空气和废气监测 课件 环境空气中颗粒物的测定

任务3.5.1环境空气中颗粒物的测定空气和废气监测技术任务3.5.1环境空气中颗粒物的测定学习目标：1.掌握重量法测定颗粒物的方法原理；2.学会正确使用大气颗粒物采样器采样；3.

能测定气样中TSP、PM10、PM2.5的含量，并能规范测定操作要点；4.能判断并解决异常测定结果；5.

能够理论与实践相结合；6.具有环保意识和节约意识；7.具备认真负责、科学严谨、实事求是、团结协作的精神。（一）指标含义及测定意义

颗粒物也叫气溶胶状态污染物，指分散在空气中的粒径在0.002～100μm之间的液体、固体粒子或它们在气体介质中的悬浮体，是一个复杂的非均匀体系。

在空气监测中通常按粒径分为总悬浮颗粒物（TSP，粒径≤100μm）、颗粒物（PM10，粒径≤10μm）和细颗粒物（PM2.5，粒径≤2.5μm）。一、基本知识（一）指标含义及测定意义

空气中悬浮颗粒物不仅是严重危害人体健康的主要污染物，而且也是气态、液态污染物的载体，其成分复杂，并具特殊的理化特性及生物活性，是空气环境监测的重要部分，也是目前空气环境评价中通用的重要污染指标。一、基本知识（二）控制标准

《环境空气质量标准》（GB3095-2012）（2018修改单）规定的颗粒物各项指标限值见表3-7。（二）控制标准

《室内空气质量标准》（GB/T18883-2022）规定，可吸入颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5的24h平均限值分别为0.10mg/m3和0.05mg/m3。

另外，不同行业、不同地方对不同颗粒物的排放浓度也有不同规定，具体可查阅相关标准。（三）测定方法及原理1.

测定方法总悬浮颗粒物的测定-重量法（GB/T15432-1995）（2018年修改单）适用于大流量（1.1~1.7m3/min）或中流量（0.05~0.15m3/min）颗粒物采样器对空气中总悬浮颗粒物的测定，方法的检测限为0.001mg/m3。PM10和PM2.5的测定-重量法（HJ618-2011）（2018年修改单）适用于环境空气中PM10和PM2.5的手工测定，方法的检测限为0.010mg/m3。公共场所卫生检验方法第2部分：化学污染物（GB/T18204.2-2014）中规定，PM10的测定方法有滤膜称重法和光散射法，前者即为重量法，当采气体积为5m3时，最低检出浓度为0.01mg/m3。（三）测定方法及原理2.

重量法测定原理用重量法测定环境空气中的颗粒物，通过具有TSP、PM10或PM2.5切割特性的采样器，以恒速抽取一定体积空气，使空气中小于100μm、或小于10μm、或小于2.5μm的颗粒物被截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的重量差及采样体积，计算出TSP、PM10或PM2.5的质量浓度（mg/m3）。（四）所需仪器与用具（1）颗粒物采样器：带TSP、PM10或PM2.5切割器，并已经通过了流量计的校准。（2）X光看片机：用于检查滤膜有无缺损或异物。（3）打号机：用于在滤膜上打印编号。（4）滤膜：超细玻璃纤维滤膜、石英滤膜或聚氯乙烯、聚丙烯、混合纤维素等有机滤膜。（5）滤膜贮存袋及贮存盒。（6）分析天平：感量0.1mg或0.01mg。（7）恒温恒湿箱（室）：温度在（15～30）℃范围内可调，控温精度±1℃。相对湿度控制在（50±5）%。（8）干燥器：内盛变色硅胶。（9）气压计、温度计、镊子等。采样头分解图（五）标准滤膜准备用X光看片机检查滤膜，滤膜应边缘平整、厚薄均匀、无毛刺、无污染，不得有针孔或任何破损。将检查合格的滤膜放入恒温恒湿箱内（或天平室内的干燥器中），于15～30℃平衡24h，对很潮湿的滤膜延长平衡时间到48h，并在此平衡条件下取若干张滤膜，依次称重。每张滤膜称10次以上，称量要快，从干燥器取出至称量完毕控制在30s内，读数准确到0.1mg。平均值为该滤膜的原始质量，此为“标准滤膜”。（一）采样前准备1.滤膜贮存袋编号2.清洁滤膜称量

取两张“标准滤膜”称量，大流量称出的重量在原始质量的±5mg范围内，中流量和小流量称出的重量在原始质量的±0.5mg范围内。记录。3.滤膜检查与编号

取出称量合格的空白滤膜若干张，用X光看片机检查合格后，在滤膜光滑面的对角线上打印编号，平放入已编号的滤膜袋或盒内（滤膜与滤膜袋或贮存盒编号应一致）。4.采样器的流量校准5.其他准备

准备好其他仪器如气压计、温度计、记录表格、分析天平等。二、实训操作（二）采样1.

采样头安装

打开采样器外壳的顶盖，取出滤膜夹，用清洁干布擦去采样头及滤膜夹的灰尘，用镊子取出准备好的滤膜，“毛”面向上，对正，平放在采样夹的网托上，然后用密封垫压在滤料四周的边沿上，起密封作用。2.

采样器连接

将采样设备带到采样现场，将安装好的采样头（切割器）连接在采样器主机上，然后一同固定在三脚架上，并调节采样器进气嘴距地面的相对高度为1.5m。最后接通电源。3.

采样

开启采样器电源开关，调整采样器流量在正确的工作点进行采样，记录采样开始及结束时间、采样流量、气温和大气压等（表3-8）。若采样器有累计采样体积，采样结束后可直接记录。采样器的工作点流量QH：大流量采样器的工作点流量为1.05m3/min；中流量采样器的工作点流量为100L/min；小流量采样器的工作点流量为16.67L/min。（三）样品保存采样后，打开采样头，取下滤料夹，用镊子小心取下滤膜，将有尘面（采样面）两次对折，放在与它编号相同的滤膜袋内（或贮存盒内），并与记录表一起送交实验室。取滤膜时，如发现滤膜损坏，或滤膜上尘的边缘轮廓不清晰、滤膜安装歪斜（说明漏气），则本次采样作废，需重新采样。（四）样品测定将采样后的滤膜放在平衡室内（或干燥器中），按采样前空白滤膜控制的条件平衡24h（对于很湿的滤膜延长至48小时），迅速称重，30s内称完，将称量结果及有关参数记录于颗粒物浓度测定记录表中（表3-9）。称量时，大流量采样器滤膜称重精确到1mg，中流量采样器滤膜称重精确到0.1mg。（五）数据处理及结果表示1.

总悬浮颗粒物TSP的质量浓度：总悬浮物含量式中：t——累积采样时间，min；Qa——采样器工作点流量，m3/min；W0——采样前滤膜的重量，g；W1——采样后滤膜的重量，g；K——常数，大流量采样器K＝1×106；中流量采样器K＝1×109。计算结果保留3位有效数字。小数点后数字可保留到第2位。（五）数据处理及结果表示2.

颗粒物PM10和PM2.5的质量浓度：式中：ρ——PM10和PM2.5的质量浓度，mg/m3；

w1——空白滤膜（采样前）的重量，g；

w2——采样后滤膜的重量，g；

V——实际采样体积，m3。计算结果保留3位有效数字。小数点后数字可保留到第2位。（六）注意事项（1）每张滤膜均需检查，不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样。（2）称量不带衬纸的聚氯乙烯滤膜时，注意消除静电影响。（3）采样前后，滤膜称量应使用同一台天平。（4）要检查采样头是否漏气。（5）两台采样器安放在