2026年空气采样气体捕集习题及答案

2026年空气采样气体捕集习题及答案一、填空题（共15题，每题2分，共30分）1.空气采样中气体捕集的常用方法分为全量捕集法、_______、固体吸附捕集法、低温冷凝捕集法、_______五大类。【答案】溶液吸收法；被动扩散捕集法2.依据2025年发布的《环境空气挥发性有机物的测定苏玛罐采样/气相色谱-质谱法》（HJ759-2025）要求，苏玛罐内壁需采用_______惰性涂层处理，强极性目标物的吸附损失率需≤5%，采样前罐内真空度需低于_______Pa。【答案】第三代硅烷化；13.固体吸附管的穿透体积定义为：当吸附管流出气体中目标物浓度达到流入浓度的_______%时，累计通过的采样气体体积；实际采样体积不得超过穿透体积的_______%，防止穿透导致结果偏低。【答案】5；704.溶液吸收法采集易溶性气态污染物时，常用的吸收瓶类型有气泡吸收瓶、_______、多孔玻板吸收瓶三类，其中_______适合采集气溶胶态与气态共存的污染物。【答案】冲击式吸收瓶；多孔玻板吸收瓶5.被动扩散捕集法的采样结果为采样周期内的_______浓度，适合室内空气质量监测、_______、背景点长期浓度筛查等场景，无法获得瞬时浓度数据。【答案】时间加权平均；无组织排放大面积排查6.采集非甲烷总烃时，优先选用_______气袋或苏玛罐作为捕集容器，禁止使用聚乙烯、聚氯乙烯材质的气袋，避免材质吸附或释放目标物干扰结果。【答案】聚氟乙烯（Tedlar）7.低温冷凝捕集法采集C2-C5低碳烃类时，冷阱温度需控制在_______℃（采用液氮制冷），可实现低沸点组分的高效富集，采样前需对冷阱进行_______处理，去除残留杂质。【答案】-180；烘烤活化8.高湿度（相对湿度≥90%）环境下采用固体吸附管采样时，需前置_______干燥管去除水分，禁止使用硅胶、氯化钙等干燥剂，避免其吸附目标物导致结果偏差。【答案】Nafion（全氟磺酸）9.环境空气采样的全程序空白样品中目标物浓度不得超过方法检出限的_______%，每批次样品的平行样采集比例不得低于_______%，单批次平行样数量不少于1个。【答案】10；1010.采集臭气浓度样品时，捕集容器优先选用无臭的Tedlar气袋或_______采样瓶，采样人员需站在采样点的_______风向位置，避免自身气味干扰样品。【答案】玻璃；上11.采集大气中半挥发性有机物（如多环芳烃、多氯联苯）时，常用的捕集组合为石英滤膜+_______+XAD-2树脂，分别捕集颗粒态、气相中的目标物。【答案】聚氨酯泡沫（PUF）12.温室气体（CO2、CH4、N2O）采样时，捕集容器优先选用内壁惰性涂层的铝合金气瓶或苏玛罐，采样后罐内/瓶内压力需高于_______kPa，样品常温避光保存周期不得超过_______d。【答案】150；713.活性炭吸附管适合采集_______沸点的挥发性有机物，TenaxTA吸附管适合采集_______沸点的挥发性有机物，二者搭配可覆盖C3-C12的VOCs组分。【答案】低；中高14.苏玛罐采样前的空白检验要求所有目标物浓度低于_______ppbv，清洗后的苏玛罐需在_______d内使用，超过期限需重新清洗检验。【答案】0.1；715.溶液吸收法的采样效率受吸收液性质、采样流量、_______、吸收瓶结构四个核心因素影响，采样流量通常控制在0.1-2L/min区间。【答案】环境温度二、单项选择题（共10题，每题3分，共30分）1.下列气体捕集方法中，最适合采集沸点低于50℃的C2-C4低碳烃类组分的是（）A.溶液吸收法B.固体吸附法C.低温冷凝捕集法D.Tedlar气袋采样法【答案】C2.苏玛罐采集环境空气VOCs时，下列操作不符合质量控制要求的是（）A.