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1、實(shí)驗(yàn)一 總懸浮顆粒物TSP的測定
實(shí)驗(yàn)一 總懸浮顆粒物TSP的測定
一、目的和要求
1. 學(xué)習(xí)和掌握質(zhì)量法測定大氣中顆粒物的方法;
2. 掌握大流量TSP采樣器基本技術(shù)及采樣方法。
二、原理
測定總懸浮顆粒物的方法是基于重力原理制定的,國內(nèi)外廣泛采用稱量法,即通過具有一定切割特性的采樣器,以恒速抽取一定體積的空氣,通過已恒重的濾膜,空氣中粒徑小于100 m的懸浮顆粒物被阻留在濾膜上,根據(jù)采樣前、后濾膜質(zhì)量之差及采樣體積,計(jì)算總懸浮顆粒物的質(zhì)量濃度。濾膜經(jīng)處理后,可進(jìn)行組分分析。
三、儀器與材料
1. 大流量TSP(PM10)采樣器(流量1.05m3/min) 1臺;
2、
2.X光看片機(jī) 1臺,用于檢查濾膜有無破損;
3.溫度計(jì) 1個;
4.氣壓計(jì) 1個;
5.濾膜儲存袋 若干,用于存放采樣后對折的濾膜;
6.濾膜保存盒 若干,用于保存運(yùn)送濾膜,保證濾膜在采樣前處于平展、不受折狀態(tài);
7.恒溫恒濕箱 一個,要求溫度在15~30℃之間,溫度變化1℃,相對濕度應(yīng)控制在(505)%;
8.鑷子 1把;
9.分析天平1臺;稱量范圍≥10g,感量 0.1 mg,再現(xiàn)性(標(biāo)準(zhǔn)差)≤0.2mg;
10.超細(xì)玻璃纖維濾膜,根據(jù)采樣器托盤大小選擇合適的濾膜,不允許過大或過小。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.采樣
(1)每張濾膜使用前均需檢查,不得使用有針孔或有
3、任何缺陷的濾膜采樣。
(2)采樣濾膜在稱量前需在恒溫恒濕箱內(nèi)平衡24h,然后在規(guī)定條件下迅速稱量,讀數(shù)準(zhǔn)確至0.0001g,記下濾膜的編號和質(zhì)量,將濾膜平展地放在光滑潔凈的濾膜保存盒內(nèi)備用。采樣前,濾膜不能彎曲或折疊。
(3)采樣時,將已恒重的濾膜用小鑷子取出,“毛”面向上.將其放在采樣夾的網(wǎng)托上(網(wǎng)托事先用紙擦凈),放上濾膜夾,對正,擰緊,使不漏氣,安好采樣器頂蓋,然后開機(jī)采樣,調(diào)節(jié)采樣流量為1.05m3/min。
(4)采樣開始后 5 min 和采樣結(jié)束前 5 min 記錄一次流量。采樣時間45min。
(5)采樣后,用鑷子小心取下濾膜,使采樣毛面朝內(nèi),以采樣有效面積長邊為中線對疊
4、,將折疊好的濾膜放回表面光滑的紙袋并儲于盒內(nèi)。
(6)記錄采樣期的溫度、壓力。
2.樣品測定
采樣后的濾膜在恒溫恒濕箱內(nèi),在與干凈濾膜平衡條件相同的溫度、濕度下平衡24 h,迅速稱量,讀數(shù)準(zhǔn)確至0.0001g。
五、數(shù)據(jù)處理
表1-1 總懸浮顆粒物采樣記錄表
實(shí)驗(yàn)時間: 年 月 日 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):
實(shí)驗(yàn)編號
1
2
3
濾膜編號
現(xiàn)場采樣時的大氣壓力p3/kPa
現(xiàn)場采樣時的大氣溫度T3/K
風(fēng)向
風(fēng)速/ms-1
采樣流量Q2/L
5、min-1
采樣時間t/min
濾膜采樣前質(zhì)量W1/g
濾膜采樣后質(zhì)量W2/g
樣品質(zhì)量W/g
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下TSP濃度CTSP/mgm-3
總懸浮顆粒物的含量(mg/m3)= (1-1)
式中: W —— 采集在濾膜上的總懸浮顆粒物質(zhì)量,mg;
T —— 采樣時間,min;
Q —— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣流量,m3/min。
Q= Q2= 2.69Q2 (1-2)
式中: Q2 —— 現(xiàn)場采樣表觀流量,m3
6、/min;
p2 —— 采樣器現(xiàn)場校準(zhǔn)時大氣壓力,kPa;
p3 —— 采樣時大氣壓力,kPa;
T2 —— 采樣器現(xiàn)場校準(zhǔn)時空氣溫度,K;
T3 —— 采樣時的空氣溫度,K。
若T3、p3與采樣器現(xiàn)場?;磿r的T2、p2相近,可用T2、p2代之。
六、注意事項(xiàng)
1.由于采樣器流量計(jì)上表觀流量與實(shí)際流量隨溫度、壓力的不同而變化,所以采樣器流量計(jì)必須校正后使用。
2.要經(jīng)常檢查采樣頭是否漏氣。當(dāng)濾膜上顆粒物與四周白邊之間的界線模糊,表明板面密封墊沒有墊好或密封性能不好,應(yīng)更換面板密封墊,否則測定結(jié)果將會偏低。
3.取采樣后的
7、濾膜時應(yīng)注意濾膜是否出現(xiàn)物理性損傷及采樣過程中是否有穿孔漏氣現(xiàn)象,若發(fā)現(xiàn)有損傷、穿孔漏氣現(xiàn)象,應(yīng)作廢,重新取樣。
七、思考題
1. 采樣點(diǎn)如何選擇?
