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第三章 大气和废气监测 第三节 大气样品的采集方法和采样仪器 采样方法: 1、直接采样法 2、富集(浓缩)采样法 一、直接采样法 当大气在的被测组分浓度较高，或者监测方法灵敏度高时，从大气中直接采集少量气样即可满足监测分析要求。 例如：非色散红外法吸收法测定空气中的CO；紫外荧光法测定空气中的SO2 特点：瞬时浓度或短时间内的平均浓度 能较快地测知结果 采样器：注射器、塑料袋、真空管 1、注射器采样 特点:存放时间不宜太长,一般应当天分析完. 2、塑料袋采样 聚四氟乙烯、聚乙烯、聚酯等。 为减小对被测组分的吸附，可在袋的内壁衬银、铝等金属膜。 3、采气管采样 4、真空瓶采样 二、富集(浓缩)采样法 特点：时间比较长，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。 方法分类：溶液吸收法、固体阻留法、低温冷凝法、自然沉降法。 溶液吸收法 是采集大气中气态、蒸气态及某些气溶胶态物质的常用方法。 吸收效率:吸收速度 吸收液的接触面积 吸收液分类: (1) 气体分子溶解于溶液中的物理作用 如:水吸收大气在的HCl、甲醛； (2) 基于发生化学反应 如:NaOH溶液吸收大气在的硫化氢、四氯汞钾溶液吸收SO2 吸收液的选择原则 1、与被采集的物质发生化学反应或对其溶解度大 2、污染物质被吸收后，要有足够的稳定时时，以满足分析测定所需时间的要求。 3、污染物质被吸收后，应有利于下一步分析测定，最好能直接用于测定。 4、吸收液毒性小、价格低、易于购买，且尽可能回收利用。 1、气泡吸收管 适用于采集气态和蒸气态物质 2、冲击式吸收管 适宜采集气溶胶态物质 3、多孔筛板吸收管 填充柱阻留法 原理：气体样以一定的流速通过填充柱，欲测组分因吸附、溶解或化学反应等作用被阻留在填充剂上，达到浓缩采样目的。 2、分配型填充柱 填充剂:表面涂有高沸点有机溶剂(异十三烷)的惰性多孔颗粒物(硅藻土) 3、反应型填充柱 填充剂:惰性多孔颗粒物(石英砂、玻璃微球)或纤维状物(滤纸、玻璃棉)表面涂渍能与被测组分发生化学反应诉试剂制成。 能和被测组分发生化学反应的纯金属(Au 、Ag、Cu)丝毛或细粒作填充剂。 滤料阻留法 作用力：直接阻截、惯性碰撞、扩散沉降、静电引力、重力沉降 常用滤料 纤维状滤料：滤纸、玻璃纤维滤膜、过氯乙烯滤膜； 筛孔状滤料：微孔滤膜、核孔滤膜、银膜 低温泠凝法 大气中沸点较低的气态污染物：烯烃类、醛类 致冷方法：致冷剂法和半导体致冷器法 常用致冷剂： 自然积集法 利用物质自然重力、空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质 如：自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物等大气样品的采集。 特点：不需要动力设备，简单易行，采样时间长，测定结果能较好地反映大气污染情况。 1、降尘试样采集 分类：湿法、干法 2、硫酸盐化速率试样的采集 大气中的SO2,H2S,硫酸蒸气等.含硫污染物,经过一系列氧化演变和反应说明了终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾过程. 二氧化铅法：PbO2采样管， 生成PbSO4 碱片法:碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜， 生成硫酸盐 三、采样仪器 组成部分： 收集器 流量计 采样动力 1、收集器 2、流量计 3、采样动力 对于采样时间较长和采样速度要求较大的场合，需要使用电动抽气泵。 真空泵、刮板泵、薄膜泵及电磁泵。 电磁泵 专用采样装置 专用采样装置： 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。 1、大气采样器 2、颗粒物采样器 颗粒物采样器：总悬浮颗粒物(TSP)采样器和飘尘采样器。 大流量采样器 采集飘尘(可吸入尘)广泛使用大流量采样器 连续自动监测仪器中，可采用静电捕集法、?射线法或光散射法直接测定飘尘浓度。 分离大于10μm颗粒物的装置：分尘器或切割器 分尘器：旋风式、向心式、多层薄板式、撞击式 二级式：用于采集10μm以下的颗粒物 多级式：分级采集不同粒径的颗粒物，用于测定颗粒物粒度分布。 二级旋风分尘器的工作原理 3、个体剂量器 特点：体积小、重量轻便于携带在人体上，可以随人的活动连续采样 种类： 扩散式 渗透式 只能采集挥发性较大的气态和蒸气态物质 扩散式：外壳、扩散层和收集剂 原理：空气通过剂量器外壳通气孔进入扩散层，然后被收集剂表面吸收。 渗透式：外壳、渗透膜和收集剂 原理：气体分子通过渗透膜到达收集被收集。 渗透膜：有机合成膜；如：硅酮膜 四、采样效率 一个采样方法或一种采样器的采样效率：在规定的采样条件(采样流量、污染物浓度范围、采样时间)下所采集到的污染物量占其总量的百分数。