من وجهة نظر التلوث ، يظهر الهواء الداخلي في المواقف غير الصناعية عدة خصائص تميزه عن الهواء الخارجي ، أو الغلاف الجوي ، والهواء في أماكن العمل الصناعية. إلى جانب الملوثات الموجودة في الهواء الجوي ، يشمل الهواء الداخلي أيضًا الملوثات الناتجة عن مواد البناء والأنشطة التي تحدث داخل المبنى. تميل تركيزات الملوثات في الهواء الداخلي إلى أن تكون هي نفسها أو أقل من التركيزات الموجودة في الهواء الخارجي ، اعتمادًا على التهوية ؛ عادة ما تكون الملوثات الناتجة عن مواد البناء مختلفة عن تلك الموجودة في الهواء الخارجي ويمكن العثور عليها بتركيزات عالية ، في حين أن تلك الناتجة عن الأنشطة داخل المبنى تعتمد على طبيعة هذه الأنشطة وقد تكون مماثلة لتلك الموجودة في الهواء الخارجي ، مثل في حالة أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون₂.

لهذا السبب ، فإن عدد الملوثات الموجودة في الهواء الداخلي غير الصناعي كبير ومتنوع ومستويات التركيز منخفضة (باستثناء الحالات التي يوجد فيها مصدر توليد مهم) ؛ وهي تختلف حسب الظروف الجوية / المناخية ونوع أو خصائص المبنى وتهويته والأنشطة التي تتم داخله.

تحليل الأداء

ينبع الكثير من المنهجية المستخدمة لقياس جودة الهواء الداخلي من الصحة الصناعية ومن قياسات انبعاث الهواء الخارجي. هناك عدد قليل من الأساليب التحليلية التي تم التحقق من صحتها خصيصًا لهذا النوع من الاختبارات ، على الرغم من أن بعض المنظمات ، مثل منظمة الصحة العالمية ووكالة حماية البيئة في الولايات المتحدة تجري أبحاثًا في هذا المجال. هناك عقبة إضافية تتمثل في ندرة المعلومات المتعلقة بعلاقة التعرض والتأثير عند التعامل مع التعرض طويل الأمد لتركيزات منخفضة من الملوثات.

تم تصميم الطرق التحليلية المستخدمة في النظافة الصناعية لقياس التركيزات العالية ولم يتم تحديدها للعديد من الملوثات ، في حين أن عدد الملوثات في الهواء الداخلي يمكن أن يكون كبيرًا ومتنوعًا ويمكن أن تكون مستويات التركيز منخفضة ، إلا في حالات معينة. تعتمد معظم الأساليب المستخدمة في الصحة الصناعية على أخذ العينات وتحليلها ؛ يمكن تطبيق العديد من هذه الطرق على الهواء الداخلي إذا تم أخذ عدة عوامل في الاعتبار: تعديل الطرق للتركيزات النموذجية ؛ زيادة حساسيتها دون المساس بالدقة (على سبيل المثال ، زيادة حجم الهواء الذي تم اختباره) ؛ والتحقق من خصوصيتها.

الطرق التحليلية المستخدمة لقياس تركيزات الملوثات في الهواء الخارجي مماثلة لتلك المستخدمة في الهواء الداخلي ، وبالتالي يمكن استخدام بعضها مباشرة للهواء الداخلي بينما يمكن تكييف البعض الآخر بسهولة. ومع ذلك ، من المهم أن تضع في اعتبارك أن بعض الطرق مصممة للقراءة المباشرة لعينة واحدة ، بينما تتطلب أخرى أدوات ضخمة وأحيانًا مزعجة وتستخدم كميات كبيرة من عينات الهواء التي يمكن أن تشوه القراءة.

تخطيط القراءات

يمكن استخدام الإجراء التقليدي في مجال التحكم البيئي في مكان العمل لتحسين جودة الهواء الداخلي. وهو يتألف من تحديد المشكلة وقياسها ، واقتراح التدابير التصحيحية ، والتأكد من تنفيذ هذه التدابير ، ثم تقييم فعاليتها بعد فترة من الزمن. هذا الإجراء الشائع ليس دائمًا هو الأكثر ملاءمة لأنه في كثير من الأحيان مثل هذا التقييم الشامل ، بما في ذلك أخذ العديد من العينات ، ليس ضروريًا. التدابير الاستكشافية ، التي يمكن أن تتراوح من الفحص البصري إلى فحص الهواء المحيط عن طريق طرق القراءة المباشرة ، والتي يمكن أن توفر تركيزًا تقريبيًا للملوثات ، كافية لحل العديد من المشكلات الحالية. بمجرد اتخاذ التدابير التصحيحية ، يمكن تقييم النتائج بقياس ثانٍ ، وفقط عندما لا يكون هناك دليل واضح على التحسن ، يمكن إجراء فحص أكثر شمولاً (مع قياسات متعمقة) أو دراسة تحليلية كاملة (العمل السويدي صندوق البيئة 1988).

