空气样品的采集,空气理化检验

1、12目目 录录采样点的选择采样点的选择14采样仪器采样仪器5最小采气量和采样效率最小采气量和采样效率6气态污染物的采样方法气态污染物的采样方法2复习思考题复习思考题7两种污染物时采样方法两种污染物时采样方法4气溶胶污染物的采样方法气溶胶污染物的采样方法33第一节第一节 采样点的选择采样点的选择4 采样采样：保证空气样品：保证空气样品(air sample) 代表性（真实、可靠）代表性（真实、可靠） 检验检验（测定）：保证结果准确（测定）：保证结果准确卫生检验工作分为卫生检验工作分为两大部分两大部分5空气空气样品特点样品特点 流动性流动性和和易变性易变性，受气象因素影响大，待测物质种类多、受气象

2、因素影响大，待测物质种类多、含量低、浓度变化快。含量低、浓度变化快。6采样前必须做好以下工作：采样前必须做好以下工作：对现场进行调查研究后对现场进行调查研究后选采样点选采样点 选采样时间选采样时间选采样方法选采样方法 选采样仪器选采样仪器计算最小采气量（采多少体积）计算最小采气量（采多少体积）计算采样效率计算采样效率7北东北东东南南西西北西南污染源污染源北方区域北方区域南方区域南方区域东方东方区域区域西方西方区域区域各区域污染严各区域污染严重程度如何？重程度如何？应在什么地应在什么地点采样？点采样？应用什么方应用什么方法采样？法采样？应在什么时应在什么时候采样？候采样？应该采多少体积？应该采多

3、少体积？采样效率好不好？采样效率好不好？8采集空气样品的地点采集空气样品的地点称为称为采样点采样点（sampling site）根据检验根据检验目的目的，选择，选择采样点采样点9一、大气样品采样点的选择一、大气样品采样点的选择（一）大气污染采样调查（一）大气污染采样调查大气污染是由大气污染是由固定污染源固定污染源和和流动污染源流动污染源 排放的污染物扩散造成的，排放的污染物扩散造成的，而污染物的扩散又直接与而污染物的扩散又直接与排放量排放量、时间时间和和空间空间有关，受气象、季节、地形等因素的影响很大有关，受气象、季节、地形等因素的影响很大10 其中其中主要考虑两种影响因素主要考虑两种影响因素

4、 风向和风速的影响风向和风速的影响 废气排出高度废气排出高度(h)的影响的影响风速污染物排放高度污染物排放高度风向111风向和风速的影响风向和风速的影响 各方位平均风速各方位平均风速相差不大相差不大时时,只考虑只考虑风向风向的影响的影响 用用风向频率风向频率（%）来分析城镇污染源）来分析城镇污染源周围受污染的地区和污染的程度周围受污染的地区和污染的程度 12风向频率（风向频率（% %）：）： 在长期观测风向的记录中，从在长期观测风向的记录中，从某个方位某个方位吹来吹来的风的重复次数的风的重复次数(X)与与各个方位各个方位吹来的风的吹来的风的总次数总次数(Y)的的百分比百分比。100(%)YX风

5、向频率13指标指标 北北东北东北东东东南东南南南西南西南西西西北西北 风向频率风向频率 1587111261312平均风速平均风速m/s 65252466烟污强烟污强度系数度系数 2.5 1.63.52.26.01.52.22.0烟污强度烟污强度系数百分比系数百分比 11.67.416.3 10.2 27.97.010.29.3表表2-1 风向频率和烟污强度系数风向频率和烟污强度系数14北东北东东南南西西北西南污染源污染源严重污染区严重污染区主风向主风向主风向的下风向主风向的下风向主风向的上风向较远处主风向的上风向较远处无污染区无污染区最轻污染区最轻污染区轻污区轻污区轻污区轻污区轻污区轻污区轻

6、污区轻污区风向频率风向频率烟污强度系数烟污强度系数轻污区轻污区15污染源四周污染源四周污染情况污染情况: :主风向的上风向较远处：主风向的上风向较远处： 无无污染区污染区主风向的下风向：主风向的下风向： 严重严重污染区污染区风向频率最小方向的下风向：风向频率最小方向的下风向： 最轻最轻污染区污染区其它方向：其它方向： 轻度轻度污染区污染区16 各方位平均风速各方位平均风速相差较大相差较大时时, ,必须考虑必须考虑风向风向和和风速风速的的综合影响综合影响 用用烟污强度系数烟污强度系数（%）来分析城镇污染源周围来分析城镇污染源周围受污染的地区和污染的程度受污染的地区和污染的程度17一个地区受一个地

