可吸入颗粒物PM10的测定教学要求(精)

项目六空气质量监测

任务2 可吸入颗粒物PM10的测定

单元教学要求

一、教学目标

1. 知识目标

（1）理解颗粒物采样器的结构、工作原理

（2）掌握颗粒物采样器的操作规程与注意事项；

（3）掌握PM10的测定方法与测定原理；

（4）掌握重量法测定环境空气中的PM10主要过程；

（5）理解监测过程的质量控制措施

2. 技能目标

（1）学会颗粒物采样器的结构、工作原理

（2）会颗粒物采样器的操作与维护；

（3）会用国标重量法完成空气中颗粒物PM10的测定；

（4）会制订监测过程的质量控制措施

3. 素质目标

（1）吃苦耐劳；

（2）严谨认真；

（3）交流合作。

二、教学条件

（1）主讲教师：有相关专业的学历背景，有从事环境监测工作岗位的经历，最好有熟练的空气中颗粒物测定经验；并经过高职教育教学的培训，能胜任“教学练做”一体化的教学模式。

（2）教学材料：正式出版的高职类环境监测规划教材、可吸入颗粒物PM10国家标准测定方法、环境空气质量标准、环境空气质量手工监测技术规范及工学结合特色明显的案例。

（3）实验实训设备条件：学习场地、教学设施设备要适应“教、学、练、做”项目化的要求，配置一定的多媒体、仿真、实训场地。实验仪器及实验试剂符合《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》HJ618-2011中规定，如恒温恒湿装置、符合技量要求的切割器及采样器等。

三、教学安排

1. 教师明确任务，提出引导问题；

2. 学生以小组为单位根据现场实习及可吸入颗粒物PM10测定的标准方法讨论、分析，制订测定方案，包括测定主要步骤、耗材及用量、仪器名称及台套数等；

3. 随机指定小组解答问题，其他同学可补充，老师点评完善。对于疑难问题由老师引导解决；

4. 教师针对本次监测任务，进行系统梳理和归纳；

5. 以小组为单位，全班配合，根据国标方法，完成现场布点、滤膜准备、仪器检查及连接等测定前的准备工作；

6. 学习者以小组为单位，独立完成相应测点的测定工作，记录结果，并完成数据处理及空气质量评价，对校园环境空气质量管理提出建议；

7. 汇报可吸入颗粒物PM10测定过程及结果，并参加本测定项目的理论考核；

8. 教师根据学生测定全过程表现、测定结果、汇报表现、小组评价及理论考核成绩等，对学生单项测定给予成绩评定。

四、考核评价

1. 教师依据学习者完成测定全过程的熟练度、规范度、准确度及工作态度（50%）等，并结合汇报表现（20%）、理论考核成绩（25%）、小组评价（5%）等，对学生的监测知识、技能进行全面评价。

2. 理论考核重点围绕本教学单元的知识点、技能点进行，融入与可吸入颗粒物PM10测定相关的国家标准、技术规范、行业职业标准等。附可供参考理论测试题目及答案：

题目：

（1）简述颗粒物采样器的组成及工作原理；

（2）简述重量法测定可吸入颗粒物PM10的原理。

（3）本实验中，滤膜如何选择？如何进行质量恒重？

（4）环境空气中颗粒物采样结束后，取滤膜时，发现滤膜上尘的边缘轮廓不清晰，说明什么问题?应如何处理?

（5）测定环境空气中可吸入颗粒物PM10浓度时，采取哪些措施可提高测定结果准确性？

答案：

（1）简述颗粒物采样器的组成及工作原理；

答案：颗粒物采样器基本结构一般如图所示。各部分作用如下：

图颗粒物采样器系统示意图

1-气样入口；2-颗粒物预过滤器；3-收集器（滤膜夹）；4-保护性过滤器；

5-流量计；6-流量调节阀门；7-采样动力（泵）

①气样入口：应符合以下技术要求：采样口必须向下，空气气流垂直向上进入采样口，采样口进气流量满足采样需求；滤膜平行于地面，气流自上而下通过滤膜。②收集器（滤膜夹）：是捕集大气中待测物质的装置，用于安放和固定采样滤膜。③流量计：是测量气体流量的仪器，而流量是计算采样气体体积必知的参数。常用的流量计有转子流量计、孔口流量计和限流孔等。④采样动力：提供气体采样动力的装置。应根据所需采样流量、采样体积、所用收集器及采样点的条件进行选择。（2）简述重量法测定可吸入颗粒物PM10的原理。

答案：分别通过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取定量体积空气，使环境空气中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和采样体积，计算出PM2.5和PM10浓度。（3）本实验中，滤膜如何选择？如何进行质量恒重？

答案：将滤膜放在恒温恒湿箱（室）中平衡24h，平衡条件为：温度取15°C~30°C 中任何一点，相对湿度控制在45%~55%范围内，记录平衡温度与湿度。在上述平衡条件下，用感量为0.1mg或0.01mg 的分析天平称量滤膜，记录滤膜重量。同一滤膜在恒温恒湿箱（室）中相同条件下再平衡1h后称重。对于PM10和PM2.5 颗粒物样品滤膜，两次重量之差分别小于0.4mg 或0.04mg为满足恒重要求。

（4）环境空气中颗粒物采样结束后，取滤膜时，发现滤膜上尘的边缘轮廓不清晰，说明什么问题?应如何处理?

答案：表示采样时漏气，则本次采样作废，需重新采样。

（5）重量法测定空气中可吸入颗粒物时，如何获得“标准滤膜”? 如何用“标准滤膜”来判断所称中流量“样品滤膜”是否合格?

答案：①取清洁滤膜若干张，在恒温恒湿箱(室)内按平衡条件平衡24h后称重，每张滤膜非连续称量10次以上，求出每张滤膜的平均值为该张滤膜的原始质量，即为“标准滤膜”。②每次称“样品滤膜”的同时，称量两张“标准滤膜”。若称出“标准滤膜”的重量在原始重量±0.5mg范围内，则认为对该批“样品滤膜”的称量合格，数据可用。