1、第六章 顆粒物及其組分的監(jiān)測 對空氣中顆粒物的監(jiān)測內(nèi)容包括對空氣中顆粒物的監(jiān)測內(nèi)容包括總懸浮顆粒物總懸浮顆粒物濃度、可吸入顆粒物濃度、自然降塵量、顆粒物中濃度、可吸入顆粒物濃度、自然降塵量、顆粒物中各種化學(xué)成分含量各種化學(xué)成分含量等。等。第一節(jié)第一節(jié) 顆粒物的測定顆粒物的測定 大氣顆粒物形狀各異，大氣顆粒物形狀各異，大致可分為等軸狀、片大致可分為等軸狀、片狀和纖維狀三種類型。狀和纖維狀三種類型。通常進行有關(guān)大氣顆粒物的通常進行有關(guān)大氣顆粒物的研究時都將氣溶膠粒子看作近似球形。研究時都將氣溶膠粒子看作近似球形。 一、總懸浮顆粒物的測定一、總懸浮顆粒物的測定 測定總懸浮顆粒物的方法是基于重力原理制

2、定測定總懸浮顆粒物的方法是基于重力原理制定的，國內(nèi)外的，國內(nèi)外廣泛采用稱量法廣泛采用稱量法。所用的采樣器按采樣。所用的采樣器按采樣流量大小可分為流量大小可分為大流量（大流量（1m3/min1m3/min以上）、中流量以上）、中流量（100L/min100L/min左右）和小流量（左右）和小流量（10L/min10L/min左右）左右）三種。三種。一）大流量采樣一）大流量采樣- -重量法重量法1.1.原理原理 空氣中的總懸浮顆粒物被抽進大流量采樣器時空氣中的總懸浮顆粒物被抽進大流量采樣器時，阻留在已稱量的濾料上。采樣后，將濾料在使用，阻留在已稱量的濾料上。采樣后，將濾料在使用前的稱重條件下再次稱

3、量。兩次前的稱重條件下再次稱量。兩次稱量的重量之差除稱量的重量之差除以采樣體積以采樣體積，得空氣中懸浮顆粒物的質(zhì)量濃度。，得空氣中懸浮顆粒物的質(zhì)量濃度。2 2 濾膜準(zhǔn)備濾膜準(zhǔn)備 采樣用的每張濾膜均須用采樣用的每張濾膜均須用X X光看片器對著光仔細光看片器對著光仔細檢查。檢查。不可使用有針孔或有任何缺陷的濾料采樣。不可使用有針孔或有任何缺陷的濾料采樣。清潔的濾膜在稱重前應(yīng)放在天平室的清潔的濾膜在稱重前應(yīng)放在天平室的恒溫恒濕箱中恒溫恒濕箱中平衡平衡24h24h。濾膜在平衡和稱量時，天平室溫度應(yīng)保持濾膜在平衡和稱量時，天平室溫度應(yīng)保持在在20202525，溫差變化小于，溫差變化小于33；相對濕度小于

4、；相對濕度小于5050，相對濕度的變化小于，相對濕度的變化小于5 5。稱量要快稱量要快，每張濾料，每張濾料從恒溫恒濕箱中取出，從恒溫恒濕箱中取出，30s30s內(nèi)稱量完畢。在采樣前內(nèi)稱量完畢。在采樣前不不能彎曲和對折濾膜能彎曲和對折濾膜。3 3 濾膜安放與采樣濾膜安放與采樣 打開采樣頭頂蓋，取出濾料夾。用清潔干布擦去打開采樣頭頂蓋，取出濾料夾。用清潔干布擦去采樣頭內(nèi)、濾料夾、密封墊、濾料支持網(wǎng)上的灰塵。采樣頭內(nèi)、濾料夾、密封墊、濾料支持網(wǎng)上的灰塵。將已編號并稱量過的將已編號并稱量過的濾膜絨面向上濾膜絨面向上，放在支持網(wǎng)上，放在支持網(wǎng)上，放上濾料夾，使密封墊正好壓在濾料四周邊沿上。擰放上濾料夾，使

5、密封墊正好壓在濾料四周邊沿上。擰緊螺絲，使不漏氣。安裝好采樣頭頂蓋，按照采樣器緊螺絲，使不漏氣。安裝好采樣頭頂蓋，按照采樣器使用說明，設(shè)置采樣時間，即可啟動采樣。樣品采集使用說明，設(shè)置采樣時間，即可啟動采樣。樣品采集完畢后，打開采樣頭，用鑷子取下濾膜，采樣面向里完畢后，打開采樣頭，用鑷子取下濾膜，采樣面向里，將濾膜對折，放入已編碼的濾膜袋中。，將濾膜對折，放入已編碼的濾膜袋中。 4 4 塵膜的平衡及稱重塵膜的平衡及稱重 把采樣后的濾膜放在天平室的恒溫恒濕箱中，在把采樣后的濾膜放在天平室的恒溫恒濕箱中，在與采樣前干凈濾膜與采樣前干凈濾膜相同的溫度、濕度條件相同的溫度、濕度條件下平衡下平衡24h2

6、4h 。在該平衡條件下迅速稱量濾膜，記錄稱量結(jié)果。如。在該平衡條件下迅速稱量濾膜，記錄稱量結(jié)果。如果還要分析總懸浮顆粒物的化學(xué)成分，可再將濾料放果還要分析總懸浮顆粒物的化學(xué)成分，可再將濾料放回原袋和盒中，低溫保存?zhèn)溆谩；卦秃兄校蜏乇４鎮(zhèn)溆谩?中中流量流量采樣采樣- -重量法和重量法和小小流量流量采樣采樣- -重量法重量法與此類與此類似。似。二、可吸入顆粒物的測定二、可吸入顆粒物的測定 測定測定PM10PM10時，首先用時，首先用切割器切割器將大顆粒物分離。然將大顆粒物分離。然后用重量法、壓電晶體差頻法等方法測定。后用重量法、壓電晶體差頻法等方法測定。 根據(jù)采樣流量不同，該法根據(jù)采樣流量不

7、同，該法分為大流量分為大流量采樣采樣-重量法重量法、中流量中流量采樣采樣-重量法和重量法和小流量采樣小流量采樣-重量法重量法。用重量用重量法測定法測定PM10PM10時，時，除了除了在采樣器上在采樣器上安裝有大粒子切割安裝有大粒子切割器之外器之外，其他所需儀器和材料，以及測定步驟，均，其他所需儀器和材料，以及測定步驟，均與與TSPTSP測定方法相同測定方法相同。二）壓電晶體差頻法二）壓電晶體差頻法1 原理原理塵粒帶負電帶正 電的石英晶 體表面放電沉積使振蕩器1重量增加振蕩器1的f降低高壓電作用1.大粒子切割器；大粒子切割器；2.放電針；放電針；3.測量石英諧振器；測量石英諧振器；4.參比石英諧

