预防医学实习和学习指导(供医学及相关专业使用第2版全国高等医药院校规划教材)/配套实

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采集大气中污染物样品或*污染空气样品的过程称为大气采样。大气采集方式一般分两大类：直接采样法和浓缩采样法。直接采样法适用于大气中被测物质浓度较高或者所用的检测手段**灵敏的情况，此时直接采集少量气体就可以满足分析测试的要求。用直接法采样测得的样品结果能够反映大气污染物瞬时浓度或者短时间内的平均浓度。而浓缩采样法多用于大气中污染物的浓度较低，直接取样不能满足分析测试要求，需要将大气中的污染物进行浓缩，才能满足监测方法的要求。因为浓缩采样所需时间较长，所得分析结果一般能反映大气污染物在浓缩采样时间内的平均浓度。根据检测污染物的种类和性质、浓度高低以及检测方法的要求，正确选择符合要求的、科学的、可靠的、高效率的采样方法，进行大气样品的采集。 【实习目的】 （1）掌握常见的大气污染物的采样方法，正确*作使用采样设备； （2）熟悉大气采样时的注意事项，能根据所测项目正确选择采样方法； （3）了解空气采样质量保证的重要性，了解不同采样方法的原理、优缺点和适宜范围。 【实习内容】 一、大气中有害物质的存在状态 1．气态和蒸汽态 以分子形式分散在大气中的有害物质称为气态或蒸汽态物质。常温下呈气态的有 CO、 SO2、SO3、NOx、C12、H2S、HF、HCI、NH3、PAN、醛、酮等，常温下汞、苯呈液态，碘是固体，易挥发、蒸发到大气中。这类物质的特点如下所述： （1）以单分子存在，与空气分子随意混合，随大气的流动而流动。 （2）在大气中的扩散状况取决于相对密度。相对密度小的向上漂浮，反之则向下沉降。 2．气溶胶 有害物质以固体微粒或液体微滴分散于空气中的分散系称为气溶胶。气溶胶粒径多在 0.01～100 μm，是一个复杂的非均匀体系。根据所含成分不同可分为：雾（液态）、烟（固 态）、尘（固态）。尘是固态物质机械粉碎或爆破时产生的微粒，能长期悬浮于空气中。 根据颗粒物在重力作用下的沉降特性，可将尘分为两大类： （1）降尘，是指自然降落于地面的空气颗粒物，粒径多在 10 μm以上，如水泥粉尘、金 属粉尘、飞尘等，一般颗粒大，相对密度也大，在重力作用下，易沉降，危害性相对较小。 （2）飘尘，是指悬浮在空气中的空气动力学当量直径 ≤10 μm的颗粒物，可长期漂浮在 大气中，具有胶体性质。易随呼吸进入人体，危害健康，因此也称为可吸入颗粒物（ IP或 PM10），通常所说的烟、雾、尘均是用来描述飘尘存在形式的。 二、大气中有害物质浓度的表示方法 1． 质量体积浓度法 这是*常用的方法，适用于各种状态的物质，通常表示为 mg/m3或 μg/m3。 2． 体积分数法 用 mL/m3（或 ppm）表示，该法只适用于气态和蒸汽态的物质。当有害物质为气态或蒸汽态时，质量体积浓度和体积分数可以互相换算。体积分数（10.6，1 ppm）与质量体积浓度单位（ 1 mg/m3）的换算公式为：体积分数（ 10.6，1 ppm）＝［22.4×质量体积浓度（ 1 mg/m3）］/分子质量质量体积浓度（ 1mg/m3）＝Mr/22.4·体积分数（ 10.6，1 ppm）·［273/（273＋T）］×（1 p/101 325）式中： Mr——被测物质的分子质量（ g）；T——气温； p——气压； 22.4——摩尔体积。 3．颗粒物 一般用 mg/m3、t/（km2 ·月）、颗粒数 /cm3表示颗粒物浓度。 三、空气样品的采集 空气中的有害物质，大多数来源于燃料燃烧以及交通工具所排放的废气及烟尘。空气中有 害物质存在状态由它本身的理化性质、生产过程和环境状况决定。有的以气态或蒸气存在，有 的以气溶胶（雾、烟、尘）存在，有的以多种状态存在。存在状态不同，采样方法各不相同。 另外还要根据浓度、现场气象条件、采样目的、测定方法及其灵敏度选定采样点、采样方法、 采样时间、采样频度和采样数量等。空气样品的采集方法主要有集气法和富集法两大类。 1．集气法 此法适用于空气中被测物质浓度较高或测定方法灵敏度较高，只需采集少量气体（＜1L） 就足够做分析用时。方法是用玻璃容器或大注射器、橡皮球胆、塑料铝箔复合膜袋以真空吸 取或置换、充气的原理收集，但必须注意待测物质的渗透、吸附等化学特性。该采样方法所 得测定结果为待测物质的瞬间浓度，本法亦不适用气溶胶样品的采集。 