气溶胶总放测试的分析
能力验证样品中总α_和总β_放射性的测定
第43卷第2期(总第254期)辐射防护通讯2023年4月•经验交流•能力验证样品中总α和总β放射性的测定马秀凤,张馨蕊,杜娟,李建杰(北京市核与辐射安全中心,北京,100089)摘㊀要㊀为提高低水平放射性测量水平,以保证监测数据的准确性和可靠性,参加了2021年中国辐射防护研究院组织的能力验证活动㊂厚源法分别以241Am粉末㊁90Sr/90Y粉末为标准源,测定水样㊁气溶胶中总α和总β放射性㊂相对比较法分别以241Am标准溶液㊁90Sr/90Y标准溶液为标准源,测定水样中总α和总β放射性㊂结果表明,厚源法测量结果的相对偏差和Z值分别在4.2%~18.8%㊁-0.42~0.95;相对比较法测量结果的相对偏差和Z值分别在3.7%~14.4%㊁-0.13~0.72㊂评定结果全部为 满意 ㊂关键词:㊀能力验证;总α和总β放射性;厚源法;相对比较法中图分类号:X830.5文献标识码:A文章编号:1004-6356(2023)02-0020-050㊀引言㊀㊀RB/T214 2017‘检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求“要求:检验检测机构应建立和保持监控结果有效性的程序[1]㊂参加能力验证对测试方法不做强制,只对测试结果进行评价,是一种非常有效的外部质量控制手段㊂它不仅可以确定和监控检测实验室的数据质量,也可有效识别实验室存在的质控问题㊂为提高低水平放射性测量水平,保证监测数据的准确性和可靠性,本实验室参加了2021年中国辐射防护研究院组织的总α和总β放射性能力验证㊂环境介质中的总α和总β放射性测量一般来说给出的结果快㊁成本低,对大量放射性监测样品能起到快速筛选的作用,不仅节省时间,也节省大量人力和物力,还可以为辐射环境污染状况评估㊁防护行动决策等提供可靠的信息,所以目前仍是放射性监测手段之一㊂关于样品的总放射性测量,可按待测样品的厚度分为薄样法㊁中层法㊁厚源法和相对比较法㊂薄样法探测限高㊁样品厚度不易控制;中层法需进行自吸收修正,过程繁琐,因而目前使用较多的是厚源法和相对比较法[2-3]㊂本文采用厚源法和相对比较法,对2021年中国辐射防护研究院提供的能力验证样品中总α和总β放射性测量进行了分析探讨㊁经验总结㊂1㊀试验内容1.1㊀样品本实验室共收到4个样品,01㊁02号为加入3%硝酸酸化的掺标水样,分析项目分别为总α㊁总β放射性;03㊁04号为气溶胶滤膜,材质为光泽纸,掺标物质分别为241Am㊁90Sr/90Y标准溶液,分析项目分别为总α㊁总β放射性㊂1.2㊀设备仪器监测仪器采用Berthold公司的LB770低本底α/β测量仪,单位面积本底计数率:αɤ0.0066 min-1㊃cm-2,βɤ0.39min-1㊃cm-2;电镀源探测效率:αȡ70%(241Am),βȡ40%(90Sr/90Y)㊂1.3㊀方法样品前处理,制样测量参照HJ898 2017‘水质总α放射性的测定厚源法“[4]㊁HJ899 2017‘水质总β放射性的测定厚源法“[5]进行㊂1.3.1㊀厚源法制备样品㊀㊀厚源法根据不同直径的测量盘,当铺盘厚度达到放射性射线的有效饱和厚度时,对应的取样02㊀收稿日期:2022-08-25作者简介:马秀凤(1988 ),女,2011年本科毕业于聊城大学分析化学专业,2014年硕士研究生毕业于中国原子能科学研究院分析化学专业,从事辐射环境监测与评价工作,高级工程师㊂E-mail:imaxiufeng@量为铺盘量的 最小取样量 ,如果有效饱和厚度测量有困难,可直接按0.1A mg(A为测量盘的面积,mm2)计算㊂本实验所用测量盘为ϕ60mm,因此铺盘量约为300mg㊂(1)空白试样的制备㊀取适量无水硫酸钙,置于电热恒温干燥箱内,105ħ下烘30min,在干燥器中冷却至室温㊂准确称取(300ʃ10)mg无水硫酸钙,于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成空白试样㊂(2)标准源的制备㊀取适量241Am标准粉末源(10.4Bq/g),置于电热恒温干燥箱内,105ħ下烘30min,在干燥器中冷却至室温㊂准确称取6份(300ʃ10)mg粉末到ϕ60mm不锈钢样品盘中铺平,制成α标准源㊂取2.5g无水硫酸钙,放入200mL烧杯中㊂加入10mL热硝酸(8.0mol/L),搅拌并加入热水至100mL以溶解固态盐,将此溶液转到已经恒重的200mL蒸发皿中,加入250μL90Sr/90Y标准溶液(83.7Bq/mL),搅拌均匀并置于恒温电热板上加热至溶液蒸干,然后在(350ʃ10)ħ的电阻炉内灼烧1h,取出置于干燥器内冷却后称重㊂用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量6份(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘中铺平,制成β标准源㊂(3)样品源的制备㊀在100mL蒸发皿中加入10.0mL01号样品,再加入约350mg无水硫酸钙,搅拌均匀并置于恒温电热板上加热至溶液蒸干,然后在(350ʃ10)ħ的电阻炉内灼烧1h,取出置于干燥器内冷却后称重㊂用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成样品源㊂重复实验2组㊂02号样品按相同步骤制样㊂将03号样品滤膜折叠,放入坩埚中,置于电热板上缓慢加热,炭化㊂将坩埚移入电阻炉中,在(350ʃ10)ħ下灼烧1h㊂取出置于干燥器内冷却后称重,用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成样品源㊂04号样品按相同步骤制样㊂1.3.2㊀相对比较法制备样品[3]㊀㊀在2个100mL蒸发皿中分别加入30.0mL 01号样品,第2个蒸发皿加入125μL241Am标准溶液(5.21Bq/mL),将溶液充分搅拌均匀,再在每个蒸发皿中加入约350mg无水硫酸钙,搅拌均匀并置于恒温电热板上加热至溶液蒸干,然后在(350ʃ10)ħ的电阻炉内灼烧1h,取出置于干燥器内冷却后称重㊂用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成样品源㊂在2个100mL蒸发皿中分别加入30.0mL 02号样品,第2个蒸发皿加入400μL90Sr/90Y (0.837Bq/mL)标准溶液,将溶液充分搅拌均匀,再在每个蒸发皿中加入约350mg无水硫酸钙,搅拌均匀并置于恒温电热板上加热至溶液蒸干,然后在(350ʃ10)ħ的电阻炉内灼烧1h㊂取出置于干燥器内冷却后称重㊂用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成样品源㊂1.3.3㊀分析步骤㊀㊀(1)仪器本底的测定㊀取未使用过㊁无污染的不锈钢样品盘,洗涤后用酒精浸泡1h,取出㊁烘干,置于低本底α/β测量仪上连续测量总α㊁总β本底计数率24h㊂(2)空白试样的测定㊀将空白试样置于低本底α/β测量仪上连续测量总α㊁总β计数率24h㊂(3)仪器探测效率的测定㊀将标准源置于低本底α/β测量仪上连续测量总α㊁总β计数率24h㊂(4)样品源的测定㊀将01~04号样品源置于低本底α/β测量仪上连续测量总α㊁总β计数率24h㊂1.4㊀结果处理1.4.1㊀探测效率㊀㊀探测效率按照式(1)计算:ε=R s-R0a sˑm s(1)式中,ε为探测效率,Bq-1㊃s-1;R