第三章 气(第五节)

具体步骤
采样点的设置：
在采样前，首先要选好采样点。选择采样点时，应先考虑集尘缸 不易损坏的地方，还要考虑操作者易于更换集尘缸。普通的采样
点一般设在矮建筑物的屋顶，或根据需要也可设在电线杆上。
采样点附近不应有高大建筑物，并避开局部污染源。 集尘缸放臵高度应距离地面5-12m。在某一地区，各采样点集尘缸
主要污染源是工业企业的烟尘和生产性粉尘。如火力发电
厂、钢铁厂、化工厂、造纸厂、交通运输、民用炊烟等。 PM10对人体健康影响大，是室内外环境空气质量的重要 监测指标。
测定方法
大流量采样法 重量法 中流量采样法 小流量采样法 压电晶体差频法 飘尘测定方法 透光率法 光散射法
重量法（HJ 618-2011） 测定原理：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PM10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 PM10浓度。 适用范围：环境空气中PM10的手工测定。检出限为 0.010mg/m3 滤膜：玻璃纤维滤膜、石英滤膜等无机滤膜或聚氯乙烯、 聚丙烯、混合纤维素等有机滤膜。
测定过程
① 采样点应避开污染源及障碍物。如果测定交通枢纽处飘尘，采样 点应布置在距人行道边缘1m处。 ② 采样时，采样器入口距地面高度不得低于1.5m；
TSP采样器实物照片
具体步骤
滤膜准备：
每张滤膜均需用X光看片机进行检查，不得有针孔或任何缺陷。 将选中的滤膜放在恒温恒湿箱中平衡24h 在平衡条件下称重滤膜，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，记录下滤膜重量W0（g)
安放滤膜及采样 尘膜的平衡及称重
第三章 大气污染监测
提 纲
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 空气污染基本知识 空气污染监测方案的制订 空气样品的采集方法和采样仪器 气态和蒸汽态污染物质的测定 颗粒物的测定 降水监测 污染源监测 标准气的配制
第五节 颗粒物的测定
降尘 TSP PM10 粒度分布 总悬浮颗粒物中污染组分的测定 空气污染指数 API
③ 采样不能在雨、雪和风速大于8m/s等天气条件下进行。
④ 采用合格的超细玻璃纤维过滤膜。采样前在干燥器内放置 24h ， 用感量优于0.1mg的分析天平称重，放回干燥器1h后再称重，两次 质量之差不大于0.4mg，即为恒重。
⑤ 将已恒重好的滤膜用镊子放人洁净采样夹内的滤网上，牢固压 紧至不漏气。 ⑥ 如果测定任何一次浓度，每次需更换滤膜，采样时间不得少于
与颗粒物浓度成正比。
β射线吸收法（自学）
原理： 物质对β射线的吸收作用。当β射线通过被测物 质后，射线强度衰减程度与所透过的物质的质量有关，
而与物质的物理化学性质无关。
四、粒度分布的测定
颗粒物的粒度不同，对于人的影响及其尘的物理 化学性质有很大区别，因此有必要研究颗粒物的 粒度分布。
常用的采样器 • • • • 多级式分尘器 安德森采样器 筛分法 显微镜法
思考题： • 采集降尘时为何加入乙醇或硫酸铜或乙二醇？加 入量对测定结果有无影响？如有影响，如何去除？
计算公式：
结果的表示：降尘量为单位面积上单位时间内从大气中沉
降的颗粒物的质量。
注意事项
1、大气降尘系指可沉降的颗粒物，故应除去树叶、 枯枝、鸟粪、昆虫、花絮等干扰物； 2、尽量选择缸底比较平的集尘缸，以减少乙二醇的 用量； 3、每一个样品所使用的烧杯、瓷坩埚等的编号必须 一致，并与其相对应的集尘缸的缸号一并及时填入 记录表中； 4、存放在烘箱、马福炉及干燥器中的瓷坩埚，应分 离放置，不可重叠； 5、蒸发浓缩应在通风柜中进行，在瓷坩埚中浓缩样 品时，不可用水洗涤坩埚，否则将在乙二醇与水的 界面上发生剧烈沸腾而使溶液溢出。当浓缩至20mL 以内时，应降低温度并不断摇动，使降尘粘附在瓷 坩埚壁上，避免样品溅出。
广泛使用大流量采样器采集可吸入颗粒物。在连续自动监 测仪器中，可采用静电捕集法、射线法或光散射法直接测 定可吸入颗粒物浓度。但不论哪种采样器，都装有分离粒
径大于10μm颗粒物的装置，称为分尘器或切割器
多层薄板分离器
只能用于去除某种粒径以上的粉尘
分尘器
分尘器或切割器P169
分尘器有旋风式、向心式、撞击式等
尘膜在恒温恒湿箱中，与干净滤膜相同平衡条件下，平衡24h.