تتمثل المزايا الرئيسية لمثل هذا الإجراء الاستكشافي مقارنة بالإجراء التقليدي في الاقتصاد والسرعة والفعالية. يتطلب موظفين أكفاء وذوي خبرة واستخدام المعدات المناسبة. يلخص الشكل 1 أهداف المراحل المختلفة لهذا الإجراء.

الشكل 1. تخطيط القراءات للتقييم الاستكشافي.

استراتيجية أخذ العينات

يجب اعتبار التحكم التحليلي في جودة الهواء الداخلي كملاذ أخير فقط بعد أن لا يعطي القياس الاستكشافي نتائج إيجابية ، أو إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من التقييم أو التحكم في الاختبارات الأولية.

بافتراض بعض المعرفة السابقة بمصادر التلوث وأنواع الملوثات ، يجب أن تكون العينات ، حتى لو كانت محدودة العدد ، ممثلة للأماكن المختلفة المدروسة. يجب التخطيط لأخذ العينات للإجابة على الأسئلة ماذا؟ كيف؟ أين؟ وعندما؟

ابحث عن

يجب تحديد الملوثات المعنية مسبقًا ، ومع مراعاة الأنواع المختلفة من المعلومات التي يمكن الحصول عليها ، يجب على المرء أن يقرر ما إذا كان انبعاث or الحصانة قياسات.

يمكن أن تحدد قياسات الانبعاثات لجودة الهواء الداخلي تأثير مصادر التلوث المختلفة والظروف المناخية وخصائص المبنى والتدخل البشري ، مما يسمح لنا بالتحكم في مصادر الانبعاثات أو تقليلها وتحسين جودة الهواء الداخلي. هناك تقنيات مختلفة لأخذ هذا النوع من القياس: وضع نظام تجميع بجوار مصدر الانبعاث ، وتحديد منطقة عمل محدودة ودراسة الانبعاثات كما لو كانت تمثل ظروف عمل عامة ، أو العمل في ظروف محاكاة تطبق أنظمة المراقبة التي تعتمد على مقاييس مساحة الرأس.

تسمح لنا قياسات الانبعاث بتحديد مستوى تلوث الهواء الداخلي في مناطق مختلفة مجزأة من المبنى ، مما يجعل من الممكن إنتاج خريطة تلوث للمبنى بأكمله. باستخدام هذه القياسات وتحديد المجالات المختلفة التي نفذ فيها الأشخاص أنشطتهم وحساب الوقت الذي أمضوه في كل مهمة ، سيكون من الممكن تحديد مستويات التعرض. هناك طريقة أخرى للقيام بذلك وهي جعل العاملين الفرديين يرتدون أجهزة المراقبة أثناء العمل.

قد يكون من العملي أكثر ، إذا كان عدد الملوثات كبيرًا ومتنوعًا ، اختيار عدد قليل من المواد التمثيلية بحيث تكون القراءة تمثيلية وليست باهظة الثمن.

كيفية

اختيار نوع القراءة التي سيتم إجراؤها سيعتمد على الطريقة المتاحة (القراءة المباشرة أو أخذ العينات والتحليل) وعلى تقنية القياس: الانبعاث أو الانبعاث.

في

يجب أن يكون الموقع المختار هو الأنسب والممثل للحصول على العينات. يتطلب هذا معرفة بالمبنى قيد الدراسة: اتجاهه بالنسبة للشمس ، عدد الساعات التي يتلقى فيها ضوء الشمس المباشر ، عدد الطوابق ، نوع التقسيم ، إذا كانت التهوية طبيعية أو هواء قسري ، إذا كان من الممكن فتح نوافذه ، وهكذا. من الضروري أيضًا معرفة مصدر الشكاوى والمشكلات ، على سبيل المثال ، ما إذا كانت تحدث في الطوابق العلوية أو السفلية ، أو في المناطق القريبة من النوافذ أو البعيدة عنها ، أو في المناطق ذات التهوية أو الإضاءة السيئة ، من بين مواقع أخرى. سوف يعتمد اختيار أفضل المواقع لرسم العينات على جميع المعلومات المتاحة فيما يتعلق بالمعايير المذكورة أعلاه.