采样前检查罐内真空度≤1PaB.采样后罐内压力为80kPa直接送样C.每10个样品同步采集1个全程序空白D.高湿度场景下前置Nafion干燥管【答案】B（采样后罐内压力需≥100kPa，否则样品量不足）3.固体吸附管采样后，针对中高沸点VOCs样品的保存条件和期限符合要求的是（）A.常温密封保存，30d内分析B.4℃以下冷藏密封保存，7d内分析C.-20℃冷冻保存，30d内分析D.-80℃冷冻保存，90d内分析【答案】B4.下列关于被动扩散捕集法的描述，错误的是（）A.无需采样动力，适合大面积布点筛查B.采样结果为采样周期内的时间加权平均浓度C.可用于应急事故现场的瞬时浓度定量监测D.采样精度受风速、温度、湿度的影响较大【答案】C5.采集下列哪种气态污染物时，优先选用溶液吸收法（）A.非甲烷总烃B.甲醛C.丙烷D.多环芳烃【答案】B（甲醛易溶于水和酚试剂吸收液，适合溶液吸收法采集）6.下列材质的滤膜中，适合作为气体采样前置颗粒物过滤装置，且不会吸附气态目标物的是（）A.石英滤膜B.玻璃纤维滤膜C.聚四氟乙烯滤膜D.醋酸纤维滤膜【答案】C7.溶液吸收法采样时，下列哪种操作会导致采样效率下降（）A.选择溶解度高、挥发性低的吸收液B.采用多孔玻板吸收瓶增加气液接触面积C.提高采样流量至5L/min，缩短采样时间D.环境温度较低时对吸收瓶进行恒温控制【答案】C（采样流量过高会导致目标物来不及被吸收液捕集，效率下降）8.吸附管采样过程中出现穿透现象时，会导致监测结果（）A.偏高B.偏低C.不变D.波动无规律【答案】B9.依据HJ759-2025要求，苏玛罐时间加权平均采样过程中，流量波动不得超过设定值的（）A.±3%B.±5%C.±10%D.±15%【答案】A10.下列关于气体捕集容器空白检验的要求，正确的是（）A.苏玛罐首次使用前做空白检验即可，后续使用无需重复B.Tedlar气袋使用10次后再做空白检验C.吸附管每次活化后都需做空白检验，空白值符合要求才能使用D.溶液吸收瓶清洗干净即可，无需做空白检验【答案】C三、判断题（共10题，每题2分，共20分）1.第三代硅烷化涂层的苏玛罐可以无损失采集所有极性、非极性VOCs组分，包括低浓度的有机酸、有机胺、含硫化合物。（）【答案】×（强极性组分仍有微量吸附损失，要求损失率≤5%，并非完全无损失）2.固体吸附管的穿透容量随环境温度升高而下降，随环境湿度升高而上升。（）【答案】×（湿度升高会占据吸附位点，导致穿透容量下降）3.溶液吸收法的采样效率仅与吸收液的性质有关，与采样流量、环境温度无关。（）【答案】×4.无组织排放监测时，针对浓度波动较大的排放源，优先采用连续1h的时间加权采样方式，而非瞬时采样。（）【答案】√5.低温冷凝捕集法采样时，加大采样流量可以提高富集效率，不会产生负面影响。（）【答案】×（流量过大可能导致冷阱温度升高，组分捕集效率下降，还可能带入更多水分导致冰堵）6.被动采样器部署时应避免阳光直射，远离热源和排放源，采样高度设置为1.5-2m的呼吸带高度。（）【答案】√7.采集温室气体样品时，采样点应设置在植被密集的区域，更能代表区域真实浓度水平。（）【答案】×（植被呼吸、土壤排放会干扰温室气体浓度，需远离植被密集区）8.吸附管活化的目的是去除吸附剂中残留的杂质，活化温度和时间需根据吸附剂的类型确定。（）【答案】√9.苏玛罐采样后，含硫、含氮等易降解的VOCs样品需在4℃以下冷藏，7d内完成分析。（）【答案】√10.三点比较式臭袋法采集臭气样品时，可使用普通聚乙烯气袋作为捕集容器。（）【答案】×（聚乙烯气袋会吸附臭气组分或释放异味，需采用无臭Tedlar气袋或玻璃采样瓶）四、简答题（共4题，每题15分，共60分）1.简述2026年现行环境空气监测中气体捕集的主要方法及各自适用范围。