大氣監(jiān)測-大氣樣品的采集方法和采樣儀器

1、2021-6-30第三章第三節(jié)1 第二節(jié) 大氣樣品的采集方法 和采樣儀器 n直接采樣法 n富集濃縮采樣法 n采樣儀器的基本組成 n采樣頻率計(jì)算 n采樣記錄 n污染物濃度表示方法 2021-6-30第三章第三節(jié)2 一、直接采樣法 條件：被測組分濃度較高，或監(jiān)測方法靈敏 度高，表達(dá)的是瞬時濃度。 n注射器采樣：當(dāng)天分析 n塑料袋采樣：聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、 聚酯袋，盡快分析 n采氣管采樣：100-500ml管式玻璃容器 n真空瓶采樣：瓶內(nèi)壓力小于1.33KPa 2021-6-30第三章第三節(jié)3 2021-6-30第三章第三節(jié)4 2021-6-30第三章第三節(jié)5 2021-6-30第三章第三節(jié)6

2、二、富集濃縮采樣法 條件：低濃度，更具代表性，表達(dá)采樣時段 的平均濃度。 n溶液吸收法 n填充柱阻留法 n濾料阻留法 n低溫冷凝法 n自然積集法 2021-6-30第三章第三節(jié)7 1、溶液吸收法 n原理：用抽氣裝置將欲測空氣以一定流量 抽入裝有吸收液的吸收管（瓶），使被測 氣態(tài)污染物溶入或與吸收液反應(yīng)，然后對 吸收液進(jìn)行測定，根據(jù)測得結(jié)果及采樣體 積計(jì)算大氣中污染物的濃度。 2021-6-30第三章第三節(jié)8 n吸收管（瓶）： 氣泡吸收管、沖擊式吸收管、多孔篩 板吸收管、玻璃篩板吸收瓶 n吸收液： 常用有：水、水溶液、有機(jī)溶劑 n吸收類型： 物理吸收：氣體分子溶解于溶液 化學(xué)吸收：氣體與吸收液反

3、應(yīng) 2021-6-30第三章第三節(jié)9 2021-6-30第三章第三節(jié)10 n吸收液選擇原則： 反應(yīng)快，溶解度大； 穩(wěn)定 吸收后用利于分析 吸收液毒性小，價格低，易于回收 2021-6-30第三章第三節(jié)11 2、填充柱阻留法 n原理：玻璃管或塑料管內(nèi)裝顆粒狀填充劑， 讓氣體以一定流速通過填充柱，欲測組分 被阻留在填充劑上，達(dá)到 濃縮采樣目的。 n氣體與填充劑發(fā)生作用：吸附、溶解、化 學(xué)反應(yīng) 2021-6-30第三章第三節(jié)12 n填充劑類型： 吸附型：活性炭、硅膠、分子篩、高分 子多孔微球 分配型：涂高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑的惰性多孔 顆粒物 反應(yīng)型：惰性多孔顆粒物、纖維狀物表 面能與被測組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)試

4、劑。 2021-6-30第三章第三節(jié)13 3、濾料阻留法 n原理：將過濾材料（濾紙、濾膜）放在采 樣夾上，用抽氣裝置抽氣，則空氣中的顆 粒物被阻留在過濾材料上，通過稱量過濾 材料上富集的顆粒物質(zhì)量，而測定顆粒物 濃度的方法。 2021-6-30第三章第三節(jié)14 2021-6-30第三章第三節(jié)15 n常用濾料： 濾紙、玻璃纖維濾膜、過氯乙烯濾膜、 聚苯乙烯濾膜、微孔濾膜、核孔濾膜 n影響采集效率因素： 濾料 采樣速度：低速時細(xì)小顆粒物效率高 高速時大顆粒物 效率高 2021-6-30第三章第三節(jié)16 4、低溫冷凝法 n原理：當(dāng)大氣中某些沸點(diǎn)比較低的氣態(tài)污 染物質(zhì)，通過低溫填充柱時，因冷凝而凝 結(jié)