称量滤膜。记录滤膜重量W1（g)。滤膜增重，大流量滤膜不小于
100mg，中流量滤膜不小于10mg，
计算公式：
按下式计算TSP浓度：
三、可吸入颗粒物PM10的测定
悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物。 可被人吸入，对大气能见度降低和参加大气反应有重要作 用。
据滤液量计算水 溶性可燃物质量
据滤液量计算水 溶性物质灰分量
非水溶性可 燃物质量
非水溶性物 质灰分量
金属组分测定
二、TSP的测定
总悬浮颗粒物TSP
total suspended particular matter
能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μｍ 的颗粒物。它们主要来自燃煤排放的烟尘和地面 扬起的灰尘。 测定方法：国内外广泛采用滤膜捕集-重量法
又分二级式和多级式，二级式用于采集粒径10微米以下的
颗粒物，多级式可分级采集不同粒径的颗粒物。
二级旋风式分尘器
压电晶体差频法（自学）
方法原理：
尘粒
高压电作用
带负电
带正电的石 英晶体表面
放电沉积
振荡器1的f降低
使振荡器1重量增加
光散射法（自学）
原理： 悬浮颗粒物对光的散射作用，其散射光强度
再在600℃灼烧1h，冷却，称重，直至恒重，此值为W2
将与采样操作等量的乙二醇水溶液，放入500mL烧杯中，在电热板 上蒸发浓缩至10-20mL，然后转移至已恒重的瓷坩埚中，在电热板上
蒸发至干，于105℃烘箱烘干，称量至恒重，减去瓷坩埚的重量W0，
即为Wc。然后在马福炉中600℃灼烧，称量至恒重，减去W0,即为Wd。
大流量（1.1-1.7m3/min） 中流量（11.3～15 m3/h） 小流量（20-30L/min） GB/T 15432-1995适用范围：适合于大流量或中流量总悬 浮颗粒物采样器进行空气中TSP的测定。方法的检测限为 0.001mg/m3。 不管用那种采样方法，流量计要定时校准。
降尘的测定(重量法) GB/T 15265-94 原理：空气中可沉降的颗粒物，沉降在装有乙二 醇水溶液做收集液的集尘缸内，经蒸发、干燥、
称重后，计算降尘量。
适用范围：用于测定环境空气中可沉降的颗粒物。
方法的检测限为0.2t/km2· 30d
重量法测定降尘的测定步骤：
准备工作→样品收集→蒸发水分→干燥至恒重
一、降尘的测定
自然沉降量简称降尘，系指在空气环境条件下，单位时间 靠重力自然降落在单位面积上的颗粒物质量。 自然降尘量主要取决于自身质量和粒度大小，但风力、
降水、地形等自然因素也起着一定作用。故把自然降
尘量和非自然降尘量分开是很困难的。 降尘是大气污染的参考性指标，通过其测定结果，可观察 大气污染的范围和污染程度。 测定大气中降尘量最常用的方法是 重量法 。
放缸前的准备：集尘缸在放到采样点之前，加入乙二醇水溶液， 以占满缸底为准，加水量视当地的气候情况而定。
集尘缸：内径 15cm ，高 30cm 的缸，上用尼龙网罩防异物落入 加乙二醇水溶液作用：既可以防止冰冻，又可以保持缸底湿润，还能 抑制微生物和藻类的生长。
样品的收集：按月定期更新集尘缸一次（30±2d）。
降尘中可燃物的测定
测定原理：将上述已测降尘总量的瓷坩埚于600℃的马福炉内灼烧至 恒重，减去该质量及等量乙二醇水溶液蒸干并经600℃灼烧后的质量， 即为降尘中可燃物燃烧后剩余残渣量，根据它与降尘量之差和集尘缸口
面积、采样时间，便可计算出可燃物量。
将上述已测降尘总量的瓷坩埚放入马福炉中，在600℃灼烧3h，待 炉内温度降至300℃以ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ时取出，放入干燥器中，冷却50min，称重。
重量法GB/T 15432 -1995
原理：用采用动力以恒速抽取一定量体积的空气，通过已
