(环境监测)第五节颗粒物的测定

1、( (环境监测环境监测) )第五节颗粒第五节颗粒物的测定物的测定2、 中流量采样器中流量采样器 中流量采样法使中流量采样法使用 中 流 量 采 样 器用 中 流 量 采 样 器（5050150L/min150L/min），），所用滤膜直径较大流所用滤膜直径较大流量的小，采样和测定量的小，采样和测定方法同大流量法。方法同大流量法。 二、可吸入颗粒物二、可吸入颗粒物(PM10)的测定的测定 空气中粒径小于空气中粒径小于10m的颗粒物称为可吸入颗的颗粒物称为可吸入颗粒物，又称飘尘。常用粒物，又称飘尘。常用PM10表示。表示。 测定方法：重量法、压电晶体差频法、测定方法：重量法、压电晶体差频法、 射线

2、射线吸收法及光散射法。吸收法及光散射法。 重量法根据采样流量不同，分为大流量采样重量法根据采样流量不同，分为大流量采样法和小流量采样法。大流量法使用带有法和小流量采样法。大流量法使用带有10m10m以以上颗粒物切割器上颗粒物切割器( (惯性切割器、重力切割器惯性切割器、重力切割器) )的的大流量采样器采样。大流量采样器采样。1.大流量采样质量法大流量采样质量法 原理：原理：使一定体积的大气使一定体积的大气通过采样器，先将粒径大干通过采样器，先将粒径大干10m10m的颗粒物分离出去，小于的颗粒物分离出去，小于10m10m的颗粒物被收集在预先恒的颗粒物被收集在预先恒重的滤膜上，根据采样前后滤重的滤

3、膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可膜重量之差及采样体积，即可计算出飘尘的浓度。计算出飘尘的浓度。 注意事项：注意事项：使用时，应注意使用时，应注意定期清扫切割器内的颗粒物；定期清扫切割器内的颗粒物；采样时必须将采样头及入口各采样时必须将采样头及入口各部件旋紧，以免空气从旁侧进部件旋紧，以免空气从旁侧进入采样器造成测定误差。入采样器造成测定误差。分尘器或切割器（一）重量法（一）重量法2.2.小流量法小流量法 小流量法使用小流量采样器，小流量法使用小流量采样器，如我国推荐使用如我国推荐使用13L/min13L/min。使一定。使一定体积的空气通过具有分离和捕集装体积的空气通过具有分离和

4、捕集装置的采样器，首先将粒径大于置的采样器，首先将粒径大于10m10m的颗粒物阻留在撞击挡板的的颗粒物阻留在撞击挡板的入口挡板内，飘尘则通过入口挡板入口挡板内，飘尘则通过入口挡板被捕集在预先恒重的玻璃纤维滤膜被捕集在预先恒重的玻璃纤维滤膜上，根据采样前后的滤膜重量及采上，根据采样前后的滤膜重量及采样体积计算飘尘的浓度。滤膜还可样体积计算飘尘的浓度。滤膜还可供化学组分分析。供化学组分分析。 大气可吸入颗粒大气可吸入颗粒分割器（分割器（PM10-100PM10-100型）型）原理：原理： （二）压电晶体差频法（二）压电晶体差频法图图3.34 石英晶体石英晶体PM10测定仪工作原理测定仪工作原理注意

5、事项：注意事项：应注意定期应注意定期清洗石英谐振器。清洗石英谐振器。Af（三）光散射法（三）光散射法三、细颗粒物三、细颗粒物PM2.5的测定的测定 空气中粒径小于空气中粒径小于2.5m的细颗粒物又称为可入的细颗粒物又称为可入肺颗粒物，常用肺颗粒物，常用PM2.5表示。表示。 测定方法测定方法：重量法、：重量法、 射线吸收法、微量振荡射线吸收法、微量振荡天平法。天平法。 要可靠要可靠 、准确地采集到、准确地采集到 PM2 . 5 , 切割器至关重切割器至关重要。要。目前目前切割器切割器的类型主要有的类型主要有 3 种种 : 惯性冲击器惯性冲击器 , 虚虚拟冲击器和微粒捕捉器拟冲击器和微粒捕捉器

6、。四、降尘量及其组分的测定四、降尘量及其组分的测定 自然降尘简称降尘，系指大气中自然降落于地面上的自然降尘简称降尘，系指大气中自然降落于地面上的颗粒物，其粒径多在颗粒物，其粒径多在10m10m以上。以上。 自然降尘的能力虽主要决定于自身重量及粒度大小，自然降尘的能力虽主要决定于自身重量及粒度大小，但风力、降水、地形等自然因素也起着一定的作用，把自但风力、降水、地形等自然因素也起着一定的作用，把自然降尘和非自然降尘区分开是很困难的。然降尘和非自然降尘区分开是很困难的。 降尘是大气污染的参考性指标。在降尘的测定中，除降尘是大气污染的参考性指标。在降尘的测定中，除测定降尘量外，有时还需测定降尘中的可