8、參比石英諧振器振器；5.流量計；流量計；6.抽氣泵；抽氣泵；7.濃度計算器；濃度計算器；8.顯示器顯示器石英晶體石英晶體PM10測定儀工作原理測定儀工作原理 測量石英諧振器集塵越多，測量石英諧振器集塵越多，振蕩頻率（振蕩頻率（f）降低降低也越多，二者具有線性關(guān)系，即：也越多，二者具有線性關(guān)系，即： f=KM式中：式中：K由石英晶體特性和溫度等因素決定的常由石英晶體特性和溫度等因素決定的常 數(shù)；數(shù)； M測量石英晶體質(zhì)量增值，即采集的飄測量石英晶體質(zhì)量增值，即采集的飄塵質(zhì)量（塵質(zhì)量（mg）；）； 設(shè)空氣中設(shè)空氣中PM10濃度為濃度為，采氣流量為，采氣流量為Q，采樣時，采樣時間為間為t，則：，則：M

9、=Qt三、降塵的測定三、降塵的測定 大氣降塵是指在空氣環(huán)境條件下，靠大氣降塵是指在空氣環(huán)境條件下，靠自身重力自身重力自自然沉降到地表的顆粒物。然沉降到地表的顆粒物。其其粒徑多在粒徑多在10m以上以上。 自然降塵的能力雖主要決定于自然降塵的能力雖主要決定于自身重量及粒度大自身重量及粒度大小，小，但風(fēng)力、降水、地形等自然因素也起著一定的作但風(fēng)力、降水、地形等自然因素也起著一定的作用。用。 空氣中的自然降塵量用空氣中的自然降塵量用重量法測定。重量法測定。1. 試樣的采集試樣的采集 干法、濕法干法、濕法 用具：采集器用具：采集器內(nèi)徑內(nèi)徑15cm，高，高30cm的缸內(nèi)加入的缸內(nèi)加入300300500mL

10、500mL蒸餾水，上用尼龍網(wǎng)罩防異物落入。蒸餾水，上用尼龍網(wǎng)罩防異物落入。 注意注意:夏季，防藻類繁殖，內(nèi)加入夏季，防藻類繁殖，內(nèi)加入2ml 0.05 mol/L 的的 CuSO4冬季，防結(jié)冰和凍裂，內(nèi)加入適量的冬季，防結(jié)冰和凍裂，內(nèi)加入適量的乙醇或乙乙醇或乙二醇。二醇。干旱時，補充蒸餾水，多雨時防止積水溢出。干旱時，補充蒸餾水，多雨時防止積水溢出。2 降塵量的測定降塵量的測定 4011030. .-=nswwM蒸發(fā)至10 ml收集物500ml燒杯中蒸發(fā)皿105度烘箱干燥，秤重水浴蒸干電熱板（1）步驟）步驟（2）計算）計算M降塵總量降塵總量, t/(km2.30d）;w1總重（總重（g）; w

11、0空蒸發(fā)皿重（空蒸發(fā)皿重（g）;S積塵缸缸口面積（積塵缸缸口面積（cm2）n實際采樣天數(shù)（實際采樣天數(shù)（d）式中：式中：W W1 1降塵和瓷坩堝的重量（降塵和瓷坩堝的重量（g g）；）； W W0 0瓷坩堝的重量（瓷坩堝的重量（g g）；）； W Wa a加入的硫酸銅溶液經(jīng)蒸發(fā)和烘干后的重加入的硫酸銅溶液經(jīng)蒸發(fā)和烘干后的重（g g）；）； S S集塵缸口的面積（集塵缸口的面積（cmcm2 2）；）； n采樣天數(shù)（精確到采樣天數(shù)（精確到0.1d） 4011030. .-=nswwM- wa四、空氣四、空氣質(zhì)量質(zhì)量指數(shù)指數(shù) 空氣污染指數(shù)空氣污染指數(shù)(Air quality Index，簡稱，簡稱A

12、QI)是是一種一種向社會公眾公布的，反映和評價空氣質(zhì)量狀況向社會公眾公布的，反映和評價空氣質(zhì)量狀況的指標(biāo)的指標(biāo)。它將常規(guī)監(jiān)測的幾種。它將常規(guī)監(jiān)測的幾種主要空氣污染物濃度主要空氣污染物濃度經(jīng)過處理簡化為單一的數(shù)值形式，分級表示空氣污經(jīng)過處理簡化為單一的數(shù)值形式，分級表示空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況，適合于表示城市的短期空染程度和空氣質(zhì)量狀況，適合于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢。氣質(zhì)量狀況和變化趨勢。第二節(jié)第二節(jié) 顆粒物中無機污染物的測定顆粒物中無機污染物的測定一、樣品預(yù)處理方法一、樣品預(yù)處理方法 在測定大氣顆粒物中的無機污染物前，需要對在測定大氣顆粒物中的無機污染物前，需要對所所采樣品進行

13、預(yù)處理。預(yù)處理方法因采樣品進行預(yù)處理。預(yù)處理方法因所測組分不同而所測組分不同而異異，常用方法有，常用方法有濕式分解法濕式分解法、干式灰化法干式灰化法和和水浸取水浸取法法。前兩種前兩種方法方法用于測定金屬用于測定金屬元素或元素或非金屬元素非金屬元素，后一種后一種方法用于測定顆粒物中的方法用于測定顆粒物中的水溶性成分水溶性成分，如硝，如硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物等。酸鹽、硫酸鹽、氯化物等。一）濕式分解法一）濕式分解法 分解大氣顆粒物樣品常用的消解體系有：分解大氣顆粒物樣品常用的消解體系有：硝酸、硝酸、鹽酸鹽酸- -硝酸、硝酸硝酸、硝酸- -過氧化氫、硝酸過氧化氫、硝酸- -氫氟酸、硝酸氫氟酸、硝酸-

14、-高氯酸高氯酸等。如果要測定顆粒物中所有存在形態(tài)的某等。如果要測定顆粒物中所有存在形態(tài)的某一無機元素，則需要用加一無機元素，則需要用加氫氟酸氫氟酸的消解體系將樣品的消解體系將樣品中的中的硅酸鹽硅酸鹽全部溶解，使與之結(jié)合的元素釋放出全部溶解，使與之結(jié)合的元素釋放出來。除此之外，不宜使用氫氟酸消化樣品。來。除此之外，不宜使用氫氟酸消化樣品。 對于對于降塵降塵：在采樣后經(jīng)烘干、稱重，可在采樣后經(jīng)烘干、稱重，可直接稱取直接稱取適量樣品進行消化適量樣品進行消化；對于；對于TSPTSP或更小粒徑的或更小粒徑的顆粒物顆粒物，應(yīng)先應(yīng)先選擇空白本底低的選擇空白本底低的有機材質(zhì)濾膜采樣，采樣后對有機材質(zhì)濾膜采樣，

15、采樣后對濾膜進行恒重、稱量，然后根據(jù)采樣量選取一定面積濾膜進行恒重、稱量，然后根據(jù)采樣量選取一定面積的濾膜，剪碎后與顆粒物一起消化。的濾膜，剪碎后與顆粒物一起消化。 消化時既可在消化時既可在常壓下用電熱板加熱常壓下用電熱板加熱的方式進行，的方式進行，也可用微波消解也可用微波消解的方式。用微波爐消化時，消化罐的方式。用微波爐消化時，消化罐內(nèi)的氣壓可調(diào)至常壓以上，使消解液的溫度高于內(nèi)的氣壓可調(diào)至常壓以上，使消解液的溫度高于100100。微波消化罐的密封性好，可減少易揮發(fā)元素的。微波消化罐的密封性好，可減少易揮發(fā)元素的損失。因此，與常壓消解相比，微波消解既省時，又損失。因此，與常壓消解相比，微波消解

