試論環(huán)境監(jiān)測中大氣采樣技術(shù)

黨少宏 蘇志榮

摘要：隨著時間的推移，人類對大氣環(huán)境的保護意識隨著生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的日趨成熟越來越強。在空氣環(huán)境污染物的監(jiān)測中，采樣是整個監(jiān)測過程的第一步，是監(jiān)測工作的重要環(huán)節(jié)。采樣方法正確與否，關(guān)系到監(jiān)測結(jié)果的可靠性和準確性。為此，采樣人員在采樣前必須進行誤差分析，定期校準采樣器，對采樣系統(tǒng)進行氣密性檢查，按時校準流量，掌握程序的設(shè)置方法。最后，采集后安全及時送回實驗室內(nèi)分析。本文從以下幾個方面論述了大氣采樣技術(shù)，以供大家交流探討。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測；大氣采樣技術(shù)

引 言：在空氣環(huán)境監(jiān)測中，采樣是保證監(jiān)測質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。采樣的方法與技術(shù)，直接關(guān)系到監(jiān)測結(jié)果的可靠性和準確性。由于空氣的無定形性，大多污染物濃度的分布受到風向、風力、氣溫、濕度和氣壓等因素的影響，污染物濃度變化很快，短時間采樣不可能反映環(huán)境空氣質(zhì)量及其變化趨勢。為了提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性，使監(jiān)測結(jié)果更趨客觀，目前，我們采用 24 小時連續(xù)自動采樣的方法來進行空氣質(zhì)量的監(jiān)測。因此，采樣中在保證固定的點位、適合的采樣高度后，采樣人員的采樣技術(shù)至關(guān)重要。

1 污染源排放特性

氣態(tài)污染物的產(chǎn)生主要來源于燃料燃燒，原料的化學反應和物料的機械加工過程。由于固體燃料的非均勻性，化學反應速率隨同反應程度的變化，工藝過程條件控制的非穩(wěn)定性，都將導致產(chǎn)生污染物排放量隨時間而變化。即使污染源負荷穩(wěn)定，也不能改變造成上述污染物排放發(fā)生變化的因素。污染源排放的變化特性將會導致在瞬間測量值具有隨機性，不能代表污染物的實際排放特性。要取得具有代表性的總體抽樣結(jié)果，只有增加抽樣的數(shù)量和采樣的時間，一般所指的排放濃度位為單位體積（1 m3）的平均濃度；排放速率為 1h 污染物的排放質(zhì)量。

2 采樣誤差分析

采樣人員在采樣之前，務必進行采樣誤差分析，并要對采樣誤差做到心中有數(shù)，嚴格控制影響較大的誤差。

2.1 采樣儀器的校準

采樣儀器的性能、流量計量裝置對采樣的準確程度有很大的影響，因此需要定期對采樣儀器進行校準。24 小時恒溫連續(xù)大氣采樣器由流量測量和控制裝置、時間測量和控制裝置以及采樣泵等部分組成，其校準應根據(jù)國家環(huán)保局1992 年制訂的《24 小時恒溫連續(xù)大氣采樣器檢定方法（試行）》規(guī)定的JJ G680 —90，JJ G659 —90，JJ G520 —88 技術(shù)指標，對流量測量和控制裝置進行校準。

2.2 氣密性檢查

采樣系統(tǒng)漏氣是造成采樣誤差的主要原因之一。對于任一采樣器，采樣前都要進行氣密性檢查，檢查有無向內(nèi)或向外漏氣的現(xiàn)象，同時對吸收管也要進行氣密性檢查，其方法是：將一定量的吸收液加入準備好的吸收管中，接在抽氣瓶上（瓶內(nèi)裝5dm3 水），兩瓶液面差為1m，密封吸收管進氣口，待無氣泡出現(xiàn)，抽氣瓶液面穩(wěn)定后，靜置10 分鐘，液面不再降低者為氣密性合格。其中氣泡的大小分布應均勻，無特大氣泡，泡沫高度為50 ±5mm。檢查乳膠管是否老化、有裂口，然后將吸收管的進、出氣口套封，帶到采樣點，將吸收管垂直放置接到采樣器上，在吸收管和采樣管之間連接一個阻力較小的干燥管，避免水氣進入流量計內(nèi)。將AUTO 撥至ON，接通電源，有均勻氣泡，則為不漏氣；無氣泡，則應檢查干燥瓶磨口是否蓋緊，干燥劑是否失效，微孔濾膜是否受潮等。

