Långtidsprovtagning

Koncentrationen av vissa ämnen som är av intresse i luftkvalitetssammanhang kan inte mätas direkt. Istället måste prov tas och samlas upp för efterföljande analys. Detta kan behöva göras till exempel när halterna av de eftersökta ämnena är mycket låga, när det inte finns någon rimligt användbar teknik för direkta mätningar, eller när det handlar om en grupp av ämnen med varierande optiska och kemiska egenskaper som skall mätas tillsammans.

Vid övervakning av omgivningsluften kan långtidsprovtagning användas för bestämning av partikelhalter och även för att undersöka partiklarnas sammansättning med avseende på t.ex. metaller. Ett lågt och väl styrt luftflöde leds genom ett filter, och filtret kan sedan analysers med avseende på den materia som har samplats på ytan. Med hjälp av betaabsorption kan vikten av de uppsamlade partiklarna mätas. Partikelhalten bestäms sedan genom att dividera vikten av partiklarna på filtret med den luftvolym som har passerat filtret under provtagningsperioden. Filtret kan även skickas till ett laboratorium för röntgenfluorescensanalys (XRF) för att bestämma de specifika halterna av till exempel bly i partiklarna.

Vid emissionsmätning kan provtagningsflödet inte vara konstant, utan det måste vara detsamma som flödet i rökgaskanalen som kan variera med tiden. Det insamlade provet skulle annars inte vara representativt för de verkliga genomsnittliga förhållandena i kanalen. Provtagningsflödet styrs därför av en signal som kommer från en flödesmätare i rökgaskanalen. Detta kallas för isokinetisk provtagning.

Direkt efter att provet lämnar rökgaskanalen leds det till och genom en provbehållare som innehåller ett material som är lämpligt för adsorption av det eftersökta ämnet. Som exempel används en solid harts som XAD-2 eller liknande vid provtagning av dioxiner och furaner. Efter att ha passerat provbehållaren leds provtagningsgasen genom kyl- och torksteg till en flödesstyrventil och en flödesmätare, och slutligen till en pump som driver gasflödet genom systemet. Gasen kan sedan skickas tillbaka till rökgaskanalen eller ut i omgivningsluften.

En provbehållare kan vara monterad i provtagningsflödet i allt från några timmar upp till flera veckor, beroende på vilket det eftersökta ämnet är och vilka regler som gäller för provtagningen. Direkt efter provtagningsperioden tas provbehållaren bort och en ny sätts snabbt in. Den gamla behållaren skickas till ett laboratorium för analys medan den nya behållaren används för en ny provtagningsperiod. På laboratoriet löses materialet i provbehållaren upp och förångas, och ångorna som även innehåller det eftersökta ämnet kan analyseras till exempel med högupplöst gaskromatografi och/eller masspektrometri, GC/MS.

Resultatet från laboratorieanalysen är den totala vikten av det eftersökta ämnet som fångats i provbehållaren. Detta divideras med den normaliserade gasvolym som passerade provbehållaren under provtagningsperioden. Tack vara att provtagningen skett isokinetiskt ger detta den verkliga, normaliserade medelhalten av det eftersökta ämnet under provtagningsperioden.