7、燃性物质、水溶测定降尘量外，有时还需测定降尘中的可燃性物质、水溶性物质、非水溶性物质、灰分以及某些化学组分如硫酸盐、性物质、非水溶性物质、灰分以及某些化学组分如硫酸盐、硝酸盐、氯化物、焦油等。通过这些物质的测定，可以分硝酸盐、氯化物、焦油等。通过这些物质的测定，可以分析判断污染因子、污染范围和程度等。析判断污染因子、污染范围和程度等。1、自然降尘量的测定、自然降尘量的测定资料：景德镇自然降尘量曾达资料：景德镇自然降尘量曾达70多多t/(km2月月)（工业），大连市区自（工业），大连市区自然降尘均值是然降尘均值是43t/(km2月月)(沙尘暴沙尘暴)，丹阳市自然降尘是，丹阳市自然降尘是21.62

8、t/(km2月月)，桂林市年平均值约为桂林市年平均值约为8.36t/(km2月月) 。 采样结束后，剔除集尘器中的树叶、小虫等异物，其余采样结束后，剔除集尘器中的树叶、小虫等异物，其余部分定量转移至部分定量转移至1000mL1000mL烧杯中，加热蒸发浓缩至烧杯中，加热蒸发浓缩至101020mL20mL后，后，再转移至已恒重的磁坩埚中，用水冲洗粘附在烧杯壁上的尘再转移至已恒重的磁坩埚中，用水冲洗粘附在烧杯壁上的尘粒，并入瓷坩埚中，在电热板上蒸干后，于粒，并入瓷坩埚中，在电热板上蒸干后，于10510555烘箱内烘箱内烘至恒重，按下式计算降尘量。烘至恒重，按下式计算降尘量。首先要按照本章第二节介绍

9、的有关布点原则和采样方法进行布点采样。首先要按照本章第二节介绍的有关布点原则和采样方法进行布点采样。40121030)30/(降 尘tAmmmdkmta量2 2、其他物质的测定、其他物质的测定降尘是大气污染的参考性指标。降尘是大气污染的参考性指标。五、总悬浮颗粒物中主要组分的测定五、总悬浮颗粒物中主要组分的测定（一）某些金属元素和非金属化合物的测定（一）某些金属元素和非金属化合物的测定 颗粒物中常需测定的金属元素和非金属化合物颗粒物中常需测定的金属元素和非金属化合物有铍、铬、铅、铁、铜、锌、镉、镍、钴、锑、锰、有铍、铬、铅、铁、铜、锌、镉、镍、钴、锑、锰、砷、硒、硫酸根、硝酸根、氯化物等。它们

10、之中多砷、硒、硫酸根、硝酸根、氯化物等。它们之中多数含量很低，需选择灵敏度高的方法测定。数含量很低，需选择灵敏度高的方法测定。1.1.样品预处理方法样品预处理方法湿式消解法；湿式消解法； 干灰化法；干灰化法； 水浸取法。水浸取法。2.2.测定方法测定方法铍、六价铬、铁、砷、铍、六价铬、铁、砷、铅、铜、锌、镉、铬、锰、铅、铜、锌、镉、铬、锰、镍均可采用原子吸收分光镍均可采用原子吸收分光光度法测定光度法测定（二）有机化合物的测定（二）有机化合物的测定 六、空气质量指数计算六、空气质量指数计算 空气质量指数空气质量指数(AQI)是一种向社会公众公布的反是一种向社会公众公布的反映和评价空气质量状况的指

11、标。它将常规监测的映和评价空气质量状况的指标。它将常规监测的几种主要空气污染物浓度经过处理简化为单一的几种主要空气污染物浓度经过处理简化为单一的数值形式，分级表示空气质量和污染程度，具有数值形式，分级表示空气质量和污染程度，具有简明、直观和使用方便的优点。简明、直观和使用方便的优点。 AQI与原来发布的空气污染与原来发布的空气污染 指数（指数（API）有着）有着很大的区别。很大的区别。AQI分级计算参考的标准是新的环境分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准（空气质量标准（GB3095-2012），参与评价的污染），参与评价的污染物为物为SO2、NO2、PM10、 PM2.5、O3、CO等六项

