ГОСТ Р ИСО 16000-15-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Воздух замкнутых помещений. Часть 15. Отбор проб при определении содержания диоксида азота (NO2)
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 08.11.2012 № 693-ст)
Примечание
Документ введен в действие с 1 декабря 2013 года.
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2012 г. № 693-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОТБОР ПРОБ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ ДИОКСИДА АЗОТА (NO2)
Indoor air. Part 15. Sampling strategy for nitrogen dioxide (NO2)
ISO 16000-15:2008 Indoor air — Part 15 — Sampling strategy for nitrogen dioxide (NO2) (IDT)
Дата введения 1 декабря 2013 года
1. Подготовлен Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4.
2. Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 «Качество воздуха».
3. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2012 г. № 693-ст.
4. Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16000-15:2008 «Воздух замкнутых помещений. Часть 15. Отбор проб при определении содержания диоксида азота (NO2)» [ISO 16000-15:2008 «Indoor air — Part 15 — Sampling strategy for nitrogen dioxide (NO2)»].
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном Приложении ДА.
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru).
В ИСО 16000-1 приведены общие требования, относящиеся к измерению содержания загрязняющих веществ в воздухе замкнутых помещений, а также положения, которые необходимо учитывать до и во время отбора проб конкретных загрязняющих веществ или их групп.
В настоящем стандарте описаны основные положения, которые необходимо учитывать при планировании отбора проб для измерения содержания диоксида азота в воздухе замкнутых помещений. Настоящий стандарт предназначен для обеспечения связи между ИСО 16000-1 и методиками измерений.
Применение настоящего стандарта предполагает предварительное ознакомление с ИСО 16000-1.
Настоящий стандарт распространяется на замкнутые помещения, описанные в ИСО 16000-1 и [1]: жилые дома с гостиными, спальнями, мастерскими, комнатами отдыха, подвалами, кухнями и ванными комнатами; рабочие помещения и рабочие места в зданиях, не подлежащие контролю со стороны комиссий по безопасности и охране труда и здоровья в отношении загрязняющих веществ (например, офисы и торговые помещения); общественные здания (например, больницы, школы, детские сады, спортивные залы, библиотеки, рестораны и бары, театры и помещения другого назначения); кабины транспортных средств и общественного транспорта.
Методология отбора проб, приведенная в настоящем стандарте, основана на VDI 4300-5 [2].
Настоящий стандарт устанавливает основные положения, которые необходимо учитывать при планировании измерений содержания диоксида азота в воздухе замкнутых помещений. В случае измерений, проводимых для оценки качества воздуха замкнутых помещений, тщательное планирование отбора проб и всей методологии измерений имеет особое значение, поскольку результат измерения может иметь далеко идущие последствия, например указывать на необходимость ремонта помещения или успешность его выполнения.
Неподходящая методология измерений может привести к искажению истинного состояния или в худшем случае получения ошибочных результатов.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующий стандарт:
ИСО 16000-1:2004 Воздух замкнутых помещений. Часть 1. Отбор проб. Общие положения (ISO 16000-1:2004, Indoor air — Part 1: General aspects of sampling strategy).
3. Свойства, происхождение и распространенность диоксида азота
Диоксид азота (NO2, CAS № 10102-44-0) является одним из важных представителей группы азотистых газов или оксидов азота. NO2 - красно-бурый газ с запахом от сладковатого до едкого, содержащий небольшое количество бесцветного димера N2O4. Информацию о свойствах NO2 и его влиянии на человеческий организм можно найти в литературе (см. [3], [4], [5], [6] и [7]).
Оксиды азота (NOx) образуются во всех процессах горения азота в кислороде. Основным продуктом горения является монооксид азота (NO), небольшая доля которого вступает в последующую реакцию с кислородом с образованием диоксида азота. Это экзотермическая реакция, поэтому охлаждение отходящих газов процессов горения способствует образованию вторичного NO2.