7、区受污染的程度污染的程度与风向频率成与风向频率成正比正比, ,与风速成与风速成反比反比, ,用烟污强度系数来衡量用烟污强度系数来衡量sm /%该方向的平均风速某方位的风向频率烟污强度系数 和各方位烟污强度系数总某方位烟污强度系数烟污强度系数100%18北东北东东南南西西北西南污染源污染源烟烟%最大的风向最大的风向严重污染区严重污染区最轻污染区最轻污染区轻污区轻污区轻污区轻污区轻污区轻污区轻污区轻污区风向频率风向频率烟污强度系数烟污强度系数轻污区轻污区烟最小烟最小19污染源四周污染情况：污染源四周污染情况：主风向的上风向较远处为主风向的上风向较远处为无污染区无污染区烟系最大风向的下风向为烟系最大

8、风向的下风向为严重污染区严重污染区烟系最小风向的下风向为烟系最小风向的下风向为最轻污染区最轻污染区其它方向为其它方向为轻度污染区轻度污染区202废气排出高度废气排出高度(h)的影响的影响 烟囱高度烟囱高度烟气上升高度烟气上升高度21废气经烟囱排出时：废气经烟囱排出时：h值越值越大大，严重污染区距污染源严重污染区距污染源越远越远，否则否则，严重污染区距污染源严重污染区距污染源越近越近。221. 等距方格法等距方格法确定采样点确定采样点232功能分区布点法功能分区布点法 3同心圆布点法同心圆布点法 4. 4. 扇形布点法扇形布点法 24采样频率采样频率采样时间采样时间（四）采样时间和频率（四）采样

9、时间和频率 指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采样时段。样时段。系指在一定时间范围内的采样次数。系指在一定时间范围内的采样次数。25最高容许浓度最高容许浓度短时间接触容许浓度短时间接触容许浓度时间加权平均容许浓度时间加权平均容许浓度 2004年我国制定了工作场所空气中有害物年我国制定了工作场所空气中有害物质监测的采样规范（质监测的采样规范（GBZ 1592004），），包括：包括：261采样点的采样点的选择原则选择原则 选择选择有代表性的工作地点有代表性的工作地点应包括空气中有害物应包括空气中有害物质浓度最高的工作地点，劳动者接触时间最长的质浓度

10、最高的工作地点，劳动者接触时间最长的工作地点。工作地点。 在不影响劳动者工作的情况下，采样点尽可能靠在不影响劳动者工作的情况下，采样点尽可能靠近劳动者，空气收集器应尽量接近劳动者工作时近劳动者，空气收集器应尽量接近劳动者工作时的的 呼吸带呼吸带（一般离地面（一般离地面1.5m左右）左右）272 2采样点数目的确定采样点数目的确定3采样时段的选择采样时段的选择 在有害物质浓度最高的时段进行采样采样在有害物质浓度最高的时段进行采样采样时间一般不超过时间一般不超过15 min。 采样必须在正常工作状态和环境下进行，采样必须在正常工作状态和环境下进行，避免人为因素的影响。避免人为因素的影响。28采样时

11、，采样时，每个采样点都要每个采样点都要平行采样平行采样(采集平行样品采集平行样品)相相同同条件条件 同同一台采样器一台采样器 两进气口相距两进气口相距510cm同同时采集两份样品时采集两份样品29平行样品间的偏差（平行样品间的偏差（D） a. b 分别为两个平行样品的测定值；分别为两个平行样品的测定值；D20%，有效样品，有效样品D20%，无效样品。重采重测，无效样品。重采重测! %100)(2%1002babababaD30如果如果周围环境对待测物浓度影响很大，导周围环境对待测物浓度影响很大，导致致D20%，可用可用 多次单个采样多次单个采样 分析结果的分析结果的平均值平均值 或或浓度波动范

12、围浓度波动范围 来表示现场待测物的量来表示现场待测物的量311采样点选择的原则采样点选择的原则 采样点应避开通风道和通风口，采样点应避开通风道和通风口， 离墙壁距离应大于离墙壁距离应大于0.5 m 点高原则上与人的呼吸带高度一致，相对点高原则上与人的呼吸带高度一致，相对高度高度0.51.5 m322采样点的数目采样点的数目 小于小于50 m2的房间：的房间：13个点；个点； 50100 m2的房间：的房间：35个点；个点； 100 m2以上至少设以上至少设5个点。个点。 样点设在对角线上或梅花式均匀分布，样点设在对角线上或梅花式均匀分布， 当房间内有当房间内有2个及以上采样点时，应取各点检测结

13、个及以上采样点时，应取各点检测结果的果的平均值平均值作为该房间的作为该房间的检测值检测值33第二节第二节 气态污染物的采样方法气态污染物的采样方法34两大类两大类直接直接采样法采样法浓缩浓缩采样法采样法35一、直接采样法一、直接采样法（direct sampling method） 直接采样法是将空气样品直接采样法是将空气样品 直接采集在合适的空气直接采集在合适的空气收集器收集器(air collector)内再带回实验室分析。内再带回实验室分析。 适用于采集适用于采集气体气体蒸气蒸气36特点特点 直接采样直接采样, c样品样品不变；不变； V采样采样小，小，V采样采样由采样容器决定；由采样容

