c) необходимость выяснения соблюдения установленных пределов или нормативных значений;
d) проверка эффективности ремонтных работ;
e) наблюдаемые или предполагаемые влияния загрязняющих веществ на здоровье людей, находящихся в помещении.
В первом случае может быть необходим расширенный поиск причин претензий, включая использование анкет для получения систематической информации о претензиях. Часто возникает необходимость адаптировать метод отбора проб для конкретного случая. Другие ситуации исследовать проще, так как перед проведением мониторинга доступна информация об определяемых веществах.
Природа вещества, его концентрация в воздухе и влияние на здоровье человека могут также оказывать значительное влияние на предельные условия, выбранные для проведения мониторинга. Поэтому при оценке воздействия веществ раздражающего действия на здоровье рассматривают максимально возможное воздействие в течение коротких промежутков времени. В случае соединений, которые потенциально имеют продолжительное влияние на здоровье (например, канцерогенных веществ), обычно рассматривают среднее воздействие в течение достаточно длительных периодов времени.
5 Метод отбора проб
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 мониторинга следует учитывать, что концентрация определяемого вещества в воздухе замкнутого помещения может быть неоднородной.
Разрешающая способность по времени измерения является важным фактором. Различное оборудование может иметь различную разрешающую способность по времени, которая будет влиять на интерпретацию полученных результатов.
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.
Для определения средних концентраций вещества в течение достаточно длительных периодов времени (например, 8 ч) могут быть использованы диффузионные пробоотборные устройства, которые не имеют ряда недостатков, присущих активным пробоотборным устройствам. Однако следует позаботиться о гарантии, что пробоотборные устройства с контролируемой диффузией будут использоваться только в зонах с такой вентиляцией, при которой бы поддерживалась установленная скорость воздухообмена. Как при активном, так и при диффузионном отборе проб следуют процедурам обеспечения качества измерений в соответствии с ИСО/МЭК 17025.
Примечания
1 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.
2 Методы отбора проб приведены в других частях ИСО 16000.
6 Начало отбора 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. Однако оно имеет меньшее значение по сравнению с кратковременным отбором проб, особенно если отбор выполняют в течение длительного периода времени и в реальных условиях жизни.
С учетом вышеуказанных причин важно тщательно планировать время проведения измерений, учитывая интервал времени между окончанием последнего проветривания и началом отбора проб. Если нет серьезных возражений, то процедура кратковременного отбора проб должна включать время уравновешивания, составляющее несколько часов после проветривания перед началом отбора проб. Интервалы времени, выбираемые в конкретных случаях, установлены в других частях ИСО 16000, касающихся конкретных веществ или групп веществ, например в ИСО 16000-2 и ИСО 16000-5.
Если присутствие загрязняющих веществ в воздухе замкнутых помещений обусловлено выбросами периодических источников, то время отбора проб будет зависеть от целей мониторинга. Оно может соответствовать максимальному периоду экспонирования или охватывать среднее время экспонирования в течение более длительного периода.
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 (см. раздел 8).
7 Продолжительность и частота отбора проб
Продолжительность отбора проб обусловлена:
- природой определяемых веществ;
- потенциальным воздействием исследуемых веществ на здоровье людей;
- эмиссионными характеристиками источника;
- пределами определения аналитического метода;
- целью измерения.
Во многих случаях, особенно если проводят несколько измерений, необходимо принимать компромиссное решение, чтобы не учитывать все аспекты одновременно.
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. Это может привести к трудностям интерпретации результатов измерений, особенно если вещество оказывает кратковременное воздействие на здоровье людей.
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. Однако возможны отклонения от общего правила. 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.
В некоторых случаях эмиссионные характеристики исследуемых источников вначале неизвестны. В подобных случаях для разработки методики отбора проб может быть полезна информация, полученная при непрерывной регистрации значений измеряемых величин, например концентраций всех газообразных органических соединений, измеренных с помощью пламенно-ионизационного детектора (ПИД) или фотоионизационного детектора (ФИД) за ограниченный промежуток времени.