متى

يعتمد تحديد موعد أخذ القراءات على كيفية تغير تركيزات ملوثات الهواء بالنسبة إلى الوقت. قد يتم اكتشاف التلوث أول شيء في الصباح أو أثناء يوم العمل أو في نهاية اليوم ؛ قد يتم اكتشافه في بداية الأسبوع أو نهايته ؛ خلال الشتاء أو الصيف. عندما يكون التكييف في وضع التشغيل أو الإيقاف ؛ وكذلك في أوقات أخرى.

لمعالجة هذه الأسئلة بشكل صحيح ، يجب معرفة ديناميات البيئة الداخلية المحددة. من الضروري أيضًا معرفة أهداف القياسات التي يتم إجراؤها ، والتي ستعتمد على أنواع الملوثات التي يتم التحقيق فيها. تتأثر ديناميكيات البيئات الداخلية بتنوع مصادر التلوث ، والاختلافات المادية في المساحات المعنية ، ونوع التقسيم ، ونوع التهوية والتحكم في المناخ المستخدم ، والظروف الجوية الخارجية (الرياح ، ودرجة الحرارة ، والموسم ، إلخ. ) وخصائص المبنى (عدد النوافذ واتجاهها وما إلى ذلك).

ستحدد أهداف القياسات ما إذا كان سيتم إجراء أخذ العينات لفترات قصيرة أو طويلة. إذا كان يُعتقد أن التأثيرات الصحية للملوثات المعينة طويلة الأجل ، فإن ذلك يعني أنه ينبغي قياس متوسط ​​التركيزات على مدى فترات طويلة من الزمن. بالنسبة للمواد التي لها تأثيرات حادة وليست تراكمية ، فإن القياسات على فترات قصيرة كافية. في حالة الاشتباه في انبعاثات مكثفة قصيرة المدة ، يستدعي أخذ العينات بشكل متكرر على مدى فترات قصيرة من أجل اكتشاف وقت الانبعاث. ومع ذلك ، لا ينبغي إغفال حقيقة أنه في كثير من الحالات ، يمكن تحديد الخيارات الممكنة في نوع طرق أخذ العينات المستخدمة من خلال الطرق التحليلية المتاحة أو المطلوبة.

إذا لم يكن مصدر المشكلة واضحًا بشكل كافٍ بعد النظر في كل هذه الأسئلة ، أو عندما تحدث المشكلة بأكبر قدر من التكرار ، فيجب اتخاذ القرار بشأن مكان وموعد أخذ العينات عشوائيًا ، مع حساب عدد العينات على أنها دالة على الموثوقية والتكلفة المتوقعة.

تقنيات القياس

يمكن تصنيف الطرق المتاحة لأخذ عينات من الهواء الداخلي ولتحليلها في نوعين: الأساليب التي تتضمن القراءة المباشرة وتلك التي تتضمن أخذ عينات لتحليلها لاحقًا.

الطرق التي تعتمد على القراءة المباشرة هي تلك التي يتم من خلالها أخذ العينة وقياس تركيز الملوثات في وقت واحد ؛ إنها سريعة والقياس فوري ، مما يسمح ببيانات دقيقة بتكلفة منخفضة نسبيًا. تشمل هذه المجموعة أنابيب قياس لونية و شاشات محددة.

يعتمد استخدام الأنابيب اللونية على التغيير في لون مادة متفاعلة معينة عندما تتلامس مع مادة ملوثة معينة. الأكثر شيوعًا هي الأنابيب التي تحتوي على مادة متفاعلة صلبة ويتم سحب الهواء من خلالها باستخدام مضخة يدوية. يُعد تقييم جودة الهواء الداخلي باستخدام الأنابيب اللونية مفيدًا فقط للقياسات الاستكشافية ولقياس الانبعاثات المتفرقة نظرًا لأن حساسيتها منخفضة بشكل عام ، باستثناء بعض الملوثات مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.₂ التي يمكن العثور عليها بتركيزات عالية في الهواء الداخلي. من المهم أن تضع في اعتبارك أن دقة هذه الطريقة منخفضة وأن التداخل من الملوثات غير المرغوب فيها غالبًا ما يكون عاملاً.

في حالة الشاشات المحددة ، يعتمد اكتشاف الملوثات على المبادئ الفيزيائية والكهربائية والحرارية والكهرومغناطيسية والكهرومغناطيسية الكيميائية. يمكن استخدام معظم أجهزة المراقبة من هذا النوع لإجراء قياسات قصيرة أو طويلة الأمد والحصول على ملف تعريف للتلوث في موقع معين. يتم تحديد دقتها من قبل الشركات المصنعة الخاصة بها ، ويتطلب الاستخدام السليم معايرات دورية عن طريق أجواء محكومة أو مخاليط غازية معتمدة. أصبحت الشاشات دقيقة بشكل متزايد وحساسيتها أكثر دقة. يمتلك العديد منها ذاكرة مدمجة لتخزين القراءات ، والتي يمكن تنزيلها بعد ذلك على أجهزة الكمبيوتر لإنشاء قواعد البيانات وتنظيم النتائج واسترجاعها بسهولة.

