大气监测-大气样品的采集方法和采样仪器

1、大气监测-大气样品的采集方法和采样仪器一、直接采样法条件：被测组分浓度较高，或监测方法灵敏度高，表达的是瞬时浓度。n注射器采样：当天分析n塑料袋采样：聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚酯袋，尽快分析n采气管采样：100-500ml管式玻璃容器n真空瓶采样：瓶内压力小于1.33KPa5/3/20223第三章第三节5/3/20224第三章第三节5/3/20225第三章第三节二、富集浓缩采样法条件：低浓度，更具代表性，表达采样时段的平均浓度。n溶液吸收法n填充柱阻留法n滤料阻留法n低温冷凝法n自然积集法5/3/20226第三章第三节1、溶液吸收法n原理：用抽气装置将欲测空气以一定流量抽入装有吸收液的吸收管（

2、瓶），使被测气态污染物溶入或与吸收液反应，然后对吸收液进行测定，根据测得结果及采样体积计算大气中污染物的浓度。5/3/20227第三章第三节n吸收管（瓶）： 气泡吸收管、冲击式吸收管、多孔筛板吸收管、玻璃筛板吸收瓶n吸收液： 常用有：水、水溶液、有机溶剂n吸收类型： 物理吸收：气体分子溶解于溶液 化学吸收：气体与吸收液反应5/3/20228第三章第三节5/3/20229第三章第三节n吸收液选择原则： 反应快，溶解度大； 稳定 吸收后用利于分析 吸收液毒性小，价格低，易于回收5/3/202210第三章第三节2、填充柱阻留法n原理：玻璃管或塑料管内装颗粒状填充剂，让气体以一定流速通过填充柱，欲测组

3、分被阻留在填充剂上，达到 浓缩采样目的。n气体与填充剂发生作用：吸附、溶解、化学反应5/3/202211第三章第三节n填充剂类型： 吸附型：活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球 分配型：涂高沸点有机溶剂的惰性多孔颗粒物 反应型：惰性多孔颗粒物、纤维状物表面能与被测组分发生化学反应试剂。5/3/202212第三章第三节3、滤料阻留法n原理：将过滤材料（滤纸、滤膜）放在采样夹上，用抽气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上，通过称量过滤材料上富集的颗粒物质量，而测定颗粒物浓度的方法。5/3/202213第三章第三节5/3/202214第三章第三节n常用滤料： 滤纸、玻璃纤维滤膜、过氯乙烯滤膜

4、、聚苯乙烯滤膜、微孔滤膜、核孔滤膜n影响采集效率因素： 滤料 采样速度：低速时细小颗粒物效率高 高速时大颗粒物效率高5/3/202215第三章第三节4、低温冷凝法n原理：当大气中某些沸点比较低的气态污染物质，通过低温填充柱时，因冷凝而凝结在采样管底部，从而达到富集的目的。n特点：效果好，采样量大，利于组分稳定，但空气中的水蒸气、二氧化碳、氧会干扰测定。5/3/202216第三章第三节5/3/202217第三章第三节5、自然积集法n原理：利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质。n降尘采集：n概念：大气中自然降落于地面的颗粒物。n湿法：在圆筒形玻璃缸中加入一定量的水。n干法

5、：不加水，用标准集尘器，利于尘自然降落其中。5/3/202218第三章第三节5/3/202219第三章第三节5/3/202220第三章第三节n硫酸盐化速率试样采集：n概念：排放到大气中的二氧化硫、硫化氢、硫酸蒸气等含硫污染物，经过一系列氧化演变和反应，最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾的过程称为硫酸盐化速率。n二氧化铅法n碱片法5/3/202221第三章第三节三、采样仪器n一般组成：n收集器(collector)：捕集大气中欲测物质的装置，如气体吸收管、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样管。n流量计(flow meter)：测量气体流量，如孔口流量计、转子流量计n采样动力：常用电动抽气泵(air

6、 pump)5/3/202222第三章第三节5/3/202223第三章第三节5/3/202224第三章第三节5/3/202225第三章第三节电磁流量计5/3/202226第三章第三节污水流量计5/3/202227第三章第三节n专用采样装置：由收集器、流量计、抽气泵及气样预处理、流量调节、自动定时控制等部件组装在一起。n大气采样器(air sampler)：气态和蒸气态物质n颗粒物采样器(particulate sampler)：TSP、IP(inhalable particles)5/3/202228第三章第三节5/3/202229第三章第三节5/3/202230第三章第三节5/3/20223

7、1第三章第三节5/3/202232第三章第三节恒温恒流大气连续采样仪5/3/202233第三章第三节空气采样器采样瓶5/3/202234第三章第三节大气综合采样器颗粒物采样气态污染物采样5/3/202235第三章第三节四、采样效率n定义：在规定的采样条件（如采样流量、污染物浓度范围、采样时间等）下所采集到的污染物量占其总量的百分数。5/3/202236第三章第三节n采集气态和蒸气态污染物质效率的评价方法：n绝对比较法：式中：C0-标准气体已知浓度； C1-被采集的污染物浓度；5/3/202237第三章第三节n相对比较法:式中：C1,C2,C3-第一、第二、第三个采样管中污染物的实测浓度； K大于905/3/202238第三章第三节n采集颗粒物效率的评价方法 用已知采样效率高的采样器同时采样比较；或用颗粒计数器测量进入滤料前后的空气中的颗粒数。5/3/202239第三章第三节六、大气中污染物浓度(concentration)表示方法与气体体积(volume)换算n浓度表