Источниками наиболее интенсивного выделения NO2 в атмосферный воздух являются тепловые электростанции, автомобили, промышленные системы нагрева и отопительные системы зданий. NO2 в воздух замкнутых помещений поступает от источников горения, таких как отопительная система и использование для приготовления пищи твердого (древесина, уголь), жидкого (нефть, керосин) или газообразного топлива [бытовой газ, природный газ, газ в баллонах (пропан, бутан)], особенно на начальной стадии нагрева. Нагревательные устройства, при работе которых происходит выделение продуктов горения непосредственно в воздух замкнутого помещения, могут быть особенно сильными источниками NO2. Имеются опубликованные результаты определения содержания NO2 в воздухе замкнутых помещений (см. [4], [8] и [9]). На основе этих результатов можно сделать вывод, что в зависимости от конкретных условий <1> средняя массовая концентрация NO2 в воздухе замкнутых помещений может составлять от 10 до 800 мкг/м3.
<1> В некоторых литературных источниках содержание NO2 также представляют в единицах молярной доли (массовая концентрация 1 мг/м3 соответствует 0,53 млн-1 при температуре 293 К и давлении 1,013 бар).
На полученную оценку содержания NO2 в воздухе замкнутого помещения влияют частота, продолжительность и интенсивность процессов горения в помещении. Кратность воздухообмена с атмосферным воздухом и содержание NO2 в нем влияют на содержание NO2 в воздухе замкнутого помещения. Кроме того, реакции разложения, т.е. реакции с участием материалов и поверхностей замкнутого помещения, приводят к уменьшению содержания NO2 в воздухе.
Интенсивность выделения NO2 устройствами, работающими на газу или керосине, может значительно изменяться. Так, например при одинаковой производительности работы керосиновых нагревателей (см. [10]) выделяется в четыре раза больше NO2, чем при работе газовых нагревателей (см. [11]). Содержание выделяемого при этом NO2 необходимо учитывать, особенно если газообразные продукты сгорания попадают в воздух замкнутого помещения, как в случае негерметичных вытяжных вентиляционных систем. Табачный дым также может быть источником NO2.
4. Нормы содержания диоксида азота
В таблице 1 приведены нормы содержания NO2 в воздухе, установленные Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) [5], [6], нормы, используемые в ad hoc WG IRK/AOLG <2> [12] при оценке риска, и максимальные значения содержания NO2 для оценки воздействия MIK (ориентировочные значения) [3]. Кроме того, в таблице приведены предельные значения содержания NO2 в атмосферном воздухе. Однако необходимо однозначно понимать, что предельные значения содержания NO2 для атмосферного воздуха не следует использовать при оценке качества воздуха замкнутых помещений, и они приведены в качестве информации, поскольку воздух замкнутых помещений и атмосферный воздух взаимодействуют вследствие воздухообмена, как было отмечено выше.
<2> Ad hoc WG IRK/AOLG — working group Innenraumlufthygiene-Kommission des Umweltbundesamtes und der Obersten Landesgesundheitsbehörden (специальная рабочая группа, созданная Комиссией по гигиене воздуха замкнутых помещений Федеральной экологической службы и Министерства здравоохранения Германии).
