技术概述
空气测定是指通过专业的技术手段和科学方法，对环境空气或室内空气中的各种组分、污染物浓度、物理参数进行定性及定量分析的过程。随着工业化进程的加速和城市化水平的提高，空气质量问题日益凸显，空气测定作为环境监测的重要组成部分，在保障公众健康、评估环境质量、指导污染治理等方面发挥着不可替代的作用。空气测定不仅仅是简单的采样过程，而是一套完整的科学体系，涵盖了从样品采集、保存运输、实验室分析到数据处理的全流程质量控制。
现代空气测定技术已经形成了较为完善的方法体系，根据测定对象的不同，可分为颗粒物测定、气态污染物测定、生物污染物测定以及物理参数测定等几大类别。在技术原理上，主要运用了化学分析法、光学分析法、色谱分析法、质谱分析法等多种分析手段。随着科学技术的进步，空气测定技术正朝着高灵敏度、高选择性、实时在线监测的方向发展。便携式检测设备的普及使得现场快速测定成为可能，而在线监测系统的应用则实现了对空气质量的连续、自动监测。
空气测定的核心目标是准确反映空气质量状况，为环境管理决策提供科学依据。为确保测定结果的准确性和可比性，空气测定工作必须严格按照国家或行业颁布的标准方法进行。这些标准方法对采样点的布设、采样时间和频率、分析方法的选择、质量控制措施等都有明确规定，是保证测定数据质量的基础。同时，空气测定还涉及一系列法律法规和技术规范的要求，需要专业技术人员具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。
检测样品
空气测定涉及的检测样品类型多样，根据监测目的和环境特征的不同，主要可以分为以下几类：
环境空气样品：指存在于室外大气中的空气样品，主要来源于自然环境和人类活动排放。环境空气样品的采集通常需要在具有代表性的监测点位进行，监测点位的选择应考虑污染源分布、气象条件、地形地貌等因素。环境空气样品主要用于评估区域环境空气质量状况，判断是否符合环境空气质量标准要求。
室内空气样品：指存在于建筑物内部空间的空气样品，包括住宅、办公室、学校、医院、商场等各类室内环境。室内空气样品的特点是受人为活动影响较大，污染物种类繁多，浓度变化明显。室内空气样品的测定对于评估室内环境质量、保障人体健康具有重要意义。
作业场所空气样品：指工业生产过程中劳动者所处环境的空气样品。这类样品通常含有特定职业病危害因素，如粉尘、有毒有害气体等。作业场所空气样品的测定是职业病防治工作的重要组成部分，直接关系到劳动者的职业健康权益。
污染源废气样品：指从固定污染源（如烟囱、排气筒）或移动污染源（如机动车尾气）排放的废气样品。污染源废气样品的特点是污染物浓度较高，可能含有多种有害物质，测定结果可用于污染物排放达标判定和排放量核算。
特殊环境空气样品：包括洁净室空气、病房空气、实验室空气等对洁净度有特殊要求的场所空气样品。这类样品的测定重点通常是微生物指标或特定污染物的控制水平。
检测样品的采集是空气测定的首要环节，采样质量直接影响后续分析结果的准确性。采样前需要根据测定目的选择合适的采样方法和采样设备，确定合理的采样点位、采样时间和采样频率。采样过程中应严格按照标准规范操作，做好采样记录，确保样品的代表性和完整性。采集后的样品需要按照规定条件进行保存和运输，防止样品在运输过程中发生变化或污染。
检测项目
空气测定的检测项目繁多，根据污染物性质和测定目的的不同，可分为以下主要类别：
颗粒物检测项目
总悬浮颗粒物（TSP）：指粒径小于100微米的颗粒物总量，是评估大气颗粒物污染的基础指标。
可吸入颗粒物（PM10）：指粒径小于等于10微米的颗粒物，能够进入人体呼吸道，对人体健康产生影响。
细颗粒物（PM2.5）：指粒径小于等于2.5微米的颗粒物，能够深入肺泡甚至进入血液循环，对人体健康危害较大。