s为α或β标准粉末源的总α或总β计数率,s-1;R0为总α或总β本底计数率,s-1;a s为α或β标准粉末源的活度浓度,Bq/g;m s为α或β标准粉末源的质量,g㊂1.4.2㊀总α㊁总β放射性活度浓度㊀㊀厚源法水样中总α㊁总β放射性按照文献[4-5]计算㊂相对比较法水样中总α㊁总β放射性按照式(2)计算:12能力验证样品中总α和总β放射性的测定㊀马秀凤C=R x-R0R sx-R xˑC sˑV s Vˑ1000(2)式中,C为水样的总α或总β放射性活度浓度, Bq/L;R x为样品源的总α或总β计数率,s-1;R sx 为加标样品源的总α或总β计数率,s-1;C s为α或β标准溶液的活度浓度,Bq/mL;V s为α或β标准溶液的体积,mL;V为水样体积,mL;其余符号同前㊂气溶胶中总α㊁总β放射性按照式(3)计算:A=R x-R0R s-R0ˑa sˑM(3)式中,A为气溶胶的总α或总β放射性活度,Bq; M为气溶胶膜灼烧后的总残渣质量,g;其余符号同前㊂1.5㊀不确定度评定样品中总α㊁总β放射性测量标准不确定度μ来源于仪器统计计数μ1㊁标准物质刻度μ2,样品源制备μ3和样品体积μ4,μ3和μ4很小,可忽略不计㊂μ1按照式(4)计算:μ1=R xt x+R0t0R x-R0(4)式中,t x㊁t0分别为样品源和本底的测量时间,s;其余符号同前㊂μ2由标准物质证书查得㊂因此,样品中总α㊁总β放射性测量扩展不确定度U(k为包含因子,k=1)按照式(5)计算:U=kμ=μ21+μ22(5) 1.6㊀质量控制工作人员进行统一培训,测量分析人员持证上岗㊂标准源定期进行校准㊁期间核查㊂分析仪器定期进行检定,并定期做本底㊁效率测量和泊松分布检验㊂1.7㊀评定方法组织机构指定了结果评定方法㊂对于水样中总α㊁总β放射性,气溶胶样品中总α㊁总β放射性,根据式(6)计算相对偏差:E r=|X i-A|Aˑ100%(6)式中,E r为测量结果的相对标准偏差;X i为测试样品的测量值,A为测试样品的指定值㊂最后根据能力统计量Z值对测量结果进行评定:Z=X i-Aσ(7)式中,σ为能力评定标准差,其余符号同前㊂若|Z|ɤ2,结果满意;2<|Z|<3,结果有问题;|Z|ȡ3,结果不满意㊂2㊀结果与讨论2.1㊀仪器参数测定LB770低本底α/β测量仪为流气式正比计数管探测器,可同时测量10个样品,10个通道空盘总α计数率在0.0022s-1~0.0032s-1之间,比空白样品计数率0.00044s-1~0.00061s-1大近一个数量级,总β计数率在0.0682s-1~0.0919s-1之间,与空白样品计数率0.0576s-1~0.0619s-1差别不大,主要原因一方面是由于空白样品无水硫酸钙为优级纯,放射性比托盘衬底更低,另一方面是由于α粒子射程短,样品源对其有一定的屏蔽和吸收作用,而β粒子虽然有一定的自吸收,但其射程较长,普通材料对其发射的影响较小[6-7]㊂本实验以空白样品计数率作为本底计数率㊂10个通道对α放射性(对241Am)探测效率在0.0712~0.0732Bq-1㊃s-1之间,β放射性(对90Sr/90Y)探测效率在0.3914~0.4023Bq-1㊃s-1之间,与文献报道的同类型仪器性能差别不大[8]㊂由于各通道的探测效率有所区别,计算结果应用相应通道的探测效率㊂2.2㊀测量结果比对分析2.2.1㊀厚源法结果分析㊀㊀用厚源法测量,结果见表1和表2㊂由表1可知,厚源法得出气溶胶中总α㊁总β放射性测量结果与指定值的E r分别为5.3%㊁4.2%,Z值分别为-0.42㊁0.18㊂因此,最终评定结果为 满意 ㊂气溶胶中总α㊁总β放射性结果与指定值比较接近,E r<6%㊂水中总α㊁总β放射性测量结果与指定值的相对偏差分别为10.7%㊁18.8%,Z值分别为0.37㊁0.95㊂因此,最终评定结果为 满意 ㊂一般情况下,在样品测量时,应尽量选择与待测样品中可能存在的放射性核素类型㊁能量相近的标准 22辐射防护通讯㊀2023年4月第43卷第2期㊀㊀㊀表1㊀气溶胶总α和总β放射性评定结果样品序号分析项目指定值A(Bq)指定值不确定度U A(%)(k=1)灰样重M(g)铺盘量m(mg)测量值X i(Bq)1组2组1组2组均值测量值不确定度U x(%)(k=1)相对偏差E r(%)Z值03总α252 1.61 1.7818301.0301.9243235239 3.4 5.3-0.42 04总β142 2.73 1.7872301.9301.8149147148 3.4 4.20.18表2㊀水样总α和总β放射性评定结果样品序号分析项目指定值A(Bq/L)指定值不确定度U A(%)(k=1)测量值X i(Bq/L)1组2组均值测量值不确定度U x(%)(k=1)相对偏差E r(%)Z值01总α 5.360.35 5.79 6.07 5.93 6.310.70.37 02总β 5.760.91 6.017.68 6.85 6.918.80.95源㊂水中总β放射性结果的E r>15%,分析其原因,一方面是组织机构使用的掺标放射性核素为40K,本实验室条件下,低本底α/β测量仪对40K探测效率均值为0.47(Bq-1㊃s-1),对90Sr/90Y的探测效率均值为0.40(Bq-1㊃s-1),本次实验使用的放射性核素为90Sr/90Y,由此得出的总β放射性结果偏高㊂另一方面90Sr/90Y标准粉末源为自制,均匀性等存在偏差,粒子的吸收和散射等情况不一样,也会导致相应的偏差较大㊂气溶胶样品信息中告知其掺标放射性核素,因此只要选择同样的放射性核素对仪器进行效率刻度,就可以获得满意的结果㊂2.2.2㊀相对比较法结果分析㊀㊀㊀用相对比较法进行测量,结果见表3㊂表3㊀样品总α和总β放射性评定结果样品序号分析项目测量值X i(Bq/L)测量值不确定度U x(%)(k=1)相对偏差E r(%)Z值01总α 5.16 3.6 3.7-0.13 02总β 6.59 3.214.40.72㊀㊀由表3可知,相对比较法得出水中总α㊁总β放射性测量结果与指定值的相对偏差分别为3.7%㊁14.4%,Z值分别为-0.13㊁0.72㊂因此,最终评定结果为 满意 ㊂水中总α放射性测量结果与指定值极为接近,E r<4%,比厚源法的准确度提高了2倍㊂总β放射性测量结果的准确度比厚源法提高了4.4%,但是与指定值的相对偏差还是接近15%,由此印证了掺标物质不是90Sr/90Y㊂由于气溶胶样品灰化后为固体粉末状,可被硝酸降解,无法加入标准溶液;若加入标准粉末,无法保证混合的均匀性,因此气溶胶样品未使用相对比较法㊂无论是厚源法还是相对比较法,相比于指定值,测量值的不确定度都较大,特别是水中总α㊁总β放射性,测量值不确定度明显高于组织机构所给的指定值不确定度㊂此外,水中测量值不确定度明显比气溶胶样品的高,这主要是由于水中的总α㊁总β放射性水平低,而测量时采用了相同的测量时间,因此,计数误差大,从而造成其不确定度较大㊂3㊀结论㊀㊀本次能力验证涵盖了本实验室总放射性日常工作的大部分内容,取得了较好的结果㊂但是目前还存在一些不足㊂水质总放射性分析方法已经很成熟,但其它介质如气溶胶㊁沉降物㊁生物等都没有相应的标准方法,皆参照水质的前处理执行㊂对于含单一核素的样品,得出的结果差别不大,而对于实际的环境样品来说,核素的种类多且未知,气溶胶㊁沉降物等密度不同,使用单一标准物质基质(硫酸钙或者氯化钾),将影响探测效率的准确性㊂在以后的工作中应购置相应基质的标准物质㊂低本底α/β测量仪无核素鉴别能力,导致总β标准源选取的不同引入较大的误差㊂今后可借助液闪谱仪进行核素识别再选取标准源,或直接用液闪分析㊂对于有γ射线的核素,还可借助γ 32能力验证样品中总α和总β放射性的测定㊀马秀凤谱仪进行分析㊂厚源法分析水样没有加入示踪核素来确定制样回收率,默认100%回收得出测量结果的准确性存在一定风险㊂长流程可能有所损失造成负偏差,或引入杂质造成正偏差㊂在后续的工作中每一批次的样品应随机抽取10%~20%(向上取整)进行加标回收率测定㊂本次能力验证使实验室识别存在的问题并启动改进措施,建立测量方法的有效性和可比性㊂结果表明,本实验室低本底α/β测量仪系统的质量保证和质量控制是完善和有效的,测量分析方法㊁数据处理方法也是可靠的㊂参考文献:[1]中国国家认证认可监督管理委员会.