| Таблица 1 | Критерии оценки содержания диоксида азота | Значение | ||
| Продолжительность измерения | Массовая концентрация, мкг/м3 | Область действия | Ссылка | ВОЗ |
| 1 ч | 200 | Воздух замкнутых помещений/атмосферный воздух | WHO (2000) [[5]](#p100261) и WHO (2006) [[6]](#p100263) | ВОЗ |
| Среднегодовое значение | 40 | Воздух замкнутых помещений/атмосферный воздух | WHO (2000) [[5]](#p100261) и WHO (2006) [[6]](#p100263) | MIK a |
| 1 г. | 20 | |||
| Воздух замкнутых помещений/атмосферный воздух | VDI 2310-12 [[3]](#p100256) | 24 ч | 50 | Ad hoc WG IRK/AOLG |
| 0,5 ч | 350 | Воздух замкнутых помещений | [[12]](#p100275) | Ad hoc WG IRK/AOLG |
| 1 неделя | 60 | Воздух замкнутых помещений | [[12]](#p100275) | Предельное значение b |
| 1 ч | 200 | |||
| Атмосферный воздух | Директива 1999/30/ЕС [[13]](#p100277) <*> | 1 г. | 40 | Национальный стандарт США по качеству воздуха |
| 1 г. (годовое среднее арифметическое) | 100 | Атмосферный воздух Агентство по защите окружающей среды 40 CFR Часть 50 [[14]](#p100279) | Калифорнийские стандарты по качеству воздуха | 1 ч |
| 340 | (0,18 млн-1) c Атмосферный воздух | |||
| [[15]](#p100281) | 1 г. (годовое среднее арифметическое) | 57 | (0,030 млн-1) c | Японские стандарты в области качества окружающей среды |
| 1 ч 113 (0,06 млн-1) Атмосферный воздух [[16]](#p100283) <*> Директива 1999/30/ЕС заменена директивой 2008/50/ЕС (массовая концентрация, мкг/м3, 200 и 40 заменены на 140 и 32 соответственно). | ||||
a MIK (максимальное содержание выделенного NO2 в воздухе), которое при его применении защищает индивидуума и окружающую его среду лучшим образом на основе существующих знаний, полученных в соответствии с необходимыми критериями.
b Массовая концентрация 200 мкг/м3 не может быть превышена больше восемнадцати раз в год. Дата, вплоть до которой эти предельные значения должны соответствовать требованиям во всех странах Евросоюза: 1 января 2010 г.
c В скобках приведено значение молярной доли. Оно не должно быть превышено. Значения одобрены советом по использованию ресурсов атмосферы в феврале 2007 г.
5.1 Общие положения
Существует ряд методик определения содержания NO2 в воздухе замкнутых помещений. В принципе их можно разделить на методики, основанные на кратковременных и долговременных измерениях. Ручные методы анализа используют при кратковременных измерениях, а диффузионные пробоотборники — часто при долговременных измерениях. При применении диффузионных пробоотборников аналитическая часть в значительной степени подобна используемой при ручном методе анализа. Кроме того, приборы для непрерывного мониторинга атмосферного воздуха могут быть использованы при кратковременных или долговременных измерениях. Однако стоимость таких приборов и шумы, издаваемые ими при работе, могут быть препятствием для их использования в замкнутых помещениях. Если имеются индикаторные трубки с достаточно низким пределом обнаружения и хорошей прецизионностью (см. 5.4), то их можно использовать при скрининговом определении содержания NO2 в воздухе замкнутого помещения.
Аналитические методы определения диоксида азота, подходящие для использования в замкнутых помещениях, описаны в 5.2. Автоматические измерительные системы, прошедшие типовые испытания применительно к определению NO2, также могут быть использованы в аналитических целях (например, основанные на хемилюминесцентном методе).
Кроме методов, описанных в настоящем стандарте, следует оценить пригодность и надежность более современных, например основанных на применении амперометрических датчиков.
5.2 Кратковременные измерения
Кратковременные измерения обычно проводят в течение приблизительно одного часа. Для измерения кратковременного пикового содержания в области необходим аналитический прибор непрерывного действия с высоким временным разрешением (от 10 до 20 с). В ИСО 7996 [17] и ASTM D3824 [18] приведены методики непрерывного мониторинга, основанные на методе хемилюминесценции. В качестве альтернативы используют ручные методики, в которых предусмотрен активный отбор проб NO2 с применением аспираторов для просасывания воздуха через сорбент. Измерения следует выполнять в соответствии с ИСО 6768 [19], ASTM D1607-91 [20] или VDI 4301-1 [21]. Это референтные ручные фотометрические методы (аналогичные методу Зальцмана <1>), имеющие небольшие различия. При их применении получают значение содержания аналита, усредненное за время отбора проб, но они не позволяют определять значение пикового содержания. Следует отметить, что три референтных фотометрических метода (аналогичные методу Зальцмана) используют только в том случае, если в исследуемом воздухе нет табачного дыма. Табачный дым оказывает мешающее влияние, вступая в химические реакции, поэтому его следует удалять, проветривая помещение перед началом отбора проб.