14、器决定； t采样采样短，测定结果是瞬间短，测定结果是瞬间 或短时间内的或短时间内的c平均平均一、直接采样法一、直接采样法（direct sampling method）37注射器采样法注射器采样法 塑料袋采样法塑料袋采样法置换采样法置换采样法 真空采样法真空采样法381.注射器采样法注射器采样法（syringe sampling method） 再采集现场空气样品，再采集现场空气样品， 将进气口套上将进气口套上塑料帽塑料帽 或或橡皮帽橡皮帽密封密封 运输、保存时，应始终保持进气端朝运输、保存时，应始终保持进气端朝下，以防外界气体渗入下，以防外界气体渗入392塑料袋采样法塑料袋采样法(sampl

15、ing method using plastic bag) 采样容器：塑料袋采样容器：塑料袋 容器要求：气密性好、死体积容器要求：气密性好、死体积小于小于5%、对样品不反应、不吸附、不渗漏对样品不反应、不吸附、不渗漏 采气动力：注射器、手抽气筒采气动力：注射器、手抽气筒 先清洗先清洗35次，再采样次，再采样40容器：采气管、容器：采气管、采气瓶采气瓶3置换采样法置换采样法（substitution sampling method）采样动力：采样动力：100ml注射器注射器、真空泵、真空泵采样方法：送气置换、采样方法：送气置换、抽真空置换抽真空置换，V抽真空抽真空=(610)V集气瓶集气瓶41在

16、实验室先抽真空，在实验室先抽真空，至至P瓶内瓶内133 Pa，关闭活塞。，关闭活塞。现场慢慢打开活塞采气现场慢慢打开活塞采气42121PPPVVbs采样体积为：采样体积为：43直接采样法直接采样法注意事项注意事项1.容器呈惰性，不解吸、不吸附容器呈惰性，不解吸、不吸附2.尽快分析，尽快分析， 防渗漏、防与器壁反应防渗漏、防与器壁反应3.分析方法灵敏度不高时，分析方法灵敏度不高时， 不能用集气法。不能用集气法。44二、浓缩采样法二、浓缩采样法（concentrated sampling method） 浓缩采样法是使大量的空气样品通过空气收集器，浓缩采样法是使大量的空气样品通过空气收集器，将其中

17、的待测物将其中的待测物吸收吸收、吸附吸附或或阻留阻留，将低浓度的待，将低浓度的待测物富集而被采集在收集器内测物富集而被采集在收集器内45（一）有动力浓缩采样法（一）有动力浓缩采样法 根据根据吸收介质吸收介质的不同，又分为：的不同，又分为：溶液吸收法溶液吸收法固体填充柱采样法固体填充柱采样法低温冷凝浓缩法等低温冷凝浓缩法等461溶液吸收法溶液吸收法（solution absorption method） 利用空气中待测物利用空气中待测物能迅速能迅速溶解溶解于吸收液中于吸收液中或能与吸收剂迅速发生或能与吸收剂迅速发生化学反应化学反应而被采集而被采集。47（1）溶液吸收的原理：）溶液吸收的原理： 4

18、8空气样品是以气泡状通过吸收液的，空气样品是以气泡状通过吸收液的，气气-液接触的总面积液接触的总面积A为：为： g6dHQA49（2 2）吸收液的选择：）吸收液的选择：溶解度大反应速度快稳定时间长溶解度大反应速度快稳定时间长吸收液的成分对分析测定无影响吸收液的成分对分析测定无影响价廉、易得、无毒无害价廉、易得、无毒无害最理想的吸收液最理想的吸收液：边吸收，边显色边吸收，边显色常用的吸收液有常用的吸收液有水水、水溶液水溶液或或有机溶剂有机溶剂等等50（3 3）溶液吸收法常用的收集器）溶液吸收法常用的收集器 气泡吸气泡吸收管、收管、 多孔玻板多孔玻板吸收管、吸收管、 冲击式冲击式吸收管吸收管（用于

19、气溶胶的采集）（用于气溶胶的采集）511 1）气泡吸收管）气泡吸收管 大型、小型两种大型、小型两种 内管直径上大下小，内管直径上大下小， 外管上部直径较大作用？外管上部直径较大作用？ 采集对象：采集对象：气体、蒸气气体、蒸气 方法：两管串联采样方法：两管串联采样522）多孔玻板吸收管）多孔玻板吸收管（fritted glass bubbler） 直型、直型、U型型两种两种空气流经多孔玻板的微孔进入空气流经多孔玻板的微孔进入吸收液，大气泡分散成许多小吸收液，大气泡分散成许多小气泡，使采样效率较气泡吸收气泡，使采样效率较气泡吸收管明显提高管明显提高g6dHQA53 通常用通常用单管采样单管采样，