12、；等六项； 而而API分级计算参考的标准是老的环境空气质量分级计算参考的标准是老的环境空气质量标准（标准（GB3095-1996），评价的污染物仅为），评价的污染物仅为SO2、NO2和和 PM10等三项（后增加到五项），且等三项（后增加到五项），且AQI采用采用分级限制标准更严。因此分级限制标准更严。因此AQI较较API监测的污染物指监测的污染物指标更多，其评价结果更加客观。标更多，其评价结果更加客观。AQI与原来发布的与原来发布的API有什么区别？有什么区别？ 某种污染物的分指数某种污染物的分指数(Ii)按下式计算：按下式计算： 式中：式中： i，Ii分别为第分别为第i种污染物的浓度值和污染

13、分指数值；种污染物的浓度值和污染分指数值； i,j，Ii,j 分别为第分别为第i种污染物在种污染物在j转折点的极限浓度值和污转折点的极限浓度值和污染分指数值染分指数值(查表查表3.8 )；i,j+1，Ii,j+1 分别为第分别为第i种污染物在种污染物在j+1转折点的浓度极限值和转折点的浓度极限值和污染分指数值。污染分指数值。 jijijijijijiiiIIII,1,.,1,)()()(空气质量指数（空气污染指数）的计算空气质量指数（空气污染指数）的计算表表3.8 空气污染指数分级浓度限值（旧）空气污染指数分级浓度限值（旧）污染指数污染物浓度/（mgm-3）APISO2(日平均)NO2(日平均

14、)PM10(日平均）TSP(日均值）CO(日平均)O3(8小时均值)500.0500.0800.0500.12050.1201000.1500.1200.1500.300100.2002000.8000.2800.2500.500600.4003001.6000.5650.4200.625900.8004002.1000.7500.5000.8751201.0005002.6200.9400.6001.0001501.200表表3.9 空气污染指数范围及相应的空气质量级别（旧）空气污染指数范围及相应的空气质量级别（旧）污染指污染指数数质量质量级别级别质量描质量描述述表征表征颜色颜色对健康的影响

15、对健康的影响建议采取的措施建议采取的措施050优优绿绿可正常活动可正常活动51100良良蓝蓝可正常活动可正常活动101200轻污染轻污染黄黄长期接触，易感人群症状长期接触，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出有轻度加剧，健康人群出现刺激症状现刺激症状心脏病和呼吸系统心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体疾病患者应减少体力消耗和户外运动力消耗和户外运动201300中污染中污染红红一定时间接触后，心脏病一定时间接触后，心脏病和肺病患者症状显著加剧和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康，运动耐受力降低，健康人群普遍出现症状人群普遍出现症状老年人和心脏病、老年人和心脏病、肺病患者应留在室肺病患者应留在室

16、内，并减少体力消内，并减少体力消耗耗300重污染重污染黑黑健康人运动耐受力降低，健康人运动耐受力降低，明显强烈症状，提前出现明显强烈症状，提前出现某些疾病某些疾病老年人和病人应留老年人和病人应留在室内，避免体力在室内，避免体力消耗，一般人群应消耗，一般人群应避免户外活动避免户外活动最近最近10天南京空气质量日报天南京空气质量日报 最近最近10天南京空气质量日报天南京空气质量日报 酸雨区面积约占国土面积的酸雨区面积约占国土面积的30%30%大气降水监测的目的大气降水监测的目的 了解在降雨了解在降雨( (雪雪) )过程中从大气中沉降到地球表面的过程中从大气中沉降到地球表面的沉降物的主要组成性质及有

17、关组分的含量。为分析大沉降物的主要组成性质及有关组分的含量。为分析大气污染状况和提出控制污染途径、方法提供基础资料气污染状况和提出控制污染途径、方法提供基础资料和依据。特别是酸雨对土壤、森林和湖泊等生态系统和依据。特别是酸雨对土壤、森林和湖泊等生态系统的潜在危害及对器物、材料的腐蚀作用，在科学界和的潜在危害及对器物、材料的腐蚀作用，在科学界和社会上已引起极大地关注，为此，各国都加强了降水社会上已引起极大地关注，为此，各国都加强了降水监测工作。监测工作。 1）采用点数目确定）采用点数目确定 降水采样点的设置数目应视区域具体情况确定。降水采样点的设置数目应视区域具体情况确定。我国技术规范中规定：我

18、国技术规范中规定： （1 1）人口）人口5050万以上的城市布万以上的城市布三个三个采样点。采样点。（2 2）人口）人口5050万以下的城市布万以下的城市布两个两个点。点。采样点位置要兼顾城市、农村或清洁对照区。采样点位置要兼顾城市、农村或清洁对照区。 一、大气降水采样一、大气降水采样 1. 采样点的布设采样点的布设2）采样点的选择）采样点的选择 采样地点选择：采样采样地点选择：采样点设置位置应考虑区域的点设置位置应考虑区域的环境特点，如地形、气象、环境特点，如地形、气象、工农业分布等。采样点应工农业分布等。采样点应尽可能避开排放酸碱物质尽可能避开排放酸碱物质和粉尘的局部污染源、主和粉尘的局部