<1> Химический метод Зальцмана сводится к фотометрическому определению нитрит-ионов, образующихся при пропускании воздуха через реактив Зальцмана.
5.3 Долговременные измерения
В принципе любые приборы непрерывного действия подходят для долговременных измерений, но, учитывая вышеуказанные проблемы, предпочтительно применять диффузионные пробоотборники (см. Приложение A). Принцип действия систем концентрирования такого типа основан на диффузии вещества на материал сорбента. С использованием диффузионных пробоотборников получают суммарное содержание NO2 для конкретного периода времени (от нескольких часов до нескольких дней). Пиковые содержания будут учтены в усредненном за конкретный период времени значении.
В литературе описываются диффузионные пробоотборники для NO2, а также методы оценки их характеристик (см. Приложение A). Для эпидемиологических исследований с охватом большого числа мест подходят диффузионные пробоотборники, поскольку они просты в использовании и малозаметны при ежедневной привычной эксплуатации помещения. При необходимости их также можно закрепить на одежде тестируемых индивидуумов и, таким образом, получить информацию о воздействии на конкретного индивида. Поскольку NO2 под действием УФ-излучения становится химически активным, в помещение, где находятся диффузионные пробоотборники, не должен попадать солнечный свет.
Руководство по выбору и техническому обслуживанию диффузионных пробоотборников приведено в ЕН 13528-3 [22]. При использовании диффузионных пробоотборников методика должна быть полностью документирована вместе с характеристиками и неопределенностями измерений.
5.4 Скрининговые измерения
Скрининговые (предварительные) измерения обеспечивают быстрое, хотя не обязательно точное и достоверное, определение содержания NO2. К критериям выбора методик таких скрининговых измерений относятся достаточно низкий предел обнаружения (например, максимум 50 мкг/м3) и соответствующая погрешность (например, 25%). Можно применять серийно выпускаемые индикаторные трубки и диффузионные пробоотборники с прямым отсчетом, соответствующие этим критериям. Они относительно просты в обращении и обеспечивают получение результатов для планирования дальнейших измерений. Результаты скрининговых измерений могут быть использованы при принятии решения о необходимости дальнейших измерений. В некоторых случаях результаты скрининговых измерений могут привести к выводу о том, что дальнейшие измерения не требуются (см. Приложение B). Содержание NO2, близкое к заданной норме или ее превышающее, будет сигналом к необходимости проведения дальнейших измерений в соответствии с 5.2.
Скрининговые измерения следует проводить с учетом приведенных выше положений для разработки конкретной методики их проведения. Примеры скрининговых измерений приведены в Приложении B.
6.1 Общие положения
В разделе 3 отмечено, что наличие NO2 в воздухе замкнутого помещения в основном обусловлено процессами горения с открытым пламенем. Из чего можно заключить, что процессы, связанные с ведением домашнего хозяйства, будут главным предметом соответствующих исследований. В данном случае необходимо учитывать в качестве важных факторов характеристики источников выделения (большинство из них являются точечными источниками периодического действия) и влияние атмосферного воздуха, обусловленное воздухообменом. Результаты скрининговых измерений являются важной составляющей планирования измерений.
6.2 Цель измерений и граничные условия
6.2.1 Общие положения
Перед проведением измерений в воздухе замкнутых помещений необходимо четко определить их цель. Содержание NO2 в воздухе замкнутого помещения определяют с целью:
a) проверки соответствия [проверка соответствия норме (например, при поступлении жалоб от населения)];
b) научного исследования [исследования влияния загрязнения воздуха замкнутого помещения на здоровье его обитателей (например, в рамках эпидемиологических исследований)];
c) определения отношения содержания NO2 в воздухе замкнутого помещения к его содержанию в атмосферном воздухе.
6.2.2 Проверка соответствия
При сравнении данных, приведенных в таблицах 1 и 2, можно обнаружить значения содержания, превышающие предельно допускаемые значения. По этой причине важно проводить контроль уровня содержания NO2 относительно значения его ПДК. Если есть подозрение, что значение ПДК было превышено, то следует проводить измерения при условиях, для которых ПДК было установлено.
