空气样品采集与处理

1. 空气样品采集与处理

2. 第一章 绪论 第一节 空气理化检验课程简介 第二节 大气的结构和组成 第三节 空气污染及其危害 第四节 空气污染物的来源和分类 第五节 空气污染浓度的表示方法

3. 第一章 绪论 第一节 空气理化检验课程简介 第二节 大气的结构和组成 第三节 空气污染及其危害 第四节 空气污染物的来源和分类 第五节 空气污染浓度的表示方法

4. 一、空气理化检验的意义 • 防止空气污染引起急性中毒和慢性危害； • 评价环境空气质量状况、评价管理和控制体系的效果； • 为保护人体健康，治理空气污染提供科学依据

5. 一、空气理化检验的意义 • 防止空气污染引起急性中毒和慢性危害； • 评价环境空气质量状况、评价管理和控制体系的效果； • 为保护人体健康，治理空气污染提供科学依据

6. 三、空气理化检验的主要内容 1、颗粒物：生产性粉尘的浓度、分散度和游离二氧 化硅、可吸入颗粒物、降尘浓度等。 2、有害无机物：铅、汞、锰、二氧化硫、氧化氮、臭氧等。 3、有害有机物：苯系物、苯并（a）芘、甲醛、农药、杀虫剂等。 4、空气中有毒物质快速测定：一氧化碳、汞、二氧化硫等。 5、气象参数的测定：气温、气湿、气压、气流。

7. 第二节 大气的结构和组成 一、大气的结构 二、大气的组成

8. 一、大气的结构 大气：包围在地球表面的并随地球旋转的空气层。

9. 根据大气在垂直向上温度、化学成分、荷电及垂直运 动的情况，分为5层 • 逃逸层（无边界) • 电离层（85-500km ； h增大，T升高；反射电磁波） • 中间层（50-85km ； h增大，T下降；温差变化大） 平流层（12-50km ； h增大，T升高； 吸收太阳辐射） 对流层（0-12km ； h增大，T下降；形成天气现象 ）

10. 次要成份（Ar：0.93%；CO2 ：0.032%） 痕量成分（Ne、He、NH3、O3、CO、NOx） 二、 大气的组成 主要成份（N2：78.09%；O2：20.94%）

11. 第四节 空气污染物 一、空气污染物的来源 二、污染物的形成和分类 三、空气污染物的存在状态

12. 一、空气污染物的来源 自然污染 工业企业排放污染源 固定污染源 人为污染 生活性污染源 流动性污染源 交通运输污染源

13. 二、污染物的形成和分类 • 一次污染物：由人为或自然污染直接排放到大气中，其物理性质和化学性质均未发生变化。 • 二次污染物：进入大气中的各种一次污染物，在物理、化学因素或生物作用下相互作用或与大气的正常组分反应形成物理或化学性质与一次污染物不同的新污染物。

14. 三、空气污染物的存在状态 1. 气体和蒸气 气体：常温常压下，以气体状态分散在空气中 蒸气：以蒸气状态存在于空气中 2. 气溶胶 悬浮在空气中的固态或液态颗粒物与空气组成的 多相分散体系。（烟、雾、尘）

15. 第五节 空气污染浓度的表示方法 一、采气体积的换算 二、空气中污染物的表示方法 三、空气污染物的浓度换算 四、空气中有害物质的卫生标准

16. 一、采气体积的换算 PV=nRT P0V0/T0=PtVt/Tt V0=PtVtT0/TtP0

17. 二、空气污染物浓度的表示方法 1. 体积表示法（v/v) ppm 10-6百万分之一（ ml/m3） ppb 10-9 十亿分之一 ppt 10-12 万亿分之一 2. 质量体积表示法（mg/m3）（我国法定计量单位） 3. 个数体积表示法（个数/cm3）

18. 三、空气中污染浓度的换算 mg/m3=M×ppm/22.4

19. 四、空气中有害物质卫生标准 1. 空气中有害物质卫生标准 《工业企业设计卫生标准》：居住大气、车间空气 GB9663~9673-96：公共场所卫生标准

20. 2. 测定方法 《环境空气质量监测检验方法》：47项，95种方法 《车间空气监测检验方法》：168项，203种方法

21. 3. 术语 一次最高容许浓度：指任何一次测定结果的最大容许值。（防止短期内出现刺激、过敏、急性中毒） 日平均最高容许浓度：指任何一天多次测定的平均浓度的最高容许值。（防止产生慢性和潜在性危害）

22. 第二章 空气样品的采集 第一节 最小采气量和采样效率 第二节 采样方法 第三节 采样仪器 第四节 采样注意事项 第五节 采样点的选择

23. 第一节 最小采气量和采样效率 一、最小采气量 二、采样效率 三、影响采样效率的主要因素

24. 一、最小采气量 最小采气量：指保证能够测出被测有害物质最 高容许浓度值所需采集的最小空气体积。

25. 最小采气量的计算： 最小采气量（L）=2s×a／T ×b s：分析方法的绝对检出限（ug） T：被测物质在空气中的最高容许浓度（mg/m3） a：样品溶液的总体积（ml） b：分析时所取样品的量（ml）