16、既省時，又具有較高的回收率。該方法更適于微量樣品的預(yù)處具有較高的回收率。該方法更適于微量樣品的預(yù)處理。理。消化完畢消化完畢后，試液應(yīng)后，試液應(yīng)清澈透明清澈透明，稍冷后加稍冷后加2 2HNO3HNO3或或HClHCl溶解可溶鹽溶解可溶鹽。若有沉淀，應(yīng)過濾若有沉淀，應(yīng)過濾，濾液冷至室溫，濾液冷至室溫后用二次蒸餾水或去離子水定容。后用二次蒸餾水或去離子水定容。二）干式灰化法二）干式灰化法 將適量將適量降塵樣品降塵樣品或采樣后的或采樣后的濾膜濾膜放入放入坩堝中坩堝中，置，置于馬福爐內(nèi)，在于馬福爐內(nèi)，在450550下灼燒至樣品呈灰白色。下灼燒至樣品呈灰白色。取出坩堝，冷卻，用取出坩堝，冷卻，用適量適量2

17、HNO3或或HCl溶解溶解灰分，灰分，過濾，濾液定容后供測定。過濾，濾液定容后供測定。 本方法本方法不適用于不適用于處理測定處理測定砷、汞、鎘、硒、錫砷、汞、鎘、硒、錫等等易揮發(fā)組分的顆粒物樣品。易揮發(fā)組分的顆粒物樣品。三）水浸取法三）水浸取法 取適量取適量降塵樣品降塵樣品或采樣后的或采樣后的濾膜濾膜（剪碎）（剪碎）, , 置于置于20mL20mL聚氯乙烯等聚氯乙烯等有機材質(zhì)的試管有機材質(zhì)的試管中，加入中，加入20mL20mL去離子去離子水，用力振搖，使濾膜與水充分接觸。將試管放入超水，用力振搖，使濾膜與水充分接觸。將試管放入超 聲振蕩器中聲振蕩器中振蕩提取振蕩提取30min30min，離心離

18、心，將上清液用，將上清液用0.450.45m m親水濾膜親水濾膜過濾過濾，備用。在相同條件下，不同，備用。在相同條件下，不同粒度顆粒物中水溶性物質(zhì)的提取效率存在差異，應(yīng)根粒度顆粒物中水溶性物質(zhì)的提取效率存在差異，應(yīng)根據(jù)具體情況選取據(jù)具體情況選取合理的提取次數(shù)合理的提取次數(shù)，以保證較高的提取，以保證較高的提取效率。如果同一樣品需要提取多次，可逐次適當(dāng)減少效率。如果同一樣品需要提取多次，可逐次適當(dāng)減少去離子水用量，每次的提取液合并搖勻后供測定。去離子水用量，每次的提取液合并搖勻后供測定。二、鉛的測定二、鉛的測定 鉛用于制造鉛用于制造蓄電池、四乙醛、汽油防凍劑蓄電池、四乙醛、汽油防凍劑，鉛還，鉛還用

19、于用于印刷、油漆、陶瓷、農(nóng)藥及塑料印刷、油漆、陶瓷、農(nóng)藥及塑料等工業(yè)。等工業(yè)。 測定大氣顆粒態(tài)鉛的常用方法是測定大氣顆粒態(tài)鉛的常用方法是原子吸收分光光原子吸收分光光度法和雙硫腙比色法度法和雙硫腙比色法，也可用也可用電感耦合等離子體原電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（子發(fā)射光譜法（ICP-AESICP-AES）、電感耦合等離子體質(zhì)譜）、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（法（ICP-MSICP-MS）等方法測定。）等方法測定。1. 1. 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AESICP-AES） 該方法以電感耦合該方法以電感耦合等離子體焰炬為激發(fā)光源等離子體焰炬為激發(fā)光源，

20、可，可同時測定數(shù)十種元素同時測定數(shù)十種元素，具有檢出限低、測定快速等優(yōu)，具有檢出限低、測定快速等優(yōu)點，巳廣泛用于水、空氣、土壤等環(huán)境樣品中元素的點，巳廣泛用于水、空氣、土壤等環(huán)境樣品中元素的測定。測定。 （1 1）原理）原理 電感耦合等離子體焰炬溫度可達電感耦合等離子體焰炬溫度可達600060008000K8000K，當(dāng)試樣由進樣器引入霧化器，并當(dāng)試樣由進樣器引入霧化器，并被載氣（被載氣（ArAr）帶入）帶入焰炬時，則試樣中的組分被原子化、電離和激發(fā)焰炬時，則試樣中的組分被原子化、電離和激發(fā)。當(dāng)被激發(fā)原子從激發(fā)態(tài)又回到基態(tài)時，則以光的形當(dāng)被激發(fā)原子從激發(fā)態(tài)又回到基態(tài)時，則以光的形式釋放出能量。

21、式釋放出能量。不同元素的原子在激發(fā)時，發(fā)射不不同元素的原子在激發(fā)時，發(fā)射不同波長的特征光，故根據(jù)特征光的波長可進行定性同波長的特征光，故根據(jù)特征光的波長可進行定性分析；分析；元素的含量不同時，發(fā)射特征光的強弱也不元素的含量不同時，發(fā)射特征光的強弱也不同，據(jù)此可進行定量分析，同，據(jù)此可進行定量分析，其定量關(guān)系可用下式表其定量關(guān)系可用下式表示：示：式中：式中：I發(fā)射特征譜線的強度；發(fā)射特征譜線的強度；C被測元素的濃度；被測元素的濃度； a與試樣組成、形態(tài)及測定條件等有關(guān)的系數(shù)；與試樣組成、形態(tài)及測定條件等有關(guān)的系數(shù)； b自吸系數(shù)，自吸系數(shù)，b1。（2 2）儀器）儀器 ICP-AESICP-AES由

22、等離子體由等離子體焰炬、進樣器、分光器、控制焰炬、進樣器、分光器、控制和檢測系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)等組成。等組成。 1.1.等離子體；等離子體；2.2.感應(yīng)線感應(yīng)線圈；圈；3.3.炬管；炬管；4.4.冷卻氣；冷卻氣；5.5.輔助氣；輔助氣；6.6.樣品載氣樣品載氣（3 3）測定）測定 用用微波消解法微波消解法進行處理。進行處理。消化時取消化時取1/41/4張張已采樣濾膜，用已采樣濾膜，用聚丙烯鑷子聚丙烯鑷子將其放置在聚四氟將其放置在聚四氟乙烯消化乙烯消化罐底部罐底部。分別加入。分別加入8mL8mL硝酸（硝酸（6 6）和和2mL2mL過氧化氫過氧化氫 ICP等離子體火焰等離子體火焰（3030），），使樣

23、品濾膜完全淹沒，蓋上消化罐蓋子使樣品濾膜完全淹沒，蓋上消化罐蓋子以備消解。消解時首先在以備消解。消解時首先在0.5Mpa0.5Mpa壓力下消化壓力下消化1min,1min,然然后把消化罐壓力升高到后把消化罐壓力升高到1.5Mpa1.5Mpa，并保持，并保持15 min15 min。取。取出消化罐，使之在室溫下自然冷卻。打開消化罐，出消化罐，使之在室溫下自然冷卻。打開消化罐，將消化完畢的樣品溶液和濾膜殘渣一起倒入將消化完畢的樣品溶液和濾膜殘渣一起倒入15mL15mL聚聚丙烯具蓋離心管中。用丙烯具蓋離心管中。用3mL3mL去離子水清洗消解罐一去離子水清洗消解罐一次，將清洗液與原樣品消化液合并，用次

