第三章空气和废气监测3空气样品采集课件.ppt
3.3 空气样品的采集和采样器,内容: 3.3.1 直接采样法 3.3.2 富集采样法 3.3.3 采样仪器 3.3.4 采样效率 3.3.5 采样记录,3.3 空气样品的采集和采样器,空气采集方法: 分为直接采样法和富集采样法两种，方法的选用主要考虑以下因素： 1、污染物存在状态：状态不同采样方法不同，如气态和颗粒物； 2、污染物浓度：浓度不同采样方法不同：高浓度直接采样，低浓度则需要富集； 3、污染物性质：性质不同采样方法不同：如冷凝或吸收 4、分析方法的灵敏度。,3.3 空气样品的采集和采样器,一、直接采样法：适用范围： 空气中被测组分浓度较高的样品； 分析方法灵敏度较高时。 即直接采样可满足监测分析要求时可以直接采样。例如：用非色散红外吸收法测空气中CO，可直接采样。,3.3 空气样品的采集和采样器,直接采样器1.注射器：100ml注射器，先用现场气体抽洗3次,然后抽取样品,密封。2.塑料袋： 选择与污染组分不发生化学反应也不吸附、不渗漏的塑料袋。为减小对被测组分的吸附，可在袋的内壁衬银、铝等金属膜。采样时，先用二联球打进现场气体冲洗23次，再充满样品气，夹封进气口。,3.3 空气样品的采集和采样器,3、采气管： 两端具有旋塞的管式玻璃容器，其容积为100一500mL(见图36)。采样时，打开两端旋塞，将二联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽进比采气管容积大610倍的欲采气体，使采气管中原有气体被完全置换出，关上两端旋塞。采气体积即为采气管的容积。,3.3 空气样品的采集和采样器,4、真空瓶采样是一种用耐压玻璃制成的固定容器容积为500l000mL(见图37)采样前：先抽真空至剩余压力1.33kPa左右，如瓶内预先装入吸收液，可抽至溶液冒泡为止。,采样：打开旋塞被采气体即充入瓶内。关闭旋塞，则采样体积为真空采气瓶的容积。,3.3 空气样品的采集和采样器,二、富集采样 大气中的污染物浓度一般都比较低(PPm或PPb)，直接采样不能满足分析方法检测限要求时，故采用富集采样。富集采样时间一般比较长，测得结果代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。,3.3 空气样品的采集和采样器,常用富集采样方法：（一）溶液吸收法（二）填充柱阻留法（三）滤料阻留法（四）低温冷凝富集采样法（五）自然积集法.,3.3 空气样品的采集和采样器,（一）溶液吸收法：1、适用于范围： 气态、蒸气态及某些气溶胶污染物采样。2、采样流程： 空气抽气装置-流量计吸收管(瓶),3.3 空气样品的采集和采样器,3、吸收液选择： 吸收类型：根据吸收原理可分为两种（1）气体溶解于溶液中的物理吸收：如氯化氢、甲醛水吸收；甲醇吸收有机农药；乙醇吸收硝基苯等。（2）伴有化学反应的化学吸收：如四氯汞钾吸收SO2等。选择原则： 一般选用伴有化学反应的吸收液： 对被测物质反应快、溶解度大； 采集物质吸收后稳定； 利于后续分析； 毒性小，价格低等。,3.3 空气样品的采集和采样器,4、溶液吸收法几种常用吸收管：（1）气泡式吸收管： 靠气体在吸收液中形成气泡，进行气液传质。用于采气态或蒸气态。 由于气溶胶扩散慢，不宜采气溶胶样品。,3.3 空气样品的采集和采样器,（2）冲击式采样管：进气管出口小，距瓶底近，气体以脉冲式快速从喷嘴喷出冲向管底，气溶胶因惯性大冲击到管底被分散，从而易被吸收，适宜采气溶胶。 