检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求:RB/T 214 2017[S].北京:中国标准出版社,2018. [2]International Organization for Standardization.Waterquality-gross alpha and gross beta activity-test method using thin source deposit:ISO10704:2019[S].ISO: Switzerland,2019.[3]潘自强.电离辐射环境监测与评价[M].北京:原子能出版社,2007:296-306.[4]环境保护部.水质总α放射性的测定厚源法:HJ 898 2017[S].北京:中国环境科学出版社,2018.[5]环境保护部.水质总β放射性的测定厚源法:HJ 899 2017[S].北京:中国环境科学出版社,2018.[6]格日勒满达呼,哈日巴拉,许潇,等.探讨串道现象对饮用水中的总放射性测量结果的影响[J].中华放射医学与防护杂志,2014,34(10):780-782.[7]张耀玲,赵峰,吴梅桂,等.IAEA2008年国际比对水体样品中总α/β放射性分析[J].核化学与放射化学,2011,33(1):42-47.[8]王利华,陆照,沈乐园.厚源法测量水中总α放射性[J].环境监测管理与技术,2019,31(4):43-45+ 56.Determination of Grossαand GrossβRadioactivity in ProficiencyTest SamplesMa Xiufeng,Zhang Xinrui,Du Juan,Li Jianjie(Beijing Nuclear and Radiation Safety Center,Beijing,100089) Abstract㊀To improve the measurement efficiency of low-level radioactivity and to ensure the accuracy and reliability of monitoring data,the authors participated in the proficiency test organized by China Insti-tute for Radiation Protection in2021.Thick source method with241Am powder and90Sr/90Y powder as standard sources was used for determination of grossαand grossβradioactivity in water and aerosol sam-ples.Relative comparison method with241Am solution and90Sr/90Y solution as standard sources was used for the determination of grossαand grossβradioactivity in water samples.Results showed that the rela-tive deviation and Z-score of thick source method were4.2%-18.8%and-0.42to0.95,respectively; while the values of relative comparison method were3.7%-14.4%and-0.13to0.72,respectively. The evaluation result was satisfactory for both methods.The quality assurance and quality control of low-levelα/βradioactivity measurement system in our laboratory are satisfactory and effective.The radio-activity measurement methods and data processing methods are reliable.Key words:㊀Proficiency test;Grossαandβradioactivity;Thick source;Relative comparison(责任编辑:杜晓丽)42辐射防护通讯㊀2023年4月第43卷第2期。
气溶胶检测报告
气溶胶检测报告概述本文旨在介绍气溶胶检测报告的相关内容。
气溶胶是一种在空气中悬浮的微小颗粒物质，包括固体和液体颗粒。
通过对气溶胶的检测，我们可以了解空气中的颗粒物浓度和组成，进而评估空气质量和可能的健康风险。
检测方法气溶胶的检测可以采用多种方法，包括：1.重量法：通过称量收集在滤纸或其他基质上的颗粒物，计算颗粒物的质量。
这种方法适用于大颗粒物的测量。
2.光学法：利用光学原理测量颗粒物的散射或吸收特性，推算出颗粒物的浓度。
常见的光学方法包括激光粒度仪和光散射计。
3.电学法：通过电场或电导测量颗粒物在电场中的响应，从而推算出颗粒物的浓度。
电学法常用于细颗粒物的测量。
实验步骤进行气溶胶检测的实验步骤如下：1.准备实验室环境：确保实验室内的空气清洁，并配备必要的实验设备和仪器。
2.选择适当的检测方法：根据需要测量的颗粒物类型和浓度范围，选择合适的检测方法和设备。
3.校准仪器：对所选的检测设备进行校准，以确保测量结果的准确性。
4.设置采样点：在待检测区域设置适当的采样点，以获取代表性的样本。
根据实际情况确定采样时间和频率。
5.采集样本：使用选定的检测设备，在采样点进行颗粒物的采集。
要确保采样装置与环境隔离，以避免外部干扰。
6.处理样本：根据所选的检测方法，对采集到的样本进行处理和测量。
根据实验需求，可以进行颗粒物的分级或组成分析。
7.数据分析与报告：根据测量结果，进行数据分析和统计，生成气溶胶检测报告。
报告应包含颗粒物浓度、组成、采样点信息等。
应用领域气溶胶检测在多个领域具有重要的应用价值，包括：1.环境监测：用于评估大气中颗粒物的浓度和来源，了解空气质量和污染程度，以制定相应的环境保护措施。
2.室内空气质量：用于评估室内空气中的颗粒物含量，确定室内环境的清洁程度，保障居民的健康。
3.职业卫生：用于监测工作场所空气中的颗粒物，评估职业病危害风险，制定职业健康管理策略。
4.制药行业：用于监测制药过程中的颗粒物污染，确保产品质量和生产环境的洁净度。
卷烟烟气气溶胶颗粒实时观测分析
图 1 观测系统结构示意图