降尘：指自然降落于地面的大气颗粒物，主要用于评估大气颗粒物的沉降污染状况。
气态污染物检测项目
二氧化硫（SO₂）：主要来源于含硫燃料的燃烧，是形成酸雨的主要前体物之一。
二氧化氮（NO₂）：主要来源于高温燃烧过程，是光化学烟雾的重要前体物。
一氧化碳（CO）：主要来源于不完全燃烧，能与血红蛋白结合影响氧气输送。
臭氧（O₃）：是氮氧化物和挥发性有机物在光照条件下反应生成的二次污染物。
氨气（NH₃）：主要来源于农业活动和工业排放，是大气中重要的碱性气体。
硫化氢（H₂S）：具有恶臭味的有毒气体，主要来源于工业生产和有机物分解。
室内空气特征污染物检测项目
甲醛（HCHO）：主要来源于室内装修材料和家具，是室内空气污染的首要污染物。
苯系物：包括苯、甲苯、二甲苯等，主要来源于油漆、涂料、胶粘剂等。
总挥发性有机物（TVOC）：是指挥发性有机化合物的总量，是评价室内空气质量的重要综合指标。
氡（Rn）：天然放射性惰性气体，是室内放射性污染的主要来源。
重金属及有害元素检测项目
铅、镉、汞、砷等重金属元素主要附着在颗粒物上，可通过呼吸进入人体，具有蓄积性和毒性。
六价铬：具有较强致癌性的重金属形态，主要来源于工业排放。
微生物检测项目
细菌总数：反映空气中细菌污染程度的指标。
真菌总数：反映空气中真菌污染程度的指标。
致病微生物：如军团菌、结核杆菌等特定病原微生物。
物理参数检测项目
温度、相对湿度：影响人体舒适度和污染物扩散的基本参数。
风速、风向：影响污染物传输扩散的气象参数。
大气压：影响采样体积换算的重要参数。
检测方法
空气测定的检测方法种类繁多，根据测定原理的不同，可分为化学分析法、仪器分析法和生物检测法等。选择合适的检测方法应考虑方法灵敏度、准确度、选择性、操作便捷性以及成本等因素。
化学分析法
化学分析法是空气测定的传统方法，主要包括重量法、容量法和分光光度法等。
重量法：主要用于颗粒物测定，通过采样滤膜采样前后的质量差计算颗粒物浓度。该方法原理简单、结果准确，是颗粒物测定的基准方法。但操作耗时较长，无法实现实时监测。
分光光度法：基于物质对特定波长光的吸收特性进行定量分析。广泛应用于二氧化硫、氮氧化物、氨气等气态污染物的测定。该方法灵敏度较高、操作简便，但易受共存物质干扰。
离子选择电极法：利用离子选择电极对特定离子的响应特性进行测定，常用于氟化物、氨气等的测定。
色谱分析法
色谱分析法是测定有机污染物的主要方法，具有分离效率高、灵敏度好、选择性强等优点。
气相色谱法（GC）：适用于易挥发、热稳定有机物的测定，是测定苯系物、挥发性有机物的标准方法。根据检测器的不同，可配置氢火焰离子化检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）、火焰光度检测器（FPD）等。
气相色谱-质谱联用法（GC-MS）：将气相色谱的分离能力与质谱的定性能力相结合，是定性定量分析复杂有机混合物的有力工具，广泛应用于挥发性有机物的定性和定量分析。
高效液相色谱法（HPLC）：适用于难挥发、热不稳定有机物的测定，如多环芳烃、醛酮类化合物等。
光学分析法
光学分析法具有响应快速、可实现在线监测等优点，是当前空气测定技术发展的重要方向。
紫外-可见吸收光谱法：基于分子对紫外或可见光的特征吸收进行测定。如紫外荧光法测定二氧化硫、化学发光法测定氮氧化物等。
红外吸收光谱法：利用分子对红外光的选择性吸收特性进行测定，如非分散红外法测定一氧化碳、傅里叶变换红外光谱法测定多组分气体等。
光散射法：基于颗粒物对光的散射原理测定颗粒物浓度，是PM2.5、PM10在线监测的主流方法。
光吸收法：基于颗粒物对光的吸收原理测定颗粒物浓度，如黑碳仪测定黑碳气溶胶。
电化学分析法
电化学传感器法：利用电化学传感器对特定气体的电化学响应进行测定，具有体积小、功耗低、响应快等优点，广泛用于便携式检测仪器。
