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大气监测-大气样品的采集方法和采样仪器
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第三章第三节
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第三章第三节
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第三章第三节
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电磁流量计
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污水流量计
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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。
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采集气态和蒸气态污染物质效率的评价 方法:
绝对比较法:
C1 K C0
式中:C0--标准气体已知浓度; C1--被采集的污染物浓度;
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相对比较法:
C1 K 100% C1 C2 C3
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%
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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)
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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
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CP
22.4 C M
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
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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
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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
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恒温恒流大气连续采样仪
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采样瓶
空气采样 器
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颗粒物采 样
气态 污染 物采 样
大气综合 采样器
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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。
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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
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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。
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。
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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
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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。
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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:
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)
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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。
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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。
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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。
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
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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
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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