《环境监测》电子教材
颗粒物的测定
一、大气中颗粒物的测定项目
大气中颗粒物的测定项目有：总悬浮颗粒物（TSP）的测定、可吸入颗粒物（PM
、
10）浓度及粒度分布的测定、自然降尘量的测定、颗粒物中化学组分的测定。

PM
2.5
1、自然沉降量的测定
自然沉降量（降尘）是指从空气中自然降落于地面的颗粒物。

颗粒物的降落不仅取决于粒径和密度，也受地形、风速、降水（包括雨、雪、雹等）等因素的影响。

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，以每月每平方公里面积上所沉降颗粒物的吨数表示（t/km2.30d）。

监测方法采用重量法（GB/T 15265-1994）。

2、总悬浮颗粒物（TSP）的测定
总悬浮颗粒物（TSP）是指漂浮在空气中的固体和液体颗粒物的总称，其粒径范围为0.1-100μm。

它不仅包括被风扬起的大颗粒物，也包括烟、雾以及污染物相互作用产生的二次污染物等极小颗粒物。

监测方法采用重量法GB/T15432-1995。

总悬浮颗粒物中主要组分的测定：
a 金属元素和非金属化合物的测定：颗粒物中常需测定的金属元素和非金属化合物有铍、铬、铅、铁、铜、锌、镉、镍、钴、锑、锰、砷。

硒、硫酸根、硝酸根、氯化物等。

它们的含量很低，一般需采用分光光度法或原子吸收分光光度法等灵敏度高的仪器分析方法进行含量分析。

b 有机化合物的测定：颗粒物中的有机组分很复杂，受到普遍关注的是多环芳烃，如蒽、菲、芘等，其中许多物质具有致癌作用。

3,4苯并芘（简称苯并（a）芘或BaP）就是环境中普遍存在的一种强致癌物质，采用乙酰化滤纸层析-荧光分光光度法或高压液相色谱法测定。

：悬浮在空气中，空气动力学直径≤10µm的颗粒物。

3、PM
10
：悬浮在空气中，空气动力学直径≤2.5µm的颗粒物。

4、PM
2.5
二、总悬浮颗粒物（TSP）的测定（重量法）
1、原理
总悬浮颗粒物（简称TSP）是指空气中粒径在100μm以下的液体或固体颗粒。

总悬浮颗粒物的测定，目前多采用重量法。

采样方法有大流量采样法及中流量采样法，两者所采集的微粒粒径大多数在100μm以下。

方法的检测限为0.001mg/m3，TSP含量过高或露天采样使滤膜阻力大于10Kpa时，本方法即不适用。

本部分以中流量采样器测空气中TSP为例介绍，以大流量采样器测空气中TSP具体方法参见国家标准方法。

通过具有一定切割性的采样器，以恒速抽取定量体积的空气，空气中粒径小于100μm悬浮颗粒被阻留在滤膜上。

根据采样前后滤膜的重量差及采样体积，即可计算总悬浮颗粒物的浓度。

微粒滤膜经处理后，可进行组分分析。

2、实验仪器和试剂
中流量采样器；
滤膜：超细玻璃纤维滤膜或过氯乙烯滤膜；
分析天平：感量0.1mg，再现性（标准差）<0.2mg；
镊子及装滤膜袋（或盒）：袋（盒）上印有编号、采样日期、采样地点、采样人等；
恒温恒湿箱：箱内空气温度要求在15-30℃范围内连续可调，控制精度±1℃；箱内相对湿度应控制在（50±5）%。

恒温恒湿箱可连续操作。

3、主要步骤
①仪器校准和准备：新购置或维修后的采样器在启用前需进行流量校准；正常使用的采样器每月进行一次校准。

将滤膜放在恒温恒湿箱中平衡24h，平衡温度
（g）。

取15-30℃中任一点，记下平衡温度及湿度，移至恒重后记下滤膜重量W
②采样：将已恒重的滤膜用镊子小心取出，平放在滤膜采样夹的网板上（事先用纸擦净）。

若用过氯乙烯滤膜，需揭去衬纸，将毛面向上放置，然后拧紧采样夹，安好采样头顶盖，以所需流量采样。

如测小时浓度，每小时换一张滤膜；如测定日平均浓度，则需连续采集样品于一张滤膜上。

采样时，应记录采气流量，现场的温度和大气压力，以及采样持续时间，直测到所要求的时数为止。

采样高度为3-5m。

若在屋顶上采样，应距屋顶1.5米。

采样点应选择在不接近烟囱、材料仓库、施工地点及停车场等局部污染源的地方，也不能在靠近高
墙、树木及屋檐下的地点采样。

采样后，用镊子小心取下滤膜，对折两次，放回纸袋（或盒）中，若用过氯乙烯滤膜，则将叠为扇形的滤膜夹在衬纸中，再放回纸袋（或盒）中。

取膜时，如发现滤膜损坏，或滤膜上空的边缘轮廓不清晰、滤膜安装斜歪（说明漏气），则本次采样作废，需重新采样。

③ 分析测定：将采样后的滤膜置于恒温恒湿箱中，用与滤膜平衡时相同的温度和湿度平衡24h 后，称滤膜重量，记下滤膜重量W （g ），中流量滤膜增量应不小于10mg 。