2.3 溫度控制

由于我們所使用的采樣器是24 小時恒溫連續(xù)大氣自動采樣器，通常是安放在室內(nèi)，所以，外界溫度的變化對其造成的誤差很小，可忽略不計。但當室外溫度、濕度過高時，空氣中的水蒸氣進入室內(nèi)就會冷凝成水附著于管道內(nèi)壁，不少氣態(tài)污染物都會溶于水。SO2 的溶解度很大，管壁出現(xiàn)附著水就會使SO2 含量明顯偏低，而且管壁附著的水會使空氣中的顆粒物更易粘附在管壁。當顆粒物為堿性時，會使SO2 被吸附更嚴重，甚至無法檢出。所以，當室外溫度較高時，就要調(diào)節(jié)采樣器中冰箱的溫度，開啟室內(nèi)空調(diào)，減小因溫度過高造成的誤差。

3采樣過程

在采樣過程中采樣人員不僅需要掌握基本操作方法，還應了解采樣器的性能，采樣器的工作原理等。這樣既能保證采樣質(zhì)量，又能有效地維護保養(yǎng)儀器，延長儀器使用壽命。

24 小時恒溫連續(xù)大氣采樣器具有恒流特點，即用限流孔控制氣流量。當空氣流通過限流孔時，如果兩端維持足夠的壓力差，則通過限流孔的氣流就能保持恒定。由于空氣中的灰塵和水蒸氣的影響，限流孔在使用一段時間后會受到污染和堵塞，所以限流孔要及時更換。更換的限流孔必須用皂膜流量計進行校準。同時，為了確保監(jiān)測結(jié)果的可靠程度，在采樣過程中要按時校準流量，保持流量的準確與恒定。

3.1 自動采樣程序設(shè)置

將時間控制器撥到自動進行時間設(shè)置，先將回路設(shè)定撥到P2，按設(shè)定鍵（2）確定，按設(shè)定時間h、m（3、4）鍵設(shè)定，按儲存鍵（6）輸入，然后用同樣方法設(shè)定關(guān)機時間。當采樣管溫度達到所需溫度297K±2K時，儀器自動開機。

3.2 樣品的保存和運輸

采集后的樣品，要注意它的保存和運輸。溶液吸收法采集的樣品，保存時間較短，要及時送回化驗室內(nèi)分析。在夏天長時間采樣時，采樣過程中溶劑揮發(fā)，應補加溶劑至原體積。某些被測物被吸收到吸收液中后，由于溫度高或受日光照射，容易被氧化或分解。如采集氮氧化物的吸收液受光照射后呈淺粉色。故應將吸收管放在黑布袋中，避光運輸，同時在運輸過程中還要防止它的損壞和沾污。

3.3 采樣的記錄

采樣記錄與實驗室分析記錄同樣重要。若對采樣記錄不夠重視，不認真填寫采樣記錄表，會導致由于采樣記錄不完整而使一大批監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄無法統(tǒng)計而報廢。為此，認真正規(guī)地填寫采樣記錄必須引起采樣人員的高度重視。

4 結(jié)束語：

綜上所述，大氣采樣是大氣監(jiān)測工作中的重要環(huán)節(jié)，采樣人員應切實執(zhí)行各項質(zhì)量保證措施，正確、熟練地掌握采樣方法和儀器的操作方法，減免誤差，充分的考慮到各方面的因素，才能準確地對污染源進行監(jiān)測，獲得準確可靠的監(jiān)測結(jié)果。

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