更新时间:2024-08-31 15:25
大气监测中将粒径小于100μm的所有液体或固体颗粒称为总悬浮微粒(即TSP)。微粒的直径(空气力学直径)在15μm或10μm以下的,称为吸入性微粒(inhaleble particles,简称IP),这些微粒能够随呼吸进入人体,危害健康。在大气中长期悬浮而不沉降,降低大气能见度;参与大气化学反应,加重污染程度。
大气监测中将粒径小于100μm的所有液体或固体颗粒称为总悬浮微粒(即TSP)。
微粒的直径(空气力学直径)在15μm或10μm以下的,称为吸入性微粒(inhaleble particles,简称IP),这些微粒能够随呼吸进入人体,危害健康。在大气中长期悬浮而不沉降,降低大气能见度;参与大气化学反应,加重污染程度。
测定总悬浮微粒多用重量法,采样方法有大流量(0.967~1.14m/min)、中流量(0.05~0.15m/min)和低流量(0.01~0.05m/min)采样法,采集到的微粒粒径大多数应在100μm以下。
用超细玻璃纤维滤膜或过氯乙烯滤膜采样,在测定总悬浮微粒重量之后,可分别测定有机物(如多环芳烃)、金属元素(如铜、铅、锌、镉、铬、锰、铁、镍、铍等)和无机盐(如硫酸盐、硝酸盐等)。
采集一定体积的大气样品,通过已恒重的滤膜,悬浮微粒被阻留在滤膜上,根据采样滤膜之增重及采样体积,计算总悬浮微粒的浓度。
滤膜有效直径为80mm时,流量应为7.2~9.6m3/h;100mm时,为11.3~15m3/h,用以上流量采样,线速均为40~53cm/s。
①滤膜的准备
将滤膜剪成直径为9cm的圆片,放入纸袋(或盒)中,称量至恒重备用。
②采样
将已恒重的滤膜,用镊子小心取出,平放在滤膜有样夹的网板上(事先用纸擦净),若用过氯乙烯滤膜,需揭去衬纸,将毛面朝上,拧紧采样夹。
如测定小时浓度,则每小时换一张滤膜;如测定日平均浓度,连续采集样品于一张滤膜上,采样后,用镊子小心取下滤膜,尘面向里,对折两次,叠成扇形,放回纸袋(或盒)中;若用过氯乙烯滤膜,则将其叠成扇形夹在衬纸中间,再放回纸袋(盒)中,并仔细记录现场采样条件。
随着科学技术的向前发展,对环境监测要求越来越高。对于总悬浮微粒的称量方法,我国大气环境质量标准规定用下述三种方法:
①恒温恒湿称量:采样前的空白滤膜和采样后的样品滤膜,置于恒温恒湿天平室内,各袋分开放置,不可重叠。待平衡24h后,称量滤膜的重量。过1h再称量,直至恒重。
②恒湿称量:将天平置于有机玻璃罩中,通入干燥氮气,保持称量过程中湿度恒定。空白滤膜、样品滤膜放在干燥器中2~4h后称量。称量前以1~1.5L/min流量向天平内通入氮气,将有机玻璃罩砝码盘处的推门推开一小缝,为出气口。通气20~30min后,关好天平门,把通气导管放在天平底座下,再通气10~20min,以后把导管放在天平左门旁,保持氮气流量0.3~0.4L/min直至称量完毕。
用长镊子夹滤膜,放在天平盘上进行称量。不要用手伸入有机玻璃罩中操作。随手关好各个推门。每步操作要敏捷。
③校正空白称量:在相对湿度小于60%的地区,可用此法称量。
将空白滤膜置天平室内,各袋分开放置不可重叠,平衡24小时后,称量至恒重。抽出5~9张作校正滤膜用。记下室温和相对湿度。采样后,将样品滤膜和校正滤膜,置天平室内,平衡24h,待相对湿度与称空白滤膜时的相对湿度之差不超过5%时,称量滤膜至恒重。
采样后,将样品滤膜和校正膜置于于天平室内,平衡24h,待相对湿度与称空白滤膜时的相对湿度之差不超过5%时,称量滤膜至恒重。计算公式如下,
TSP(mg/m2)=(W—Wo)/ VoX100
在式中,
W——样品滤膜的质量,g;
Wo——空白滤膜的校正膜质量的平均值,g;
Vo——换算为标准状况下的采样体积,m3。
由采样前、后滤膜重量之差及采样时通过的空气总体积就可计算其体积浓度,用mg/ m3或μg/m3表示。总悬浮颗粒物的化学组成十分复杂,随来源不同而有很大差异,含有硫酸盐、硝酸盐及各种对人体有害的重金属和苯并芘等多环芳烃化合物等。燃烧排烟是人为产生悬浮颗粒的重要来源,地面扬尘也有一小部分贡献。空气中总悬浮微粒的多少,反映了环境空气质量的好坏程度,国内外都将其作为空气质量的一个重要指标进行监测。
总悬浮微粒的测定需要准备的仪器设备有:滤膜夹(固定滤膜用。滤膜夹上有不锈钢丝网两层,为支撑滤膜用。滤膜夹可装面积为20cmx25cm的采样滤膜,滤膜的有效过滤面积为18cmx23cm)、涡流风机(以装在圆筒中的大容量涡流风机为采样动力)、定时控制器、流量控制器、流量记录器、流量校准装置、U形差示压力计、气压计、分析天平、滤膜、镊子及滤膜保存盒。
①滤膜上积尘较多或电源电压变化时,采样流量会有波动,应随时注意检查和调节流量,采样过程中注意检查抽气动力的电机是否发热,必要时准备两台更换使用。
②抽气动力的排气口应放在采样头的下风向,必要时将排气口垫高,以避免排气将地面尘土扬起。
③称量不带衬纸的过氯乙烯滤膜时,在取放滤膜时,用金属镊子触一下天平盘,以清除静电的影响。