20、采集对象采集对象：气体、蒸气，：气体、蒸气，主！主！雾状和颗粒较小的烟状污染物雾状和颗粒较小的烟状污染物次！次！注：注：颗粒较大的烟、尘容易堵塞多孔玻颗粒较大的烟、尘容易堵塞多孔玻板的孔隙，不宜用多孔玻板吸收管采集板的孔隙，不宜用多孔玻板吸收管采集5455 利用空气通过装有固体填利用空气通过装有固体填充剂的充剂的小柱小柱时，空气中有时，空气中有害物质被害物质被吸附吸附或或阻留阻留在固在固体填充剂上，体填充剂上，浓缩！浓缩！ 采样后再通过采样后再通过解吸解吸或或洗脱洗脱供测定用。供测定用。56（3）填充柱的洗脱效率）填充柱的洗脱效率 一是一是热解吸热解吸：热解吸法常用于空气中：热解吸法常用于空气

21、中污染物的气相色谱分析。污染物的气相色谱分析。 二是二是溶剂洗脱溶剂洗脱：选用合适的溶剂和洗：选用合适的溶剂和洗脱条件，将被测物由填充柱中定量洗脱条件，将被测物由填充柱中定量洗脱下来进行分析脱下来进行分析57 洗脱效率（洗脱效率（E）是指能够被热解吸或洗脱液洗脱下来）是指能够被热解吸或洗脱液洗脱下来的被测物的量（的被测物的量（m）占填充剂上采集的被测物总量）占填充剂上采集的被测物总量（M）的百分数。其计算公式为：）的百分数。其计算公式为：%100MmE583 3低温冷凝浓缩法（冷阱法）低温冷凝浓缩法（冷阱法） 先用致冷剂将固体吸附剂降温，先用致冷剂将固体吸附剂降温，常用的致冷剂有常用的致冷剂有

22、冰冰-盐水（盐水（-10），干冰），干冰-乙醇（乙醇（-72）液氮液氮-乙醇（乙醇（-117），液氮（），液氮（-196）1.1.干燥管干燥管59采样管做成采样管做成U型或蛇型，型或蛇型，插入冷阱中插入冷阱中1.1.干燥管干燥管60（二）无动力（二）无动力（无泵无泵）采样法）采样法 该法是利用气体分子的该法是利用气体分子的扩散扩散或或渗透作用渗透作用 使其到达使其到达吸附剂表面吸附剂表面或或与吸收液接触与吸收液接触 而被采集，不需要抽气动力和流量计等装置而被采集，不需要抽气动力和流量计等装置 适宜于空气中适宜于空气中气态气态或或蒸气态蒸气态有害物质的采集有害物质的采集611扩散法扩散法3l01

23、0)(ccLDA3010tcLDAmcl=0623010tKmc3010tcLDAm632渗透法渗透法 分子通过渗透膜后被吸附（收）剂吸附（收）分子通过渗透膜后被吸附（收）剂吸附（收） 采样原理与扩散法相似，可用扩散法相同的采样原理与扩散法相似，可用扩散法相同的公式计算空气中待测污染物的浓度。公式计算空气中待测污染物的浓度。64个体接触量监测用的个体采样器个体接触量监测用的个体采样器 随着室内空气污染监测的发展，随着室内空气污染监测的发展，个体接触量监测个体接触量监测已经成为评价环境污染已经成为评价环境污染与人体健康影响的重要依据。与人体健康影响的重要依据。 在空气污染和人体健康的监测中，在空

24、气污染和人体健康的监测中，采用的个体采样器（采用的个体采样器（personal sampler）65无泵个体采样器无泵个体采样器组成：组成：外壳、扩散层（渗透膜）、收集剂外壳、扩散层（渗透膜）、收集剂1666第三节第三节 气溶胶污染物的采样方法气溶胶污染物的采样方法67气溶胶的采样方法主要有：气溶胶的采样方法主要有： 沉降法沉降法 滤料法滤料法 冲击式吸收管法冲击式吸收管法广泛应用！广泛应用！68一、静电沉降法一、静电沉降法 使空气样品通过高压电场（使空气样品通过高压电场（12 kV20 kV），气体），气体分子分子被电离被电离，产生的离子，产生的离子吸附吸附在气溶胶粒子上而在气溶胶粒子上而带

25、带电荷电荷，在电场的作用下，带电荷的微粒，在电场的作用下，带电荷的微粒沉降沉降到极性到极性相反的收集电极上，将收集电极表面的沉降物相反的收集电极上，将收集电极表面的沉降物清洗清洗下来，进行下来，进行测定测定。6970滤料采样法采样原理滤料采样法采样原理 抽气泵抽气泵将空气样品抽入采将空气样品抽入采样夹，空气中的悬浮颗粒样夹，空气中的悬浮颗粒物被阻留在其中的滤料上物被阻留在其中的滤料上它广泛用于采集空气中的它广泛用于采集空气中的颗粒态颗粒态污染物污染物！71（一）常用的滤料种类（一）常用的滤料种类 定量滤纸定量滤纸 玻璃纤维滤纸玻璃纤维滤纸 聚氯乙烯滤膜聚氯乙烯滤膜 重要！重要！（有机合成纤维滤