试验设计光学通道为 215 cm ×015 cm ×012 cm ,容 积为 0125 cm3 。以载玻片为基底 ,两侧有 012 cm 高支 撑架 ,粘结基底和支撑架 ,再覆上盖玻片 ,密封通道边 缘 ,其结构见图 2 。采样时盖玻片内表面均匀涂一薄 层甘油 ,以固定沉降的烟气颗粒和减小部分沉降颗粒 扩散产生的变形 。
21
113 采样操作条件 显微镜放大倍数为 16 ×40 倍 ,CCD 数码相机采用
3 倍光学变焦时 ,放大倍数约为 1920 倍 ,CCD 视场范 围为 133μm ×100μm。在烟支长度 (即采样点距滤嘴 的距离) 分别为 50 mm、35 mm、20 mm时开始采样 ,大气 采样器流速度为 1 L/ min ,使用 CCD 数码相机 (快门速 度 1/ 2000 s ,AVI(Motion J PEG) 视频格式 ,30 帧/ s ,尺寸 为 640 ×480 象素) 捕捉光学通道内主流烟气气溶胶颗 粒的状态 。 114 图像处理与统计分析
22 图 4 中 (a) 图 ,图中实心黑点为烟气气溶胶颗粒 。
中国烟草学报 2007 年 12 月 第 13 卷 第 6 期
图 5 012μm 核孔膜的 SEM 图
213 样品分析结果 21311 卷烟烟气气溶胶颗粒粒径分布
自组装观测系统上 ,20 mm 醋纤滤嘴的卷烟 ,烟支 长 20 mm ,采集主流烟气气溶胶颗粒的分布状态图 ,经 图像处理和统计分析 ,得到主流烟气气溶胶颗粒粒度 分布范围 ,如图 6 。图中主流烟气气溶胶颗粒分布于 011～215μm 之间 ,但由于光学显微镜的局限性 ,无法 观测小于 011μm 的颗粒 ,其中 112μm 左右颗粒所占 比例最大 。
气溶胶监测研究进展
气溶胶监测研究进展
一、绪论
本文将分述近年来国内外大气溶胶监测的研究现状及开展的相关工作，主要涉及大气溶胶的测量技术、分析方法和溶胶模拟和模型研究，以期为
大气溶胶控制和管理工作提供技术支持。
二、大气溶胶检测技术
1、紫外法
紫外法是一种检测大气溶胶浓度的简单快捷的方法，可以快速有效地
测量大气中悬浮颗粒物（PM2.5）的浓度。
紫外光通过空气中的粒子时，
由于内外表面折射率的差异而失去一部分能量，从而发生散射，通过检测
空气中散射的紫外光强度，可以估计大气中PM2.5的浓度。
2、颗粒物质传感器
颗粒物质传感器（PM sensor）是一种集成的微纳型传感器，它以微
电子技术为基础，可直接测量和检测大气中PM的浓度。
PM传感器非常适
合在户外使用，具有大尺寸、重量轻、灵敏度高和高精度等优势，可以更
好地支持现场监测和污染处理。
大气中气溶胶的成分分析与测量
大气中气溶胶的成分分析与测量大气中的气溶胶是指悬浮在空气中的细小颗粒物质，它们对大气环境和人类健康都有着重要的影响。
了解大气气溶胶的成分和浓度分布对于环境保护和健康研究具有重要意义。
本文将介绍大气中气溶胶的成分分析与测量的方法和技术。
一、气溶胶成分分析方法1. 直接分析法：直接分析法是通过采集大气中的气溶胶样本，然后使用化学分析方法来确定其成分。
常用的直接分析方法包括质谱法、电感耦合等离子体质谱法和元素分析法等。
这些方法能够准确地测量气溶胶中各种元素的含量，并确定其化学组成。
2. 间接分析法：间接分析法是通过测量气溶胶的物理属性来推断其成分。
常用的间接分析方法包括激光示差粒度仪、激光静电浮游仪和动力径向分析法等。
这些方法能够测量气溶胶的粒径分布、表面电荷以及浓度等物理参数，从而推测出气溶胶的成分。
二、气溶胶测量技术1. 重力沉降采样法：重力沉降采样法是最常用的气溶胶采样方法之一。
它利用气溶胶的重力加速度和沉降速度的差异，通过重力沉降器将气溶胶颗粒分离并收集。
这种方法简单易行，适用于粒径较大的气溶胶采样。
2. 冲击采样法：冲击采样法是通过将大气中的气溶胶颗粒以高速冲击到固体底板上，然后将被冲击的颗粒收集。
这种方法适用于采集粒径较大的气溶胶，并可进一步进行化学分析。
3. 空气过滤采样法：空气过滤采样法是最常用的气溶胶采样方法之一。
它利用过滤器将空气中的气溶胶颗粒分离并收集。
这种方法适用于采集各种粒径的气溶胶样本，并可进行多种化学分析。
三、气溶胶成分分析与应用气溶胶的成分分析可帮助科研人员了解大气污染来源和影响，同时为环境保护和空气质量监测提供科学依据。
基于气溶胶成分分析的研究还可以探索大气中的气溶胶对气候变化的影响，为气候模型的建立和改进提供实验依据。
此外，气溶胶成分分析还可应用于室内空气质量监测、医学研究和大气污染控制等领域。
通过分析和测量大气中气溶胶的成分，可以对室内空气中的有害物质进行监测和评估，从而保障人们的健康。
气溶胶环境监测技术研究
气溶胶环境监测技术研究第一章：引言气溶胶是指在空气中悬浮的非均质性、非晶态颗粒物，其大小跨度从几纳米到几十微米不等。
气溶胶是空气污染中重要的组成部分，对人类健康和环境造成严重影响。
因此，气溶胶环境监测技术的研究对于控制空气污染、保障人民健康、保护生态环境具有重要意义。
第二章：气溶胶监测技术概述目前气溶胶的监测技术包括基于质量浓度的监测技术、基于气溶胶粒径分布的监测技术以及基于光学特性的监测技术。
质量浓度监测技术主要测量气溶胶的总质量浓度，包括采样和分析两个过程。
气溶胶质量浓度监测的主要设备有可卡因式采样器、微量称量器、感觉器等。
气溶胶粒径分布监测则通过对样品颗粒的形态、直径分布等特征进行分析，来获得气溶胶的粒径分布信息。
该技术包括中子计数法、标准分级器等。
基于光学特性的监测技术是通过气溶胶对光的透过、散射等特性来判断气溶胶的性质和浓度，主要包括激光光散射法和激光吸收法等。
第三章：气溶胶监测技术展望近年来，气溶胶监测技术不断发展，尤其是基于光学特性的技术受到了广泛关注和研究。
如激光光散射法可以分析气溶胶的浓度和粒径分布，甚至可以用于分析气溶胶的组成和形态；而激光吸收法则可以分析气溶胶对光的吸收程度，反推出物质的浓度和吸收横截面等信息。
随着数据处理算法的不断优化和计算机技术的不断进步，这些技术的应用前景将越来越广阔。
第四章：气溶胶监测技术的应用气溶胶监测技术不仅可以用于室内和室外空气质量的监测，也可以用于工业废气、汽车尾气、烟气等风险源的监测。
通过气溶胶监测，可以获得有关污染源的大小、浓度、分布、组成等信息，为污染源控制和管理提供数据支持。
在应对气溶胶污染方面，气溶胶监测技术也可以作为判断污染源类型和程度的手段，为制定污染防治措施提供科学依据。
第五章：结论气溶胶是影响空气质量和人类健康的重要因素，因此，对气溶胶进行监测和控制具有重要意义。
目前,气溶胶监测技术已经取得了很大的发展，未来其应用前景也十分广泛，将会越来越广泛地应用于空气质量监测和环境保护。
气溶胶光度计
气溶胶光度计简介气溶胶光度计（Aerosol Photometer）是一种用于测量空气中气溶胶颗粒浓度的仪器。
通过测量气溶胶颗粒对光的散射或吸收，可以了解大气中的颗粒浓度及其分布，从而进行空气质量监测、环境保护、工业过程控制等应用。
工作原理气溶胶光度计基于光散射和光吸收原理工作。
仪器内部通过一个光源（通常为激光光源）产生一束单一波长的光，将这束光引导到待测气流中。
当光遇到气溶胶颗粒时，会发生光散射和光吸收现象。
光散射气溶胶颗粒的尺寸比光的波长大，故会发生散射。
根据 Mie 理论，颗粒尺寸越大，散射角度越小，且不同波长的光对颗粒的散射效应略有不同。
光吸收部分气溶胶颗粒对光具有吸收作用。
吸收光谱与颗粒的成分、浓度等相关，可以通过吸收光谱的变化来判断颗粒的化学组成、浓度等信息。
