大氣采樣方法

1、大氣采樣方法在大氣污染的監(jiān)測過程中，大氣樣品的累集是第-步也是最關(guān)醴的如，它直接關(guān)系到測定結(jié)呆的可窮性卓經(jīng)驗證明.如果采F*方法不正確，即艘分折方法再椅確.擁作若再細(xì)芒，也不會得岀淮確的隨定結(jié)果。常用的采憚方法分為主動采樣法利被動采樣法.屯動釆樣法是利用盛有吸收和（固體或液體）的吸收管連接泉之類的嘲力裝肯進(jìn)行，采樣速度快.時何但需要一定的動力設(shè)備，難以搬運(yùn)F因而腸受采樣地點(diǎn)*場所*條件的限制，特別是在對室內(nèi)環(huán)境中此類污染物的實時、動態(tài)分析監(jiān)測中更顯無能為力.被動釆樣法艇根據(jù)氣體分f擴(kuò)散理論逬行的,其業(yè)大特點(diǎn)是無需功力，小型輕便，便于攜帶，不受采樣地點(diǎn)、場所勻條件的限制，特別適合低含址的室內(nèi)壞境

2、中此類污染物的釆樣分析和個人屋露凰的分析監(jiān)測。但這種積分式的采樣方法采樣時何長（般需救小時到數(shù)天人得到的是累積結(jié)果.反映的是該段時聞的含晟平均值，因而不適用于此黃污染物含殺發(fā)生急劇變化時的實時5動態(tài)分析。2.t生動采樣方法主動采集空氣樣品的方法可歸納為K接采樣法利富集采樣法兩種皿口21.1直接采樣法當(dāng)空氣申的被測紹分縱度較高，或&監(jiān)測方法疤敏度嵐吋，直接采集少量樣即町滿足監(jiān)測分析要求.例如，用非色散紅外吸收法測這空氣中的一氧化碳：用紫外熒光法測罡空氣中的二氧化硫等都用直接采樣法.這種方法測得的結(jié)果是瞬時濃度或短時間內(nèi)的平均熄度*能較快地測知結(jié)果.常用的采樣容器有注肘器.塑料袋、貢空相（

3、管）等n這種方法具有經(jīng)痔和輕便的特點(diǎn).2V2富集采樣法空氣中的污染物質(zhì)濃度股辭比較低（ppm沖h數(shù)址級,直接采樣怯往程不能滿足分折方法檢測限的姿求.這就蛉壞境監(jiān)測帝來了宦的困難.雖然目麗的測試技術(shù)有很大的進(jìn)展.出現(xiàn)了許多高靈敏度的自動測定儀器，但是對很多污染物質(zhì)來說，宜接采樣還遠(yuǎn)不能滿足分析的要求.需耍采用一定的方法，將大駅的空氣樣品進(jìn)行富集濃縮，使之滿足分析方法靈敏度的要求.富集采樣時間一股比較長，測得結(jié)果代表采樣時段的平均濃度，更能反映空氣污染的真實情況.這類采樣方法有溶液吸收法、固體阻留法、低溫冷凝法及自然沉降法等.（1）溶液吸收法切該方法是采集空氣中氣態(tài)、蒸氣態(tài)及某些氣溶膠態(tài)污染物質(zhì)的

4、常用方法。采樣時，用抽氣裝置將欲測空氣以一定流量抽入裝有吸收液的吸收管（瓶）釆樣結(jié)束后，倒出吸收液進(jìn)行測定，根據(jù)測得結(jié)果及采樣體積計算空氣中污染物的濃度.溶液吸收法的吸收效率主要決定吸收速度和樣氣與吸收液的接觸面枳。欲提高吸收速度，必須根據(jù)被吸收污染物的性質(zhì)選擇效能好的吸收液.常用的吸收液有水、水溶液和有機(jī)溶劑等.按照它們的吸收原理可分為兩種類型，一種是氣體分子溶解于溶液中的物理作用，如用水吸收空氣中的氯化氫、甲醛；用5%的甲醇吸收有機(jī)農(nóng)農(nóng)J：用10%乙醉吸收殆基苯等。另一種吸收原理是菇于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。例如，用其氧化鈉溶液吸收空氣中的礦化氫呈于中和反應(yīng)；用四氯汞鉀溶液吸收SO,基于絡(luò)合反應(yīng)等。