5、在采樣管底部，從而達(dá)到富集的目的。 n特點(diǎn)：效果好，采樣量大，利于組分穩(wěn)定， 但空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧會干擾 測定。 2021-6-30第三章第三節(jié)17 2021-6-30第三章第三節(jié)18 5、自然積集法 n原理：利用物質(zhì)的自然重力、空氣動力和 濃差擴(kuò)散作用采集大氣中的被測物質(zhì)。 n降塵采集： n概念：大氣中自然降落于地面的顆粒物。 n濕法：在圓筒形玻璃缸中加入一定量的水。 n干法：不加水，用標(biāo)準(zhǔn)集塵器，利于塵自然降 落其中。 2021-6-30第三章第三節(jié)19 2021-6-30第三章第三節(jié)20 2021-6-30第三章第三節(jié)21 n硫酸鹽化速率試樣采集： n概念：排放到大氣中的二氧化

6、硫、硫化氫、硫 酸蒸氣等含硫污染物，經(jīng)過一系列氧化演變和 反應(yīng)，最終形成危害更大的硫酸霧和硫酸鹽霧 的過程稱為硫酸鹽化速率。 n二氧化鉛法 n堿片法 2021-6-30第三章第三節(jié)22 三、采樣儀器 n一般組成： n收集器(collector)：捕集大氣中欲測物質(zhì)的裝 置，如氣體吸收管、填充柱、濾料采樣夾、低 溫冷凝采樣管。 n流量計(jì)(flow meter)：測量氣體流量，如孔 口流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì) n采樣動力：常用電動抽氣泵(air pump) 2021-6-30第三章第三節(jié)23 2021-6-30第三章第三節(jié)24 2021-6-30第三章第三節(jié)25 2021-6-30第三章第三節(jié)26 電磁

7、流量計(jì) 2021-6-30第三章第三節(jié)27 污水流量計(jì) 2021-6-30第三章第三節(jié)28 n專用采樣裝置：由收集器、流量計(jì)、抽氣 泵及氣樣預(yù)處理、流量調(diào)節(jié)、自動定時控 制等部件組裝在一起。 n大氣采樣器(air sampler)：氣態(tài)和蒸氣態(tài)物 質(zhì) n顆粒物采樣器(particulate sampler)：TSP、 IP(inhalable particles) 2021-6-30第三章第三節(jié)29 2021-6-30第三章第三節(jié)30 2021-6-30第三章第三節(jié)31 2021-6-30第三章第三節(jié)32 2021-6-30第三章第三節(jié)33 恒溫恒流大氣連續(xù)采樣儀 2021-6-30第三章第三

8、節(jié)34 空氣采樣 器 采樣瓶 2021-6-30第三章第三節(jié)35 大氣綜合 采樣器 顆粒物采 樣 氣態(tài) 污染 物采 樣 2021-6-30第三章第三節(jié)36 四、采樣效率 n定義：在規(guī)定的采樣條件（如采樣流量、 污染物濃度范圍、采樣時間等）下所采集 到的污染物量占其總量的百分?jǐn)?shù)。 2021-6-30第三章第三節(jié)37 n采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)效率的評價 方法： n絕對比較法： 式中：C0-標(biāo)準(zhǔn)氣體已知濃度； C1-被采集的污染物濃度； 0 1 C C K 2021-6-30第三章第三節(jié)38 n相對比較法: 式中：C1,C2,C3-第一、第二、第三個采樣管中 污染物的實(shí)測濃度； K大于90 %100 321 1 CCC C K 2021-6-30第三章第三節(jié)39 n采集顆粒物效率的評價方法 用已知采樣效率高的采樣器同時采樣比 較；或用顆粒計(jì)數(shù)器測量進(jìn)入濾料前后的 空氣中的顆粒數(shù)。 2021-6-30第三章第三節(jié)40 六、大氣中污染物濃度 (concentration)表示方法與氣 體體積(volume)換算 n濃度表示方法： n單位體積內(nèi)所含污染物的質(zhì)量數(shù)：mg/m3, mg/mN3, n污染物體積與氣體總體積的比值： ppm:100萬體積空氣中含有氣