仪器结构光源光源是气溶胶光度计的核心部件之一。
常用的光源包括激光二极管和便携式激光等。
光源产生的光应具有稳定的波长、较高的亮度和较低的能量消耗。
光路系统光路系统主要包括准直透镜、进样接收器、散射角度探测器等，用于控制光的传输和接收。
准直透镜用于聚焦光束，确保光线的平行传输，进样接收器用于接收散射光信号。
信号采集与处理系统气溶胶光度计的信号采集与处理系统用于接收并分析从进样接收器获取的散射光信号。
这部分常常包括光电二极管、电荷耦合器件和模数转换器等，用于将光信号转换为数字信号并进行信号处理。
控制电路及计算机接口控制电路及计算机接口用于对仪器进行控制和数据的传输。
通过计算机接口，可以实现对仪器的实时监控和数据采集，方便后续数据分析及存档。
应用领域气溶胶光度计的主要应用领域包括：空气质量监测气溶胶光度计可以实时监测不同尺寸范围的颗粒浓度，为空气质量监测提供重要的数据支持。
通过监测大气中的细颗粒物浓度，可以评估和预警空气污染情况，并采取相应的环境保护措施。
工业过程控制在一些特定行业中，如制药、化工等，控制不同粒径范围的颗粒浓度对生产工艺和产品质量至关重要。
气溶胶取样测试技术研究与实验验证
Ｚ ＨＡＮＧ Ｎａ ｎ ａ ， ＧＵ Ｈａ ｉ ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ， Ｚ ＨＯＵ Ｙａ ｎ ｍｉ ｎ
Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｄ ｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｄｉ ｓ ｃ ｉ ｐ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｎｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｈａ ｒ －
空气 和水蒸 汽混 合介 质条件下的固体粒子气溶胶取样及测试技 术进行研究 ， 解决 了水蒸汽存在 条件下气溶胶 的取样测 量 中存 在的问题 ， 设计完成 了一套 可用 于安 全壳 过滤排放系统气溶胶过滤效率检测的取样测试系统． 通过多角度对 比和 实验分 析 ， 最终确定 了采用疏水性 聚四氟乙烯滤膜 能够满足混合气体的采样 需求． 此外实验 中发现滤膜的吸湿性和静 电 效应对 测量 的准确性影响较大 ， 而采用 滤膜 恒重 和使 用铝箔纸 的方法 能有效解决 该问题 ， 提高测量 的准确度． 在此基 础 上， 完成 了取样测试 回路 的实验验证 ， 并对结果进行 了不确定度分析 ， 证 明了本套 系统能够满足实验需求 ． 关键 词 ： 安全壳过滤排放 系统 ； 气溶胶过滤效率 ； 取样 测试 系统 ； 不确定度
Ａ ｐ ｒ ．２ ０ １ ３
网络出版 地址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ２ ３ ． １ １ ９ １ ． Ｕ ． ２ ０ １ ３ ０ ３ ２ １ ． １ ５ ４ ４ ． ０ ０ ２ ． ｈ ｔ ｍ ｌ
大气中气溶胶的测量与监测技术
大气中气溶胶的测量与监测技术大气中的气溶胶是指由固体或液体颗粒悬浮在空气中形成的微小粒子。
气溶胶在大气中的存在对气候变化、公共健康和环境质量都具有重要影响。
因此，准确测量和监测气溶胶的分布和浓度是气象学、环境科学和工程领域的关键任务。
本文将介绍大气中气溶胶测量与监测技术的几个重要方法和装置。
一、光学方法光学方法是一种常用的测量气溶胶浓度和尺寸的技术。
其中，最常见的是激光粒度仪。
该仪器通过激光的散射原理来测量气溶胶颗粒的尺寸分布。
激光粒度仪通过测量光散射的角度和强度来计算气溶胶颗粒的直径大小。
另外，激光粒度仪还可以利用多角度散射来推断颗粒形状和化学成分，从而更全面地了解气溶胶的特性。
二、质谱法质谱法是一种基于质量-电荷比的原理测量气溶胶粒子的化学组成和浓度的方法。
质谱仪通过将气溶胶颗粒进行离子化，并根据其质量-电荷比来分离和定量不同离子。
这种方法可以提供关于气溶胶成分、浓度和来源的详细信息。
质谱法在大气监测和科学研究中得到广泛应用，特别是在了解气溶胶对气候和空气质量的影响方面发挥着重要作用。
三、化学分析方法化学分析方法是通过对气溶胶样本进行化学分析来了解其化学成分和浓度的方法。
常见的化学分析方法包括原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱和离子色谱等。
这些方法能够对气溶胶中的元素和化合物进行准确的定量分析，从而揭示其来源和影响因素。
四、遥感方法遥感方法是通过使用卫星和飞机等远距离的观测手段来获取大气中气溶胶的信息。
遥感方法可以提供气溶胶分布的空间和时间变化特征。
其中，可见光和红外遥感技术是最常用的方法，通过测量气溶胶对太阳光的吸收、散射和辐射来推断气溶胶的光学性质和浓度。
这种方法具有无侵入性和较大的监测范围，对于对大范围的气溶胶监测具有重要意义。
总结大气中气溶胶的测量与监测是气象学、环境科学和工程领域的关键任务。
光学方法、质谱法、化学分析方法和遥感方法是常用的气溶胶测量技术。
这些方法可以提供气溶胶粒子的尺寸、化学组成、浓度和来源等重要信息，为研究气溶胶对气候和环境质量的影响提供支持。
大气气溶胶的源识别和检测方法
气溶胶中有毒有机物的源识别方法
在大气气溶胶污染研究中,由于有机污染物对人 体的直接及间接的危害性,使其成为最重要的研究内 容。在气溶胶物质来源的有机化学研究中,现主要采 用三种方法:统计学法、分子标志物方法和碳同位素 方法
1· 统计学方法
统计学方法主要是对不同源所释放出的气溶胶中有 机污染物进行研究,通过统计学寻找之间的差异性和标 志组分,以用来对日常测试点有机污染物来源评价。
用颗粒物的化学组成，如无机元素或有机 碳氢化合物，应用受体模型，通过各种计算 技术与方法（如富集因子法、化学元素平衡 法、聚类分析法、因子分析法、主成分分析、 目标变换因子分析等多变量分析法与类型识 别技术等），以获得某观测点（即受体）大 气颗粒物贡献量的大小（贡献率或分担率）。 目前应用受体模型进行污染源识别较多的方 法有富集因子法、化学元素平衡法及因子分 析法。
2· 分子标志物方法
分子标志物(Molecular Markers),又称生物标志物被 广泛用于有机地球化学领域,在石油成因与演化等方面的 研究中发挥了很大作用,70年代末被引入环境科学研究中。 所谓分子标志物,是指可用于来源相关关系研究的指 标化合物,它们具有确定的化学结构,直接或间接地与母源 的变化作用有关。这种母源可以是生物成因、地质成因或 人工合成物质。Si-moneit首先将分子标志物引入大气气 溶胶有机质的研究中,主要参数是:CPI指数)、Wax Cn(植 物脂碳数)、CPI Wax(Wax C10-Wax C35之间奇碳数相对浓 度总和之比)、FI/P(荧蒽/芘)等。
2.二次有机气溶胶的来源(Sources of sec oned organic aerosols)
挥发性有机物从气相到颗粒相的转化主要有3种机制:
第一,可挥发有机物在浓度超过饱和蒸汽压时,低 饱和蒸气压的有机物凝结在颗粒物上形成二次气溶胶. 第二,气态有机物在颗粒物表面以物理或化学过程 吸附或吸收在颗粒物的内部,此过程可发生在亚饱和状 态. 第三,气态有机物在大气环境中发生氧化生成低挥 发性物质,进而生成二次颗粒物.