Из-за периодического характера использования обычных источников выделения NO2 его содержание в воздухе замкнутого помещения следует определять при условиях эксплуатации помещения. Поскольку эти условия изменяются, необходимо учитывать особенности деятельности обитателей помещения по отношению к интенсивности выделения NO2 источниками и документировать их при планировании измерений. При поступлении жалоб от обитателей помещения должно быть учтено, что их деятельность влияет на выделение NO2 (в том числе деятельность, связанная с приготовлением пищи и режимами работы обогревателей, влияющими на температуру в помещении). Таким образом, при планировании измерений необходимо тщательно изучать эти проблемы.
Для улучшения систематизации результатов измерений и для лучшего понимания ситуации с целью внесения предложений по проведению корректирующих мероприятий:
- рекомендуется проводить и при необходимости повторять измерения при особенно неблагоприятных условиях, например при функционировании всех имеющихся источников NO2,
- если при различных условиях поступают специфические жалобы от обитателей помещения относительно какой-то его части, то следует провести измерения и при этих условиях для выяснения причин, и
- при исследовании помещений с системой кондиционирования воздуха перед отбором проб система должна проработать в течение 3 ч при обычном режиме эксплуатации.
Если предлагаемые корректирующие мероприятия по снижению содержания NO2 требуют внесения изменений в деятельность обитателей помещения, то они должны быть реализуемы на практике и представлены в форме, приемлемой для пользователя после завершения программы измерений.
6.2.3 Поисковые исследования
Важным первым этапом поисковых исследований, связанных с определением содержания NO2 или его воздействием, является установление четкой цели измерений. В последние годы воздействие NO2 на несколько групп населения изучалось в различных исследованиях, в том числе воздуха замкнутых помещений, а подробно было изучено влияние работы газовых плит в жилых домах (см. [8] и [23]). Исследования показали, что уровни содержания NO2 в воздухе замкнутого помещения и в атмосферном воздухе различаются от пользователя к пользователю, от помещения к помещению и от времени, так что тщательное планирование измерений является чрезвычайно важным. Также важен предмет исследования: например, влияние кратковременных пиков содержания NO2 или усредненное воздействие за относительно длительный период времени. В первом случае предполагается использование автоматических приборов для мониторинга и выбор времени измерения и его продолжительности в зависимости от характеристик режима использования источника выбросов; во втором случае обычно достаточно использовать диффузионные пробоотборники.
После определения задач и конкретных целей исследований необходимо собрать исходную информацию. Например, информацию о влиянии NO2 на здоровье можно получить на основе экспериментов в климатической камере при контролируемых условиях и результатов эпидемиологических исследований в реальных условиях [3]. Эксперименты в камере обычно направлены на определение сильного влияния относительно высокого содержания опасного вещества, наблюдаемого в течение относительно короткого периода времени. В отличие от этого при эпидемиологических исследованиях влияние часто связано со средним содержанием, определенным за более длительный период, поскольку ввиду особенностей анализа не может быть получено высокое разрешение значений содержания по времени. Кроме того, при необходимости могут быть проведены дополнительные исследования воздействия на рабочем месте, обычно с учетом высоких уровней содержания опасного вещества.
Измерения следует проводить в климатических условиях, характерных для обычной эксплуатации исследуемого помещения. Эти условия должны быть в пределах диапазона комфортных условий [24]. Если это невозможно, например в кухнях, где может увеличиваться температура за счет применения бытовых приборов, то при практическом применении условия могут отличаться от комфортных. Во всех случаях отклонения от комфортных условий должны быть оценены и документированы. Подобным образом следует документировать тип источников интенсивного выделения NO2 и продолжительность их действия во время отбора проб.
Поскольку при применении диффузионных пробоотборников период отбора проб обычно составляет от суток до недели, особая предварительная подготовка помещения не требуется. В каждом случае для определения характеристик используемого пробоотборника необходимо провести испытания для проверки стабильности поглощающей среды и того, что за предусмотренный период отбора проб будет отобрано достаточное количество вещества.
Поскольку при использовании диффузионных пробоотборников можно определить только содержание, усредненное за длительный период (см. 5.3), по методике, описанной в настоящем стандарте, пиковые содержания определить нельзя.
