4.3大气采样方法和技术(课件）-《环境监测技术》同步教学（科学出版社）

大气与废气监测技术 项目四 Atmospheric and exhaust gas monitoring technology 任务三、大气采样方法和技术 Atmosphere sampling methods and techniques 一、大气污染物浓度表示及采样体积的计算 （一）污染物浓度表示 1.质量浓度 质量浓度是指单位体积空气中所含污染物的质量，常用单位为mg/m3或µg/m3，对任何状态的污染物都适用。 2.体积分数 体积分数是指100万体积空气中含污染气体或蒸气的体积，常用单位为ppm（mL/m3或μL/L）和ppb（μL/m3或nL/L）。1ppm=10-6；1ppb=10-9。显然，这种浓度表示方法仅适用于气态或蒸气态物质，它不受空气温度和压力变化的影响。 大气中污染物浓度的表示方法有两种，即质量浓度和体积分数，根据污染物存在状态选择使用 任务三、大气采样方法和技术 Atmosphere sampling methods and techniques 3.两种单位换算关系 以上两种单位可以互相换算，如下式: 式中， Cp ──以ppm表示的气体浓度； C ──以mg/m3表示的气体浓度； M ──污染物质的摩尔质量，g/mol。 任务三、大气采样方法和技术 Atmosphere sampling methods and techniques （二）气体体积计算 1.计算现场状态下的采样体积Vt 式中， Vt──通过一定流量采集一定时间后获得的气体样品体积（L）； Q──采样流量（L/min）； t──采样时间（min）。 任务三、大气采样方法和技术 Atmosphere sampling methods and techniques （二）气体体积计算 2.现场状态下的体积Vt换算成标准状态下的体积Vn 气体体积会随温度、压力的不同而发生变化。我国空气质量标准是以标准状态下(0℃，101.325kPa)的气体体积为对比依据。为使计算出的污染物浓度具有可比性，应将监测时的气体采样体积换算成标准状态下的气体体积。计算公式为式4.3。 式中，Vn──标准状态下的体积（L）； P──采样现场的大气压（KPa）； T──采样现场的气温（℃）； Vt──现场状态下气体样品体积（L）。 例题1：已知某采样点的温度为27℃，大气压力为100kPa，现用溶液吸收法测定SO2的日平均浓度，每隔4h采样一次，共采集6次，每次采样30min，采样流量0.5L/min，将6次气样的吸收液定容至50.00mL，取10.00mL用分光光度法测知含SO2 2.0µg，求该采样点大气在标准状态下的SO2日平均浓度（以mg/m3和ppm表示）。（已知:SO2的分子质量为64kg/mol） 解：已知Vt= 0.5×30×6 =90(L) Vn= (90× 273×100)/[(273+27)×101.325) = 80.8(L) C(SO2 ，mg/m3）=[(2.0×5) ×1000]/(80.8×1000)=0.124(mg/m3） CP(SO2 ) = 22.4/64 × C =0.043 (ppm) 任务三、大气采样方法和技术 Atmosphere sampling methods and techniques （三）大气污染物采样记录 由上可知，采样时测定的许多参数都是计算分析结果时必须使用的。采样过程获取的第一手资料，对于监测结果分析、环境质量评价、事故原因分析具有重要的参考价值。因此，监测过程中必须规范采样记录管理，认真填写采样记录。某环境监测站采样记录与样品交接记录如表4.5所示。 任务三、大气采样方法和技术 Atmosphere sampling methods and techniques 表4.5 空气采样及样品交接记录 任务三、大气采样方法和技术 Atmosphere sampling methods and techniques 二、采样方法 （一）直接采样法 直接采样法适用于大气中被测组分浓度较高或者所用监测方法十分灵敏的情况，此时直接采取少量气体就可以满足分析测定要求。如用氢火焰离子化检测器测定空气中的苯系物；用紫外荧光法测定空气中的二氧化硫。直接采样法测得的结果代表瞬时浓度或者短时间内的平均浓度，能较快地获得结果，采样成本低而且很方便。采样容器有注射器、塑料袋、球胆、采气管和采样瓶等。