气体细颗粒物的检测、原理与使用条件.pptVIP

环境科学与工程系 大气中细颗粒物的检测方法、原理与使用条件 目录 1 2 3 大气细颗粒物认识 检测方法、原理 结束 大气细颗粒物及其危害 大气细颗粒物又称细粒、细颗粒，是大气中粒径小于2μm（有时用小于2.5μm，即PM2.5）的颗粒物（气溶胶）。其来源主要有天然和人为两种，但危害较大的是后者，其中很多是二次颗粒物，如由二氧化硫氧化生成的硫酸盐颗粒、氮氧化物转化而成的硝酸盐颗粒物等。 PM2.5的形成方式有三种： 1、直接以固态形式排出的一次粒子； 2、在高温状态下以气态形式排出、在烟羽的稀释和冷却过程 中凝结成固态的一次可凝结粒子； 3、由气态前体污染物通过大气化学反应而生成的二次粒子。 危害： 对健康的影响：增加重病及慢性病患者的死亡率、使呼吸系统及心脏系统疾病 恶化、改变肺功能及结构、改变免疫结构等 影响城市景观：降低能见度 影响气候 检测方法、原理 大气细颗粒物的检测方法 物理监测方法 化学检测方法 振荡天平式 β射线吸收式 光散射式 光吸收式 元素分析法 各成分的状态分析 单个粒子的分析：用显微镜观察 无损分析：仪器中子活化法、质子荧光法、能 量色散和波长色散X-射线荧光法 试样经消解后分析：原子吸收法 、等离子发射光谱法、质谱法 水溶性成分分析 碳的成分分析 特定元素的形态测定 有机成分分析 物理监测方法 大气颗粒物自动监测仪 类别 测定范围(μg/m3) 测定原理 振荡天平式 0～1000,0～2000 因颗粒物的增加导致石英振子的振动频率降低，从而显示质量浓度值 β射线吸收式 0～5000,0～10000 由捕集在滤纸上的颗粒物对β射线吸收值的增加，显示出质量浓度 光散射式 同上 由颗粒物对光散射量的增加，显示出相对浓度 光吸收式 同上 由捕集到滤纸上颗粒物对光吸收量的增加，显示出相对浓度 工作图 实物图 化学检测方法 元素分析法 ⑴ 无损分析 将大气颗粒物捕集后不经样品消解处理而直接进行定量分析： 仪器中子活化法（INAA） 质子荧光法（PIXE） 能量色散和波长色散X-射线荧光法（XRF） ⑵ 试样经消解后分析样品消解的方法很多消解后可采用分析方法： 原子吸收法 （AAS）：火焰原子吸收法(FLASS)是我国最为普及的监测分析方法，已有许多国家标准方法颁布，在金属成分分析中发挥着重要作用。 等离子发射光谱法（ICP-AES） 等离子体发射光谱法-质谱法（ICP-MS） 1 2 各成分的状态分析 ⑴水溶性成分分析 大气颗粒物中的水溶性成分易溶解于雨水，会进入生物体内，应进行分析测定。 原子吸收法 (AAS) 等离子体原子发射光谱(ICP-AES) 等离子体发射光谱法-质谱法 (ICP-MS) 离子色谱法(IC) 金属离子检测 以水为提取液样品经超声波提取 ⑵碳的成分分析 元素碳(EC) 碳酸盐C(除非在石灰岩地区，一般含量较低) 有机碳(OC) 颗粒物中碳的形式 特定元素的形态测定 As、Sb、Hg等元素在大气颗粒物中往往以多种化学形态存在，在环境中的行为及毒性差异较大，因此这些元素的形态监测分析十分重要。 经过滤膜分级捕集大气颗粒物后，用INAA法定量测定T-As的同时，用水、磷酸盐溶液逐次提取分离，水提取液用高效液相色谱（HPLC）-原子荧光（AFS）法分离测定了阴离子态As。 ⑶ 有机成分分析 大气中多环芳烃（PHA）及硝基多环芳烃主要是柴油、汽油及煤燃烧排放的污染物，被大气颗粒物吸附后其致癌性、致突变性及对人体健康的影响已引起人们的关注。 ⑷ 3 单个粒子的分析 由于大气颗粒物中单个离子都可能存在有用的研究信息，因此在大气颗粒物来源解析中往往必须要分别测定每个粒子的形貌或组成成分。 投射电子显微镜(TEM) 扫描电子显微镜(SEM) 电子探针微区分析(EPMA) 颗粒形态结构测定方法 实物图 Thank you