يمكن تصنيف طرق أخذ العينات والتحليلات إلى نشط (أو ديناميكي) و سلبيحسب التقنية.

مع الأنظمة النشطة ، يمكن جمع هذا التلوث عن طريق إجبار الهواء من خلال أجهزة التجميع التي يتم فيها التقاط الملوثات ، وتركيز العينة. يتم تحقيق ذلك باستخدام المرشحات والمواد الصلبة الممتزة والمحاليل الماصة أو التفاعلية التي توضع في فقاعات أو يتم تشريبها على مادة مسامية. ثم يتم إجبار الهواء على المرور وتحليل الملوثات أو نواتج تفاعله. لتحليل عينات الهواء باستخدام الأنظمة النشطة ، تكون المتطلبات عبارة عن مثبت ، ومضخة لتحريك الهواء ونظام لقياس حجم عينات الهواء ، إما بشكل مباشر أو باستخدام بيانات التدفق والمدة.

يتم تحديد تدفق وحجم الهواء المأخوذ في الكتيبات المرجعية أو يجب تحديده من خلال الاختبارات السابقة وسيعتمد على كمية ونوع المادة الماصة أو الممتزات المستخدمة ، والملوثات التي يتم قياسها ، ونوع القياس (الانبعاث أو الانبعاث) ) وحالة الهواء المحيط أثناء أخذ العينة (رطوبة ، حرارة ، ضغط). تزداد فعالية المجموعة عن طريق تقليل معدل المدخول أو عن طريق زيادة كمية المثبت المستخدم ، بشكل مباشر أو جنبًا إلى جنب.

نوع آخر من أخذ العينات النشط هو الالتقاط المباشر للهواء في كيس أو أي حاوية أخرى خاملة وغير منفذة. يستخدم هذا النوع من جمع العينات لبعض الغازات (CO ، CO₂، ح₂وبالتالي₂) ويفيد كإجراء استكشافي عندما يكون نوع الملوث غير معروف. العيب هو أنه بدون تركيز العينة قد تكون هناك حساسية غير كافية وقد يكون من الضروري إجراء مزيد من المعالجة المختبرية لزيادة التركيز.

تلتقط الأنظمة السلبية الملوثات عن طريق الانتشار أو التخلل على قاعدة قد تكون مادة ماصة صلبة ، إما بمفردها أو مشربة بمفاعل معين. هذه الأنظمة أكثر ملاءمة وسهولة في الاستخدام من الأنظمة النشطة. لا يحتاجون إلى مضخات لأخذ العينة ولا يحتاجون إلى موظفين مدربين تدريباً عالياً. لكن قد يستغرق التقاط العينة وقتًا طويلاً وتميل النتائج إلى توفير مستويات تركيز متوسطة فقط. لا يمكن استخدام هذه الطريقة لقياس تركيزات الذروة ؛ في تلك الحالات يجب استخدام الأنظمة النشطة بدلاً من ذلك. لاستخدام الأنظمة السلبية بشكل صحيح ، من المهم معرفة السرعة التي يتم بها التقاط كل ملوث ، والتي ستعتمد على معامل انتشار الغاز أو البخار وتصميم الشاشة.

يوضح الجدول 1 الخصائص البارزة لكل طريقة أخذ عينات والجدول 2 يوضح الطرق المختلفة المستخدمة لجمع وتحليل العينات لأهم ملوثات الهواء في الأماكن المغلقة.

الجدول 1. منهجية أخذ العينات

+ يعني أن الطريقة المعينة مناسبة لطريقة القياس أو معايير القياس المرغوبة.

الجدول 2. طرق الكشف عن الغازات في الهواء الداخلي

- = طريقة غير مناسبة للملوثات.
^a GC = كروماتوغرافيا الغاز.
^b UV-Vis = القياس الطيفي فوق البنفسجي المرئي.
^c HPLC = استشراب سائل عالي الدقة.
^d CD = كاشف التقاط الإلكترون.
^e FID = كاشف اللهب ، التأين.
^f NPD = كاشف النيتروجين / الفوسفور.
^g PID = كاشف التأين الضوئي.
^h MS = مطياف الكتلة.

