环境监测：污染物采样知识点.docx

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1、环境监测电子教材污染物采样空气中的气态污染物种类繁多，按污染物类别可分为：气态无机污染物和气态有机污染物。由于二者分析测试手段差别较大，选择采样方法时存在较大差异。总的来说，气态污染物常用的采样方法及仪器如下所述。1、采样方法1.1 直接采样法直接采样法按采样容器不同分为玻璃注射器采样法、塑料袋采样法、球胆采样法、采气管采样法和采样瓶采样法等。 玻璃注射器采样：用大型玻璃注射器（如100nli注射器）直接抽取一定体积的现场气样，密封进气口，送回实验室分析。注意：取样前应必须用现场气体冲洗注射器3次，样品需当天分析完。 塑料袋采样：用塑料袋直接取现场气样，取样量以塑料袋略呈正压为宜。注意：应选择

2、与采集气体中的污染物不起化学反应，不吸附、不渗漏的塑料袋；取样前应先用二联橡皮球打进现场空气冲洗塑料袋2-3次。 球胆采样：要求所采集的气体与橡胶不起反应，不吸附。用前先试漏，取样P 大气压力，kPa；Pl 真空瓶中剩余气体压力，kPa。多孔标板吸收管H4-I破柄卿板吸收瓶OOO543布 净图1采样容器1.2 富集（浓缩）采样法：浓缩采样法有以下几种，可根据监测目的和要求进行选择：a溶液吸收法：用抽气装置使待测空气以一定的流量通入装有吸收液的吸收管,待测组分与吸收液发生化学反应或物理作用，使待测污染物溶解于吸收液中。采样结束后，取出吸收液，分析吸收液中被测组分含量。根据采样体积和测定结果计算大

3、气污染物质的浓度。常用的吸收液有水、水溶液、有机溶剂等。对吸收液的要求：对气态污染物质溶解度大，与之发生化学反应的速度快；污染物质在吸收液中有足够的稳定时间；要便于后续分析测定工作；价格便宜，易于得到。根据吸收原理不同，常用吸收管可分为气泡式吸收管，冲击式吸收管，多孔筛板吸收管（瓶）3种类型。吸收管（瓶）结构见图。图2常用吸收管（瓶）气泡式吸收管：气泡吸收管主要用于吸收气态、蒸气态物质。冲击式吸收管：适宜采集气溶胶态物质。多孔筛板吸收管（瓶）：不仅适用于采集气态和蒸气态物质，也适用于采集气溶胶态物质。溶液吸收法的吸收效率主要决定于吸收速度，而吸收速度又取决于吸收液对待测物质的溶解速度和待测物质

4、与吸收液的接触面积和接触时间。因此必须根据待测物质的性质和在大气中的存在形式，正确地选择吸收溶液和吸收管，以提高吸收效率。b填充柱阻留法：填充柱是用一根长6-10cm,内径3-5mm的玻璃管或塑料管，内装颗粒状填充剂制成。采样时，让气样以一定流速通过填充柱，欲测组分因吸附、溶解或化学反应等作用被阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。采样后,通过解吸或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来进行测定。根据填充剂阻留作用原理，填充柱可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。吸附型填充柱：填充剂是固体颗粒状吸附剂如活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球等多孔性物质，具有较大的比表面积，吸附型强，对气体、蒸气分

5、子有较强的吸附性。吸附剂对物质的吸附能力是不同的，一般说来，极性吸附剂对极性物质吸附力强，非极性吸附剂对非极性物质的吸附力强。测定不同物质应选用不同的吸附剂作为填充剂。然而，吸附剂吸附能力越大，被测物质的解吸就越困难，所以，选择吸附剂时，应综合考虑吸附剂对被测物质的吸附和解吸两方面的因素。分配型填充柱:填充柱内装填充剂是表面涂有高沸点有机溶剂（如异十三烷）的惰性多孔颗粒物（如硅藻土），高沸点有机溶剂称为固定液，惰性多孔颗粒物称为固定相。采样时，气样通过填充柱，在有机溶剂中分配系数大的组分保留在填充剂上而被富集。如用涂有5%甘油的硅酸铝载体做固体吸附剂，可以把空气中的六六六、狄氏剂（Dieldr

6、m）、DDT、多氯联苯（PCB）等污染物阻留富集。富集后，用甲醇溶出吸附物，分析测定。反应型填充柱：反应型填充柱的填充剂可以是能与被测物起反应的纯金属细丝或细粒（如Al、Au、Ag、Cu、Zn等），也可以用固体颗粒物（石英砂、玻璃微球等）或纤维状物质在填充剂表面上发生化学反应而被阻留下来。采样后，将反应产物用适当的溶剂洗脱或热吹气解吸下来进行分析测试。C低温冷凝采样法：低温冷凝采样法是将U形管或蛇形采样管插入冷阱中，大气流经采样管时，被测组分因冷凝从气态转变为液态凝结于采样管底部，达到分离和富集的目的。常用的制冷剂有水-盐水（-10）,干冰-乙醇（-72）、液态空气（-190）、液氮（-183

7、）等。如图所示。干燥管采样管制冷剂图2-3低温冷凝采样空气中的水蒸气、二氧化硫甚至氧通过冷阱时也会冷凝，对采样造成干扰。因此，应在采样管进气端装置选择性过滤器，消除空气中水蒸气、二氧化硫、氧等物质的干扰。d自然积集法：利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质，如硫酸盐化速率、氟化物等大气样品的采集。这种方法不需要动力设备，简单易行，且采样时间长，测定结果能较好地反映大气污染情况。2、采样效率及评价方法采集气态和蒸气态污染物常用溶液吸收和填充柱吸附法。评价这些采样方法的效率有绝对比较法和相对比较法。a绝对比较法：精确配制已知浓度为C。的标准气体，用所选用的采样方法采集标准气

8、体，测定其浓度C”则采样效率为K,计算公式如下。用这种方法评价采样效率是比较理想的，但由于配制已知浓度的标准气体有困难，实际应用时受到限制。K =1 X 100%c。b相对比较法：配制一个恒定浓度的气体样品，其浓度不一定要求已知，然后用2-3个采样管串联起来采集所配样品，分别测定各采样管中的污染物的含量,计算第一个采样管含量占总量百分数，采样效率K为K =X 100%G + c3式中：G、C2、C3分别为第一、第二、第三采样管中分析测得浓度。采样效率评价公式说明，第一采样管浓度所占比例越高，采样效率越高。一般要求K值为90%以上。如果第二、第三采样管的浓度比第一采样管的浓度小得多时，可以将三个管的浓度相加近似等于所配气体浓度。当采样效率过低时，应采取更换采样管、吸收剂或降低抽气速度等措施提高采样效率。