19、污染源、主要街道交通污染源的影响，要街道交通污染源的影响，四周应无遮挡雨、雪的高四周应无遮挡雨、雪的高大树木或建筑物。大树木或建筑物。采集雨水采集雨水 二、样品的采集二、样品的采集自动雨量采样器自动雨量采样器 采集雨水使用聚乙烯塑料桶或玻璃采集雨水使用聚乙烯塑料桶或玻璃缸，其上口直径为缸，其上口直径为40cm40cm，高为，高为20cm20cm，也，也可采用自动采样器。它是一种分段连续可采用自动采样器。它是一种分段连续自动采集雨水的采样器。将足够数量的自动采集雨水的采样器。将足够数量的容积相同的采水瓶并行排列，当第一个容积相同的采水瓶并行排列，当第一个瓶子装满后，则自动关闭，雨水继续流瓶子装满

20、后，则自动关闭，雨水继续流入第二、第三个瓶子等。例如，在一次入第二、第三个瓶子等。例如，在一次性降雨中，每性降雨中，每lmmlmm降雨量收集降雨量收集l00mLl00mL雨水，雨水，共收集三瓶，以后的雨水再收集在一起。共收集三瓶，以后的雨水再收集在一起。大气降水自动采样仪器大气降水自动采样仪器 该仪器全部采用不锈钢制作，滑板平移开该仪器全部采用不锈钢制作，滑板平移开（门）关（门）结构，能适应露天作业的任（门）关（门）结构，能适应露天作业的任何恶劣气象环境。何恶劣气象环境。 独特的雨水探头，解决了由于水的表面独特的雨水探头，解决了由于水的表面张力，以及金属片上可能存在的油污等原因张力，以及金属片

21、上可能存在的油污等原因致使雨滴长时间滞留在两个金属片之间而产致使雨滴长时间滞留在两个金属片之间而产生的误动作。生的误动作。 该仪器的设计充分考虑了所采水样的真该仪器的设计充分考虑了所采水样的真实性和化学稳定性。考虑到科研需要，水样实性和化学稳定性。考虑到科研需要，水样采集系统设置了过滤装置，将较大颗粒物采集系统设置了过滤装置，将较大颗粒物（酸性或碱性氧化物颗粒）过滤。避免其进（酸性或碱性氧化物颗粒）过滤。避免其进入水中与水所产生的化学反应。而采水系统入水中与水所产生的化学反应。而采水系统的密封性能，大大减轻了形成酸雨的主要物的密封性能，大大减轻了形成酸雨的主要物质（质（SOSO2 2）的挥发。

22、使测得的降水的）的挥发。使测得的降水的pHpH更真实。更真实。 采集雪水用口径为采集雪水用口径为50cm50cm以上，高度不低于以上，高度不低于50cm50cm的聚乙烯塑料容器。的聚乙烯塑料容器。 采样器通过红外探测仪能对湿汽（小雨、采样器通过红外探测仪能对湿汽（小雨、大雾、小雪等）感应，超过一定值后在大雾、小雪等）感应，超过一定值后在2020秒内秒内打开盖子，反之，当湿度低于某个值时，盖子打开盖子，反之，当湿度低于某个值时，盖子在在2 2分钟内关闭，使容器尽可能少暴露在干空气分钟内关闭，使容器尽可能少暴露在干空气中，尽可能减少误差。中，尽可能减少误差。 从每次降雨从每次降雨( (雪雪) )开

23、始，要采集全过程开始，要采集全过程( (开始到结开始到结束束) )雨雨( (雪雪) )样。如遇连续几天降雨样。如遇连续几天降雨( (雪雪) )，每天上，每天上午午8:008:00开始，连续采集开始，连续采集24 h24 h为一次样。为一次样。 采样器应高于基础面采样器应高于基础面1.2m1.2m以上。以上。 样品采集后，应贴上标签，编好号，记录采样地样品采集后，应贴上标签，编好号，记录采样地点、日期、采样起止时间、雨量等。点、日期、采样起止时间、雨量等。2）采样方法）采样方法3）水样的保存）水样的保存采样后应尽快测定；如需要保存，一般不主采样后应尽快测定；如需要保存，一般不主张添加保存剂，水样密封后放于冰箱中。张添加保存剂，水样密封后放于冰箱中。 三、降水组分的测定三、降水组分的测定 监测项目应根据监测目的确定。监测项目应根据监测目的确定。 I I级测点为：级测点为：pHpH、电导率、钾离子、钠离子、电导率、钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、铵离子、硫