اختيار الطريقة

لاختيار أفضل طريقة لأخذ العينات ، يجب على المرء أولاً تحديد أن الطرق التي تم التحقق من صحتها للملوثات التي تتم دراستها موجودة والتأكد من توفر الأدوات والمواد المناسبة لجمع الملوثات وتحليلها. يحتاج المرء عادة إلى معرفة تكلفتها ، والحساسية المطلوبة للوظيفة ، وكذلك الأشياء التي يمكن أن تتداخل مع القياس ، بالنظر إلى الطريقة المختارة.

إن تقدير الحد الأدنى من التركيزات لما يأمل المرء في قياسه مفيد للغاية عند تقييم الطريقة المستخدمة لتحليل العينة. يرتبط الحد الأدنى للتركيز المطلوب ارتباطًا مباشرًا بكمية الملوثات التي يمكن جمعها وفقًا للشروط المحددة بواسطة الطريقة المستخدمة (أي نوع النظام المستخدم لالتقاط الملوثات أو مدة أخذ العينة وحجم عينات الهواء). هذا المبلغ الأدنى هو ما يحدد الحساسية المطلوبة للطريقة المستخدمة للتحليل ؛ يمكن حسابها من البيانات المرجعية الموجودة في الأدبيات الخاصة بملوث معين أو مجموعة ملوثات ، إذا تم التوصل إليها بطريقة مماثلة لتلك التي سيتم استخدامها. على سبيل المثال ، إذا وجد أن تركيزات الهيدروكربون 30 (mg / m³) توجد بشكل شائع في المنطقة قيد الدراسة ، يجب أن تسمح الطريقة التحليلية المستخدمة بقياس تلك التركيزات بسهولة. إذا تم الحصول على العينة باستخدام أنبوب من الكربون النشط في غضون أربع ساعات وبتدفق 0.5 لتر في الدقيقة ، يتم حساب كمية الهيدروكربونات التي تم جمعها في العينة بضرب معدل تدفق المادة في الفترة الزمنية المراقبة. في المثال المعطى هذا يساوي:

من الهيدروكربونات  

يمكن استخدام أي طريقة للكشف عن الهيدروكربونات تتطلب أن تكون الكمية في العينة أقل من 3.6 ميكروغرام لهذا التطبيق.

يمكن حساب تقدير آخر من الحد الأقصى المحدد باعتباره الحد المسموح به للهواء الداخلي للملوث الذي يتم قياسه. إذا لم تكن هذه الأرقام موجودة ولم تكن التركيزات المعتادة الموجودة في الهواء الداخلي معروفة ، ولا معدل تصريف الملوثات في الفضاء ، فيمكن استخدام التقديرات التقريبية بناءً على المستويات المحتملة للملوثات التي يمكن أن تؤثر سلبًا على الصحة . يجب أن تكون الطريقة المختارة قادرة على قياس 10٪ من الحد المعتمد أو التركيز الأدنى الذي يمكن أن يؤثر على الصحة. حتى إذا كانت طريقة التحليل المختارة تتمتع بدرجة حساسية مقبولة ، فمن الممكن العثور على تركيزات الملوثات التي تقل عن الحد الأدنى للكشف عن الطريقة المختارة. يجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار عند حساب متوسط ​​التركيزات. على سبيل المثال ، إذا كانت ثلاث قراءات من أصل عشر قراءات أقل من حد الاكتشاف ، فيجب حساب متوسطين ، أحدهما يعين لهذه القراءات الثلاث قيمة الصفر والآخر يمنحهما أدنى حد للكشف ، مما يجعل متوسط ​​الحد الأدنى والحد الأقصى للمتوسط. سيتم العثور على المتوسط ​​المقاس الحقيقي بين الاثنين.

أجراءات تحليلية

عدد ملوثات الهواء الداخلي كبير وتوجد بتركيزات صغيرة. تعتمد المنهجية التي تم توفيرها على أساليب التكيف المستخدمة لمراقبة جودة الهواء الخارجي والجوي والهواء والهواء الموجود في المواقف الصناعية. يعني تكييف هذه الأساليب لتحليل الهواء الداخلي تغيير نطاق التركيز المطلوب ، عندما تسمح الطريقة ، باستخدام أوقات أطول لأخذ العينات وكميات أكبر من المواد الماصة أو الممتزات. كل هذه التغييرات مناسبة عندما لا تؤدي إلى فقدان الموثوقية أو الدقة. عادة ما يكون قياس خليط من الملوثات باهظ الثمن والنتائج التي يتم الحصول عليها غير دقيقة. في كثير من الحالات ، سيكون كل ما يتم التحقق منه عبارة عن ملف تعريف التلوث الذي سيشير إلى مستوى التلوث أثناء فترات أخذ العينات ، مقارنة بالهواء النظيف أو الهواء الخارجي أو الأماكن الداخلية الأخرى. تُستخدم شاشات القراءة المباشرة لمراقبة ملف التلوث وقد لا تكون مناسبة إذا كانت صاخبة جدًا أو كبيرة جدًا. يتم تصميم الشاشات الأصغر والأكثر هدوءًا ، والتي توفر دقة وحساسية أكبر. يوضح الجدول 3 بإيجاز الحالة الحالية للطرق المستخدمة لقياس الأنواع المختلفة من الملوثات.

