環(huán)境空氣采樣技術(shù)Ambientairandexhaustgassamplingtechnique1.環(huán)境空氣采樣技術(shù)Ambientairandexhaustga環(huán)境空氣環(huán)境空氣第一節(jié)大氣污染物的時空分布3.第一節(jié)大氣污染物的時空分布3.第一節(jié)空氣中污染物狀態(tài)及特點4.第一節(jié)空氣中污染物狀態(tài)及特點4.1、一次污染物：

直接從污染源排放到大氣中的有害物質(zhì).

常見的有：SO2,CO,NOX(NO,NO2)顆粒物，其中包括毒重金屬，3,4-苯并芘(BaP)。一、一次污染物和二次污染物5.1、一次污染物：一、一次污染物和二次污染物5.2、二次污染物：

一次污染物之間與大氣組分反應產(chǎn)生的新的污染物。一般多為氣溶膠。

6.2、二次污染物：

一次污染物之間與大氣組分反應產(chǎn)生的1、分子狀態(tài)污染物：

常溫常壓下以氣體或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在大氣中的污染物質(zhì)。根據(jù)化學形態(tài)，可將其分為五類：（1）含硫化合物：SO2、H2S；SO3

、硫酸、硫酸鹽；（2）含氮化合物：NO、NO2

、NH3

；硝酸、硝酸鹽；（3）碳氫化合物：C1-C5化合物；醛、酮、PAN；（4）碳氧化合物：CO、CO2；（5）鹵素化合物：HF、HCl

。

二、分子狀態(tài)污染物和粒子狀態(tài)污染物7.1、分子狀態(tài)污染物：二、分子狀態(tài)污染物和粒子狀態(tài)污染物7.2、粒子狀態(tài)污染物（即顆粒物）：分散在大氣中的微小固體和液體顆粒，粒徑多在0.01-100μm之間，是一個復雜的非均勻體系。沉降特性將其分為降塵和飄塵。（1）、降塵：粒徑大于10μm的顆粒；在重力作用下，易沉降，危害范圍較小。如水泥粉塵、金屬粉塵、飛塵等一般顆粒大，比重大。8.2、粒子狀態(tài)污染物（即顆粒物）：（1）、降塵：粒徑大于1（2）、飄塵：粒徑小于10μm的粒子，粒徑小，比重也小，可長期漂浮在大氣中，具有膠體性質(zhì)，又稱氣溶膠(aerosol)。危害：易隨呼吸進入肺，在肺泡積累并進入血液，危害健康，因此也稱可吸入顆粒物（IP或PM10

）。通常所說的煙(Smoke)、霧(Fog)、灰塵(Dust)均是用來描述飄塵存在形式的。9.（2）、飄塵：粒徑小于10μm的粒子，粒徑小，比重1、時間性：

一次污染物因受逆溫層、氣溫、氣壓等的限制，在清晨和黃昏時濃度較高；

二次污染物如光化學煙霧等由于是靠太陽光能形成的，故在中午時濃度增加。

2、空間性：污染源種類、分布情況和氣象條件等因素有關(guān)。10.1、時間性：2、空間性：10.三、空氣中污染物濃度表示方法和氣體體積換算1、污染物濃度表示方法

①、單位體積內(nèi)所包含污染物的質(zhì)量數(shù)

mg/m3或μg/m3，對任何狀態(tài)的污染物都適用。

②、污染物體積與氣樣總體積的比值

單位：mL/m3或μL/m3，僅適于氣態(tài)或蒸汽態(tài)物質(zhì)。

③、兩種單位換算關(guān)系：Cv=22.4×Cm/M

2、氣體體積換算

把現(xiàn)場狀態(tài)下的體積換算成標準狀態(tài)下的體積:

Vo=Vt×273×P/(273+t)×101.32511.三、空氣中污染物濃度表示方法和氣體體積換算1、污染物濃度表示第二節(jié)空氣采樣空氣采樣的分類采樣儀器環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/Ｔ194-2005中采樣的要求12.第二節(jié)空氣采樣空氣采樣的分類12.一、大氣采集方法（一）、直接采樣法

適用：被測組分濃度較高或監(jiān)測方法靈敏度高此法測得的結(jié)果為瞬時濃度或短時間內(nèi)的平均濃度。

采集大氣的方法可歸納為直接采樣法和富集（濃縮）采樣法兩類。常用采樣容器：注射器、塑料袋、采氣管、真空瓶等。13.一、大氣采集方法（一）、直接采樣法采集大

1、注射器采樣

注：常用100mL注射器采集有機蒸汽樣品。采樣時，先用現(xiàn)場氣體抽洗2-3次，然后抽滿后密封。樣品存放時間不宜長，一般當天分析完。氣相色譜分析法常采用此法取樣。非甲烷總烴14.