库仑法：基于电解消耗的电量与待测物质含量成正比的原理进行测定。
生物检测法
撞击法：利用采样器将空气中的微生物采集到培养基上，经培养后计数。是测定空气中细菌、真菌总数的标准方法。
过滤法：将空气通过滤膜捕集微生物，然后将滤膜置于培养基上培养计数。
液体冲击法：将空气冲击到液体吸收液中捕集微生物，然后进行培养或检测。
在实际工作中，应根据测定项目的特点选择合适的检测方法。对于有国家标准方法的测定项目，应优先采用标准方法；如采用非标准方法，需进行方法验证，确保测定结果的准确可靠。同时，无论采用何种方法，都应建立完善的质量控制体系，包括空白试验、平行样测定、加标回收、标准物质验证等措施。
检测仪器
空气测定涉及的检测仪器种类繁多，按照功能可分为采样仪器、分析仪器和辅助设备三大类。选择合适的检测仪器对于保证测定质量至关重要。
采样仪器设备
大气采样器：用于采集环境空气中的气态污染物，根据流量大小可分为大流量、中流量和小流量采样器。现代大气采样器多采用微电脑控制，可实现恒流采样、自动计时等功能。
颗粒物采样器：用于采集环境空气中的颗粒物，包括TSP采样器、PM10采样器、PM2.5采样器等。采样器配有切割器以分离不同粒径的颗粒物。
智能中流量采样器：兼具颗粒物和气态污染物采样功能的多用途采样器，适用于多种监测目的。
个体采样器：佩戴在人员身上用于采集呼吸带空气的便携式采样器，主要用于职业卫生监测。
烟尘采样器：用于固定污染源废气中颗粒物采样的专用设备，配有皮托管平行采样系统。
微生物采样器：用于采集空气中微生物的专用设备，常见有安德森采样器、离心式采样器、撞击式采样器等。
在线监测仪器
颗粒物在线监测仪：采用光散射法、微量振荡天平法或β射线吸收法原理，实现PM2.5、PM10等颗粒物浓度的实时监测。光散射法仪器响应快速、维护简便；微量振荡天平法精度高但需恒温恒湿条件；β射线吸收法稳定性好、适用范围广。
气态污染物在线监测仪：采用紫外荧光法、化学发光法、非分散红外法等原理，实现二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧等气态污染物的连续监测。现代在线监测仪器通常配有自动校准系统，可定期进行零点和量程校准。
挥发性有机物在线监测仪：采用气相色谱法或光离子化检测法，可实现在线连续监测或间歇自动监测。气相色谱法仪器可进行多组分定性定量分析，光离子化检测法仪器响应快速但选择性较差。
气象参数监测仪：用于监测温度、湿度、风速、风向、气压等气象参数，通常与空气质量监测仪器配套使用。
便携式检测仪器
便携式多气体检测仪：采用电化学传感器或光离子化检测器，可同时检测多种有害气体，广泛应用于现场应急监测和职业卫生检测。
便携式甲醛检测仪：采用电化学传感器或光电光度法原理，用于现场快速筛查甲醛污染。
便携式颗粒物检测仪：采用光散射法原理，用于快速测定空气中颗粒物浓度。
红外气体分析仪：利用气体对红外光的选择性吸收原理，可测定二氧化碳、甲烷等多种气体。
实验室分析仪器
气相色谱仪：配备多种检测器，用于苯系物、挥发性有机物等有机污染物的分析测定。
气相色谱-质谱联用仪：具有强大的定性和定量能力，是复杂有机物分析的利器。
高效液相色谱仪：用于难挥发有机物的分析，如多环芳烃、醛酮类化合物等。
离子色谱仪：用于阴离子和阳离子的分析，广泛用于无机阴离子（如氯离子、硝酸根、硫酸根等）的测定。
原子吸收分光光度计：用于金属元素的分析测定，可测定铅、镉、汞等多种重金属。
原子荧光分光光度计：对某些元素（如砷、汞、硒等）具有较高的灵敏度。
电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）：具有极低的检测限和同时测定多元素的能力，是超痕量元素分析的先进设备。