26、料）（有机合成纤维滤料） 微孔滤膜微孔滤膜 聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料721.定量滤纸定量滤纸(quantitative filter paper)特点特点: 吸湿性大；吸湿性大；耐热(150)； 灰分低；灰分低； 颗粒物进入滤纸内部，颗粒物进入滤纸内部， 造成造成解吸困难解吸困难732. 玻璃纤维滤纸玻璃纤维滤纸(glass fiber filter paper)采样对象采样对象 气溶胶气溶胶采样机理采样机理 直接拦截、惯冲、直接拦截、惯冲、 扩散沉降作用扩散沉降作用74玻玻璃璃纤纤维维滤纸滤纸优点优点 耐高温耐高温， (500烘烤，有利除去有机杂质烘烤，有利除去有机杂质) 吸湿性小吸湿性

27、小； 易提取易提取（因它难溶于酸、水和有机溶剂）（因它难溶于酸、水和有机溶剂）75玻璃纤维滤纸玻璃纤维滤纸缺点缺点 用酸、水浸泡提取时，用酸、水浸泡提取时， 滤纸成糊状滤纸成糊状，必须过滤；，必须过滤； 消化困难（自身是无机物）；消化困难（自身是无机物）； 普通玻纤滤纸普通玻纤滤纸灰分高灰分高，空白值高，空白值高 石英玻纤滤纸灰分低，但昂贵；石英玻纤滤纸灰分低，但昂贵； 机械强度差。机械强度差。763聚氯乙烯滤膜聚氯乙烯滤膜优点优点: 静电作用强静电作用强； 憎水，吸湿性小；（不能憎水，吸湿性小；（不能采雾）采雾） 阻力小；耐酸碱；重量轻阻力小；耐酸碱；重量轻 金属空白值低；金属空白值低；毛面

28、！光面！77聚氯乙烯滤膜聚氯乙烯滤膜缺点缺点 不耐热不耐热：最高使用温度为：最高使用温度为65， 受热易发生卷曲；受热易发生卷曲； 样品处理困难样品处理困难： 水溶液不易浸润，加热又发生卷曲包裹颗粒物，难水溶液不易浸润，加热又发生卷曲包裹颗粒物，难以完全洗脱；以完全洗脱； 如如用用HClO4消解样品，常发生猛烈氧化消解样品，常发生猛烈氧化、燃烧，既、燃烧，既损失样品，又损失样品，又不安全不安全 784微孔滤膜微孔滤膜 组成：组成：用硝酸纤维素或用硝酸纤维素或乙酸纤维素制成的多孔乙酸纤维素制成的多孔有机薄膜有机薄膜 特点：特点：采样效率高，灰分低，采样效率高，灰分低，特别适宜于采集气溶胶中的金属

29、元素特别适宜于采集气溶胶中的金属元素通气阻力通气阻力较大，较大，采样速度采样速度显著低于显著低于聚氯乙烯滤膜和玻璃纤维滤纸聚氯乙烯滤膜和玻璃纤维滤纸 795聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料 组成：组成：由泡沫塑料的由泡沫塑料的细泡细泡互相连通而成的互相连通而成的多孔滤料多孔滤料 特点：特点：表面积大，通气阻力小，表面积大，通气阻力小，适于较大流量采样适于较大流量采样要前处理要前处理常用于以气溶胶和蒸气态两相共存的常用于以气溶胶和蒸气态两相共存的某些污染物的同时采集。某些污染物的同时采集。80三、冲击式吸收管三、冲击式吸收管(impinger)结构及特点结构及特点 管尖与气泡吸收管相似管尖与气泡吸收

30、管相似 但突然收缩变小到但突然收缩变小到1mm 只产生单个气泡只产生单个气泡 气泡体积较气泡吸收管的小气泡体积较气泡吸收管的小81冲击式吸收管冲击式吸收管采样原理采样原理 烟、尘颗粒烟、尘颗粒 质量大，冲出管尖时惯性质量大，冲出管尖时惯性很大，冲击到吸收管底而很大，冲击到吸收管底而停留在吸收液中，被其溶停留在吸收液中，被其溶解、反应吸收。解、反应吸收。 82第四节第四节 气态和气溶胶两种状态气态和气溶胶两种状态污染物的同时采样法污染物的同时采样法83许多空气污染物并不是以许多空气污染物并不是以单一状态单一状态存在，存在，常以常以气态气态和和气溶胶气溶胶两种状态共存于空气中，两种状态共存于空气中

