大气监测-大气样品的采集方法和采样仪器课件.ppt

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1、2023-2-13第三章第三节1第二节 大气样品的采集方法和采样仪器n直接采样法n富集浓缩采样法n采样仪器的基本组成n采样频率计算n采样记录n污染物浓度表示方法2023-2-13第三章第三节2一、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。n注射器采样:当天分析n塑料袋采样:聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚酯袋,尽快分析n采气管采样:100-500ml管式玻璃容器n真空瓶采样:瓶内压力小于1.33KPa2023-2-13第三章第三节32023-2-13第三章第三节42023-2-13第三章第三节52023-2-13第三章第三节6二、富集浓缩采样法条件:低浓度,更具代表性,

2、表达采样时段的平均浓度。n溶液吸收法n填充柱阻留法n滤料阻留法n低温冷凝法n自然积集法2023-2-13第三章第三节71、溶液吸收法n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。2023-2-13第三章第三节8n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n吸收液:常用有:水、水溶液、有机溶剂n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2023-2-13第三章第三节92023-2-13第三章第三节10n吸收液选择原则:反

3、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2023-2-13第三章第三节112、填充柱阻留法n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。n气体与填充剂发生作用:吸附、溶解、化学反应2023-2-13第三章第三节12n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。2023-2-13第三章第三节133、滤料阻留法n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

4、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。2023-2-13第三章第三节142023-2-13第三章第三节15n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n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2023-2-13第三章第三节164、低温冷凝法n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。n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。2023-2-13第三章第三节172023-2-

5、13第三章第三节185、自然积集法n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。n降尘采集:n概念:大气中自然降落于地面的颗粒物。n湿法:在圆筒形玻璃缸中加入一定量的水。n干法:不加水,用标准集尘器,利于尘自然降落其中。2023-2-13第三章第三节192023-2-13第三章第三节202023-2-13第三章第三节21n硫酸盐化速率试样采集:n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。n二氧化铅法n碱片法2023-2-13第三章第三节22三、采样仪器n一般组成:n收

6、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。n流量计(flow meter):测量气体流量,如孔口流量计、转子流量计n采样动力:常用电动抽气泵(air pump)2023-2-13第三章第三节232023-2-13第三章第三节242023-2-13第三章第三节252023-2-13第三章第三节26电磁流量计2023-2-13第三章第三节27污水流量计2023-2-13第三章第三节28n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。n大气采样器(air sampler):气态和蒸气态物质n颗

7、粒物采样器(particulate sampler):TSP、IP(inhalable particles)2023-2-13第三章第三节292023-2-13第三章第三节302023-2-13第三章第三节312023-2-13第三章第三节322023-2-13第三章第三节33恒温恒流大气连续采样仪2023-2-13第三章第三节34空气采样器采样瓶2023-2-13第三章第三节35大气综合采样器颗粒物采样气态污染物采样2023-2-13第三章第三节36四、采样效率n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。2023-2-13第三章第三

8、节37n采集气态和蒸气态污染物质效率的评价方法:n绝对比较法:式中:C0-标准气体已知浓度;C1-被采集的污染物浓度;01CCK2023-2-13第三章第三节38n相对比较法: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%1003211CCCCK2023-2-13第三章第三节39n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。2023-2-13第三章第三节40六、大气中污染物浓度(concentration)表示方法与气体体积(volume)换算n浓度表示方法:n单位体积内所含污染物的质量数:mg/m3,mg/mN3,n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:2023-2-13第三章第三节41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,LCMCP4.22

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