24、，將清洗液與原樣品消化液合并，用去離子水定去離子水定容至容至15mL15mL，并使溶液，并使溶液保持保持5 5的硝酸酸度的硝酸酸度。將消化液。將消化液離心離心(3000r/min)5min(3000r/min)5min，把上清液移入潔凈的同規(guī)格，把上清液移入潔凈的同規(guī)格聚丙烯具蓋離心管中，備用。以同樣程序聚丙烯具蓋離心管中，備用。以同樣程序消化同消化同批號的批號的空白濾膜空白濾膜，制成空白溶液。，制成空白溶液。 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。調(diào)節(jié)儀器工作參數(shù)，選兩個標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)節(jié)儀器工作參數(shù)，選兩個標(biāo)準(zhǔn)溶液進行溶液進行兩點校正兩點校正后，依次將后，依次將試樣溶液、空白溶液試樣溶液、空白溶液樣噴入樣噴入

25、ICPICP焰炬測定。在扣除空白值后的元素測定值焰炬測定。在扣除空白值后的元素測定值即為試樣溶液中該元素的濃度。即為試樣溶液中該元素的濃度。 2. 2. 電感耦合等離子體質(zhì)譜法（電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MSICP-MS） 它以它以ICPICP火焰作為原于化器和火焰作為原于化器和離子化器離子化器。ICP-MSICP-MS使試樣完全蒸發(fā)和解離，試樣原子電離的百分比很使試樣完全蒸發(fā)和解離，試樣原子電離的百分比很高，而且高，而且產(chǎn)生的主要是一價離子產(chǎn)生的主要是一價離子。 ICP-MSICP-MS譜圖譜圖比常規(guī)的比常規(guī)的ICPICP光學(xué)光譜簡單，光學(xué)光譜簡單，僅由元僅由元素的同位素峰組成素的同位

26、素峰組成，可用于試樣中元素的分析。，可用于試樣中元素的分析。ICP-ICP-MSMS可對試樣中一個或多個元素進行可對試樣中一個或多個元素進行定性、半定量和定定性、半定量和定量分析量分析。可以測定的質(zhì)量范圍為。可以測定的質(zhì)量范圍為3 3300300原子質(zhì)量單原子質(zhì)量單位，分辨能力小于位，分辨能力小于1 1原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位，能測定元素周期表，能測定元素周期表中中9090的元素。大多數(shù)元素的的元素。大多數(shù)元素的檢測限檢測限在在0.10.11010g/mL范圍，且有效測量范圍達范圍，且有效測量范圍達6 6個數(shù)量級。每個元素的測個數(shù)量級。每個元素的測定時間為定時間為1010秒秒，非常適合于大氣顆

27、粒物中多元素的，非常適合于大氣顆粒物中多元素的同時測定。同時測定。（1 1）原理）原理 當(dāng)試樣由進樣器導(dǎo)入霧化室，并被載氣（當(dāng)試樣由進樣器導(dǎo)入霧化室，并被載氣（ArAr）帶入帶入ICPICP焰炬時，則試樣組分在高溫下焰炬時，則試樣組分在高溫下被原子化、離被原子化、離子化。子化。含試樣元素離子的含試樣元素離子的等離子氣體中分子、原子等離子氣體中分子、原子被分離，正離子被分離，正離子（一般為單電荷正離子）進入質(zhì)譜（一般為單電荷正離子）進入質(zhì)譜計后計后按質(zhì)量按質(zhì)量- -電荷比（電荷比（m/zm/z）分離，）分離，并分別檢測其信并分別檢測其信號強度。號強度。不同元素不同元素會電離產(chǎn)生會電離產(chǎn)生不同質(zhì)量

28、不同質(zhì)量- -電荷比的離電荷比的離子，子，其信號強度與樣品中元素的含量呈正比。根據(jù)離其信號強度與樣品中元素的含量呈正比。根據(jù)離子的子的質(zhì)量質(zhì)量- -電荷比電荷比進行進行定性定性分析，以分析，以信號強度定量信號強度定量。（2 2）儀器）儀器 ICP-MSICP-MS主要由主要由電離源、質(zhì)量分析器、檢測器和真電離源、質(zhì)量分析器、檢測器和真空系統(tǒng)等四部分組成空系統(tǒng)等四部分組成。ICPICP焰炬即是試樣中元素發(fā)生焰炬即是試樣中元素發(fā)生離子化的電離源；四級質(zhì)量分析器是最常用的質(zhì)量分離子化的電離源；四級質(zhì)量分析器是最常用的質(zhì)量分析器；真空系統(tǒng)包括機械真空泵、渦輪分子泵、真空析器；真空系統(tǒng)包括機械真空泵、渦

29、輪分子泵、真空檢測元件等。檢測元件等。 1.1.檢測器；檢測器；2.2.四級質(zhì)量分析器；四級質(zhì)量分析器；3.3.離子透鏡；離子透鏡；4.4.分離錐；分離錐；5.5.等等離子體炬；離子體炬；6.6.冷卻氣；冷卻氣；7.7.輔助氣；輔助氣；8.8.噴霧室；噴霧室；9.9.載氣；載氣；10.10.采采樣錐；樣錐；11.11.蠕動泵；蠕動泵；12.12.機械泵；機械泵；13.13.渦輪分子泵；渦輪分子泵；14.14.試樣；試樣； ICP-MSICP-MS系統(tǒng)示意圖系統(tǒng)示意圖 （3）測定）測定 配制多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。調(diào)節(jié)儀器工作參數(shù)。配制多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。調(diào)節(jié)儀器工作參數(shù)。先先對試樣溶液進行對試樣溶

30、液進行定性分析定性分析，初步確定是否含有待測，初步確定是否含有待測元素。元素。再測定混合標(biāo)準(zhǔn)溶液再測定混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，并根據(jù)，并根據(jù)試樣溶液中某元試樣溶液中某元素離子的信號強度與標(biāo)準(zhǔn)溶液中同一元素信號強度之素離子的信號強度與標(biāo)準(zhǔn)溶液中同一元素信號強度之比，比，對對試樣進行半定量試樣進行半定量。依此對試樣溶液中。依此對試樣溶液中待測元素待測元素按濃度高低進行分類按濃度高低進行分類。在此基礎(chǔ)上，對待測元素在此基礎(chǔ)上，對待測元素選擇選擇無干擾的同位素?zé)o干擾的同位素作為檢測對象；對試樣溶液進行作為檢測對象；對試樣溶液進行再稀再稀釋釋，使各個元素濃度在儀器最適合的測定范圍內(nèi)。，使各個元素濃度在儀器最適合的