6.2.4 Определение соотношения содержаний диоксида азота в воздухе замкнутого помещения и атмосферном воздухе
В отличие от большинства органических загрязнителей воздуха замкнутых помещений NO2 также может присутствовать в увеличенном количестве в атмосферном воздухе, что, таким образом, может привести к более высокому содержанию NO2 в воздухе замкнутых помещений. Этого можно ожидать особенно в тех случаях, когда исследуемое замкнутое помещение расположено близко к узкой улице с интенсивным дорожным движением. В этом случае рекомендуется измерять содержание NO2 в воздухе замкнутого помещения одновременно с измерением его содержания в атмосферном воздухе. Результат может быть использован при составлении инструкций по проветриванию помещения.
Отношение содержания NO2 в воздухе замкнутого помещения (I) к его содержанию в атмосферном воздухе (A) позволяет получить информацию об источниках, влияющих на воздух замкнутых помещений: если отношение меньше единицы, то преобладают источники в атмосферном воздухе; если больше единицы, то это указывает на источники, находящиеся в самом помещении. Однако это правило справедливо не для всех условий. Оно не действует, например, если:
- рассматривают только результат отдельного кратковременного измерения (это вполне возможно при соотношении I/A гораздо больше чем 1 (единица) и при отсутствии источника NO2 в помещении: если содержание NO2 в атмосферном воздухе быстро уменьшается в течение короткого периода, например, из-за изменения направления ветра, то в замкнутом помещении в течение короткого периода еще может наблюдаться более высокое содержание NO2);
- измерения по оценке качества атмосферного воздуха проводят не в непосредственной близости от здания;
- происходит натекание NO2 в помещение в место с очисткой или фильтрацией NO2 из атмосферного воздуха конструкцией здания. Если источник в замкнутом помещении проявляет активность нечасто и при этом проводятся долговременные измерения, то соотношение I/A может быть меньше единицы, даже если оно значительно больше единицы в период активности источника.
6.3 Время измерений
Время измерений определяется их целью (см. 6.2). При выборе подходящего времени измерений следует также учитывать изменения содержания, происходящие за относительно длительные периоды времени (например, годичные изменения, изменения, связанные с отопительным сезоном), а также кратковременные по своей природе изменения содержания (эксплуатация газовой плиты, табачный дым, проветривание).
6.4 Продолжительность отбора проб и периодичность измерений
Продолжительность измерений также определяется их целью (см. 6.2). Периодичность измерений следует учитывать при составлении плана измерений в соответствии с их целью, и она должна основываться на неопределенности измерения (см. 6.6) и необходимости обнаружения пиковых значений. Информация о влиянии периода усреднения на значения содержания была взята из [25] (см. таблицу 2). Данные были получены на основе непрерывно регистрируемых результатов измерений, усредненных для различных периодов. Во время этого эксперимента массовая концентрация NO2 в атмосферном воздухе составляла от 25 до 70 мкг/м3. По результатам видно, что диапазон значений содержания NO2, усредненных для кратковременного периода, может быть значительно шире, чем для долговременного периода, для рассматриваемых периода времени и места.
Диапазон значений максимального содержания NO2 для периодов отбора проб 1 мин, 1 ч и 24 ч при усреднении для 12 жилых домов, исследованных в соответствии с [25]
По результатам исследований, проведенных в США [27], была выявлена аналогичная закономерность при рассмотрении зависимости между значениями содержания NO2, полученными усреднением за 24 ч (максимальное значение для периода 24 ч составило 800 мкг/м3), и соответствующим среднегодовым значением (200 мкг/м3) на основе данных, полученных в 1960-х гг. [26].
6.5 Место проведения измерений
Обычно для помещения достаточно одной точки отбора проб; ее следует располагать на высоте 1,50 м от пола и на расстоянии (1 — 2) м от стен. В кухнях во время работы бытовых газовых приборов следует ожидать образования градиентов содержания (см. [28] и [29]). При необходимости в этом случае может быть полезным получение информации об условиях обтекания воздушным потоком. Условия обтекания потоками воздуха могут быть определены с помощью портативного анемометра. Для исследования рассеяния и распределения NO2 в помещении и для выявления источников его выделения могут быть проведены скрининговые измерения с использованием индикаторных трубок с прямым отсчетом. В план отбора проб всегда следует включать измерение на наиболее обитаемом жителями участке помещения.