31、，有时需要同时采集和测定，有时需要同时采集和测定，并要求采样时并要求采样时不能改变它们原来的存在状态不能改变它们原来的存在状态 84常用：常用：浸渍滤料法浸渍滤料法(impregnated filter method)泡沫塑料采样法泡沫塑料采样法多层滤料采样法多层滤料采样法环形扩散管和滤料组合采样法环形扩散管和滤料组合采样法85一、浸渍滤料一、浸渍滤料采样效率大大提高！采样效率大大提高！86二、泡沫塑料采样法二、泡沫塑料采样法 泡沫塑料多孔，泡沫塑料多孔， 可以阻留气溶胶，可以阻留气溶胶， 又可以吸附有机蒸气又可以吸附有机蒸气 使使用前用前要根据要根据 采样实际情况采样实际情况预处理预处理87

32、三、多层滤料采样法三、多层滤料采样法用二层或三层滤料用二层或三层滤料串联串联组组成，成，同时同时采集气体和颗粒采集气体和颗粒物：物：第一层：第一层：采集颗粒物采集颗粒物第二第二、第三层：第三层：浸渍化学浸渍化学试剂的滤料，采集透过第试剂的滤料，采集透过第一层的气态有害物。一层的气态有害物。88四、四、环形扩散管和滤料组合采样环形扩散管和滤料组合采样（一）扩散管和滤料组合（一）扩散管和滤料组合1.扩散管扩散管2.滤料滤料89扩散管和滤料组合采样器采集原理扩散管和滤料组合采样器采集原理当空气进入扩散管时，当空气进入扩散管时，气体污染物分子质量小，惯性小，气体污染物分子质量小，惯性小，易扩散到管壁上

33、，被吸收液所吸收；易扩散到管壁上，被吸收液所吸收；颗粒物颗粒物则受则受惯性作用通过扩散管，惯性作用通过扩散管，被后面的滤料阻留被后面的滤料阻留1.扩散管扩散管2.滤料滤料90（二）环形扩散管和滤料组合采样法（二）环形扩散管和滤料组合采样法装置组成：装置组成： 三部分三部分 颗粒物切割器颗粒物切割器（图中（图中3） 环形扩散管环形扩散管（图中（图中4、6） 滤料夹滤料夹（图中（图中8）91第五节第五节 采样仪器采样仪器92空气采样仪器，又称为空气采样器（空气采样仪器，又称为空气采样器（air sampler），指以一定的流量采集空气样品），指以一定的流量采集空气样品的仪器。的仪器。采集器采集器采

34、气动力采气动力 气体流量计气体流量计 包括：包括：93采样采样连接顺序连接顺序：采集器采集器 气体流量计气体流量计 采气动力采气动力94流量调节装置流量调节装置孔口流量计孔口流量计转子流量计转子流量计皂膜流量计皂膜流量计湿式流量计湿式流量计吸收管、吸收管、填充柱、填充柱、滤料等滤料等抽气动力抽气动力空气采样仪器空气采样仪器手抽气筒、手抽气筒、水抽气瓶、水抽气瓶、电动抽气机电动抽气机压缩空气吸引器压缩空气吸引器95一、采气动力一、采气动力 (sampling power)介绍：介绍：手抽气筒手抽气筒 水抽气瓶水抽气瓶电动抽气机电动抽气机压缩空气吸引器压缩空气吸引器(负压引射器负压引射器 comp

35、ressed air aspirator)961手抽气筒手抽气筒 结构适适 用用：c待测物待测物大、瞬间大、瞬间V小小采样采样 无电源、采气量小、无电源、采气量小、 慢速采样慢速采样用前用前要：校正容积要：校正容积 气密性检查气密性检查97手抽气筒手抽气筒气密性检查气密性检查 方法：方法： 夹紧夹紧进气口，用力进气口，用力拉拉动手柄，慢慢动手柄，慢慢放松放松手手柄，若手柄能自动柄，若手柄能自动复原复原，表明，表明气密性好气密性好。 否则否则，不能用于采样，不能用于采样98手抽气筒手抽气筒采气方法：采气方法： 转动三通活塞，根据抽气筒容积和抽气转动三通活塞，根据抽气筒容积和抽气次数，可连续采样，

36、也可计算采样体积次数，可连续采样，也可计算采样体积992水抽气瓶水抽气瓶动力动力：水流产生负压；：水流产生负压； 调节螺旋夹松紧调节螺旋夹松紧调节流速调节流速适用：适用：采样速度采样速度2L/min； 无电源、易燃易爆无电源、易燃易爆现场用现场用1003电动抽气机电动抽气机原动力：原动力：电动机电动机 带动带动抽气机抽气机运转，运转， 使采样系统产生使采样系统产生负压吸气负压吸气 V采样采样=采样采样速度速度t采样采样101常用的抽气机常用的抽气机1.吸尘器吸尘器: 每开每开30min停停片刻，防止烧坏片刻，防止烧坏!2.真空泵真空泵3.刮板泵刮板泵：适用于各种流速采集器，可较适用于各种流速采