Продолжительность отбора проб также должна соответствовать пределам определения выбранного аналитического метода, т.е. масса аналита, собранного за время отбора проб, должна быть достаточной для однозначной идентификации и надежного количественного определения. При этом необходимо помнить, что количество отобранного аналита не всегда значительно увеличивается при увеличении времени отбора проб. 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. Более того, информация может быть потеряна, если время отбора проб было выбрано неправильно.
В некоторых случаях продолжительность отбора проб может быть установлена, если, например, вместе со стандартным значением или нормативным значением установлен интервал времени. Например, в Германии для содержания тетрахлорэтена было установлено предельное значение как усредненное за неделю [7]. Время усреднения было установлено для помещений, находящихся по соседству с химчистками, для учета характера изменения уровней выбросов за всю неделю, которые изменялись от рабочих дней к выходным.
С целью экономии число отдельных измерений, проводимых в помещении, обычно мало. С другой стороны, существует тенденция считать результат только одного (или нескольких) измерения(й) представительным по отношению к ситуации в исследуемом помещении. В такой противоречивой ситуации необходимо обеспечить наличие максимума информации о тех параметрах, которые могут оказывать влияние на результат, чтобы можно было судить о том, отражает ли результат измерения средние или предельные условия в помещении.
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.
Для комплексной оценки отбирают пробу с использованием кратковременного и долговременного отборов проб. При оценке также учитывают изменения концентрации, которые могут быть результатом изменений схемы воздухообмена и условий эксплуатации помещения, включая сезонные колебания. Это имеет особое значение для некоторых загрязнителей, например формальдегида и жизнеспособных грибков.
Для формальдегида сезонные изменения его концентрации имеют особое значение, поскольку выделение формальдегида древесными материалами, соединенными смолами, содержащими мочевину/формальдегид, зависит от температуры и относительной влажности (см. раздел 3).
Окончательный план отбора проб зависит от имеющихся в наличии ресурсов, материальных затрат, требований к данным, а также времени, имеющегося для проведения исследования.
8 Место отбора проб
Наряду с изменением концентрации вещества со временем учитывают пространственные изменения. 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. Важно, чтобы измерения в частных домах не влияли на использование помещений по назначению.
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 NО_2 могут наблюдаться в области ниже рабочего уровня газовой плиты. Подобные изменения концентрации также могут быть характеристикой других источников и использоваться для определения положения источника в помещении. В этом случае рекомендуется разделить помещение на различные зоны и одновременно отбирать пробы в каждой из них. Однако проведение такой процедуры будет успешным только в случае, если все зоны помещения имеют одинаковые условия вентиляции, что не всегда выполняется, особенно в помещениях с искусственной вентиляцией. В жилых зданиях следят за тем, чтобы была обеспечена максимально возможная защита оборудования для отбора проб от вмешательства посторонних людей.
Преобладающее движение воздуха в помещении, которое зависит от способа и степени вентиляции, может оказывать большое воздействие на установление точки измерений, особенно при использовании диффузионных пробоотборных устройств. Диффузионные пробоотборные устройства с большим поперечным сечением (так называемого пленочного типа) могут занизить оценку концентрации при низкой скорости воздухообмена, что может наблюдаться, в частности, в углах помещений. При выборе места отбора проб избегают мест, расположенных на солнце, вблизи отопительных систем, на сквозняке или вблизи вентиляционных каналов, так как это может повлиять на результаты измерений.
9 Параллельные измерения наружного воздуха
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 [8] (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. При проведении подобных измерений следует помнить о вертикальных градиентах концентрации, например, для компонентов выхлопных газов транспортных средств на улице. Если здание оснащено системой ОВКВ, то пробы наружного воздуха отбирают вблизи воздухозаборника.
Во время отбора проб учитывают направление, скорость ветра и другие погодные условия.
Приложение А
(справочное)
(справочное)