大气气溶胶气溶胶取样测量和分析技术
大气气溶胶气溶胶取样测量和分析技术大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物，主要由固体颗粒、液体颗粒和混合相颗粒组成。
大气气溶胶的组成和浓度对空气品质、气候变化和健康等方面有着重要影响。
因此，对大气气溶胶的取样测量和分析是大气环境研究和空气污染防治的重要内容之一大气气溶胶的取样测量主要包括两方面的内容，即取样和测量分析。
取样是指从大气中采集气溶胶样品，通常通过高效粒子捕集器（high-volume particle collectors）或者采集颗粒物沉降样品等方法进行。
测量分析是指对取样得到的气溶胶样品进行分析，通常采用化学分析方法、质谱分析方法或者光学方法等。
在取样方面，高效粒子捕集器是一种常用的方法。
它通过把大气中的颗粒物吸附在一个滤纸或者其他吸附材料上，然后用化学方法或者物理方法进行后续分析。
高效粒子捕集器具有采集效率高、取样时间长、取样量大等优点，适用于各种气溶胶微粒的取样。
此外，还可以采用颗粒物沉降样品的方法，即通过特定的采样装置将大气中的颗粒物沉降到采样器的表面上，然后用适当的方法进行分析。
在测量分析方面，化学分析方法是常用的方法之一、化学分析方法主要包括质量浓度测量、元素组成分析和有机物分析等。
质量浓度测量是对气溶胶中颗粒物的质量进行测量，常用的方法有颗粒物计数法、重量测量法和质谱法等。
元素组成分析是对气溶胶颗粒物中的元素进行分析，常用的方法有X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和原子吸收光谱法等。
有机物分析是对气溶胶中的有机物进行分析，常用的方法有气相色谱-质谱联用法（GC-MS）和高效液相色谱法等。
此外，质谱分析方法也是大气气溶胶的测量分析中重要的技术之一、质谱分析方法主要包括质谱测量和化学组成分析两个方面。
质谱测量常用的方法有质谱质量分析仪（MS）和时间飞行质谱仪（TOF-MS）。
化学组成分析主要是对气溶胶颗粒物中有机物成分的分析，常用的方法有气相色谱-质谱联用法（GC-MS）、各种液相质谱联用法（LC-MS）等。
工作场所空气中放射性气溶胶浓度的测量方法
工作场所空气中放射性气溶胶浓度的测量方法工作场所空气中放射性气溶胶浓度的测量方法，是指通过一定的设备和方法来测量工作场所空气中放射性气溶胶的浓度。
这种测量是为了评估工作场所中放射性物质的暴露风险，保护工作人员的健康与安全。
下面将介绍几种常用的测量方法：1.空气样品采集方法空气样品采集是测量放射性气溶胶浓度的关键步骤，可采用不同的采样器具进行。
其中，较为常用的方法是使用活性碳过滤器。
采样时，将活性碳过滤器放置在采样点，并通过空气流量调节器控制空气流过过滤器，使气溶胶颗粒被过滤器捕捉下来，从而得到空气样品。
2.活性碳过滤器的分析采集到的空气样品中的活性碳过滤器需要进行分析，以测量放射性气溶胶的浓度。
分析方法可以使用不同的方法，如放射性核素计数、谱仪分析等。
放射性核素计数是一种常用的方法，通过对空气样品中的放射性核素进行计数，可以得到放射性气溶胶的浓度。
3.辐射探测器的使用辐射探测器是另一种常用的测量放射性气溶胶浓度的方法，常见的辐射探测器有GM计数器、阴离子电流仪等。
这些探测器可以直接测量放射性气溶胶的辐射强度，从而间接测量其浓度。
在使用辐射探测器时，需要根据不同的设备，进行标定和校准，以确保测量结果的准确性。
4.环境监测仪器的应用除了上述的方法外，还可以使用环境监测仪器来测量工作场所空气中放射性气溶胶的浓度。
这些仪器通常具备多种功能，可以同时监测多个指标，包括气溶胶浓度、温度、湿度等。
使用这些仪器可以实时监测工作场所空气中放射性气溶胶的浓度，并记录下来进行分析和评估。
总之，工作场所空气中放射性气溶胶浓度的测量方法主要包括空气样品采集、活性碳过滤器分析、辐射探测器的使用和环境监测仪器的应用。
采用这些方法可以对工作场所中的放射性气溶胶进行准确的测量，以保护工作人员的健康与安全。
气溶胶测量
2009.10.15
粒子的物理化学变化
简介
气溶胶是不稳定的，其密度和粒子特征随 时间而变化。外界力量可以引起这些变化， 如较大粒子通过重力沉降而损失，或物理 和化学作用而引起粒子大小和成分的变化。
凝结、蒸发、成核现象、吸附、吸收和化 学反应，也有可能是粒子相互间的质量传 递，如凝聚。
粒子的物理化学变化
4、凝聚
凝聚（coagulation）是气溶胶粒子相互碰撞而引起 的气溶胶的生长过程。如果是布朗运动造成的碰
撞，则该过程称为热凝聚；如果是外力引起的运 动碰撞，则称为动力凝聚。热凝聚与凝结生长在
一定程度上有些相似，不同的是，热凝聚是其他 粒子扩散到一个粒子表面而不是分子扩散到粒子 表面。热凝聚不同于凝结，它不需要超饱和度， 是一个单一过程，没有与蒸发对应的等效过程。 粒子间大量碰撞的结果是：粒度增大、气溶胶数 量浓度降低。因为没有任何损失或转移机制，因 此凝聚不会改变质量浓度
3次连续的质量转移步骤：首先是某气体分子扩散 到粒子表面；然后通过接触面转移或在接触面发 生反应；最后是气体分子扩散进入固体或液体粒 子。
粒子的物理化学变化
4、凝聚
简单单分散凝聚
初始数量浓度 质量浓度减半 粒子大小加倍的
凝聚是否可以被忽略
（m-3） 1018
的时间（s） 0.002
时间（s） 0.014
取决于该条件下的浓
1016
0.2
1.4
度和时间范围。如果
1014
20
140
1012
2000（33min） 14,000（4h）
数量浓度超过1012/m3，
样的核子。在超饱和状态下，不溶解的核子是凝 结的发生点。
北京乡村地区分粒径气溶胶OC及EC分析
北京乡村地区分粒径气溶胶OC及EC分析颜鹏;郇宁;张养梅;周怀刚【摘要】Carbonaceous aerosols constitute major component of atmospheric aerosols. In Feburay, May, July and September of 2004, size resolved aerosol sampling measurements are conducted respectively at Shangdianzi Regional Atmospheric Background Monitoring Station which is in the suburb of Beijing, to represent the four seasons of the year. OC, EC are analyzed in the lab with Sunset OC/EC Analyzer (NIOSH TOT method, Sunset Lab, USA). The seasonal variations and size distributions of OC and EC composition are characterized, and correlations between OC and EC are discussed as well. The analysis shows that the mean concentration of OC for TSP (Total Suspend Particles) at Shangdianzi Station in the four seasons ranges from 7. 5 μg · m-3 to 31. 5μg · m-3, and EC ranges from 1. 4 μg · m-3 to 6. 6 μg· m-3. As to PM2. 1(particles with aerodynamic diameter less than 2. 1 μm), the mean concentrations are from about 4. 0 μg · m-3 to 19. 1 μg · nT3 for OC, and from about 0. 8μg · m-3 to 4. 3 μg · m-3 for EC. The significant seasonal variations of mean OC, EC at Shangdianzi are found with the highest OC and EC concentration appearing in winter and lowest in summer. The size distributions of OC and EC at the Shangdianzi Station shows obvious seasonal differences, with OC and EC peak size at 0. 65-2.1 μm during the winter, summer and fall time, and shifts to 2.1-4. 