الجدول 3. الطرق المستخدمة لتحليل الملوثات الكيميائية

^a ++ = الأكثر استخدامًا ؛ + = أقل استخدامًا ؛ - = لا ينطبق.

تحليل الغازات

تعتبر الطرق الفعالة هي الأكثر شيوعًا لتحليل الغازات ، ويتم إجراؤها باستخدام محاليل ماصة أو مواد صلبة ممتصة ، أو عن طريق أخذ عينة من الهواء مباشرةً بكيس أو حاوية أخرى خاملة ومحكمة الإغلاق. من أجل منع فقدان جزء من العينة وزيادة دقة القراءة ، يجب أن يكون حجم العينة أقل ويجب أن تكون كمية المادة الماصة أو الممتزات المستخدمة أكثر من الأنواع الأخرى من التلوث. يجب أيضًا توخي الحذر عند نقل العينة وتخزينها (إبقائها في درجة حرارة منخفضة) وتقليل الوقت قبل اختبار العينة. تستخدم طرق القراءة المباشرة على نطاق واسع لقياس الغازات بسبب التحسن الكبير في قدرات الشاشات الحديثة ، والتي أصبحت أكثر حساسية وأكثر دقة من ذي قبل. نظرًا لسهولة استخدامها ومستوى ونوع المعلومات التي تقدمها ، فإنها تحل بشكل متزايد محل طرق التحليل التقليدية. يوضح الجدول 4 الحد الأدنى لمستويات الكشف عن الغازات المختلفة التي تمت دراستها وفقًا لطريقة أخذ العينات والتحليل المستخدمة.

الجدول 4. انخفاض حدود الكشف عن بعض الغازات بواسطة أجهزة المراقبة المستخدمة لتقييم جودة الهواء الداخلي

^a أجهزة مراقبة ثاني أكسيد الكربون التي تستخدم التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء دائمًا ما تكون حساسة بدرجة كافية.
^b الشاشات السلبية (طول التعرض).

هذه الغازات هي ملوثات شائعة في الهواء الداخلي. يتم قياسها باستخدام الشاشات التي تكتشفها مباشرة بالوسائل الكهروكيميائية أو الأشعة تحت الحمراء ، على الرغم من أن أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء ليست حساسة للغاية. يمكن أيضًا قياسها عن طريق أخذ عينات الهواء مباشرة بأكياس خاملة وتحليل العينة عن طريق كروماتوغرافيا الغاز باستخدام كاشف تأين اللهب ، وتحويل الغازات إلى ميثان أولاً عن طريق تفاعل تحفيزي. عادة ما تكون كاشفات التوصيل الحراري حساسة بدرجة كافية لقياس التركيزات الطبيعية لثاني أكسيد الكربون₂.

ثاني أكسيد النيتروجين

تم تطوير طرق للكشف عن ثاني أكسيد النيتروجين ، NO₂، في الهواء الداخلي باستخدام أجهزة مراقبة سلبية وأخذ عينات لتحليلها لاحقًا ، ولكن هذه الأساليب قدمت مشاكل حساسية نأمل التغلب عليها في المستقبل. أفضل طريقة معروفة هي أنبوب Palmes ، والتي لها حد اكتشاف يبلغ 300 جزء في البليون. بالنسبة للحالات غير الصناعية ، يجب أن يكون أخذ العينات لمدة لا تقل عن خمسة أيام من أجل الحصول على حد اكتشاف يبلغ 1.5 جزء في البليون ، وهو ما يعادل ثلاثة أضعاف قيمة الفراغ للتعرض لمدة أسبوع واحد. تم أيضًا تطوير الشاشات المحمولة التي تقيس في الوقت الفعلي بناءً على تفاعل اللمعان الكيميائي بين NO₂ والمتفاعل luminol ، ولكن النتائج التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة يمكن أن تتأثر بدرجة الحرارة وتعتمد خطيتها وحساسيتها على خصائص محلول luminol المستخدم. الشاشات التي تحتوي على مستشعرات كهروكيميائية حسنت الحساسية ولكنها عرضة للتداخل من المركبات التي تحتوي على الكبريت (Freixa 1993).