26. 例：用氟试剂-镧盐比色法和氟离子选择电极法分别测定车间空气中的氟化氢浓度，两法的氟离子绝对检出限分别为1ug和2ug。现用10ml水作吸收液，测定时均取5ml样液分析。车间氟化氢的最高容许浓度为1mg/m3，计算两法的最小采气量。 解：最小采气量（L）=2s×a／T ×b V1=2×1×10／1×5=4L V2=2×2×10／1×5=8L

27. 二、采样效率及其评价方法 采样效率：某一种采样方法在规定的条 件下（如采样流速、被采集物浓度、采样温度和采样时间等）下所采集到的被测物占其总量的百分数。

28. ⒈ 气体和蒸气污染物采样效率评价方法 ⑴ 绝对比较法：采用标准气体作样品，用单个采样器采样，然后测其采集量，计算采样效率。 y=100%×a/R y：采样效率；a：采集量；R：实际量

29. ⑵相对比较法：没有标准气时，串联两个完全一样的采样器，以一定流速采集一定量样品，然后分别测定每个采样器内被测物的含量。 ①当单个采样器的采样效率﹥90%时，可用下列公式计算采样效率： y=100%×a/（a+b） a b

30. ②当单个采样器的采样效率＜90%时，可用下列公式计算采样效率： y=100%×(a-b)/a x=a/y=a/[(a-b)/a]=a2/(a-b) x—真实采样量

31. 例：串联两支吸收管采集空气样品，分析测得前后 两管的采集量分别为10.0ug和1.5ug，求采样效 率和 空气样品真实含量各为多少？ Ⅰ：假设两管采样效率＞90% y=100%×a/（a+b）= 100%×10.0/(10.0+1.5)=87.0%＜90% Ⅱ：采用采样效率＜ 90%公式计算 y=100%×(a-b)/a= 100%×(10.0-1.5)/10.0=85.0% Ⅲ：计算真实含量 x=a/y=10.0/85%=11.8ug

32. ⒉ 气溶胶状污染物的采样效率评价方法 ⑴颗粒采样效率 ⑵质量采样效率（常用）

33. 三、影响采样效率的主要因素 • 空气中污染物的存在状态和采集器 • 空气中污染物和吸收液或固体吸附剂 的理化特性 3. 采样速度 4. 采样量

34. 第二节 采样方法 一、集气法 二、浓缩采样法

35. 一、集气法 集气法又称直接采样法。这种采样方法是将空气样品收集在合适的容器内，再带回实验室进行分析，对空气样品未加浓缩。

36. 真空采样法 • 置换采样法 • 充气采样法 • 注射器采样法

37. 二、浓缩采样法 1. 溶液吸收法 利用空气中被测物质能迅速溶解于吸收液中或能与吸收液及迅速发生化学反应生成稳定化合物对空气样品进行浓缩。

38. 吸收液选择原则 ： • 吸收液对被采集空气污染物有较大溶解度或反应速度快； • 被采集污染物在吸收液中有足够长的稳定时间；（如SO2的吸收） • 所用吸收液成分对分析测定无影响；（如酶法测有机磷农药不能用CH3OH） • 价廉、易得、无毒。

39. 2. 固体吸收剂采样 利用空气通过固体吸收剂时，由于固体吸附剂的吸附作用或阻留作用达到浓缩目的。 ⑴颗粒状吸附剂：硅胶、活性炭、高分子多孔微球 ⑵纤维状滤纸：定量滤纸、玻璃纤维滤纸、聚氯乙烯 ⑶筛孔状滤料：微孔滤膜、聚氨酯泡沫塑料

40. 与溶液吸收法相比的优点： （1）可长时间采样，适用于大气中微量至痕量组分的日 平均浓度的测定； （2）如果固体吸附剂选择恰当，对气体、蒸气和气溶胶 都有较高的采样效率； （3）浓缩在固体吸附剂上的待测污染物比在溶液中稳定 的多，可存放时间长； （4）固体吸附采样管便于携带。

41. 3.低温冷凝浓缩法（冷阱法） 利用致冷剂使空气冷凝，使空气中低沸点物质被固体吸附剂吸收。 4.静电沉降 利用高压，使气体电离，吸附在气溶胶表面，在电场作用下沉降。

42. 5.气体、蒸气和气溶胶同时采样法 ⑴浸渍试剂滤料 ⑵泡沫塑料采样 ⑶多层滤料采样 ⑷环状扩散管和滤料联合采样法

43. 6.个体计量器法（被动式个体采样器） 利用气体分子的扩散或渗透作用使其达到收液 或吸附剂表面而被吸收或吸附，不需要抽气动 力，适宜于空气中气态或蒸气态有害物质的采集。 ⑴扩散法 ⑵渗透法

44. 第四节 采样仪器 组成：采集器、气体流量计、采气动力

45. 一、采集器 1.吸收管 ⑴气泡吸收管（气体和蒸气） ⑵多孔玻板吸收管（气体、蒸气、雾状、较小颗粒） ⑶冲击式吸收管（气体、蒸气、烟、尘）

47. 2.填充柱采样管 3.滤料采样夹 4.集气瓶 5.塑料袋 6.注射器

50. 二、采气动力 • 手抽气筒 • 水抽气瓶 • 电动抽气筒 • 压缩空气吸引器