紫外-可见分光光度计：应用广泛的分析仪器，可用于多种污染物的比色测定。
辅助设备
标准气体发生装置：用于制备标准气体，进行仪器校准和方法验证。
气体流量校准器：用于校准采样器流量，保证采样体积的准确性。
恒温恒湿设备：为样品保存和仪器运行提供适宜的环境条件。
超纯水制备系统：提供分析实验所需的超纯水。
应用领域
空气测定的应用领域十分广泛，涵盖环境保护、职业健康、公共安全、科学研究等多个方面。随着社会对空气质量关注度的不断提高，空气测定的应用范围还在持续扩大。
环境空气质量监测
环境空气质量监测是空气测定最主要的应用领域之一。通过建立环境空气质量监测网络，对城市、区域乃至全国的空气质量进行系统监测，评估环境空气质量状况及其变化趋势，判断是否符合国家环境空气质量标准要求。监测数据是政府制定环境政策、发布空气质量预警、评价污染防治效果的重要依据。近年来，随着国家对大气污染防治工作的高度重视，环境空气质量监测网络不断完善，监测项目从传统的二氧化硫、二氧化氮等扩展到PM2.5、臭氧、一氧化碳等指标，监测手段也从手工监测向自动监测为主转变。
室内空气质量检测
随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，室内空气质量检测的需求快速增长。新建住宅、办公楼、学校、医院等场所装修后的室内空气质量检测已成为常态。检测主要关注甲醛、苯系物、TVOC等装修污染物，以及氨气、氡等特殊污染物。室内空气质量检测的结果直接关系到居住者的健康权益，对于发现超标的场所，需要采取通风、净化等措施进行治理。此外，公共场所的室内空气质量监管也是卫生监督的重要内容，需要定期进行检测评估。
职业卫生检测与评价
作业场所职业病危害因素检测是职业病防治的重要基础工作。通过对作业场所空气中的粉尘、有毒有害物质进行检测，评价劳动者接触水平，判断是否符合国家职业卫生标准要求，为职业病危害防控提供依据。职业卫生检测不仅涉及化工、矿山、冶金等传统高危行业，也包括电子、汽车、家具制造等存在职业病危害的行业。检测结果是建设项目职业病危害评价、职业病危害因素申报、职业健康监护等工作的技术支撑。
污染源排放监测
工业污染源废气排放监测是环境监管执法的重要手段。通过对固定污染源排放废气中污染物的监测，判断是否达标排放，核算污染物排放总量，为排污许可管理和环境执法提供依据。污染源监测包括建设项目竣工环境保护验收监测、排污单位自行监测、监督性监测等多种类型。此外，机动车尾气排放监测也是移动源污染控制的重要措施。
环境影响评价
建设项目的环境影响评价需要开展环境空气质量现状监测，了解评价区域的环境空气质量背景水平，预测项目建设对环境空气质量的影响。监测数据是环境影响预测和评价的基础，直接影响评价结论的可靠性。环境空气影响评价监测需要根据项目特点和评价等级确定监测方案，监测点位应具有代表性，监测时间应覆盖不利气象条件。
突发事件应急监测
当发生化学品泄漏、爆炸、火灾等突发事件时，需要迅速开展应急空气监测，及时掌握污染物种类、浓度及扩散范围，为人员疏散、应急处置和健康防护提供决策依据。应急监测要求快速响应、现场测定，多采用便携式检测仪器或移动监测车等装备。应急监测结束后，还需要开展后续跟踪监测，评估环境污染程度和修复效果。
科学研究和标准制定
空气测定数据是开展大气科学研究的基础资料。通过长期、系统的监测数据积累，可以研究大气污染的形成机理、传输规律、影响因素等，为大气污染防治提供科学指导。同时，空气测定方法和标准的研究制定也是一项重要工作，需要不断引进和开发新的监测技术，完善监测方法体系，提高监测数据的准确性和可比性。
常见问题
问题一：空气测定需要多长时间才能出结果？