7 μm during the spring time. In summer and fall, the OC and EC are mostly concentrated in the fine particles (withparticle size less than 2. 1 μm). In spring, the size distributions of OC and EC are quite different, where there is a significant enhancement OC, EC mass contents in the coarse particles, which is related to the collision of carbonaceous aerosols with dust particles rich in the spring atmosphere. The mass of organic matter ([OM] = 1. 4[OE]) in PM2.1 accounts for about 43%-80% of the total mass of OM, and EC in PM2.1 accounts for 54%-70% of total EC. The average ratio of OC and EC for the whole period of sampling is about 4. 0-6. 0, which is similar with the reported values obtained at many urban sites of China, when considering the difference between the OC, EC laboratory analysis methods. The square correlation coefficients (R2) between OC and EC in winter, spring and fall are 0. 84, 0. 81, and 0. 73 respectively. However, the correlation coefficient is lowest in summer, with R2 about 0. 49. This seasonal pattern of correlations indicates the complications for sources and production or removal processes of the carbonaceous aerosols in summer time in that region.%利用北京上甸子区域大气本底站2004年观测的分粒径大气气溶胶资料,分析了气溶胶中有机碳(OC)及元素碳(EC)的质量浓度水平、季节变化、尺度分布特征、OC与EC比值及其相关性.结果显示:上甸子站总悬浮颗粒物(TSP)中OC平均质量浓度为7.5～31.5 μg· m-3,EC质量浓度为1.4～6.6 μg· m-3; PM2.1(粒径小于2.1μm)中OC质量浓度为4.0～19.1 μg· m-3,EC质量浓度大约为0.8～4.3 μg· m-3.冬季OC及EC质量浓度明显高于其他季节,其中冬、夏、秋季OC及EC峰值粒径出现为0.65～2.1μm,但在春季峰值粒径移至2.1～4.7 μm.观测期间,OC与EC质量浓度比值平均为4～6,该比值略高于文献报道的我国一些城市地区的观测结果.【期刊名称】《应用气象学报》【年(卷),期】2012(023)003【总页数】9页(P285-293)【关键词】气溶胶;有机碳;元素碳;尺度分布【作者】颜鹏;郇宁;张养梅;周怀刚【作者单位】中国气象局气象探测中心,北京1000812;中国气象科学研究院,北京100081;北京市环保局环境监测站,北京100080;中国气象科学研究院,北京100081;上甸子大气本底监测站,北京101507【正文语种】中文利用北京上甸子区域大气本底站2004年观测的分粒径大气气溶胶资料，分析了气溶胶中有机碳（OC）及元素碳（EC）的质量浓度水平、季节变化、尺度分布特征、OC与EC比值及其相关性。
大气气溶胶 气溶胶取样测量和分析技术
气溶胶采样、测量和分析技术气溶胶粒子性质物理化学形状尺度质量光学特征…化学组成化学状态离子组成电导率…质量浓度、粒子谱、光学特征、化学组成一、采样与输送测量设备气溶胶注意事项1：采集具有代表性的气溶胶样品注意事项1：采集具有代表性的气溶胶样品-避免地形和下垫面的影响注意事项1：采集具有代表性的气溶胶样品-考虑环境温湿度的影响-考虑气溶胶粒子的化学性质(挥发性、氧化性等)测量设备气溶胶采样口平面注意事项2：采样效率管路输送等动力学采样流线平直，取样速度U=气流速度U 0。
次动力学采样U 0>U ，采样头端面附近的流线发散，因大颗粒扩散进入采样头，小颗粒仍随气流运动而偏离，使样本中含有过多的大颗粒。
采样气流方向与气流方向在一条直线时流速控制（同轴采样）超动力学采样U 0<U ，流线向内汇聚，大颗粒因惯性向外甩出，使样本中包含的大颗粒较少。
0001011[1][1]1*0.18 2.03,0.17 5.620.617()U U k StkUStk UrU Stk dUk Uη-=+-⨯-+≤≤≤≤==+采样气流方向与气流方向不平行时流速控制（非同轴采样）02/3002.661(1)/(1)0.4181(1)/(1)0.01100,110U U Stk U U StkUStk Uη+-+=+-+≤≤≤≤尽可能缩短管路，避免弯头。
同轴采样效率非同轴采样效率0001011[1][1]1*0.18 2.03,0.17 5.620.617()U U k StkUStk UrU Stk dUk Uη-=+-⨯-+≤≤≤≤==+02/300 2.661(1)/(1)0.4181(1)/(1)0.01100,110U U Stk U U StkUStk Uη+-+=+-+≤≤≤≤尽可能缩短管路，避免弯头。
空气分离和气溶胶收集技术常基于过滤、重力和离心沉积、惯性碰撞和撞击、扩散、拦截以及静电或热沉降。
选择哪种方法取决于有关粒子组成和大小、采样目的以及适用的采样流量。
气溶胶测量原理、技术及应用
气溶胶测量原理、技术及应用
气溶胶是由微小的固体或液体颗粒悬浮在气体中形成的混合物。
气溶胶的存在对人类
生产和生活环境产生了巨大的影响，因此对气溶胶的监测和分析非常重要。
气溶胶测量的原理是利用光学、电学、重量学、化学等技术来检测和分析气溶胶的特
性和成分。
其中光学测量是最常用的方法之一，可以通过反射、散射、吸收等光学现象来
测量气溶胶的光学特性。
典型的光学气溶胶测量仪包括激光粒度谱仪、光散射与吸收测量
仪等。
除了光学测量之外，电学测量是另一种常用的气溶胶测量方法，通过测量气溶胶颗粒
所带电荷的性质来确定其质量和数量。
其中，电动气溶胶质量测量仪是应用最为广泛的电
学测量仪器之一。
气溶胶测量技术的应用非常广泛，主要应用领域包括环境监测、工业检测、医疗保健、安全防护等。
在环境监测方面，气溶胶测量技术可以用来监测大气中的颗粒物浓度和成分，以及评估其对人类健康和生态环境的影响；在工业检测方面，气溶胶测量技术可以用来监
测产业过程中的粉尘、烟雾等颗粒物的浓度和特性，以及评估其对工作环境和员工健康的
影响；在医疗保健方面，气溶胶测量技术可以用来监测医院、实验室等环境中的微生物、
病毒等病原体的传播和污染情况；在安全防护方面，气溶胶测量技术可以用于爆炸、火灾、毒气泄漏等事件的紧急预警和监测。
总之，气溶胶测量技术是一项十分重要的分析技术，其应用领域涵盖了环境、工业、
医疗、安全等多个领域。
随着技术的不断进步和完善，气溶胶测量技术将更加广泛地应用
于人类的生产和生活环境中。
生物气溶胶监测仪 卫生标准
生物气溶胶监测仪卫生标准生物气溶胶监测仪是一种可以监测空气中的生物气溶胶浓度的设备。
生物气溶胶是指空气中悬浮的生物微粒、细胞、孢子、花粉等微生物颗粒或其代谢物。
这些生物气溶胶对人体健康具有潜在的危害，包括传染疾病的传播和引起过敏反应等。
因此，生物气溶胶监测仪在卫生标准中起到了重要的作用。
生物气溶胶监测仪的卫生标准主要关注以下几个方面：1.测量指标：生物气溶胶监测仪一般会测量生物气溶胶的浓度、大小分布以及人体暴露时间等指标。
浓度是指单位体积空气中的生物气溶胶颗粒数量，一般以微克/立方米(μg/m³)为单位。
大小分布是指不同大小的生物气溶胶颗粒在空气中的分布情况，一般通过颗粒物质的直径来表示。
人体暴露时间是指人体在特定空间内呼吸含有生物气溶胶的空气的时间。
2.监测方法：生物气溶胶监测仪的卫生标准要求监测方法准确可靠。
目前常用的监测方法主要包括活菌采样法和气溶胶粒子计数法。
活菌采样法是通过采集空气中的生物微粒并培养后进行菌落计数，从而得到生物气溶胶的浓度。