5、理論和實踐證明，伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收溶液的吸收速度比單靠溶解作用的吸收液吸收速度快的多.因此，除采集溶解度非常大的氣態(tài)物質(zhì)外，般郁選用伴有化學(xué)反應(yīng)的吸收液。吸收液的選擇原則是： 與被采集的污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)快或?qū)ζ淙芙舛却? 污染物質(zhì)被吸收液吸收后，要有足夠的穩(wěn)定時間，以滿足分析測定所需時間的要求. 污染物質(zhì)被吸收后.應(yīng)有利于下一步分析測定，繪好能宜接用于測定。 吸收液褂性小、價格低、易于購買，且盡可能回收利用.増大被采氣體與吸收液接觸面積的有效措施足選用結(jié)構(gòu)適'R的吸收（瓶幾常用的吸收管（瓶）有氣泡吸收管、沖擊式吸收管、多孔篩板吸收管（瓶）°（2）填充柱阻留法何填充柱是用一

6、根長610cm、內(nèi)徑35mm的玻璃管或塑料管，內(nèi)裝顆粒狀或纖維狀填充劑制成.填充劑可以用吸附劑或在顆粒狀的擔(dān)體上涂以某種化學(xué)試劑.采樣時，讓氣樣以一定流速通過填充柱，待測組分因吸附、溶解或化學(xué)反應(yīng)等作用被阻留在填充劑上，達(dá)到濃縮采樣的忖的。采樣后，通過解吸或溶劑洗脫，使被測組分從填充劑上釋放岀來進(jìn)行捌定.根據(jù)填充劑陰留作用的原理，可分為吸附型、分配型和反應(yīng)型三種類型.例如，用于二氧化磕氣體檢測的像檢測管、酚紅檢測管和亞硝基鐵歓化鈉檢測管等均為反應(yīng)型的采樣管(3) 濾料陰留法呦該方法是將過濾材料(濾紙、濾膜等)放在采樣夾上，用抽氣裝置抽氣，則空氣中的顆粒物被阻留在過濾材料上，稱凰過濾材料上富集的

7、顆粒物質(zhì)雖，根拡采樣體枳，即可計算出空氣中顆粒物的濃度.濾料采集空氣中氣溶膠顆粒物接阻截、慣性碰描、擴(kuò)散沉降、靜電引力和重力沉降等作用.濾料的采集效率除與白身性質(zhì)有關(guān)外，還與采樣速度、顆粒物的大小等因素有關(guān)低速采樣，以擴(kuò)散沉降為主，對細(xì)小顆粒物的采集效率高；高速采樣，以慣性碰擷作用為主，對較大顆粒物的采集效率高.空氣中的大小顆粒物是同時并存的，當(dāng)釆樣速度一定時，就可能使一部分粒徑小的顆粒物采集效率偏低.此外，在采樣過程中，還可能發(fā)生顆粒物從濾料上彈回或吹走現(xiàn)彖，特別是采樣速度大的情況F,顆粒大、質(zhì)鼠碩粒子易發(fā)生彈回現(xiàn)象：顆粒小的粒子易穿過濾料被吹走，這些情況都足造成采集效率偏低的原因.常用的濾

8、料有纖維狀濾料，如濾紙、玻璃纖維濾膜、過捉乙烯濾膜等；篩孔狀濾料.如微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜等.濾紙的扎隙不規(guī)則且較少，適用于金屬塵粒的采集.因濾紙吸水性較強(qiáng)，不宜用于重量法測定顆粒物濃度.玻璃纖維濾膜吸濕性小，耐高溫，耐腐蝕，通氣阻力小，采集效率高，常用于采集懸浮顆粒物，但其機(jī)械強(qiáng)度差，菜些元索含量較高。聚氯乙烯或聚苯乙烯等合成纖維膜通氣阻力小，并可用有機(jī)溶劑溶解成透明溶液，便于進(jìn)行顆粒物分做度及顆粒物中化學(xué)組分的分析.微孔濾膜是曲硝酸(或醋酸)纖維索制成的多孔性薄膜，孔徑細(xì)小、均勻，重屋輕，金屬雜質(zhì)含量極微，溶于多種有機(jī)溶劑，尤其適用于采集分析金屬的氣涪膠.核孔濾膜是將聚碳酸酣薄膜覆蓋在