31、測定范圍內(nèi)。 對混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進行測定，依對混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進行測定，依檢測器脈沖計數(shù)與檢測器脈沖計數(shù)與各各元素濃度元素濃度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，求回歸方程。，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，求回歸方程。 （4）說明）說明 在進行在進行多元素長時間掃描多元素長時間掃描測定時，在每批次試樣測定時，在每批次試樣的分析過程中，應(yīng)加入的分析過程中，應(yīng)加入質(zhì)量控制質(zhì)量控制樣品，以檢查儀器的樣品，以檢查儀器的測定結(jié)果質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)分析數(shù)據(jù)的相對誤差已超過測定結(jié)果質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)分析數(shù)據(jù)的相對誤差已超過允許范圍允許范圍（2020），），應(yīng)重新調(diào)節(jié)儀器工作參數(shù)，再應(yīng)重新調(diào)節(jié)儀器工作參數(shù)，再測定。測定。三、鎘的測定三、鎘的測定 空氣中的鎘常用

32、空氣中的鎘常用火焰火焰原子吸收分光光度法、原子吸收分光光度法、石墨石墨爐原子吸收分光光度法爐原子吸收分光光度法、對對- -偶氮苯重氮氨基偶氮苯磺偶氮苯重氮氨基偶氮苯磺酸分光光度法測定酸分光光度法測定。1. 1. 對對- -偶氮苯重氮氨基偶氮苯磺酸分光光度法偶氮苯重氮氨基偶氮苯磺酸分光光度法（1 1）原理）原理 用用過氯乙烯濾膜過氯乙烯濾膜采樣，將采集樣品后的濾膜用采樣，將采集樣品后的濾膜用硝硝酸酸-高氯酸消解高氯酸消解制成樣品溶液。制成樣品溶液。在在pHpH值為值為9.59.511.511.5的的弱堿性溶液弱堿性溶液中，中，非離子表面活性劑非離子表面活性劑存在下，存在下，鎘離子與鎘離子與對對-

33、 -偶氮苯重氮氨基偶氮苯磺酸（偶氮苯重氮氨基偶氮苯磺酸（ADAASADAAS）作用生成穩(wěn)）作用生成穩(wěn)定的紅色絡(luò)合物。定的紅色絡(luò)合物。于波長于波長532nm532nm處有最大吸光度。處有最大吸光度。（2 2）說明）說明 氨氨-氯化銨緩沖體系氯化銨緩沖體系可掩蔽鋅、鋁、錳、鉛、鐵等可掩蔽鋅、鋁、錳、鉛、鐵等離子，離子，氰化鉀可掩蔽氰化鉀可掩蔽汞、銅、銀、鈷、鎳等離子，汞、銅、銀、鈷、鎳等離子，酒酒石酸鉀鈉可掩蔽石酸鉀鈉可掩蔽鈣、鎂、鐵、鋁等離子，以防止在堿鈣、鎂、鐵、鋁等離子，以防止在堿性介質(zhì)中形成氫氧化物沉淀。但當(dāng)分析含鐵性介質(zhì)中形成氫氧化物沉淀。但當(dāng)分析含鐵5mg以以上樣品時，上述掩蔽體系無法

34、防止氫氧化物沉淀。上樣品時，上述掩蔽體系無法防止氫氧化物沉淀。此時，可采用萃取分離的方法消除干擾。此時，可采用萃取分離的方法消除干擾。 以以ICP-AESICP-AES和和ICP-MSICP-MS測定鎘測定鎘的方法與測定鉛類似。的方法與測定鉛類似。四四. 銅、鋅、鉻、錳、鎳的測定銅、鋅、鉻、錳、鎳的測定 將采集在過氯乙烯等材質(zhì)濾膜上的顆粒物用將采集在過氯乙烯等材質(zhì)濾膜上的顆粒物用硫酸硫酸-灰化法消解灰化法消解，制備成樣品溶液，用，制備成樣品溶液，用火焰火焰原子吸收法或原子吸收法或石墨爐原子吸收法石墨爐原子吸收法分別測定各元素的濃度。以分別測定各元素的濃度。以ICP-AESICP-AES和和IC

35、P-MSICP-MS測定測定銅、鋅、鉻、錳、鎳等金屬元素的方法銅、鋅、鉻、錳、鎳等金屬元素的方法見鉛見鉛的測定。的測定。五、砷的測定五、砷的測定 空氣中砷的常用測定方法有空氣中砷的常用測定方法有二乙基二硫代氨基甲二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法、新銀鹽分光光度法、原子熒光法酸銀分光光度法、新銀鹽分光光度法、原子熒光法。也可用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定。也可用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定。六、硒的測定六、硒的測定 測定方法有測定方法有紫外分光光度法、熒光分光光度法或紫外分光光度法、熒光分光光度法或原子熒光法等原子熒光法等。前一種方法適合于含硒量較高樣品的。前一種方法適合于含硒量較高

36、樣品的測定，后兩種方法適合于含硒量低的樣品。測定，后兩種方法適合于含硒量低的樣品。 三種方法均用纖維素三種方法均用纖維素濾膜采樣濾膜采樣，樣品經(jīng)，樣品經(jīng)硝酸硝酸-高氯高氯酸消解酸消解制備成樣品溶液。制備成樣品溶液。在在pHpH為為2 2的的酸性介質(zhì)中，酸性介質(zhì)中，四價四價硒與硒與2,3-二氨基萘二氨基萘反應(yīng)反應(yīng)生成有色、發(fā)射強熒光的生成有色、發(fā)射強熒光的4,5-苯并苤（苯并苤（pie）硒腦）硒腦，用，用熒光分光光度計熒光分光光度計測定。激發(fā)光測定。激發(fā)光波長波長378nm，發(fā)射熒光波長，發(fā)射熒光波長520 nm。 用紫外分光光度法測定時，需在生成用紫外分光光度法測定時，需在生成4,5-苯并苤苯

37、并苤硒腦硒腦后，用后，用環(huán)己烷萃取環(huán)己烷萃取，于，于378 nm處測定。處測定。七、水溶性離子的測定七、水溶性離子的測定 大氣顆粒物中的大氣顆粒物中的水溶性離子是水溶性離子是PM10PM10的主要成分的主要成分。PM10PM10及及PM2.5PM2.5中的中的水溶性硫酸鹽、硝酸鹽水溶性硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽等成、銨鹽等成分，分，大多是由化石燃料燃燒形成大多是由化石燃料燃燒形成，也有一部分是在大，也有一部分是在大氣中經(jīng)過各種化學(xué)反應(yīng)形成的。氣中經(jīng)過各種化學(xué)反應(yīng)形成的。 檢測大氣顆粒物中水溶性離子的方法主要是檢測大氣顆粒物中水溶性離子的方法主要是離離子色譜法，子色譜法，原子吸收分光光度法可用于測定水

38、溶性原子吸收分光光度法可用于測定水溶性陽離子。陽離子。一一）K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+1.離子色譜法離子色譜法 普通玻璃纖維濾膜普通玻璃纖維濾膜中金屬離子中金屬離子雜質(zhì)雜質(zhì)含量較高，不含量較高，不適于采集測定大氣顆粒物中的陽離子。在提取適于采集測定大氣顆粒物中的陽離子。在提取有機材有機材料濾膜料濾膜所采集顆粒物中水溶性離子時，為了所采集顆粒物中水溶性離子時，為了增加水與增加水與有機濾膜的接觸面積有機濾膜的接觸面積，可在去離子水中，可在去離子水中滴加適量乙滴加適量乙醇。醇。八、有機碳和元素碳的測定八、有機碳和元素碳的測定 有機碳有機碳（OCOC）是大氣顆粒物中以有機化合物形態(tài)是大