1、注射器采樣

注：14.2、塑料袋采樣注：

1、應選不吸附、不滲漏，也不與樣氣中污染組分發(fā)生化學反應的塑料袋。

2、采樣時，先用二聯(lián)球打進現(xiàn)場氣體沖洗2-3次，再充滿樣氣，夾封進氣口，帶回實驗室盡快分析。CO15.2、塑料袋采樣注：15.3、采氣管采樣注：采樣時，打開兩端旋塞，用二聯(lián)球或抽氣泵接在管的一端，迅速抽進比采氣管容積大6-10倍的欲采氣體，使采氣管中原有氣體被完全置換出，關(guān)上旋塞，采氣管體積即為采氣體積。采氣管容積一般為100-1000mL。16.3、采氣管采樣注：采樣時，打開兩端旋塞，用二聯(lián)球或抽氣泵接在蘇馬罐采氣瓶示意圖4、真空瓶采樣

17.蘇馬罐采氣瓶示意圖4、真空瓶采樣

17.（二）、富集采樣法

適用：污染物質(zhì)濃度較低（ppm-ppb）。采樣時間一般較長，測得結(jié)果可代表采樣時段的平均濃度，更能反映大氣污染的真實情況。

采樣方法：

吸收管式溶液吸收法填充柱法濾料阻留法低溫冷凝法自然積集法18.（二）、富集采樣法采樣方法：18.2、填充柱阻留法（固體阻留法）

填充柱是用一根6-10cm長,內(nèi)徑3-5mm的玻璃管或塑料管,內(nèi)裝顆粒狀填充劑制成。采樣時，讓氣樣以一定流速通過填充柱，則欲測組分因吸附、溶解或化學反應而被阻留在填充劑上，達到濃縮采樣的目的。（吸附型填充柱、分配型填充柱、反應型填充柱）采樣后，通過加熱解吸，吹氣或溶劑洗脫，使被測組分從填充劑上釋放出來測定。

填充柱阻留法示意圖。。。。。。。抽氣泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡組分

空氣顆粒狀填充劑。。。。。。19.2、填充柱阻留法（固體阻留法）填充柱阻留法示意圖。。。。。。根據(jù)填充劑阻留作用的原理，可分為：

1）吸附型填充柱：顆粒狀固體吸附劑，如活性炭、硅膠、分子篩、氧化鋁等多孔性物質(zhì)，對氣體和蒸氣吸附力強。

2）分配型填充劑：表面涂有高沸點有機溶劑（如甘油異十三烷）的惰性多孔顆粒物，適于對蒸氣和氣溶膠態(tài)物質(zhì)的采集。

3）反應型填充柱：其填充柱是由惰性多孔顆粒物或纖維狀物表面涂漬能與被測組分發(fā)生化學反應的試劑制成。采樣后，將反應產(chǎn)物用適宜溶劑洗脫或加熱吹氣解吸下來進行分析。

20.根據(jù)填充劑阻留作用的原理，可分為：20.固體阻留法優(yōu)點：①用固體采樣管可以長時間采樣，測日平均或一段時間內(nèi)的平均濃度值；②只要選擇合適的固體填充劑，對氣態(tài)、蒸氣態(tài)和氣溶膠態(tài)物質(zhì)都有較高的富集效率；③濃縮在固體填充柱上的待測物質(zhì)比在吸收液中穩(wěn)定時間要長，有時可放置幾天或幾周也不發(fā)生變化。

具有廣闊發(fā)展前景的富集方法！21.固體阻留法優(yōu)點：21.將過濾材料（濾紙、濾膜等）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，稱量過濾材料上富集的顆粒物質(zhì)量，根據(jù)采樣體積，即可計算出空氣中顆粒物的濃度。常用濾料：

1、纖維狀濾料：如定量濾紙、玻璃纖維濾膜（紙）、氯乙烯濾膜等；

2、篩孔狀濾料：如微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜等。3、濾料阻留法22.將過濾材料（濾紙、濾膜等）放在采樣夾上顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖注：根據(jù)測定目的不同可選擇不同材質(zhì)的濾料。TSP和PM10等氣溶膠指標的分析多用玻璃纖維濾膜。見教材第161頁。23.顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖注：根據(jù)測定目的不同可選擇不低溫冷凝采樣裝置示意圖4、低溫冷凝法5、自然積集法

