大气中颗粒物的测定

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1、大气中TSP、PM10和PM2.5的监测一、实验目的1、了解中流量大气采样器和四通道采样器的基本原理，掌握使用方法。2、学习质量法在大气环境监测中的应用。 3、重点掌握滤膜的称量、采样器参数的设定与读取。二、实验原理采样原理：采样头通过冲击式切割器实现不同粒径颗粒物的选择性分离，小于2.5µm、小于10µm的颗粒随气流绕过碰撞器而在下游捕集在滤膜上。测定PM10和PM2.5的方法是基于重力原理制定的，本实验使用的是国内外广泛采用的滤膜捕集-重量法。原理为选用一定切割特性的采样器，以恒速抽取一定体积的空气通过已经恒

2、重的滤膜，使环境空气中TSP和PM2.5被阻留在滤膜上，根据采样前后的滤膜重量之差及采样体积，即可以算出TSP和PM2.5浓度。滤膜经处理后，还可以进行组分分析。三、实验仪器1、PM2.5——四通道采样器2、TSP——中流量采样器3、8cm滤膜:提前一天恒温称重好放入烘箱；四张小膜供PM2.5用，一张大膜供TSP用4、分析天平感量0.1mg或0.01mg.5、恒温恒湿箱6、镊子手套等；四．实验步骤1.准备工作a．三楼天台上，安装两台仪器，调节采样器入口距地面高度为2.5m，并确保能正常通电及工作；b．提前一天用洁

3、净镊子将滤膜夹入事先准备好的透明袋中，放入恒温恒湿箱进行24h恒重处理；2.采样过程：a．经过24h的恒重处理，称量滤膜（注意环境污染），分别平行称量五次取均值记录；然后将已称重的滤膜用镊子放入洁净采样夹内的滤网上，滤膜毛面应朝进气方向。将滤膜牢固压紧至不漏气。设置好仪器相关参数：24h采样，流量10L/min；b．采样过程中不定时对采样仪器进行4-5次检查。3.称量a．经过24h的采样过程，配戴实验手套用洁净镊子将滤膜从仪器切割器上夹入透明带中（此时应对折滤膜，避免样品损失）；b．将收集好的样品滤膜立即放入恒温

4、恒湿箱恒重24h后，进行平行五次称量滤膜，最终取平均值记录；4.数据计算利用公式计算PM2.5和PM10以及TSP的含量:浓度含量（μg/m3）=（W1-W0）*10^9Q*t其中:W1——采样后滤膜重量gW2——采样前空白滤膜重量gQ——采样一起平均采样流量L/mint——采样时间1440min五、数据分析1、PM2.5表12014.9.16大气中PM2.5采样数据通道CH1CH2CH3CH4流量L/min17.316.217.217W0采样前重量/g0.0910.14760.09020.453W1采样后重量/

5、g0.09190.1480.0920.092(W1-W0)差值/g0.000900.00040.00180.001424h大气中PM2.5浓度含量36.12717.14772.67457.190本小组是在2014.9.26日17：00—次日17：00进行PM2.5采样。其中监测数据是来源于北京市环境监测官方微博发布的实时浓度数据，选择城六区（包括海淀区）数据：图19.26采样所测PM2.5的实验数据和监测数据讨论分析如下：a．从图中可以看出，小组实验测得数据与监测日均浓度几乎吻合，稍有偏高；b．根据小组成员记录和

6、收集到的气象条件显示，由于26晚间本市有雷阵雨，地面转偏北风，天气条件有利于污染颗粒物的扩散；到27日白天，气象条件依然适合污染物的扩散。因此在实验汇报上标明我们与实际监测数据有较大出入，是因为第一小组取26日当天的日均浓度作为日均浓度且26日当天大气污染严重，PM2.5含量极高并没有考虑采样时间上的不同。c．导致实测数据不准的原因主要有：称重前后的滤膜时所使用不是同一台天枰（由于原先实验室天枰数字跳动变化大我们换到1317进行称量），导致膜的重量数据稍有误差；在采样完后将滤膜从采样器取出后由于操作不熟练导致膜上

7、的颗粒物有少量损失；由于小组人员之间协调和记录问题，实际采样时间应小于24h导致结果偏高；为了对本次实验的准确性进行说明，本小组又收集了本组实验前后两个小组的实验数据（即从9.25-17：00到9.28-17：00），与从环境保护监测站收集到的数据进行对比整理得到如下图.图29.25-9.28连续三天采样所测PM2.5的实验数据和监测数据（实时）注：时间统一按24h取，由于时间的取值不同，可能与其他小组所得结果不一样，本实验报告仅作参考；从图2中可以看出，9.25-9.26白天，PM2.5浓度较高，是中等污染。但

8、经过26日晚的雷阵雨，大部分颗粒物被雨除，空气质量显著提高。到了9.28日白天，PM2.5浓度虽有提升，但平均浓度仍保持在70μg/m3以下，属于一级标准。图39.25-9.28连续三天采样所测PM2.5的实验数据和监测数据总结：对于颗粒物的去除来说，通常有物理和化学两种方法，而雨除是一种高效率的去除方法。雨除是指在云形成过程中，云滴首先与细颗粒凝结，再长大而成为雨滴，降