39、氣顆粒物中以有機化合物形態(tài)存在碳的總稱。元素碳（存在碳的總稱。元素碳（ECEC）又稱黑碳（）又稱黑碳（BC)BC)，是大，是大氣顆粒物中以單質(zhì)碳形態(tài)存在碳的總稱。氣顆粒物中以單質(zhì)碳形態(tài)存在碳的總稱。OCOC和和ECEC是氣是氣溶膠的重要組成部分，特別是溶膠的重要組成部分，特別是在細粒子中在細粒子中，其含量可其含量可高達高達40%40%以上。以上。 顆粒態(tài)顆粒態(tài)OCOC和和ECEC的分析方法主要有的分析方法主要有熱光反射法、熱熱光反射法、熱光透射法、元素分析儀法、氣溶膠碳監(jiān)測儀法、黑碳光透射法、元素分析儀法、氣溶膠碳監(jiān)測儀法、黑碳計法等。計法等。1. 熱光反射法（熱光反射法（TOR）（1）原理）

40、原理 1.熱解吸室；熱解吸室；2.樣品；樣品；3.激光；激光；4.氧化室；氧化室；5.還原爐；還原爐；6.GC-FID熱光反射法儀器結(jié)構(gòu)示意圖熱光反射法儀器結(jié)構(gòu)示意圖 對以玻璃纖維濾膜采集的顆粒態(tài)碳對以玻璃纖維濾膜采集的顆粒態(tài)碳分步加熱氧分步加熱氧化化，使之轉(zhuǎn)化為，使之轉(zhuǎn)化為二氧化碳二氧化碳。再將二氧化碳。再將二氧化碳還原成甲還原成甲烷烷后后，以火焰離子化檢測器（以火焰離子化檢測器（FIDFID）檢測定量。用檢測定量。用633nm633nm氦氦- -氖激光氖激光監(jiān)測濾膜的反射光強度變化，以監(jiān)測濾膜的反射光強度變化，以區(qū)區(qū)別有機碳和元素碳別有機碳和元素碳。當(dāng)。當(dāng)有機碳轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆咸加袡C碳轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆?/p>

41、碳時時, ,濾膜濾膜的反射光強度會降低。的反射光強度會降低。反射光強度恢復(fù)到原來值的反射光強度恢復(fù)到原來值的時點作為元素碳測定的起點時點作為元素碳測定的起點。（2 2）測定步驟）測定步驟 取適當(dāng)面積的采樣濾膜，放入熱解吸室取適當(dāng)面積的采樣濾膜，放入熱解吸室，在，在純氦純氦氣環(huán)境下中按一定溫度梯度氣環(huán)境下中按一定溫度梯度（如（如150-300-450-150-300-450-550550）加熱加熱，使濾膜上的顆粒態(tài)，使濾膜上的顆粒態(tài)有機碳解吸氣化有機碳解吸氣化，然后依次被載氣然后依次被載氣帶入氧化室?guī)胙趸遥ㄒ裕ㄒ訫nO2MnO2催化）轉(zhuǎn)化為催化）轉(zhuǎn)化為二氧化碳二氧化碳。二氧化碳又進入還原爐內(nèi)

42、被。二氧化碳又進入還原爐內(nèi)被轉(zhuǎn)化為甲轉(zhuǎn)化為甲烷烷。最終甲烷被氦氣載入氣相色譜儀，用火焰離子。最終甲烷被氦氣載入氣相色譜儀，用火焰離子化檢測器進行檢測。化檢測器進行檢測。甲烷態(tài)碳即為不同溫度下解吸甲烷態(tài)碳即為不同溫度下解吸的的OCOC。 將樣品再在含將樣品再在含2 2氧氣的氦氣氧氣的氦氣環(huán)境下環(huán)境下一定溫度梯一定溫度梯度加熱度加熱（如（如600-800-900600-800-900），將樣品中的元素），將樣品中的元素碳氧化成碳氧化成CO2CO2。CO2CO2在還原爐內(nèi)轉(zhuǎn)化為甲烷后，用在還原爐內(nèi)轉(zhuǎn)化為甲烷后，用FIDFID檢測。此時的檢測。此時的甲烷態(tài)碳甲烷態(tài)碳即為即為不同溫度下氧化的不同溫度下氧

43、化的ECEC。 樣品在樣品在加熱過程中加熱過程中，部分，部分有機碳有機碳可產(chǎn)生可產(chǎn)生碳化碳化現(xiàn)現(xiàn)象而形成黑碳，使濾膜變黑，導(dǎo)致溫譜圖上的象而形成黑碳，使濾膜變黑，導(dǎo)致溫譜圖上的有機有機碳和元素碳峰不易區(qū)分碳和元素碳峰不易區(qū)分。因此，在測量過程中，采。因此，在測量過程中，采用用633nm的氦的氦-氖激光監(jiān)測濾膜的反射光強度，利用氖激光監(jiān)測濾膜的反射光強度，利用光強的變化指示元素碳氧化的起始點。有機碳碳化光強的變化指示元素碳氧化的起始點。有機碳碳化過程中形成的碳化物稱為熱解有機碳（過程中形成的碳化物稱為熱解有機碳（POC）。因）。因此，當(dāng)此，當(dāng)一個樣品完成測試后一個樣品完成測試后，同時，同時會得到

44、有機碳和元會得到有機碳和元素碳的素碳的8 8個組分個組分（OC1OC1、OC2OC2、OC3OC3、OC4OC4、EC1EC1、EC2EC2、EC3EC3、POCPOC）。該方法把）。該方法把OCOC規(guī)定為規(guī)定為OC1OC1、OC2OC2、OC3OC3、OC4OC4、POCPOC之和之和，將將ECEC規(guī)定為規(guī)定為 EC1+EC2+EC3-POCEC1+EC2+EC3-POC。 2.2.元素分析儀法元素分析儀法（1 1）原理）原理 元素分析儀法元素分析儀法實質(zhì)上也是熱解方法實質(zhì)上也是熱解方法。其原理是，。其原理是，以玻璃纖維濾膜采集大氣顆粒物，將一定質(zhì)量的采樣以玻璃纖維濾膜采集大氣顆粒物，將一定

45、質(zhì)量的采樣濾膜濾膜在在340 340 溫度下溫度下加熱加熱100min ,100min ,蒸發(fā)蒸發(fā)去除去除OCOC。放入。放入10001000石英燃燒管（填充石英燃燒管（填充CrO3 CrO3 作為催化劑）中，在定作為催化劑）中，在定量氧的作用下量氧的作用下瞬間燃燒瞬間燃燒。燃燒產(chǎn)生的混合氣體由氦氣。燃燒產(chǎn)生的混合氣體由氦氣帶入氣相色譜柱進行分離，用熱導(dǎo)檢測器帶入氣相色譜柱進行分離，用熱導(dǎo)檢測器（TCDTCD）定量定量測定測定CO2CO2，測得的碳即為測得的碳即為ECEC。再取。再取同樣重量的采樣濾膜同樣重量的采樣濾膜, ,直接送入元素分析儀直接送入元素分析儀, ,測得的測得的CO2CO2中碳