气溶胶粒子计数法则是利用激光光散射原理，通过检测生物气溶胶颗粒的光散射信号来计算浓度。
这些方法都需要具备高精度的仪器和标准化的操作步骤。
3.卫生标准限值：生物气溶胶监测仪的卫生标准对生物气溶胶浓度设置了一定的限值。
根据不同的应用场景和暴露时间，卫生标准可以设置不同的限值。
一般来说，室内空气中的生物气溶胶浓度应控制在低于一定数值的范围内，以保证人体健康。
在医疗场所、实验室等需要高洁净度空气的场所，限值会更为严格。
4.数据分析与报告：生物气溶胶监测仪的卫生标准要求对监测数据进行分析和报告。
利用监测仪器得到的数据，可以对生物气溶胶浓度的时空分布进行分析，发现异常情况并及时采取相应的控制措施。
同时，监测结果应该按照一定的格式进行报告，以便于各个相关部门和个人了解和掌握当前的生物气溶胶污染程度。
总之，生物气溶胶监测仪的卫生标准对于保障人体健康和室内空气质量具有重要的作用。
气溶胶检测方法
气溶胶检测方法
气溶胶检测的方法主要包括取样法和定量方法。
取样法是从待测气溶胶气体中抽取一部分具有代表性的含气溶胶粒子的样品。
传统的取样测量即滤膜称重法，利用现有的各种微粒粒度分析仪对所过滤或分离的样品进行粒度分析，送入相关检测或测量仪器来得到待测气溶胶的浊度。
而被过滤下来的样品也具有一定的作用，利用各种粒度测量及其他相应的检测分析装置一起进行分析，可进一步得到粒子的平均粒径、粒径分布及相应的物理特性及化学成分组成等。
定量方法则主要包括质量法、震荡天平法和β射线衰减法等。
质量法通过滤膜挂颗粒物，采样前后测定质量，然后根据采样体积算颗粒物质量浓度。
这种方法的优点是精确稳定，但缺点是必须有一定的采样时间，否则质量差太小，而且无法实时在线监测。
震荡天平法则是一种通过滤膜来实现的方法，滤膜的质量变化可以触发天平的振动频率改变，可以实现在线监测，但受气流、温度、气压等因素影响。
β射线衰减法是应用更广的一种在线监测方法，基本上可以理解为靠颗粒物遮挡射线来确定其浓度。
这种方法的优点是仪器应用相对广泛，但精确度不高。
这些方法各有优缺点，可以根据具体的需求和条件选择合适的方法进行气溶胶检测。
气溶胶测量
气溶胶测量方法
两种普遍使用的气溶胶测量方法分别是收 集和分析法、直读感应器法。 前者的资金投入较少，但耗费时间较长， 能进行完整的浓度测量，可以定性、定量 测量气溶胶； 后一种方法要昂贵得多，通常能够给出粒 径分布信息以及近于实时的测量结果，同 时允许一段时间之后再进行一些测量。
气溶胶测量方法--采样与分析方法
气溶胶测量方法--直读方法
测量粒子质量的直读法 测量表面积的直读法 测量单个气溶胶粒子的直读法 测量粒径分布的直读仪器
测量粒子质量的直读法
测量质量的最直接方法是让粒子沉积到振动表面，并测量 共振频率的变化 第一类使用压电晶体作为收集表面 另一类振动感应器是锥形元件震荡微天平 另一种测量质量的方法利用的是所收集的物质中散射的β 射线 使用电荷来测量串级冲击式采样器的每个单级中的粒子浓 度（电低压冲击式采样器 ） 浊度计或光度计利用来自较大区域（大于光学粒子计数器 中的区域）的光散射测量粒子类型和粒径分布信号的累计 散射函数。在气溶胶不随时间显著变化的情况下进行自动 校准而测定粒子质量
气溶胶测量方法
概述 粒度范围 采样与分析方法 直读方法测量气溶胶 气溶胶的测量误差
气溶胶测量方法—概述
通常情况下，测量气溶胶所用的仪器仅仅可以间 接测量所需信息 ，大部分仪器也只能在一个有限 的粒径范围内进行操作，最简单或最复杂的仪器 都可能在测量中引入误差。因此，从事气溶胶研 究的人员必须分析和评价不同测量方法得到的数 据的意义和有用性，以实现一种或多种特定目标。 在选择测量仪器时的难点就是，要把质量保证原 则应用到气溶胶测量方法中，以确保获得准确、 有意义的数据。
大气器气溶胶粒径分布的模拟与分析
大气器气溶胶粒径分布的模拟与分析大气器是一种重要的仪器，用于测量和分析大气中的气溶胶。
气溶胶是指悬浮在大气中的固体或液体微粒，对于大气环境和气候变化具有重要影响。
气溶胶粒径分布是气溶胶研究的关键参数之一，而模拟和分析气溶胶粒径分布则对了解大气污染以及气候变化等方面具有重要意义。
气溶胶粒径分布通常由粒径谱表示，其中粒径谱为单位体积或单位的浓度下，各个粒径范围内的气溶胶个数或质量的分布情况。
粒径谱的形状和分布特征对于区分不同来源的气溶胶以及评估其对环境的影响至关重要。
在模拟和分析气溶胶粒径分布时，首先需要通过采集样品或观测数据获取气溶胶样本。
这些样本可以通过气溶胶采样器、悬浮颗粒物监测仪等设备采集得到。
一旦得到样本，接下来就是对样本进行颗粒物粒径分析。
目前常用的颗粒物粒径分析方法主要有两种：一是光散射法；二是影响法。
光散射法是通过测量颗粒物对光线的散射来推断颗粒物的粒径分布。
而影响法则是通过测量颗粒物对载气体的运动速度进行分析，从而得到颗粒物的粒径分布。
模拟和分析气溶胶粒径分布可以利用基于物理机制的模型或数据驱动的模型。
基于物理机制的模型通常使用数学方程来描述颗粒物在大气中的运动和变化。
这些方程包括颗粒物的输运、凝聚、沉积、扩散等过程。
通过求解这些方程，可以得到不同粒径范围内颗粒物的浓度分布。
另一种方法是数据驱动的模型。
这种模型是基于实际测量数据中的统计特征来推断气溶胶粒径分布。
数据驱动的模型通常使用统计学方法，如回归分析、机器学习等，来建立气溶胶浓度和粒径分布之间的关系。
通过这种方式，可以利用现有的观测数据对粒径分布进行预测和估算。
气溶胶粒径分布的模拟和分析涉及到许多因素的考虑，如气溶胶的来源、传输途径、化学组成等。
不同来源的气溶胶可能具有不同的粒径分布特征，如火山喷发产生的气溶胶往往包含大量较大粒径的尘埃颗粒；而交通尾气等人为源则主要产生小颗粒的气溶胶。
此外，气溶胶粒径分布的模拟和分析还需要考虑地理位置、季节变化以及气象条件等因素的影响。
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气溶胶总放测试结果随时间变化的分析
陈玮
【摘要】气溶胶总放测试中样品取样后的放臵时间直接影响着测试结果，灰化法和直接测试法的结果也存在差异，本文通过实验验证了气溶胶总放测试中时间和测试方法对测试结果的影响。
结果表明气溶胶采样初期总α、总β放射性水平衰减剧烈，测试值在3天后才趋于稳定，在同一时间刻度下灰化法测试气溶胶总α、总β放射性水平的结果略小于直接法测试结果。
【关键词】气溶胶，总α、总β放射性水平，灰化法，时间衰变
1 引言
气溶胶监测，已成为辐射环境监测的重要途径之一。
当需要监测大气的放射性物质时，首先通过滤膜收集气溶胶，再通过仪器测试其中放射性活度，然后在通过能谱监测系统，最终确认气溶胶样本中附着有哪些放射性物质。
进而分析空气中含有放射性核素的固体或液体微粒。
在气溶胶样品采样过程中,采样器收集长寿命放射性气溶胶粒子的同时,把短寿命的Rn,Th子体形成的α和β放射性粒子也收集在滤膜样品上,这些天然存在的、短寿命的α和β放射性粒子可能会严重干扰需要监测的长寿命放射性粒子，进而对测试结果产生影响。
目前，我国辐射环境监测质量方案对气溶胶监测有明确的要求，但对于具体监测方法却没有细致说明。
2 实验及结果
对于放射线活度的测试，根据监测目的的不同需要采取不同的方法。
目前环境质量监测中气溶胶的测试一般先将气溶胶样品灰化然后再测量，该方法即干式灰化法，将气溶胶滤膜放在电炉上于较低温度条件下炭化至不再冒烟时，转移到马福炉内于约500℃条件下灰化。
样品在灰化的同时也通过时间衰变消除了段寿命的α和β放射性粒子干扰，使其中短寿命的粒子衰变到可以忽略的程度再进行长寿命的放射性活度测量。
然而，要快速了解有无人工核素污染进行比值测量时，应使用直接测量法。
需即时、快速了解工作场所的污染状况,必须采用快速监测仪对样品即时进行放射性测量。
但不管采样何种方法，气溶胶样品采集后放臵的时间都会影响到测试结果。
本文将采集的气溶胶样品采用直接测量法、灰化法进行了总放的测量，每小时读取一次数据，测试数据如表1、表2，测试结果随时间变化如下图。
备注：时间参数代表自样品采集后的间隔时间，灰化法需备样时间从第29小时开始测量。
图1 灰化法和直接测量法α活度测试结果随时间变化曲线
图2 灰化法和直接测量法β活度测试结果随时间变化曲线
3 结论
1、由于灰化过程中有部分粒子的损失，在同一时间刻度下灰化法测试气溶胶
总α、总β放射性水平的结果略小于直接法测试结果。
根据多次测试结果计算，灰化法测试结果与直接法测试结果相差约为21.4%。
2、气溶胶采样前期受Rn,Th子体形成的α和β放射性粒子的影响，总α、总
β放射性水平的监测结果随时间变化巨大。
测试值在3天后趋于稳定，并缓慢下降。
参考文献：
（1）中国科学院原子能研究所, 《辐射防护监测技术汇编》原子能出版社 ,1978 年
（2）于所亭等，《放射性气溶胶自动监测仪》，核电子学与探测技术，1991年
（3）浙江省环境放射性监测站，《环境样品放射性分析方法汇编》，1992年。