大气监测大气样品的采集方法和采样仪器课件.ppt
2023/1/20,第三章第三节,1,第二节 大气样品的采集方法和采样仪器,直接采样法富集浓缩采样法采样仪器的基本组成采样频率计算采样记录污染物浓度表示方法,2023/1/20,第三章第三节,2,一、直接采样法,条件：被测组分浓度较高，或监测方法灵敏度高，表达的是瞬时浓度。注射器采样：当天分析塑料袋采样：聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚酯袋，尽快分析采气管采样：100-500ml管式玻璃容器真空瓶采样：瓶内压力小于1.33KPa,2023/1/20,第三章第三节,3,2023/1/20,第三章第三节,4,2023/1/20,第三章第三节,5,2023/1/20,第三章第三节,6,二、富集浓缩采样法,条件：低浓度，更具代表性，表达采样时段的平均浓度。溶液吸收法填充柱阻留法滤料阻留法低温冷凝法自然积集法,2023/1/20,第三章第三节,7,1、溶液吸收法,原理：用抽气装置将欲测空气以一定流量抽入装有吸收液的吸收管（瓶），使被测气态污染物溶入或与吸收液反应，然后对吸收液进行测定，根据测得结果及采样体积计算大气中污染物的浓度。,2023/1/20,第三章第三节,8,吸收管（瓶）：气泡吸收管、冲击式吸收管、多孔筛板吸收管、玻璃筛板吸收瓶吸收液：常用有：水、水溶液、有机溶剂吸收类型：物理吸收：气体分子溶解于溶液 化学吸收：气体与吸收液反应,2023/1/20,第三章第三节,9,2023/1/20,第三章第三节,10,吸收液选择原则：反应快，溶解度大；稳定 吸收后用利于分析 吸收液毒性小，价格低，易于回收,2023/1/20,第三章第三节,11,2、填充柱阻留法,原理：玻璃管或塑料管内装颗粒状填充剂，让气体以一定流速通过填充柱，欲测组分被阻留在填充剂上，达到 浓缩采样目的。气体与填充剂发生作用：吸附、溶解、化学反应,2023/1/20,第三章第三节,12,填充剂类型：吸附型：活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球 分配型：涂高沸点有机溶剂的惰性多孔颗粒物 反应型：惰性多孔颗粒物、纤维状物表面能与被测组分发生化学反应试剂。,2023/1/20,第三章第三节,13,3、滤料阻留法,原理：将过滤材料（滤纸、滤膜）放在采样夹上，用抽气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上，通过称量过滤材料上富集的颗粒物质量，而测定颗粒物浓度的方法。,2023/1/20,第三章第三节,14,2023/1/20,第三章第三节,15,常用滤料：滤纸、玻璃纤维滤膜、过氯乙烯滤膜、聚苯乙烯滤膜、微孔滤膜、核孔滤膜影响采集效率因素：滤料 采样速度：低速时细小颗粒物效率高 高速时大颗粒物效率高,2023/1/20,第三章第三节,16,4、低温冷凝法,原理：当大气中某些沸点比较低的气态污染物质，通过低温填充柱时，因冷凝而凝结在采样管底部，从而达到富集的目的。特点：效果好，采样量大，利于组分稳定，但空气中的水蒸气、二氧化碳、氧会干扰测定。,2023/1/20,第三章第三节,17,2023/1/20,第三章第三节,18,5、自然积集法,原理：利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质。降尘采集：概念：大气中自然降落于地面的颗粒物。湿法：在圆筒形玻璃缸中加入一定量的水。干法：不加水，用标准集尘器，利于尘自然降落其中。,2023/1/20,第三章第三节,19,2023/1/20,第三章第三节,20,2023/1/20,第三章第三节,21,硫酸盐化速率试样采集：概念：排放到大气中的二氧化硫、硫化氢、硫酸蒸气等含硫污染物，经过一系列氧化演变和反应，最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾的过程称为硫酸盐化速率。二氧化铅法碱片法,2023/1/20,第三章第三节,22,三、采样仪器,一般组成：收集器(collector)：捕集大气中欲测物质的装置，如气体吸收管、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样管。流量计(flow meter)：测量气体流量，如孔口流量计、转子流量计采样动力：常用电动抽气泵(air pump),2023/1/20,第三章第三节,23,2023/1/20,第三章第三节,24,2023/1/20,第三章第三节,25,2023/1/20,第三章第三节,26,电磁流量计,2023/1/20,第三章第三节,27,污水流量计,2023/1/20,第三章第三节,28,专用采样装置：由收集器、流量计、抽气泵及气样预处理、流量调节、自动定时控制等部件组装在一起。大气采样器(air sampler)：气态和蒸气态物质颗粒物采样器(particulate sampler)：TSP、IP(inhalable particles),2023/1/20,第三章第三节,29,2023/1/20,第三章第三节,30,2023/1/20,第三章第三节,31,2023/1/20,第三章第三节,32,2023/1/20,第三章第三节,33,恒温恒流大气连续采样仪,2023/1/20,第三章第三节,34,空气采样器,采样瓶,2023/1/20,第三章第三节,35,大气综合采样器,颗粒物采样,气态污染物采样,2023/1/20,第三章第三节,36,四、采样效率,定义：在规定的采样条件（如采样流量、污染物浓度范围、采样时间等）下所采集到的污染物量占其总量的百分数。,2023/1/20,第三章第三节,37,采集气态和蒸气态污染物质效率的评价方法：绝对比较法：式中：C0-标准气体已知浓度；C1-被采集的污染物浓度；,2023/1/20,第三章第三节,38,相对比较法:式中：C1,C2,C3-第一、第二、第三个采样管中污染物的实测浓度；K大于90,2023/1/20,第三章第三节,39,采集颗粒物效率的评价方法 用已知采样效率高的采样器同时采样比较；或用颗粒计数器测量进入滤料前后的空气中的颗粒数。,2023/1/20,第三章第三节,40,六、大气中污染物浓度(concentration)表示方法与气体体积(volume)换算,浓度表示方法：单位体积内所含污染物的质量数：mg/m3,mg/mN3,污染物体积与气体总体积的比值：ppm:100万体积空气中含有气体或蒸气的体积数。ppb:千分之一的ppm。两种表示方法的换算公式：,2023/1/20,第三章第三节,41,式中：CP-以ppm表示的气体浓度；C-以mg/m3表示的气体浓度；M-污染物质的分子量，g；22.4-标准状态下气体的摩尔体积，L,