46、為總碳量（中碳為總碳量（TCTC）。 TCTC與與ECEC之差為之差為OCOC。第三節(jié)第三節(jié) 顆粒物中有機污染物的測定顆粒物中有機污染物的測定一、有機化合物的提取與分離一、有機化合物的提取與分離 大氣顆粒物中的有機物組成十分大氣顆粒物中的有機物組成十分復(fù)雜復(fù)雜, ,含量極低含量極低, ,選擇一種合適的前處理方法就顯得尤為重要。對于不選擇一種合適的前處理方法就顯得尤為重要。對于不同樣品及不同的分析對象都需要進行具體分析同樣品及不同的分析對象都需要進行具體分析, ,找到找到最佳方案。大氣氣溶膠樣品的前處理最佳方案。大氣氣溶膠樣品的前處理通常包括有機物通常包括有機物的提取、分離和濃縮的提取、分離和濃

47、縮等步驟。等步驟。一）溶劑萃取法一）溶劑萃取法 溶劑萃取法包括溶劑萃取法包括索氏提取索氏提取法、法、溶劑浸取溶劑浸取法、法、超聲超聲震蕩提取法震蕩提取法等方法。等方法。索氏提取索氏提取法是最經(jīng)典的有機物提法是最經(jīng)典的有機物提取方法，取方法，具有具有提取完全、純度高、所需溶劑少等提取完全、純度高、所需溶劑少等優(yōu)優(yōu)點，但提取時間長點，但提取時間長。溶劑浸泡法溶劑浸泡法操作簡單，提取時間操作簡單，提取時間短，成本低，但提取不完全，溶劑耗量大。短，成本低，但提取不完全，溶劑耗量大。超聲震蕩超聲震蕩提取法在環(huán)境樣品分析中得到了廣泛應(yīng)用。其原理是提取法在環(huán)境樣品分析中得到了廣泛應(yīng)用。其原理是利用超聲空化作

48、用利用超聲空化作用，使使固體固體樣品樣品在溶劑中在溶劑中容易分散容易分散、乳化，乳化，加速了樣品加速了樣品在溶劑中的在溶劑中的溶解速度溶解速度。由于該方法。由于該方法萃取時間短，萃取效率較高，溶劑用量比索氏提取法萃取時間短，萃取效率較高，溶劑用量比索氏提取法少，目前少，目前基本代替索氏提取法基本代替索氏提取法用于處理大氣顆粒物樣用于處理大氣顆粒物樣品。品。 超聲震蕩超聲震蕩提取法的一般提取法的一般步驟步驟是：將適量是：將適量濾膜剪濾膜剪碎碎，置于試管、三角燒瓶等，置于試管、三角燒瓶等容器容器中；加入有機溶劑，中；加入有機溶劑，使濾膜完全浸沒，用超聲波震蕩使濾膜完全浸沒，用超聲波震蕩提取提取15

49、1530min30min；更；更換溶劑，反復(fù)提取換溶劑，反復(fù)提取2 23 3次；合并萃取液，經(jīng)次；合并萃取液，經(jīng)過濾、濃過濾、濃縮后縮后以備用。以備用。 提取劑根據(jù)提取劑根據(jù)“相似相溶相似相溶”原理選擇原理選擇。對于。對于非極性非極性或或弱極性弱極性化合物，如烷烴、多環(huán)芳烴等，化合物，如烷烴、多環(huán)芳烴等，用用極性小的極性小的正正己烷、二乙醚等提取己烷、二乙醚等提取；對于；對于強極性化合物強極性化合物，如一元羧，如一元羧酸、二元羧酸、醛類等化合物，可采用酸、二元羧酸、醛類等化合物，可采用高純水、甲醇高純水、甲醇等強極性溶劑提取；欲等強極性溶劑提取；欲同時提取不同極性同時提取不同極性的化合物的化合

50、物的的，一般采用一般采用二氯甲烷、三氯甲烷等中等極性的溶劑，二氯甲烷、三氯甲烷等中等極性的溶劑，或者如二氯甲烷或者如二氯甲烷/丙酮、丙酮、二氯甲烷二氯甲烷/甲醇、甲醇、苯苯/甲醇等混甲醇等混合溶劑。次外，還可用多種溶劑進行分級提取。為了合溶劑。次外，還可用多種溶劑進行分級提取。為了防止提取過程中由于產(chǎn)熱而造成有機成分的揮發(fā)防止提取過程中由于產(chǎn)熱而造成有機成分的揮發(fā),需要需要在在水槽中加冰水或冰塊水槽中加冰水或冰塊。二）層析色譜法二）層析色譜法 層析色譜法層析色譜法包括柱層析、紙層析和薄層層析色譜包括柱層析、紙層析和薄層層析色譜法法等。其等。其原理原理都是根據(jù)不同化合物都是根據(jù)不同化合物在兩相之

51、間的分配在兩相之間的分配系數(shù)或吸附能力的不同系數(shù)或吸附能力的不同而進行分離的。分離氣溶膠中而進行分離的。分離氣溶膠中的有機成分的有機成分,常用的是柱層析或薄層層析常用的是柱層析或薄層層析色譜法。色譜法。 在大氣氣溶膠有機成分的分析中，通常采用在大氣氣溶膠有機成分的分析中，通常采用中性中性氧化鋁、硅膠或兩者的混合物氧化鋁、硅膠或兩者的混合物等無機材料吸附劑等無機材料吸附劑裝填裝填層析柱層析柱。裝柱前吸附劑需要。裝柱前吸附劑需要活化和去活化活化和去活化。裝柱后將。裝柱后將樣品提取樣品提取液滴加液滴加在層析柱頂端，然后選用不同極性的在層析柱頂端，然后選用不同極性的淋洗液將不同極性的有機成分分開并洗脫

52、下來。淋洗液將不同極性的有機成分分開并洗脫下來。 薄層層析薄層層析色譜法實質(zhì)上是一個開放的液相色譜體色譜法實質(zhì)上是一個開放的液相色譜體系。系。該法該法操作復(fù)雜，分離時間長。操作復(fù)雜，分離時間長。使用最多的層析板使用最多的層析板是硅膠板。是硅膠板。點樣后點樣后選用正己烷選用正己烷作展開劑，作展開劑，可將非極性可將非極性成分（脂肪烴和芳烴）與極性成分（酮、醇和酸等）成分（脂肪烴和芳烴）與極性成分（酮、醇和酸等）分開分開；用正己烷和乙酸乙酯混合溶劑用正己烷和乙酸乙酯混合溶劑（9:19:1）為展開）為展開劑劑, ,在硅膠板上在硅膠板上得到四條化合物帶：烴類得到四條化合物帶：烴類( (烷烴、烯烴烷烴、烯

53、烴和芳烴等和芳烴等) )、羧酸類羧酸類( (衍生后以酯的形式存在衍生后以酯的形式存在) )、酮類酮類( (包括醛類包括醛類) )和醇類和醇類。顆粒物樣品的來源不同。顆粒物樣品的來源不同, ,各帶中各帶中所含的化合物種類也不同。然后所含的化合物種類也不同。然后用小刀刮下用小刀刮下各化合物各化合物帶，分別用溶劑洗脫，得到各組分的樣品溶液，濃縮帶，分別用溶劑洗脫，得到各組分的樣品溶液，濃縮后以備分析。后以備分析。三）衍生化法三）衍生化法 若目標(biāo)化合物因測定若目標(biāo)化合物因測定靈敏度低、不穩(wěn)定或極性靈敏度低、不穩(wěn)定或極性強，不適合直接分析時強，不適合直接分析時，則需要衍生化后再測定。尤，則需要衍生化后再