2．富集法 由于空气中待测物质浓度一般都较低，为了使所采集样品中的待测物质能达到分析所需 的适宜浓度，需将大量空气通过收集器吸收或吸附、阻留待测物质，从而达到分离和富集的 效果。此法所得测定结果是采样时间内待测物质的平均浓度。根据收集器的不同，富集法又 可分为液体吸收法、固体吸附法、冷冻浓缩法、静电沉降法和个体计量器法等，*常用的是前两种。 1）液体吸收法 　是用吸收液采集气态、蒸汽态和某些气溶胶等待测物质。方法是：让空气通过吸收液，将待测物质迅速溶解或经化学反应溶于其中。吸收液主要通过有害物质和所用分析方法选定。常用的吸收液有水、水溶液和有机溶剂。液体吸收法的缺点是：携带不便；吸收效率不够高；用有机溶剂吸收时，容易挥发而造成损失和污染环境。 2）固体吸附法 　固体吸附剂主要有颗粒状吸附剂、纤维状滤料和筛孔状滤料三种。其中以颗粒状吸附剂*为常用，常用活性炭、硅胶和高分子多孔微球等。此法具有携带方便、吸收效率高、采样量大、易保存等优点。 3）其他 （1）自然积集法：利用物质的自然重力、空气动力和浓度差扩散作用采集大气中的被测物质，如测定自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物等大气样品的采集。 （2）低温冷凝法：原理是借制冷剂的制冷作用使空气中某些低沸点气态物质被冷凝成液态物质，以达到浓缩的目的。适用于大气中某些沸点较低的气态污染物质，如烯烃类、醛类等。 四、采样仪器 工艺流程：空气 →收集器 →流量计 →抽气动力 →排气。 1． 收集器 气泡吸收管、多孔玻板吸收管、可吸入颗粒采样器。 2． 流量计 转子流量计（可用皂膜流量计校准）。 3． 抽气动力 大气采样器、粉尘采样器、注射器等。 五、采气量及采气时间 根据测定方法的*低检出限值和空气中有害物质的含量而定。一般一次采样时间为 15 min，现场浓度高时，*短不小于 5 min，浓度低时，要增加采样时间，*长不超过 60 min。【示教内容】　现场空气采样及注意事项。 1．注意事项 （1）室外设点应避开树木和建筑物的遮挡，以及局部污染源的影响； （2）室内采样距墙壁应大于 1m，一般也应离门窗一定距离； （3）采样高度为呼吸带水平（ 1.5 m）。 2．采样记录 风向、风速、气压、气湿、气温和采样起止时间、采样流速、采样地点、高度、现场情况以及有无尘土、可见烟雾、特殊气味等。 3．结果分析 将样品带回实验室进行检验，一定要注意分析检验方法应该是**统一的污染物监测方法，结果出来以后，要对结果进行核查、整理、分析并做出评价。 （崔　琰） 实习 15　大气中二氧化硫的测定 二氧化硫（ SO2）是大气中*常见的污染物之一。 SO2对人的呼吸器官和眼具有刺激作用，吸入高浓度 SO2可发生喉头水肿和支气管炎。长期吸入 SO2会发生慢性中毒，不仅使呼吸道疾病加重，而且对肝、肾、心脏都有危害。另外，大气中 SO2对植物、动物和建筑物都有危害，特别是在大气中经阳光照射以及某些金属粉尘的催化作用，很容易氧化成三氧化硫（ SO3），与空气中水蒸气结合即成硫酸雾，严重*蚀金属制品及建筑物，并使土壤和江河湖泊*趋酸化。 **环境质量标准规定，居住区 SO2*平均浓度低于 0.15 mg/m3，年平均浓度低于 0.06 mg/m3。空气中 SO2的测定常用盐酸副玫瑰苯胺比色法，吸收液通常用四氯汞钠或甲醛溶液。 甲醛溶液吸收 -盐酸副玫瑰苯胺比色法 【实验目的】 "预防医学是一门跨学科且综合性和社会实践性很强的课程，被*****确定为医学院校 15门主干课程之一，是培养与现代医学模式相适应的 21世纪新型医师的重要课程，是临*、口腔、麻醉、儿科、康复、中西医结合、中医、护理、卫生事业管理、检验、影像、食品与营养等专业本科生和专科生的公共基础课，属于上述专业学生的必修考试课程。预防医学是临*职业医师考试的必考内容，所占比重不小。针对我校近几年临*专业医学生执业医师考试预防医学部分丢分比较严重的情况，为了加强预防医学精品课程的建设，拟编写一本适合非预防医学专业学生的预防医学实习和学习指导书。 本书的特色是紧扣临*专业医学生执业医师考试大纲和时代发展要求，将预防医学的几个部分有机结合，突出预防为主的观念、大卫生观念和可持续发展观念。通过案例分析和现场卫生学调查，强调临*环境下的三级预防措施、策略。既培养学生的基本实验技能，也注重培养学生综合能力和素质以及应对突发公共卫生事件的能力。 "