小型：装10ml吸收液， 流量为 0.5-3 L/min 大型：装 50-100ml吸收液， 流量为 30 L/min,出口,进口,3.3 空气样品的采集和采样器,（3）多孔筛板吸收瓶 气体通过筛板后，被分散成很小的气泡，分散在吸收液中增加了气液接触面积，从而提高了吸收效果。采气态、蒸气态和气溶胶。如 SO2、氨、NO2等。 小型：装10-30ml吸收液， 流量为0.5-2L/min 大型：装50-100ml吸收液， 采样流量为30L/min,3.3 空气样品的采集和采样器,（二）填充柱阻留法 填充柱： 即在玻璃管或塑料管中装填颗粒物或纤维状填充剂。采样： 气样-通过填充柱-组分被吸附、溶解或化学反应等作用，被阻留在填充剂上，达到浓缩富剂的目的。解析： 热解吸或用溶液洗脱释放出被测物质进行监测分析。,3.3 空气样品的采集和采样器,填充柱类型： 1、吸附型：为固体吸附剂，如活性炭、硅胶、分子筛、高分子纤维球等。为多孔物质，比表面积大，靠物理吸附力和化学吸附力。采集气体或蒸气态物质。2、分配型：惰性多孔颗粒物，涂有高沸点有机溶剂，采样时富集能在有机溶剂中分配系数大的组分。如有机氯化物、多氯联苯，有机气态或气溶胶。3、反应型：在填充剂上涂上能与被测组分反应的试剂，与被测组分发生化学反应而被阻留。采样后进行洗脱。,3.3 空气样品的采集和采样器,（三）滤料阻留法：将过滤材料安放在采样器上，用抽气装置从另一侧抽气，空气中颗粒物被阻留在滤料上。常用滤料： 1、滤 纸：孔径小，适用于金属尘粒的采集； 2、玻璃纤维布：吸湿小、耐高温、耐腐蚀，适用于采集TSP或PM10,3.3 空气样品的采集和采样器,（四）低温冷凝富集采样法采集大气中某些沸点比较低的气态污染物质。如烯烃类、醛类等，在常温下吸收富集效果不好，采用低温冷凝法。低温冷凝采样：是将u形或蛇形采样管插入冷阱(见图311)中，当气流经采样管时。被测组分被凝结在采样管底部。测定时移去冷阱，在常温或加热情况下气化，进入仪器测定。,3.3 空气样品的采集和采样器,（五）自然积集法 是利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散等作用，采集大气中被测物质。 该方法主要用于采集自然降尘、硫酸盐化速率。,3.3 空气样品的采集和采样器,1、降尘的采集：分干法和湿法，常用湿法。 湿法采样： -取圆筒玻璃缸（内径15cm.高30cm） -加入水100至300mL -放在5-12米高处，采样口距基础面1-1.5米,避免扬尘 -采样时间 302天。 注意：雨季及时更换集尘缸,防止水满溢出。最后每个缸合并后监测。,3.3 空气样品的采集和采样器,2、硫酸盐化速率的采集 硫酸盐化速率是指大气中含硫污染物变为硫酸盐的速率。其采样方法有二氧化铅法和碱片法两种：（1）二氧化铅法（现已不用）（2）碱片法： 玻璃纤维滤膜用碳酸钾溶液浸泡-放在采样点，空气中SO2和硫酸雾遇碳酸钾反应生成硫酸盐而被采集。采样时将采样膜放入百页窗中，采集302天。,3.3 空气样品的采集和采样器,三、富集采样器组成收集器：是扑集待测组分的装置。如吸收管、填充柱填料、冷凝管、滤料。流量计：测定气体流量的仪器，常用流量计见P165孔口流量计和转子流量计；采样动力：即抽气装置。有注射器、连续抽气筒、双联球和电动抽气泵等。,3.3 空气样品的采集和采样器,专用采样器 目前，将收集、计量、动力等部件组装在一起，就构成专用采样器。常用采样器： 1、空气采样器（便协式和恒温恒流空气采样器） 2、颗粒物采样器：即TSP和PM10专用采样器 采样记录：采集污染物名称、采样时间、地点、流量和采样体积、温度、气压、吸收液、采样人等。,3.3 空气样品的采集和采样器,练习：P233 第6、8 题,