【答案】当前主流的气体捕集方法分为五类，适用范围如下：（1）全量捕集法：包括苏玛罐采样、惰性气袋采样两类，将空气样品整体收集在惰性容器中，无需现场富集。适用于VOCs、非甲烷总烃、温室气体、臭气浓度等组分的监测，可覆盖宽沸点范围的目标物，采样过程无组分损失，数据精度高，但容器成本较高，不适合低浓度组分的高倍数富集。（2）溶液吸收法：利用目标物在吸收液中的溶解度或化学反应特性实现捕集。适用于易溶于吸收液、可与吸收液发生稳定反应的气态污染物，如SO2、NOx、氨气、甲醛、氟化氢等，操作简单、成本低，适合高浓度污染物的采样，但采样效率受流量、温度影响大，不适合挥发性强、溶解度低的组分。（3）固体吸附捕集法：利用固体吸附剂的物理吸附作用富集目标物，包括吸附管采样、PUF/XAD树脂采样两类。适用于中高沸点VOCs、半挥发性有机物、持久性有机污染物的采样，富集倍数高，样品运输方便，适合低浓度组分的监测，但易发生穿透，高湿度环境下采样效率易受影响。（4）低温冷凝捕集法：利用低温冷阱将低沸点组分冷凝富集。适用于沸点低于50℃的低碳烃类、低沸点卤代烃等组分的采样，富集效率高，可实现C2-C4等难吸附组分的有效捕集，但需要液氮等制冷剂，设备笨重，不适合野外大面积布点采样。（5）被动扩散捕集法：利用气体分子的扩散作用实现目标物的捕集，无需采样动力。适用于室内空气质量监测、无组织排放大面积筛查、背景点长期时间加权浓度监测，部署方便、成本低，但无法获得瞬时浓度，采样精度受环境因素影响大，不适合应急定量监测。2.简述苏玛罐采样的完整操作流程及核心质量控制要点。【答案】操作流程：（1）采样前准备：苏玛罐使用前采用专用清洗仪进行多轮高温烘烤、抽真空、高纯氮冲洗操作，完成后抽真空至罐内压力<1Pa，进行空白检验，所有目标物浓度<0.1ppbv方可使用；根据采样需求选择瞬时采样限流阀或恒流时间加权采样限流阀，对限流阀进行流量校准，流量误差≤±3%。（2）现场采样：到达采样点后，将苏玛罐固定在采样支架上，采样高度为1.5-2m呼吸带高度，避开周边遮挡物和干扰源；连接限流阀，打开阀门开始采样，瞬时采样待罐内压力上升至150kPa以上后关闭阀门，时间加权采样按设定流量连续采样至指定时间后关闭阀门；同步记录现场温度、压力、相对湿度、风速风向、采样起止时间、罐号等信息。（3）采样后处理：采样完成后密封阀门，粘贴唯一性标识，48h内送实验室分析，常温避光保存，易降解组分需4℃以下冷藏。质量控制要点：①每批次样品（≤20个）同步采集1个全程序空白，空白值不得超过方法检出限的5%；②平行样采集比例≥10%，平行样相对偏差≤20%；③采样后罐内压力需≥100kPa，压力不足需重新采样；④苏玛罐每使用10次或采集过高浓度样品后需重新清洗、做空白检验；⑤高湿度（相对湿度>90%）场景下需前置Nafion干燥管除水，除水过程目标物损失率≤3%。3.简述固体吸附管采样时穿透现象的产生原因、危害及预防措施。【答案】产生原因：固体吸附剂的吸附容量存在上限，当采样体积过大、采样流量过高、目标物浓度超过吸附剂负荷、环境温度升高导致吸附容量下降、环境湿度过高时水分占据吸附位点，都会导致目标物无法被完全吸附，从吸附管后端流出，即产生穿透现象。危害：穿透会导致目标物捕集不完全，监测结果偏低，低沸点组分的穿透风险更高，数据偏差最高可达50%以上，导致监测数据失真，无法反映真实浓度水平。预防措施：①采样前根据目标物类型、吸附管的穿透容量、现场温度、湿度、预估浓度计算最大允许采样体积，实际采样体积不得超过最大允许体积的70%；②控制采样流量在规范要求范围内，如TenaxTA吸附管采样流量控制在10-50ml/min，活性炭管采样流量控制在20-100ml/min，避免流量过高导致组分来不及被吸附；③高浓度场景下缩短采样时间，或在采样管后端串联同类型的指示管，当指示管中目标物浓度达到前端管的5%时，判定为穿透，该样品作废需重新采样；④高湿度环境下前置Nafion干燥管去除水分，禁止使用硅胶、氯化钙等会吸附目标物的干燥剂；⑤环境温度超过30℃时，采用带制冷功能的吸附管采样手柄，将吸附管温度控制在25℃左右，提高吸附容量。