利用物質(zhì)的自然重力、空氣動力和濃差擴散作用采集大氣中的被測物質(zhì)，如自然降塵量、硫酸鹽化速率、氟化物等大氣樣品的采集。24.低溫冷凝采樣裝置示意圖4、低溫冷凝法5、自然積集法6、靜電沉降法7、擴散(或滲透)法：不需動力設(shè)備。（1）降塵試樣的采集優(yōu)點：不需動力設(shè)備，簡單易行，且采樣時間長，測定結(jié)果能較好反映大氣污染情況。干法濕法25.6、靜電沉降法（1）降塵試樣的采集優(yōu)點：不需動力設(shè)備，簡單易二、采樣儀器除富集采樣法中的擴散法和自然積集法不需動力外，空氣污染物監(jiān)測多采用動力采樣法，即需使用帶動力的采樣儀器，這些采樣儀器主要由收集器、流量計和采樣動力三部分組成。1、組成部分空氣流動方向樣品收集器流量測量裝置動力裝置（泵等）空氣排空26.二、采樣儀器除富集采樣法中的擴散法和自然積集氣體吸收管（瓶）示意圖（2）采樣氣體與吸收液的接觸面積27.氣體吸收管（瓶）示意圖（2）采樣氣體與吸收液的接觸面積27.（1）、收集器：如大氣吸收管（瓶）、填充柱、濾料、低溫冷凝采樣管等。

（2）、流量計：是測量氣體流量的儀器，流量是計算采集氣樣體積必知的參數(shù)。當用抽氣泵作抽氣動力時，通過流量計的讀數(shù)和采樣時間可以計算所采空氣的體積。

常用的流量計有：皂膜流量計、孔口流量計、轉(zhuǎn)子流量計。均需定期校正。28.（1）、收集器：如大氣吸收管（瓶）、填充柱、濾料、低溫冷凝采（3）、采樣動力

①、非電源抽氣動力：如注射器、連續(xù)式手抽氣筒、雙連球、水抽氣瓶等，適用于采樣時間不長，采氣量小，無市電供給的情況，用于采集氣體或蒸汽態(tài)樣品。

②、電力抽氣動力：在有電源的采樣現(xiàn)場，可采用各種電抽氣機和電抽氣泵為采樣動力，如吸塵器、真空泵、刮板泵、薄膜泵、電磁泵等。還可采用大氣采樣器、飄塵采樣器等專用采樣裝置采集大氣中氣態(tài)或蒸汽態(tài)物質(zhì)及顆粒物質(zhì)。

29.（3）、采樣動力29.（1）、收集器：如大氣吸收管（瓶）、填充柱、濾料、低溫冷凝采樣管等。

（2）、流量計：是測量氣體流量的儀器，流量是計算采集氣樣體積必知的參數(shù)。當用抽氣泵作抽氣動力時，通過流量計的讀數(shù)和采樣時間可以計算所采空氣的體積。

常用的流量計有：皂膜流量計、孔口流量計、轉(zhuǎn)子流量計。均需定期校正。30.（1）、收集器：如大氣吸收管（瓶）、填充柱、濾料、低溫冷凝采2、專用采樣器空氣采樣器示意圖131.2、專用采樣器空氣采樣器示意圖131.空氣采樣器示意圖232.空氣采樣器示意圖232.TSP采樣頭示意圖PM10采樣頭示意圖33.TSP采樣頭示意圖PM10采樣頭示意圖33.顆粒物采樣器示意圖34.顆粒物采樣器示意圖34.顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖注：根據(jù)測定目的不同可選擇不同材質(zhì)的濾料。TSP和PM10等氣溶膠指標的分析多用玻璃纖維濾膜。35.顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖注：根據(jù)測定目的不同可選擇不三、環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/Ｔ194-2005采樣１）打開采樣頭頂蓋，取出濾膜夾，用清潔干布擦掉采樣頭內(nèi)濾膜夾及濾膜支持網(wǎng)表面上的灰塵，將采樣濾膜毛面向上，平放在濾膜支持網(wǎng)上。同時核查濾膜編號，放上濾膜夾，擰緊螺絲，以不漏氣為宜，安好采樣頭頂蓋。啟動采樣器進行采樣。記錄采樣流量、開始采樣時間、溫度和壓力等參數(shù)。２）采樣結(jié)束后，取下濾膜夾，用鑷子輕輕夾住濾膜邊緣，取下樣品濾膜，并檢查在采樣過程中濾膜是否有破裂現(xiàn)象，或濾膜上塵的邊緣輪廓不清晰的現(xiàn)象。若有，則該樣品膜作廢，需重新采樣。確認無破裂后，將濾膜的采樣面向里對折兩次放入與樣品膜編號相同的濾膜袋（盒）中。記錄采樣結(jié)束時間、采樣流量、溫度和壓力等參數(shù)。36.三、環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/Ｔ194-200536采樣頻次和采樣時間對環(huán)境空氣中的TSP、PM10、Pb、Ｂ[a]Ｐ及氟化物，其采樣頻次及采