④ 实验结果与数据处理
TSP 计算公式如下： 3()1000(/)u r
W W TSP mg m V -⨯= 式中：W – 样品滤膜的重量（g ）；
W u – 空白滤膜的重量（g ）；
V r - 换算为标准状态下的采样体积（m 3）。

4、注意事项
① 滤膜上集尘较多或电源电压变化时，采样流量会有波动，应检查并调整。

② 抽气动力的排气口应放在采样夹的下风方向。

必要时将排气口垫高，以免排气将地面上尘土扬起。

③ 称量不带衬纸的过氯乙烯滤膜，应在取放滤膜时，用金属镊子触一下天平盘，以消除静电的影响。

④ 方法的再现性：两台采样器安放在不大于4m 、不小于2m 的距离内，同时采样测定总悬浮颗粒物含量，相对偏差不大于15%。

⑤ 认真准备，谨慎使用滤膜和标准孔口流量计。

⑥ 注意测定时平衡条件的一致性。

⑦ 24小时连续采样宜从8:00开始至第二天8:00结束，连续采样24h 于一张滤膜上。

如果污染比较严重，可采用几张滤膜分段采样，合并计算日平均浓度。

三、可吸入颗粒物（PM 10和PM 2.5）的测定（重量法）
1、原理
飘尘微粒PM
10和PM
2.5
的测定，目前多采用重量法。

采样方法有大流量采样法
及低流量采样法，二者所采集的微粒径大多数在10μm以下。

方法的检测限为0.001mg/m3.
使一定体积的空气，进入切割器，将10μm以上粒径的微粒分离，小于这一粒径的微粒随着气流经分离器的出口被阻留在已恒重的滤膜上。

根据采样前后滤膜的重量差及采样体积，计算出飘尘浓度，以毫克/标准立方米表示。

2、实验仪器和试剂
大流量或中流量颗粒物采样器（同上）；
滤膜：超细玻璃纤维滤膜或过氯乙烯滤膜；
分析天平：感量0.1mg，再现性（标准差）＜0.2mg；
镊子及装滤膜袋（或盒）：袋（盒）上印有编号、采样日期、采样地点、采样人等栏目；
恒温恒湿箱：箱内空气温度要求在15-30℃范围内连续可调，控制精度±1℃；箱内相对湿度应控制在（50±5）%，恒温恒湿箱可连续操作。

3、主要步骤
①仪器校准和准备：新购置或维修后的采样器在启用前需进行流量校准；正常使用的采样器每月进行一次校准。

将滤膜放在恒温恒湿箱中平衡24h，平衡温度取15-30℃中任一点，记下平衡温度及湿度，称至恒重后记下滤膜重量Wu（g）。

②采样：采样时，采样器入口距地面高度不得低于1.5m。

采样不宜在风速大于8m/s等天气条件下进行。

采样点应避开污染源及障碍物。

如果测定交通枢纽处
PM
10和PM
2.5
，采样点应布置在距人行道边缘外侧1m处。

采用间断采样方式测定
日平均浓度时，其次数不应少于4次，累积采样时间不应少于18h。

③分析测定
将采样后的滤膜置于恒温恒湿箱中，用滤膜平衡时相同的温度和湿度平衡24h后，称滤膜重量，记下滤膜重量W(g)，中流量滤膜增量不小于10mg。

4、采样效率及评价方法
采样方法或采样仪器的采样效率是指在规定的采样条件下（如流量、污染物浓度、采样时间等），所采集到得污染物量占实际总量的百分数。

对于空气中不
同存在状态的污染物，其采集效率的评价方法是不相同的。

一般认为采样效率90%以上为宜。

为获得比较高的采样效率，应注意以下几个方面：根据污染物存在状态选择合适的采样方法和仪器；根据污染物的理化性质选择吸收液、填充剂或各种滤料；确定合适的抽气速度；确定适当的采气量和采样时间；气象参数对采样的影响。

采集颗粒物效率（气溶胶颗粒）的评价方法有两种表示方法。

一种是颗粒采样效率，即所采集到的气溶胶颗粒数目占总颗粒数目的百分数；另一种是质量采样效率，即所采集到的气溶胶（颗粒）的质量占总质量的百分数。

由于恒量尺度不同，用上述两种方法计算出采样效率值是不相同的。