4.简述2025年发布的《环境空气挥发性有机物的测定苏玛罐采样/气相色谱-质谱法》（HJ759-2025）中针对气体捕集环节的新增要求。【答案】新版标准针对气体捕集环节的新增要求主要包括5项：（1）苏玛罐惰性涂层升级要求：明确苏玛罐内壁需采用第三代硅烷化惰性涂层，对甲醇、乙酸、甲硫醇等强极性组分的吸附损失率≤5%，旧款第二代涂层的苏玛罐需在2026年底前完成淘汰，禁止用于新标准规定的监测任务。（2）空白要求加严：采样前苏玛罐空白检验需覆盖所有65种目标物，空白浓度不得超过方法检出限的5%，较旧标准的10%要求加严一倍，降低空白干扰。（3）高湿度场景采样规范：新增相对湿度>90%的高湿度场景采样要求，必须配置前置Nafion除水装置，除水效率≥95%且目标物损失率≤3%，禁止直接采样，避免水分进入冷阱导致冰堵或组分损失。（4）时间加权采样流量控制要求：新增时间加权平均采样的流量稳定性要求，采样全程流量波动不得超过设定值的±3%，采样前需提供限流阀的校准证书，采样过程需同步记录流量数据，确保时间加权浓度的准确性。（5）易降解组分保存要求：针对甲硫醇、二甲二硫、有机胺等易降解组分，明确采样后样品需在4℃以下冷藏，7d内完成分析，较旧标准的14d保存期限缩短，降低降解带来的偏差。五、实操案例分析题（共2题，每题30分，共60分）1.某地方监测站2026年开展工业园区无组织排放VOCs监测，采用TenaxTA吸附管采样，设置采样流量50ml/min，采样时间2h，现场实测温度35℃，相对湿度92%，实验室分析时发现苯、甲苯的监测结果比同期同点位苏玛罐采样结果低42%，请分析偏差产生的原因，并给出整改措施。【答案】偏差原因分析：（1）温度影响：现场温度35℃较高，TenaxTA吸附剂对苯、甲苯的吸附容量随温度升高而下降，2h采样累计体积为6L，超过了35℃下苯的最大允许采样体积（约4L），导致目标物发生穿透，捕集不完全。（2）湿度影响：现场相对湿度92%，大量水分进入吸附管后占据吸附位点，进一步降低了吸附剂对苯、甲苯的吸附容量，加剧了穿透效应，导致捕集效率下降。（3）流量影响：采样流量设置为50ml/min，达到Tenax管采样流量的上限，目标物与吸附剂的接触时间不足，进一步降低了吸附效率。整改措施：（1）优化采样参数：采样前根据现场温度、湿度校准最大允许采样体积，35℃、92%相对湿度条件下，苯的最大采样体积调整为3L，采样时间缩短为1h，流量调整为30ml/min，确保采样体积不超过穿透体积的70%。（2）增加除水装置：高湿度场景下采样时，在吸附管前端串联Nafion干燥管除水，干燥管使用前需做空白检验，避免引入污染，除水过程目标物损失率控制在3%以内。（3）增加穿透指示：在采样管后端串联同规格的TenaxTA指示管，采样完成后分别分析前端采样管和后端指示管的目标物浓度，若指示管中目标物浓度超过前端管的5%，判定为穿透，样品作废重新采样。（4）温度控制：现场温度超过30℃时，采用带制冷功能的吸附管采样手柄，将吸附管温度控制在25℃左右，提高吸附剂的吸附容量，降低穿透风险。2.某重工业企业2026年开展温室气体（CO2、CH4、N2O）自行监测，采用普通铝合金气瓶采样，设置采样高度1.2m，采样点位于厂区内绿化带上风向10m处，采样时直接打开气瓶阀门充气2min后关闭，送实验室分析发现CH4浓度比同期国家背景站数据高8倍，CO2浓度高3倍，请分析误差产生的原因，并给出正确