола, поскольку приблизительно на этой высоте находится усредненная зона вдыхания. При особых обстоятельствах выбирают другие места отбора проб (например, при измерении выделений от кухонных плит). Эти выделения, вызывающие тепловое движение воздуха помещения, приводят к значительным изменениям концентрации. Например, более низкие концентрации NО₂ могут наблюдаться в области ниже рабочего уровня газовой плиты.

Из-за постоянного обмена между внутренним и наружным воздухом, обусловленного процессами проникания и вентиляции, особое значение может иметь одновременное проведение измерений воздуха внутри помещения и наружного воздуха (при возможности отбор проб проводят на одном и том же уровне (этаже) здания). Пробы наружного воздуха отбирают вблизи здания, но на расстоянии не менее 1 м от него. Если здание оснащено системой ОВКВ, то пробы наружного воздуха отбирают вблизи воздухозаборника. Во время отбора проб учитывают направление, скорость ветра и другие погодные условия.