37、集器，可较长长时间时间采样。采样。4.薄膜泵薄膜泵：用作大气采样器和大气自动分析：用作大气采样器和大气自动分析仪器的抽气动力。仪器的抽气动力。1024压缩空气吸引器压缩空气吸引器(负压引射器负压引射器compressed air aspirator)动力动力：压缩空气高速喷射时：压缩空气高速喷射时 产生的负压；产生的负压； 力量大；可连续使用力量大；可连续使用1.压缩空气压缩空气2. 吸气口接吸收管吸气口接吸收管103二、气体流量计二、气体流量计气体流量计：气体流量计：(gas flowmeter)空气采样时，空气采样时，测测量气体量气体流量流量的仪器的仪器气体体积受多种因素的影响，气体体积受

38、多种因素的影响，流量计用前流量计用前必须校正必须校正104（一）气体流量计的种类（一）气体流量计的种类常用的主要有：常用的主要有： 孔口流量计孔口流量计 转子流量计转子流量计 皂膜流量计皂膜流量计 湿式流量计湿式流量计105 转子流量计转子流量计(rotater flowmeter)原理：上、下运动，停！原理：上、下运动，停！106 转子流量计转子流量计 f ：流动气体对转子的：流动气体对转子的摩察力摩察力； W： 转子自身转子自身重力重力； P： 转子上下所受到的转子上下所受到的压力差压力差 当当 f P W 上升上升 f P W 下降下降 f P = W 停停稳定！稳定！107使用注意事项

39、使用注意事项 转子干燥、防潮转子干燥、防潮 采样时，若采样时，若空气湿度大空气湿度大， 应在转子流量计进气口前应在转子流量计进气口前 连接干燥管连接干燥管除湿除湿。108 孔口流量计孔口流量计(orifice flowmeter)它是一种压力差计它是一种压力差计。109原原 理：理： 因为流速一边因为流速一边大大一边一边小小，造成压力一边造成压力一边小小一边一边大大，致使液面一边高一边低。致使液面一边高一边低。 F： 小小 大大 P： 大大 小小 H： 小小 大大； F大大， H大大；110皂膜流量计皂膜流量计(soap bubble flowmeter)原理：气流推动皂膜上升，原理：气流推动

40、皂膜上升， 始始末末刻度刻度差值差值就是流过气体的量就是流过气体的量（V）,同时用秒表准确计时（同时用秒表准确计时（t）用下式计算用下式计算流速流速F: F =V/t111特点特点:体积刻度很体积刻度很准准确，确，计时也很计时也很准准确，确，所以流速很所以流速很准准确，确，测量误差小于测量误差小于1%112湿式流量计湿式流量计 (wet flowmeter)原理原理：气流经水进入：气流经水进入叶片叶片与水面组成的某一个小与水面组成的某一个小室，推动叶片，带着指针旋转，根据指针旋转室，推动叶片，带着指针旋转，根据指针旋转所批示的始终刻度值反应所通过气体的量所批示的始终刻度值反应所通过气体的量(V

41、)113注意：注意：（1） 水、气温差必须小于水、气温差必须小于2；（2） 根据仪器上方的压力计，进行压力校正；根据仪器上方的压力计，进行压力校正；（3） 用前气密性检查用前气密性检查：夹紧出气口，待气体在流量计内产生一定压夹紧出气口，待气体在流量计内产生一定压力再夹紧进气口，读数力再夹紧进气口，读数10min内不下降，不漏气。内不下降，不漏气。（4）临用前调水平，以保证流量计内的加水量准）临用前调水平，以保证流量计内的加水量准确，按量淹没了进气口。确，按量淹没了进气口。114（5）校正范范围）校正范范围 重要重要!（6）测量误差不超过）测量误差不超过5%，较准确。，较准确。115三、专用采样

42、器三、专用采样器 在空气检验中为了便于采样，在空气检验中为了便于采样，通常将通常将收集器收集器、气体流量计气体流量计和和抽气动力抽气动力组组装在一起形成专用采样器装在一起形成专用采样器 一般选用一般选用转子流量计转子流量计测量流量，测量流量，以电动抽气机作为采样动力。以电动抽气机作为采样动力。116（一）大流量采样器（一）大流量采样器117（二）中流量采样器（二）中流量采样器 中流量采样器由空气入口防护罩、采样夹、转子中流量采样器由空气入口防护罩、采样夹、转子流量计、吸尘器等组成。流量计、吸尘器等组成。118（三）小流量采样器（三）小流量采样器 小流量采样器的结构与中流量采样器相似。小流量采样