恒重的滤膜，则空气中的悬浮颗粒物被阻留在滤膜上。根 据采样前、后滤膜重量之差及采样体积，计算TSP的质量 浓度。滤膜经处理后，可进行化学组分测定。 滤膜：超细玻璃纤维滤膜。
总悬浮颗粒物采样器P169
按其采气流量大小分为：
W0。
降尘总量的测定：测量集尘缸内径。然后用镊子取出缸内的树叶、昆 虫等异物，并用水将附着在上面的细小尘粒冲下来后扔掉，擦净缸内壁， 将缸内溶液和尘粒全部转入500mL烧杯中，在电热板上蒸发，使体积浓
缩到10-20mL，冷却后用水冲洗烧杯壁，将溶液和尘粒全部转移到已恒
重的瓷坩埚中，在电热板上蒸发至干，然后在105±5℃烘箱烘干，按上 述方法称量至恒重，此值为W1
的放臵高度尽力保持在大致相同的高度。如放臵在屋顶平台上，
采样口距平台1-1.5m，以避免平台扬尘的影响。 集尘缸的支架应稳定并坚固，防止被风吹倒或摇摆。
在清洁区设臵对照点。
内径15±0.5cm，高30cm的圆筒形玻璃缸, 缸底平整 加入乙二醇60～80mL ,加水100～300mL
样品的收集：
原理：使一定体积的大气通过采样器，先将粒径大于 10μm的颗粒物分离出去，小于10μm的颗粒物被收集在预 先恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积， 即可计算出飘尘的浓度。 中流量采样——重量法：使用安装有大粒子切割器的中流量 采样器采样，测定方法同大流量采样-重量法；
小流量采样－重量法 小流量采样器的结构与中流量采样器相似。采样夹可 装直径40mm的滤纸或滤膜，采气流量20～30L/min。由于采 气量少，需要较长时间的采样才能获得足够量的样品，通 常只适宜做单项组分的测定。 可吸入颗粒物采样器或PM1O采样器，采气流量为 13L/min，采样器流量计一般用皂膜流量计校准，其它同大 流量法
在夏天多雨季节，应注意缸内积水情况，为防水满溢出，及时更换新 缸，采集的样品合并后测定。
实验室分析：
瓷坩埚的准备：将100mL的瓷坩埚在105±5℃烘
箱内烘3h，取出在干燥器内冷却50min，在分析
天平上称重，再烘50min，冷却50min，再称重，
直至恒重（两次重量之差小于0.4mg），此值为
1h；如测日平均浓度间断采样时不得少于四次，样品采集在同
一张滤膜上。采样结束后，用镊子取出。将有尘面两次对折， 放入纸袋，并做好采样记录。
⑦ 采样后滤膜处理也按第④步进行恒重
按下式计算PM10浓度：
可吸入颗粒物采样器
大流量采样——重量法：使用安装有大粒子（10μm以上）
切割器(惯性切割器、重力切割器)的大流量采样器采样。
计算公式：
结果的表示：降尘量为单位面积上单位时间内从大气中沉
降的颗粒物的质量。
降尘中其它组分的测定
降尘试样 过滤 滤液 测pH值 取定量滤液 硫酸盐、氯化 物等测定 取定量滤液 水溶性物质量 600℃ 灼烧至恒重
残留物 105℃烘干至恒重 非水溶性物质量 苯萃取
萃取液 蒸发除溶剂 苯溶性物质量 残留物 600℃灼烧至恒重
大流量采样器
流量范围为1.1～1.7m3 /min，滤料夹上可安装200mm×250mm的玻 璃纤维滤膜，以电动抽气机为抽气动力。采集颗粒物的粒径范围为0. l～100μm；采样时间可持续8～24h，利用压力计或自动电位差计连续 记录采样流量，适用于大气中总悬浮颗粒物的采集。 新购臵的采样器和更换电机后的采样器应进行流量校准，采样器在 使用期间，每月应定期校准流量。
TSP采样器实物照片
中流量采样器
中流量采样器由空气入口防护罩、采样夹、转子流量计、吸尘器等 组成。工作原理与大流量采样器基本相同，但采气流量和集尘有效 过滤面积较大流量采样器小，用φ80mm 滤膜采样时，流量 7.2~9.6 m3/h；用φ100mm滤膜采样时流量通常以11.3～15 m3/h.流量采集大 气中的总悬浮颗粒物。采样滤料常用玻璃纤维滤纸或有机纤维滤膜， 采样时间为8～24h。使用前应校准其流量计在采样前后的流量。