Если при решении конкретных задач результаты измерений показателей качества воздуха замкнутого помещения необходимо сравнить со значениями для атмосферного воздуха, то его отбирают в непосредственной близости от исследуемого помещения (например, на балконе или за окном, не открываемом при проветривании).
Если у наружной стены помещения находится топка, то при выборе точки для измерений следует учитывать влияние выходящего отработанного воздуха на атмосферный воздух, поступающий в помещение.
В зданиях с механическим забором атмосферного воздуха в систему кондиционирования следует проводить измерения показателей качества атмосферного воздуха в непосредственной близости от воздухозаборного отверстия.
6.6 Представление результатов и неопределенность измерений
При планировании измерений должна быть определена их неопределенность, а также метрологические характеристики, включаемые в протокол.
Наличие неопределенностей измерений неизбежно. В основном они обусловлены как тем, что число измерений всегда ограничено, так и неопределенностями, присущими аналитическому определению. Диапазон значений неопределенности результата измерения уменьшается при увеличении числа параллельных измерений. Однако представительность результата отдельного или параллельных измерений следует рассматривать в пределах изменений содержания во времени и пространстве. Если результат измерения близок к значению ПДК, то рекомендуется провести повторное измерение.
Если выполнялись параллельные измерения, то вместе со средним значением в протоколе измерений приводят также отдельные значения. В этом случае стандартное отклонение подходит для представления его в качестве неопределенности измерений.
Кроме ссылки на применяемый метод анализа, протокол измерений должен содержать описание метрологических характеристик, действующих на момент проведения измерений, в первую очередь пределов обнаружения и количественного определения.
При применении диффузионных пробоотборников в протоколе измерений приводят формулу, используемую для вычисления результата измерения.
При представлении результатов измерений значения обычно приводят таким образом, чтобы последний десятичный разряд (значащая цифра) одновременно отражал порядок значения неопределенности измерения.
6.7 Обеспечение качества
В зависимости от цели измерений следует определить процедуру подготовки помещения перед проведением измерений, время измерений, продолжительность отбора проб, периодичность, а также место их отбора. Кроме того, необходимо, чтобы до и во время измерений соблюдалось и регистрировалось соответствие установленным пограничным условиям, относящимся в основном к состоянию системы вентиляции и оформлению документации, содержащей описание источников, выделяющих диоксид азота в замкнутом помещении и в непосредственной близости от здания. Форму протокола измерений следует определить при планировании измерений. Общие указания, касающиеся информации, которая должна заноситься в протокол во время проведения измерений показателей качества для воздуха замкнутого помещения, приведено в ИСО 16000-1, приложение D.
Для обеспечения качества результатов измерений в каждую серию анализов включают анализ холостой пробы. Трудоемкость анализа должна быть соразмерна с целью измерений. При использовании диффузионных пробоотборников в каждом помещении должно быть размещено не менее двух.
Требования к качеству измерений, предъявляемые клиентом, должны быть определены при планировании измерений.
Чтобы выбрать и определить компоненты системы менеджмента качества при разработке методологии отбора проб, должны быть поставлены следующие вопросы:
- имеет ли аналитическая лаборатория документированную систему обеспечения качества (например, по ИСО/МЭК 17025 [30])?
- какие применяются процедуры калибровки, насколько часто и широко?
- необходимо ли выполнять рассредоточенные измерения?
- каким образом проводят оценку неопределенности измерения (например, по ISO GUM 98 [31])?
- участвует ли лаборатория в межлабораторных испытаниях?