43、器的结构与中流量采样器相似。采样夹可装上直径采样夹可装上直径40 mm的滤纸或滤膜，的滤纸或滤膜，采气流量采气流量2030 L/min。 只只适宜做单项组分的测定。适宜做单项组分的测定。 如可吸入颗粒物采样器或如可吸入颗粒物采样器或PM10采样器。采样器。119（四）分级采样器（四）分级采样器 通常可在采样器的入口处通常可在采样器的入口处加一加一粒径分离切割器粒径分离切割器构成构成分级采样器。分级采样器。 粗粗的颗粒被粒径分离切割的颗粒被粒径分离切割器所截留，器所截留，细细的颗粒通过的颗粒通过切割器后，被后面的滤料切割器后，被后面的滤料所收集。所收集。120（五）粉尘采样器（五）粉尘采样器结构

44、：例121 粉尘采样器又分为粉尘采样器又分为 固定式固定式、携带式携带式 两两种！种！ 可用三脚支架支撑，采样高度为可用三脚支架支撑，采样高度为1.01.5 m。 它带有两个采样夹，可以进行平行采样。它带有两个采样夹，可以进行平行采样。 常用于采集工作场所空气中的烟和尘常用于采集工作场所空气中的烟和尘122（六）气体采样器（六）气体采样器 携带式气体采样器的结构示意图。携带式气体采样器的结构示意图。123 采采 集集：气体、蒸气状态气体、蒸气状态有害物质有害物质 适用于适用于：阻力和流量较小的：阻力和流量较小的 气泡吸收管气泡吸收管 和和 多孔玻板吸收管多孔玻板吸收管 等收集器。等收集器。12

45、4第六节第六节 最小采气量和采样效率最小采气量和采样效率125一、最小采气量一、最小采气量 P47 (minimun sampling volume)定义定义：是指当空气中待测有害物质的浓度为其是指当空气中待测有害物质的浓度为其最高容最高容许浓度值（许浓度值（T）时，保证所采用的分析方法能够时，保证所采用的分析方法能够检出所需采集的检出所需采集的最小空气体积最小空气体积。126X，L127采样后，样品分析有采样后，样品分析有两种结果两种结果 采样采样(2L)样品样品分析结果分析结果阳性阳性 Vx，CT，假假阴性阴性真真：CT128公式推导公式推导:假设：样品溶液总量为样品溶液总量为 a, ml

46、 分析时取样液量为分析时取样液量为 b, ml 分析方法的检出限为分析方法的检出限为 s,g (即即bml样液中必须含样液中必须含s g待测物待测物)待测物的最高容许浓度为待测物的最高容许浓度为T,mg/m3 最小采气量为最小采气量为 x,Lab129由分析方法检出限可知，由分析方法检出限可知， b ：s = a ：y y = sa/b T(mg/m3)= T(g/L) 1 ：T = x ：y y = T xs b ml a ml(5g 10g)y130因为：因为：T x = sa/b TbsaLx)(2)(TbsaLx有有现公式：加大一倍量现公式：加大一倍量 采样采样131归纳：归纳：1.一

47、般情况下，采足一般情况下，采足计算量计算量2. c待测物待测物很大时，很大时，V计算量计算量3.已知已知 c待测物待测物T 又要求测定又要求测定具体具体 c 值值， V计算量计算量132例（例（P47）：用酚试剂分光光度法测定大气中的甲醛浓：用酚试剂分光光度法测定大气中的甲醛浓度，方法的检出限为度，方法的检出限为0.05 (g/5ml)。用。用10 ml含酚试剂含酚试剂的水溶液作吸收液，测定时取的水溶液作吸收液，测定时取5 ml样液分析。大气中样液分析。大气中甲醛的最高容许浓度（一次）为甲醛的最高容许浓度（一次）为0.05 mg/m3。LmlcmmgmlmlgbTasV425)/(05.010

48、)5/(05.023min根据上式可计算得出最小采气量为4 L133二、采样效率及其评价方法二、采样效率及其评价方法定义：在在规定的规定的条件条件（如采样流速、被采物质浓（如采样流速、被采物质浓度、采样温度和时间）下，某采样方法所度、采样温度和时间）下，某采样方法所采集到采集到被测物质的量占其被测物质的量占其总量总量的的百分数百分数，称为该采样方，称为该采样方法的采样效率。法的采样效率。 要求：大于要求：大于90%！134 气体和蒸气状态污染物采样效率评价方法气体和蒸气状态污染物采样效率评价方法1.用用实际实际采集到的待测物质的采集到的待测物质的量评量评必须必须真值！分析！采集量采集量 a b 总量总量 x135136可见，当可见，当 y90% 时，时， x a + b%100baay近似公式！近似公式！137由上面由上面 y = a / x 有有 x = a / y 由由 y = b / ( x-a ) 有有 x =( b/ y) +a 所以所以 a / y = ( b/ y) +a a = b +a y y = (a - b) / a138由上式和由上式和 y = a/x 有有 a