9、鈾箔上，用中子渝轟擊，使鈾核分裂產(chǎn)生的碎片穿過薄膜形成微孔，再經(jīng)化學(xué)腐蝕處理制成.這種膜薄而光滑.機(jī)械強(qiáng)度好，孔徑均勻，不親水，適用于精密的璽量分析.但因微孔呈圓柱狀，采樣效率較微孔濾膜低.銀薄膜由微細(xì)的銀粒燒結(jié)制成，具有與微孔濾膜相似的結(jié)構(gòu)，它能H4oor高溫，抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，適用于采集酸、緘氣溶膠及含煤焦油、瀝青等揮發(fā)性有機(jī)物的氣樣。(4) 低溫冷凝法阿空氣中某些沸點(diǎn)比較低的氣念污染物質(zhì)，如烯炷類、醛類等，在常溫下用固體填充劑等方法畜集效果不好，而低溫冷凝法可提高采集效率.低溫冷凝采樣法是將U形或蛇形采樣管插入冷阱中，當(dāng)空氣流經(jīng)釆樣管時,被測組分因冷凝而凝結(jié)在采樣管底部.如用氣相色譜法測定

10、，可將采樣管儀器進(jìn)氣口連接，移去冷阱，在常溫或加熱情況下氣化，進(jìn)入儀器測定.致冷的方法有半導(dǎo)體致冷器法和致冷劑法.常用致冷有冰(0*0)、冰鹽水(-10X?)>干冰-乙轉(zhuǎn)(720、干冰(-78.5*0)、液M(-183*0.液氨(-196*0等。低溫冷凝采樣法兵有效果好、采樣量大、利于組分穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但空氣中的水蒸氣、二氧化碳，甚至氧也會同時冷凝下來，在氣化時，這些組分也會氣化，增大了氣體總體積，從而降低濃縮效果，扶至干擾測定。為此，應(yīng)在采樣管的進(jìn)氣端裝置選擇性過濾器(內(nèi)裝過氯酸鐵、堿石棉、氯化鈣等)，以除去空氣中的水蒸氣和二氧化碳等但所用干燥劑和凈化劑不能與被測組分發(fā)生作用，以免引起被

11、測組分損失.(5) »電沉降法呦空氣樣品通過12000-20000V電場時.氣體分子電離.所產(chǎn)生的離子附著在氣溶膠萩粒上.使顆粒帶電，并在電場作用下沉降到收采極上，然后將收集極表面的沉降物洗下，供分析用.這種采樣方法不能用于易燃、易爆的場合.(6) 自然枳集法呦這種方法是利用物質(zhì)的自然重力、空氣動力和濃差擴(kuò)散作用采集空氣中的被測物質(zhì)，如自然降塵墩、然酸鹽化速率、氟化物等空氣樣品的采集.采樣不需動力設(shè)條.簡單易行，且采樣時間長，測定結(jié)果能較好地反映空氣汚染情況.(7) 綜合采樣法切空氣中的污染物并不是以單一狀態(tài)存在的，可采用不同采樣方法相結(jié)合的綜合采樣法，將不同狀態(tài)的污染物同時采集F來

12、。例如，在濾料采樣夾后接上液體吸收管或填允柱采樣管，則顆粒物收集在濾料匕，而氣體污染物收集在吸收管或填充柱中.又如，無機(jī)氟化物以氣態(tài)(HF、SiF4)和顆粒念(NaF、CaF2等)存在，兩種狀態(tài)毒性差別很大，需分別測定，此時可將兩層或三層濾料串聯(lián)起來采策之。第一層用微孔濾膜，采集賴粒態(tài)氟化物；第二層用碳酸鈉浸漬的濾離采集氣態(tài)氟化物.2.2被動采樣方法被動采樣方法是指吸附劑在被動采樣器中以一定的方式眾菽于大氣中，待監(jiān)測的氣體污染物通過分子擴(kuò)散或滲透原理到達(dá)吸附劑表面而被吸附剛該方法用于采集氣態(tài)和蒸氣念有害物質(zhì)，又稱無動力采樣法.這種采樣器最主要的特征是不需要泵，這種采樣器體積小，輕便，可以佩戴在人身上，跟蹤人的活動，用作人體接觸有害物質(zhì)量的監(jiān)測。另外，它的操作簡便，不用電源.不用特別維護(hù)，無需動力驅(qū)動，安全可靠，價格便宜，適應(yīng)于大面枳衛(wèi)生調(diào)査和監(jiān)測何，進(jìn)行更精確的測董及布點(diǎn).被動采樣器多為徽章式或管式。管式被動采樣器:”切是一個內(nèi)裝榮種吸附劑的采樣管，由于氣體分子自動擴(kuò)散到吸附劑而被采集，經(jīng)過一定的采樣時間，分析擴(kuò)散到吸附劑上的污染物的含章.擴(kuò)散放氣體擴(kuò)敵系數(shù)、擴(kuò)散管的截面積、擴(kuò)散距離和擴(kuò)散層兩端