ثاني أكسيد الكبريت

يتم استخدام طريقة القياس الطيفي لقياس ثاني أكسيد الكبريت ، SO₂، في بيئة داخلية. يتم ضخ عينة الهواء من خلال محلول من رباعي كلورو كلورو كبريتات البوتاسيوم لتكوين مركب مستقر يتم قياسه بدوره بطريقة القياس الطيفي بعد التفاعل مع الباراروسانيلين. تعتمد الطرق الأخرى على قياس الضوء باللهب والتألق فوق البنفسجي النابض ، وهناك أيضًا طرق تعتمد على اشتقاق القياس قبل التحليل الطيفي. هذا النوع من الكشف ، الذي تم استخدامه لشاشات الهواء الخارجية ، غير مناسب لتحليل الهواء الداخلي بسبب نقص الدقة ولأن العديد من هذه الشاشات تتطلب نظام تنفيس للتخلص من الغازات التي تولدها. لأن انبعاثات SO₂ تم تقليله بشكل كبير ولا يعتبر ملوثًا مهمًا للهواء الداخلي ، ولم يتقدم تطوير أجهزة المراقبة للكشف عنه كثيرًا. ومع ذلك ، هناك أدوات محمولة متاحة في السوق يمكنها اكتشاف SO₂ على أساس الكشف عن الباراروسانيلين (Freixa 1993).

الأوزون

الأوزون ، O₃، يمكن العثور عليها فقط في البيئات الداخلية في المواقف الخاصة التي يتم إنشاؤها بشكل مستمر ، لأنها تتحلل بسرعة. يتم قياسه من خلال طرق القراءة المباشرة ، والأنابيب اللونية وطرق اللمعان الكيميائي. يمكن أيضًا اكتشافه بالطرق المستخدمة في النظافة الصناعية التي يمكن تكييفها بسهولة مع الهواء الداخلي. يتم الحصول على العينة بمحلول ماص من يوديد البوتاسيوم في وسط محايد ثم إخضاعها لتحليل طيفي.

الفورمالديهايد

الفورمالديهايد هو ملوث مهم للهواء الداخلي ، وبسبب خصائصه الكيميائية والسامة ، يوصى بإجراء تقييم فردي. هناك طرق مختلفة للكشف عن الفورمالديهايد في الهواء ، وكلها تعتمد على أخذ عينات لتحليلها لاحقًا ، مع التثبيت النشط أو عن طريق الانتشار. سيتم تحديد أنسب طريقة للالتقاط حسب نوع العينة (الانبعاث أو الانبعاث) المستخدمة وحساسية الطريقة التحليلية. تعتمد الطرق التقليدية على الحصول على عينة عن طريق فقاعات الهواء من خلال الماء المقطر أو محلول 1٪ من كبريتات الصوديوم عند 5 درجات مئوية ، ثم تحليلها باستخدام طرق قياس الفلور الطيفي. أثناء تخزين العينة ، يجب أيضًا حفظها عند 5 درجات مئوية. وبالتالي₂ ويمكن أن تتسبب مكونات دخان التبغ في حدوث تداخل. تُستخدم الأنظمة أو الطرق النشطة التي تلتقط الملوثات عن طريق الانتشار مع الممتزات الصلبة بشكل متكرر أكثر في تحليل الهواء الداخلي ؛ تتكون جميعها من قاعدة يمكن أن تكون مرشحًا أو مادة صلبة مشبعة بمادة متفاعلة ، مثل ثنائي كبريتات الصوديوم أو 2,4،1993-ديفينيل هيدرازين. تعتبر الطرق التي تلتقط الملوث بالانتشار ، بالإضافة إلى المزايا العامة لتلك الطريقة ، أكثر حساسية من الطرق النشطة لأن الوقت المطلوب للحصول على العينة أطول (Freixa XNUMX).

الكشف عن المركبات العضوية المتطايرة (VOCs)