54、測定。尤其在用氣相色譜其在用氣相色譜- -質(zhì)譜聯(lián)用儀（質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/MSGC/MS）分析時）分析時，應(yīng)把，應(yīng)把樣品中的樣品中的極性有機物衍生成非極性極性有機物衍生成非極性化合物，以便得到化合物，以便得到準(zhǔn)確的測定結(jié)果。在大氣氣溶膠有機物分析中，衍生準(zhǔn)確的測定結(jié)果。在大氣氣溶膠有機物分析中，衍生化法通常化法通常用于羧酸、醛類和醇類的測定用于羧酸、醛類和醇類的測定。主要采用。主要采用烷烷基化和硅烷化基化和硅烷化這兩類衍生化方法。這兩類衍生化方法。酯化酯化是烷基化最普是烷基化最普遍的方法，例如，有機酸和醛可以用遍的方法，例如，有機酸和醛可以用BF3/BF3/甲醇甲醇來衍生來衍生化，化，使酸生成相

55、應(yīng)的酯使酸生成相應(yīng)的酯, ,醛生成縮醛醛生成縮醛，酮酸和二羧酸，酮酸和二羧酸生成二縮醛。生成二縮醛。烷基酸和酚類烷基酸和酚類可在乙酸乙酯中可在乙酸乙酯中用重氮甲用重氮甲烷甲基化烷甲基化。有機成分的總提取物用。有機成分的總提取物用KOHKOH皂化皂化或用或用BF3/BF3/甲醇酯化。酯化的脂肪酸和中性化合物可根據(jù)不同極甲醇酯化。酯化的脂肪酸和中性化合物可根據(jù)不同極性，用層析色譜法分離成幾類。性，用層析色譜法分離成幾類。 硅烷化硅烷化在在GCGC分析中用途最廣。分析中用途最廣。含羥基含羥基( (包括多元羥包括多元羥基，如甘油基，如甘油) )和和羰基的化合物羰基的化合物可通過硅烷化反應(yīng)，可通過硅烷化

56、反應(yīng)，用用N,O-N,O-雙（三甲基硅烷三氟乙酰胺雙（三甲基硅烷三氟乙酰胺) )（1 1三甲基氯硅烷三甲基氯硅烷為催化劑）轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的為催化劑）轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的三甲基硅烷化衍生物三甲基硅烷化衍生物。另。另外，外，含羰基含羰基的化合物的化合物可用苯肼可用苯肼，如，如2,4-2,4-二硝基苯肼來二硝基苯肼來衍生化，生成衍生化，生成相應(yīng)的相應(yīng)的腙腙。四）固相萃取法四）固相萃取法 在固相萃取中，在固相萃取中，吸附劑作為固定相吸附劑作為固定相,樣品溶液作為樣品溶液作為流動相。流動相。當(dāng)流動相與固定相接觸時，當(dāng)流動相與固定相接觸時，目標(biāo)物保留在吸目標(biāo)物保留在吸附劑表面。附劑表面。用少量的選擇性溶劑淋洗吸附劑，

57、即可得用少量的選擇性溶劑淋洗吸附劑，即可得到富集和純化的目標(biāo)物。分析大氣氣溶膠中有機物到富集和純化的目標(biāo)物。分析大氣氣溶膠中有機物時時最常用的吸附劑是鍵合硅膠最常用的吸附劑是鍵合硅膠，其中最具代表性的，其中最具代表性的是是鍵合硅膠鍵合硅膠C18C18和鍵合硅膠和鍵合硅膠C8C8，主要作為反相萃取劑，主要作為反相萃取劑使用。其使用。其目標(biāo)分析物是非極性和弱極性目標(biāo)分析物是非極性和弱極性物質(zhì)，可使物質(zhì)，可使用的洗脫劑有乙腈、甲醇和二氯甲烷等。用的洗脫劑有乙腈、甲醇和二氯甲烷等。正相吸附劑正相吸附劑包括硅酸鎂、氧化鋁，以及氨基、氰基、雙醇基鍵合包括硅酸鎂、氧化鋁，以及氨基、氰基、雙醇基鍵合硅膠硅膠等

58、。其目標(biāo)分析物是極性物質(zhì)，洗脫劑為非極性等。其目標(biāo)分析物是極性物質(zhì)，洗脫劑為非極性有機溶劑，如正己烷、四氯化碳等。該技術(shù)可以將大有機溶劑，如正己烷、四氯化碳等。該技術(shù)可以將大約約6060的水溶性的水溶性有機化合物從氣溶膠樣品中分離出有機化合物從氣溶膠樣品中分離出來，具有操作簡便、快速、溶劑用量少、重現(xiàn)性好等來，具有操作簡便、快速、溶劑用量少、重現(xiàn)性好等等優(yōu)點。等優(yōu)點。 五）超臨界流體萃取法五）超臨界流體萃取法 超臨界流體具有類似于氣體的較強穿透能力和類超臨界流體具有類似于氣體的較強穿透能力和類似于液體的較大密度和溶解度等性質(zhì)。似于液體的較大密度和溶解度等性質(zhì)。超臨界流體超臨界流體萃萃取就是利用

59、此特性，取就是利用此特性，代替液體溶劑進行萃取代替液體溶劑進行萃取的。的。操作操作壓力和溫度的變化會引起超臨界流體對物質(zhì)溶解能力壓力和溫度的變化會引起超臨界流體對物質(zhì)溶解能力的改變。通過改變萃取劑流體的壓力或溫度的改變。通過改變萃取劑流體的壓力或溫度，就可以，就可以把把樣品中不同的組分按樣品中不同的組分按它們在流體中它們在流體中溶解度的大小順溶解度的大小順序先后萃取分離。序先后萃取分離。另外，在超臨界流體中加入少量的另外，在超臨界流體中加入少量的極性溶劑，如甲醇、異丙醇等，可改變萃取溶質(zhì)的溶極性溶劑，如甲醇、異丙醇等，可改變萃取溶質(zhì)的溶解能力，從而縮短萃取時間。該方法解能力，從而縮短萃取時間。

60、該方法適合萃取適合萃取大氣大氣顆粒物中的顆粒物中的非極性和弱極性有機化合物非極性和弱極性有機化合物，不適合萃，不適合萃取多環(huán)芳烴和強極性化合物。取多環(huán)芳烴和強極性化合物。六）微波萃取法六）微波萃取法 微波輔助萃取法利用微波輔助萃取法利用極性分子可迅速吸收微波極性分子可迅速吸收微波能能量來加熱極性溶劑量來加熱極性溶劑，如甲醇、乙醇、丙酮等。該方，如甲醇、乙醇、丙酮等。該方法萃取時間短，萃取溶劑用量小，且可實現(xiàn)多份樣法萃取時間短，萃取溶劑用量小，且可實現(xiàn)多份樣品同時萃取。對于熱不穩(wěn)定物質(zhì)，避免了長時間高品同時萃取。對于熱不穩(wěn)定物質(zhì)，避免了長時間高溫下引起的分解，有助于被萃取物質(zhì)從樣品中解析溫下引起