空气测定出结果的时间因测定项目、检测方法和样品数量而异。一般来说，现场便携式仪器检测可以即时获得结果；实验室分析项目通常需要3-7个工作日。其中，颗粒物重量法测定需要采样后放置恒重、称量，时间较长；有机污染物分析需要样品前处理过程，也相对耗时；微生物检测需要培养时间，细菌培养一般需要48小时，真菌培养需要5-7天。如果检测样品较多或遇到特殊情况，时间可能延长。建议提前与检测机构沟通，了解具体项目的检测周期。
问题二：如何选择合适的空气测定采样点位？
采样点位的选择是空气测定的关键环节，直接影响监测结果的代表性。对于环境空气监测，采样点位应能反映评价区域的环境空气质量状况，避开局部污染源和障碍物的影响，同时考虑采样操作的可行性和安全性。对于室内空气监测，采样点位通常选择在人员活动区域，采样高度一般在呼吸带高度（0.5-1.5米）。对于污染源监测，采样点位应设置在污染物排放浓度相对均匀的位置，避开涡流区和近壁面区域。采样点位确定后应固定使用，以保证监测数据的可比性。
问题三：空气测定结果超标了应该怎么办？
当空气测定结果超标时，首先应确认检测过程的规范性，包括采样是否符合标准要求、分析方法是否正确、质量控制是否到位等。在确认结果准确的前提下，应根据超标情况采取相应措施。对于室内空气超标，可通过加强通风、使用空气净化器、移除污染源等方式改善；如涉及装修材料质量问题，可寻求专业治理服务。对于作业场所超标，应采取工程控制、管理控制和个体防护等综合措施降低劳动者接触水平。对于排放超标，应排查污染治理设施运行状况，采取整改措施确保达标排放。
问题四：空气测定有哪些影响因素需要注意？
空气测定受多种因素影响，主要包括：气象条件因素，如温度、湿度、气压、风向风速等会影响污染物的扩散分布和采样效率；采样因素，如采样流量准确性、采样时间长短、采样介质选择等会影响样品的代表性和完整性；分析因素，如分析方法的选择、仪器设备的性能、操作人员的技术水平等会影响测定结果的准确性；共存物质干扰，空气样品中存在多种物质，可能对待测项目的测定产生干扰。因此，空气测定需要建立严格的质量保证体系，对全流程实施质量控制。
问题五：如何保证空气测定结果的准确性？
保证空气测定结果准确性需要从多个环节入手：一是采用标准方法，对于有国家标准的项目应严格按标准执行；二是使用经过检定校准的仪器设备，定期进行期间核查；三是做好采样质量控制，包括采样器流量校准、现场空白样采集、平行样采集等；四是做好实验室质量控制，包括方法检出限测定、校准曲线绘制、空白试验、平行样测定、加标回收、标准物质测定等；五是提高人员技术水平，检测人员应经过培训考核持证上岗；六是建立完善的质量管理体系，确保各项质量控制措施有效落实。
问题六：空气测定采样前需要做哪些准备工作？
空气测定采样前的准备工作是保证采样质量的重要环节。主要包括：制定采样方案，明确采样目的、项目、点位、时间和频次；检查采样设备，确保采样器运行正常、流量准确、计时准确；准备采样介质，如滤膜、吸收液、吸附管等，并进行必要的前处理；准备辅助器材，如温度计、湿度计、气压计、记录表格等；了解现场情况，包括气象条件、污染源分布、周边环境等；做好安全防护，特别是在污染源或危险场所采样时。充分的准备工作可以提高采样效率，减少现场失误。
问题七：空气测定的标准有哪些？
空气测定涉及的标准体系比较完善，主要包括：环境质量标准，如《环境空气质量标准》（GB 3095）、《室内空气质量标准》（GB/T 18883）等；排放标准，如《大气污染物综合排放标准》（GB 16297）及各行业排放标准；监测分析方法标准，包括采样方法标准和分析方法标准，由国家标准化管理委员会和生态环境部发布；技术规范，如《环境空气质量监测规范》、《环境空气颗粒物采样器技术要求及检测方法》等。在开展空气测定时，应根据测定目的选择适用的标准，确保监测结果具有法律效力和可比性。