يجب أن تفي الطرق المستخدمة لقياس أو مراقبة الأبخرة العضوية في الهواء الداخلي بسلسلة من المعايير: يجب أن يكون لديهم حساسية في ترتيب الأجزاء في المليار (جزء في البليون) إلى أجزاء لكل تريليون (جزء لكل تريليون) ، أو الأدوات المستخدمة لأخذ العينة أو يجب أن تكون القراءة المباشرة محمولة وسهلة التعامل في الميدان ، ويجب أن تكون النتائج التي تم الحصول عليها دقيقة وقابلة للتكرار. هناك العديد من الطرق التي تفي بهذه المعايير ، ولكن الأكثر استخدامًا لتحليل الهواء الداخلي تعتمد على أخذ العينات والتحليل. توجد طرق الكشف المباشر التي تتكون من أجهزة استشراب غازية محمولة ذات طرق كشف مختلفة. هذه الأدوات باهظة الثمن ، والتعامل معها متطورًا ولا يمكن تشغيلها إلا بواسطة موظفين مدربين. بالنسبة للمركبات العضوية القطبية وغير القطبية التي لها نقطة غليان بين 0 درجة مئوية و 300 درجة مئوية ، فإن المادة الممتزة الأكثر استخدامًا لأنظمة أخذ العينات النشطة والسلبية هي الكربون المنشط. كما تستخدم البوليمرات المسامية وراتنجات البوليمر ، مثل Tenax GC و XAD-2 و Ambersorb. الأكثر استخداما من هؤلاء هو Tenax. يتم استخلاص العينات التي يتم الحصول عليها بالكربون المنشط باستخدام ثاني كبريتيد الكربون ويتم تحليلها بواسطة كروماتوجرافيا الغاز باستخدام كاشف التأين باللهب أو التقاط الإلكترون أو قياس الطيف الكتلي ، ثم التحليل الكمي والنوعي. عادةً ما يتم استخراج العينات التي يتم الحصول عليها باستخدام Tenax عن طريق الامتصاص الحراري باستخدام الهيليوم ويتم تكثيفها في مصيدة نيتروجين باردة قبل إدخالها إلى جهاز الكروماتوجراف. تتمثل الطريقة الشائعة الأخرى في الحصول على عينات مباشرة ، أو استخدام الأكياس أو الحاويات الخاملة ، أو تغذية الهواء مباشرة إلى كروماتوجراف الغاز ، أو تركيز العينة أولاً باستخدام مادة ماصة ومصيدة باردة. تعتمد حدود الكشف لهذه الطرق على المركب الذي تم تحليله ، وحجم العينة المأخوذة ، وتلوث الخلفية وحدود الكشف للأداة المستخدمة. نظرًا لأن القياس الكمي لكل من المركبات الموجودة أمر مستحيل ، فإن القياس الكمي يتم عادةً بواسطة العائلات ، باستخدام مركبات مرجعية مميزة لكل عائلة من المركبات. عند اكتشاف المركبات العضوية المتطايرة في الهواء الداخلي ، فإن نقاء المذيبات المستخدمة مهم جدًا. إذا تم استخدام الامتصاص الحراري ، فإن نقاء الغازات مهم أيضًا.

كشف المبيدات

للكشف عن مبيدات الآفات في الهواء الداخلي ، تتكون الطرق المستخدمة عادة من أخذ عينات مع مواد ماصة صلبة ، على الرغم من عدم استبعاد استخدام الفقاعات والأنظمة المختلطة. كانت المادة الماصة الصلبة الأكثر شيوعًا هي البوليمر المسامي Chromosorb 102 ، على الرغم من استخدام رغاوي البولي يوريثان (PUFs) التي يمكنها التقاط عدد أكبر من المبيدات الحشرية أكثر فأكثر. تختلف طرق التحليل حسب طريقة أخذ العينات والمبيد. عادة ما يتم تحليلها باستخدام كروماتوغرافيا الغاز مع كاشفات محددة مختلفة ، من التقاط الإلكترون إلى قياس الطيف الكتلي. إن إمكانات هذا الأخير في تحديد المركبات كبيرة. يُظهر تحليل هذه المركبات بعض المشكلات ، والتي تشمل تلوث الأجزاء الزجاجية في أنظمة أخذ العينات بآثار من ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs) أو الفثالات أو مبيدات الآفات.

الكشف عن الغبار أو الجزيئات البيئية

لالتقاط وتحليل الجسيمات والألياف في الهواء ، تتوفر مجموعة كبيرة ومتنوعة من التقنيات والمعدات ومناسبة لتقييم جودة الهواء الداخلي. أجهزة المراقبة التي تسمح بقراءة مباشرة لتركيز الجسيمات في الهواء تستخدم كاشفات الضوء المنتشر ، والطرق التي تستخدم أخذ العينات وتحليلها تستخدم الترجيح والتحليل بالمجهر. يتطلب هذا النوع من التحليل فاصلًا ، مثل الإعصار الحلزوني أو المصادم ، لفرز الجسيمات الأكبر حجمًا قبل استخدام المرشح. يمكن للطرق التي تستخدم الإعصار التعامل مع الأحجام الصغيرة ، مما يؤدي إلى جلسات طويلة من أخذ العينات. توفر الشاشات السلبية دقة ممتازة ، لكنها تتأثر بدرجة الحرارة المحيطة وتميل إلى إعطاء قراءات بقيم أعلى عندما تكون الجزيئات صغيرة.

الرجوع