ИНФОРМАЦИЯ ПО ДИФФУЗИОННЫМ ПРОБООТБОРНИКАМ
Для отбора проб NO2 на основе диффузии Палмсом впервые был применен триэтаноламин (см. [32], [33], [34] и [35]). Диффузионный пробоотборник представляет собой небольшой кусок плексигласовой трубки, на одном конце которого закреплена сетка из нержавеющей стали с нанесенным триэтаноламином (применялись также фильтры из целлюлозы или стекловолокна). Диоксид азота экстрагируют со стальных сеток водой после экспозиции пробоотборника. Полученный экстракт используют для фотометрического определения NO2, например методом Зальцмана [19]. Предел обнаружения NO2 при экспозиции пробоотборника в течение 24 ч составляет 28 мкг/м3, а в течение 1 недели — 4 мкг/м3. После экспозиции диффузионный пробоотборник может быть отправлен по почте и (в запечатанном контейнере) может храниться при комнатной температуре до шести месяцев (см. [36]).
Были разработаны другие диффузионные пробоотборники, основанные на тех же принципах, что и трубки Палмса, но более чувствительные и дающие более воспроизводимые результаты; поэтому часто используют более современные диффузионные пробоотборники (см. [37], [26] и [27]). Для анализа часто используют ионную хроматографию.
Диффузионные пробоотборники следует испытывать в помещении с использованием независимого метода [19] (см. также [38] и [39]). При проведении испытаний следует учитывать любые влияния температуры, относительной влажности и движения воздуха. Для работы диффузионных пробоотборников необходима определенная минимальная линейная скорость потока воздуха: для трубок Палмса — от 0,05 до 0,1 м/с (см. [40]), для пробоотборников типа бейджа — 0,1 м/с (см. [41]), поскольку вещество из окружающей среды попадает на сорбционную среду посредством диффузии в системе, а не за счет работы побудителя расхода, как в случае активного отбора проб. Если из-за слабого движения воздуха недостаточное число молекул NO2 переместится к трубке, то воздух в непосредственной близости от пробоотборника будет обеднен искомым веществом, что приведет к получению заниженного содержания (см. [42]). Степень влияния этого эффекта зависит от конструкции пробоотборника.
ПРИМЕРЫ СКРИНИНГОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
С помощью скрининговых измерений можно быстро получить информацию о загрязнении воздуха без привлечения дорогостоящих методик анализа. Они являются важным инструментом для компенсации недостатка информации. На основе их результатов можно сделать заключение о необходимости и объеме дальнейших измерений. При проведении скрининговых измерений еще могут уточняться детали проведения будущих измерений.
B.2. Индикаторные трубки с прямым отсчетом
С помощью индикаторных трубок с прямым отсчетом измеряют массовую концентрацию диоксида азота в диапазоне от 48 мкг/м3 до 19,1 мг/м3 (от 0,025 млн-1 до 10 млн-1). Типичные серийно выпускаемые устройства реагируют на присутствие в воздухе NO2 изменением окраски слоя сорбента в трубке. Измерительная система состоит из индикаторной трубки и воздуходувки для просасывания пробы воздуха через трубку. Индикаторная трубка заполнена гранулированным сорбентом, пропитанным N,N-дифенилбензидином для обнаружения NO2 (см. [43]). Объем воздуха, просасываемого через индикаторную трубку с помощью побудителя расхода, зависит от содержания NO2 в пробе воздуха.
Объем пробы и диапазон измерений содержания диоксида азота при его определении обычной индикаторной трубкой
В присутствии диоксида азота протекает следующая реакция:
NO2 + C6H5 — NH — C6H4 — C6H4 — NH — C6H5 -> P,
где P — продукт реакции, окрашенный в голубовато-серый цвет.
Если в воздухе присутствует NO2, то будет происходить изменение окраски с бледно-серой на голубовато-серую. Длина окрашенного участка трубки служит мерой содержания NO2 и может быть определена по шкале трубки. Если изменение окраски не происходит или если показание значительно ниже принятого предельно допускаемого значения, то дальнейшие измерения не проводят. Мешающими веществами будут хлор и озон, также вступающие в реакцию. Монооксид азота приведенным методом не обнаруживается.
СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ ССЫЛОЧНЫМ НАЦИОНАЛЬНЫМ СТАНДАРТАМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