没有任何形式的测量结果是不完整的相关表述的不确定性。一般来说,目的是减少测量不确定性在某种程度上,这是适合的目的,或达到一个可接受的水平的不确定性,比如“数据质量目标”。本文演示了如何抽样时间用来测量在环境空气污染物在一个给定的时间段,特别是自动仪器,会影响测量结果的不确定性。结果表明,总体结果的不确定性严重取决于测量仪器的精度特征随分析物。确定这些特征的一个例子对汞气测量和结论可能最佳抽样倍减少不确定性。为不确定性最小化的情况下使用长采样周期,这种策略的含义的“信息丰富”的检测数据和短期的事件,以及峰值浓度,进行了讨论。
1。介绍
空气污染仍然是一个问题的关注科学和医学社区,以及公众的成员,媒体,和环境压力集团(1]。几个需求驱动需要准确的空气质量测量,包括测量一般人群的接触各种各样的有毒化合物,评估符合立法限制或类似的目标值,告知政策发展和评估减排策略的有效性,并为公众提供空气质量信息,并输入到其他科学研究。因此,立法限制现在已经对环境空气中的一些元素和化合物。一个例子是欧盟空气质量框架指令的第四个女儿指令(DD) [2),这就需要苯并(a)芘的测定,倪,下午,和Cd10大小分数(微粒的空气动力学直径10 ?
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米
或更少)的环境空气,气态总汞(电报),和镍的沉积,Cd,和Hg DD包括“数据质量目标”,指定要求的最低数据捕获和时间覆盖的测量,测量结果和最大不确定性的。因此,重要的是要努力减少这些测量的不确定性,适用在这种情况下(3,4]。这是特别重要的在开发的标准方法5,6]。许多参数可以对测量的不确定性影响的污染物浓度在一个给定的时间段;在这其中,采样时间是一个重要的,但很少考虑,变量。
本文探讨了采样时间对整个测量的不确定性的影响自动仪器操作通过积累污染物样品对于一个给定的时期,之前收集污染物的测量问题。这种类型的测量策略的例子包括汞蒸气的诱捕金色涂布硅陷阱之后,热解吸和原子荧光测量,和碳氢化合物的捕获聚合物吸收管与气相色谱法测定热解吸和紧随其后。虽然本文的重点是自动空气质量监测技术(在测量过程中通常没有用户干预),这里描述的一般原则也可扩展的手动测量(哪里有在测量过程中用户干预,通常之间的采样和分析阶段)。结果表明,总体结果的不确定性严重取决于测量仪器的精度特征随分析物。
2。实验
本文中描述的原则与测量仪表的精度特征如何随分析物丰富插图使用气相汞测量。使用容量泵发生汽相汞采样(KNF Neuberger NMP 05)将空气通过“Amasil”(金色涂布二氧化硅)吸附管的速度100 ?毫升?·?敏1。很短的采样线组成的大约5 ?厘米的聚四氟乙烯管连接吸附管周围的环境和之前是0.8吗?
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米
孔隙大小过滤去除颗粒。分析气相汞样品发生使用PS分析先生用荧光探测器高洁之士二世分析器。仪器校准的气密注射器的使用,使多个注射已知的大量的汞蒸气在永久吸收管的分析器。已知的大量的汞蒸气产生使用水银玻璃钟罩装置,它允许一个饱和蒸汽的汞开发钟罩内的空气,在平衡与大气通过毛细管(7]。
3所示。结果与讨论
考虑一个给定的时间段
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,污染物的质量浓度的平均值是必需的。考虑这个测量是由一个自动工具,积累的污染物在一个采样周期(由用户定义),
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之前,测量量,或质量,收集污染物。鉴于一个微不足道的“转换”假设样本之间的时间,我们可以写
在哪里
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是采样周期的数量相等的长度在整个时期。(样品时间不是微不足道的“转换”,或数据捕获不到100%,还应该考虑的要求ISO 11222:2002 [8]。)假设的主要不确定性这种测量仪器响应的可重复性;这将是一个非常好的近似的污染物质量浓度较低。也认为,仪器不随时间漂移明显,空气的体积的不确定性采样相比,被认为是非常小的分析步骤。这通常是一个良好的逼近,尤其是准确质量流量控制系统(9]。此外,它会认为其他系统的不确定性不随采样时间或污染物质量浓度。两个不同的情景会考虑:当小质量浓度的变化观察时间期间
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,当大质量浓度的变化观察时间期间
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。
3.1。场景的特点是小质量浓度在时间的变化
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在这种情况下,假定被测污染物的质量浓度采样周期不显示出较大的差异
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。的确,汽相汞在后台监控的地点,这是证实的结果如图1显示了月平均汽相汞质量浓度在Eskdalemuir(农村背景监测站点)从2005年2月到2006年1月(包容)。可以看到,测量值都符合年度平均水平,在测量的不确定性,在此期间。