大气颗粒物采样分析方法研究进展

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1、大气颗粒物采样分析方法研究进展史红星肖凯涛李庆伟防化研究院第五研究所北京102205摘要大气颗粒物是大气环境中的直接污染物或大气环境中化学污染物、微生物污染物的主要载体，在大气或空气环境质量监测和污染控制与治理中具有重要作用。本文综述了大气颗粒污染物采样与分析方法研究现状，并展望了大气颗粒物采样分析方法研究的未来发展方向。关键词大气颗粒物气溶胶采样方法分析方法综述大气颗粒物是大气环境中的直接污染物或大气环境中化学污染物、微生物污染物的主要载体，在大气或空气环境质量监测和污染控制与治理中具有重要作用。大气颗粒物种类很多，可以根据来源、形成机制、形成特征、粒径、化学组成等多种方法

2、分类。通常把大气颗粒物按粒径(空气动力学直径)分为4类：总悬浮颗粒物TSP、可吸入粒子IP(粒径小于10gm的颗粒物)、粗粒子PMlo(粒径2．5～10gm)、细粒子PM2．5(粒径小于2．5gm)。TSP是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，其空气动力学当量粒径范围约为0．1．100微米。PM，。在环境空气中持续时间很长，对人体健康和大气能见度影响都很大。PM，o被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病⋯。目前普遍认为PM25对人体危害最大，因为这个粒径的颗粒物可以在肺泡中沉积并进入血液循环。一般情况下，大气颗粒物采样分析方法是使含有一定量大气颗粒物的大量空气通过截

3、留滤膜、固体吸附剂或液体吸收剂，将大气中浓度较低的污染物富集起来，然后根据需要直接或间接分析其质量浓度、粒径分布、颗粒形态、元素组成和颗粒负载有机物的种类与数量等指标。目前对大气颗粒污染物的研究主要集中在大气颗粒物的时空浓度分布水平或粒级分布特点、源解析与贡献、化学组成及形态、颗粒物上的多环芳烃(PAHs)等重点化学污染物分析以及大气颗粒物的危害性及防治对策等方面‘2l【31141151，而对大气颗粒污染物采样分析方法方面的研究报道很少。本文综述了大气颗粒物采样和分析方法方面的研究现状，展望了大气颗粒物采样分析方法研究的未来发展方向。l大气颗粒物采样方法大气颗粒物采样方法从：

4、I：作环节上包括采样点布置、采样方法选择、采样器材准备和采样效率评价等几个方面。1．1采样点布置方法采样点的布置方法与方案直接取决于试验目的和当地的地形气象条件，并要综合考虑采样与分析方面的技术要求。采样点布置的基本要求是能够保证采集到在时间空间上一340_一都具有代表性的有价值的样品，这就要求采样点平面位置平¨采样高度的选取要具有代表性、科学性。具体情况根据试验日的和性质确定。火气环境监测采样时，采样点应殴在空旷地点且颗粒物采样器放置高度为3～5m，避免地面扬尘影u向。特殊：C况环境采样时，采样点设在污染严重地点，颗粒物采样器放置高度为1．5m左右，即呼吸带高度。根据试验的

5、目的和性质可分为大气环境质量监测、室内(车间、：[作间等)空气质量监测、污染源(点源、面源)环境影响评价或污染范围程度调查等。常用的点源污染调查采样布点方法包括同心圆布点、扇形布点等；常用的面源污染布点方法包括网格布点、功能分区布点、选择性布点等。采样点布置方面较新的研究文献很少，一般工作中参考现有的相应调查研究规范并根据实际情况和经验灵活决定。1．2采样方法分类与选择大气颗粒物采样方法一般可分为直接采样法和浓缩采样法两类。直接采样法用于当空气中被测组分浓度较高或所用分析方法灵敏度较高时的情形，这种情况下采集少量空气样品就可满足分析需要，采样方法包括注射器采样、塑料袋采样和真

6、空瓶取样等。浓缩采样法用于空气中被测组分较低、需要浓缩后才能满足分析方法的要求的情形，具体方法包括溶液吸收法、滤纸和滤膜截留法、固体吸附法等。滤纸和滤膜截留法也简称滤料法，实际：1二作中比较常用。方法中滤料的选择是一个关键性问题，通常应注意以下几点：①滤料种类选择应尽量减少甚至排除滤料背景值带来的系统误差：②滤料的孔径既要能够保证有足够高的采样效率，又要能够保证适当的采样速度：⑧滤料的机械强度及价格等也是需要综合考虑的因素。1．3采样器分类与选择大气颗粒物采样器通常由样品收集器和动力装置所组成。根据国家环保局标准《环境保护仪器分类与命名》HJ／T12—1996，空气环境采样器

7、类中与大气颗粒物相关的采样器包括总悬浮微粒采样器、可吸入尘采样器、颗粒物分级采样器、降尘采样器和固定污染源颗粒物采样器五个亚类，每个亚类又包括若干种类，详见表1。表1大气颗粒物相关采样器分类大流量总悬浮微粒采样器(1m3／min以上)总悬浮微粒采样器中流量总悬浮微粒采样器(100L／min左右)小流量总悬浮微粒采样器(1O～30L／min)旋风式可吸入尘采样器可吸入尘采样器冲击式可吸入尘采样器单孔式冲击分级采样器颗粒物分级采样器多孔式冲击分级采样器降尘采样器集尘罐预测流速法颗粒物采样器静压jIt衡法颗粒