2. 濾膜在恒重稱量時應(yīng)注意哪些問題?
6
實(shí)驗(yàn)二 可吸入顆粒物PM10的測定
一、目的和要求
1. 學(xué)習(xí)和掌握質(zhì)量法測定大氣中可吸入顆粒物的方法;
2. 掌握大流量PM10采樣器基本技術(shù)及采樣方法。
二、原理
可吸入顆粒物是我國環(huán)境空氣中的主要污染物,一般按空氣動力學(xué)直徑將小于10m的顆粒物稱為可吸入顆粒物(PM10),呈懸浮狀態(tài)(微小液滴或粒子)分散在空氣中??晌腩w粒物具有氣溶膠性質(zhì),它易隨呼吸進(jìn)入人體肺部,進(jìn)而在
8、呼吸道或肺泡內(nèi)積累,并可進(jìn)入血液循環(huán),對人體健康危害極大。
應(yīng)用PM10切割器,安裝在濾膜夾上方,按規(guī)定流量采樣,空氣中懸浮顆粒物按照空氣動力學(xué)特性分級,大顆粒被黏附在切割器上,PM10顆粒被收集在已稱量好的濾膜上,根據(jù)采樣前后濾膜質(zhì)量的差值和采樣體積,即可計(jì)算空氣中可吸入顆粒物的質(zhì)量濃度。
三、儀器與材料
1. 大流量TSP(PM10)采樣器(流量1.05m3/min) 1臺;
2.X光看片機(jī) 1臺,用于檢查濾膜有無破損;
3.溫度計(jì) 1個;
4.氣壓計(jì) 1個;
5.濾膜儲存袋 若干,用于存放采樣后對折的濾膜;
6.濾膜保存盒 若干,用于保存運(yùn)送濾膜,保證濾膜在采樣前
9、處于平展、不受折狀態(tài);
7.恒溫恒濕箱 一個,要求溫度在15~30℃之間,溫度變化1℃,相對濕度應(yīng)控制在(505)%;
8.鑷子 1把;
9分析天平1臺;稱量范圍≥10g,感量 0.1 mg,再現(xiàn)性(標(biāo)準(zhǔn)差)≤0.2mg;
10超細(xì)玻璃纖維濾膜,根據(jù)采樣器托盤大小選擇合適的濾膜,不允許過大或過小。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.采樣
(1)每張濾膜使用前均需檢查,不得使用有針孔或有任何缺陷的濾膜采樣。
(2)采樣濾膜在稱量前需在恒溫恒濕箱內(nèi)平衡24h,然后在規(guī)定條件下迅速稱量,讀數(shù)準(zhǔn)確至0.1 mg,記下濾膜的編號和質(zhì)量,將濾膜平展地放在光滑潔凈的紙袋內(nèi),然后儲存于盒內(nèi)備用。采樣前,濾膜不
10、能彎曲或折疊。
(3)采樣時,將已恒重的濾膜用小鑷子取出,“毛”面向上,將其放在采樣夾的網(wǎng)托上(網(wǎng)托事先用紙擦凈),放上濾膜夾。在濾膜夾上方安裝PM10切割器,擰緊采樣器頂蓋,然后開機(jī)采樣,調(diào)節(jié)采樣流量為1.05m3/min。
(4)采樣開始后 5 min 和采樣結(jié)束前 5 min 記錄一次流量。一張濾膜連續(xù)采樣45min。
(5)采樣后,用鑷子小心取下濾膜,使采樣毛面朝內(nèi),以采樣有效面積長邊為中線對疊,將折疊好的濾膜放回表面光滑的紙袋并儲于盒內(nèi)。
(6)記錄采樣期的溫度、壓力。
2.樣品測定
采樣后的濾膜在恒溫恒濕箱內(nèi),在與干凈濾膜平衡條件相同的溫度、濕度下平衡24 h,迅速稱量
11、,讀數(shù)準(zhǔn)確至0.1 mg。
五、數(shù)據(jù)處理
空氣中PM10的濃度:
C(mg/m3)= (2-1)
式中: C——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣中PM10濃度,mg/m3;
W —— 采集在濾膜上的可吸入顆粒物的質(zhì)量W=W2-W1,mg;
T —— 采樣時間,min;
Q —— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣流量,m3/min。
Q=Q2=2.69Q2 (2-2)
式中: Q2 —— 現(xiàn)場采樣表觀流量,m3/min;
p2 —— 采樣器現(xiàn)場校準(zhǔn)時大氣壓力
12、,kPa;
p3 —— 采樣時大氣壓力,kPa;
T2 —— 采樣器現(xiàn)場校準(zhǔn)時空氣溫度,K;
T3 —— 采樣時的空氣溫度,K。
若T3、p3與采樣器現(xiàn)場校淮時的T2、p2相近,可用T2、p2代之。
六、思考題
1. 環(huán)境空氣中可吸入顆粒物的來源有哪些,對人體的危害有哪些?
2. 可吸入顆粒物的濃度大小與能見度的好壞有何關(guān)系?
3. 討論城市空氣中可吸入顆粒物持續(xù)污染并成為主要污染物的原因有哪些?
表2-1 可吸入顆粒物采樣記錄表
實(shí)驗(yàn)時間: 年 月 日 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):
實(shí)驗(yàn)編號
1
2
3
濾膜編號
現(xiàn)場采樣時的大氣壓力p3/kPa
現(xiàn)場采樣時的大氣溫度T3/K
風(fēng)向
風(fēng)速/ms-1
采樣流量Q2/Lmin-1
采樣時間t/min
濾膜采樣前質(zhì)量W1/g
濾膜采樣后質(zhì)量W2/g
樣品質(zhì)量W/g
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下PM10濃度CPM10 /mgm-3