大气中颗粒物的测定
大气中总悬浮颗粒物的测定(重量法)
大气中总悬浮颗粒物的测定（重量法）
一、目的意义
大气悬浮颗粒物是悬浮在空气中的微小的固体和液体小滴的混合物，是雾、烟和空气尘埃的主要成分，其浓度达到肯定程度后会导致人体产生一系列疾病，是危害人体健康的主要污染物。
测定分析大气中总悬浮颗粒物的含量，对我们治理大气污染和爱护人类自身健康非常重要。
二、采样测定方法
1、仪器和材料
中流量采样器（流量80-120 L/min ）,分析天平（精度O.lmg ）,滤膜（聚氯乙烯滤膜），镜子
2、测定方法
（1）滤膜预备：对光检查滤膜是否有针孔或其他缺陷，然后放入分析天平（精度O.lmg ）中称重，登记滤膜重量W0（g）,将其平放在滤膜袋内。
（2 ）采样点和采样时间确定：选取华南师范高校正门为采样点，采样时间为2022年3月12日上午8点至晚上20点,天气状况良好，多云，微风，早晚气温变化不大。
（3 ）仪器预备：安装好空气采样器，打开采样头顶盖，取出滤膜夹，擦去灰尘，取出称过的滤膜平放在滤膜支持网上（绒面对上），用滤膜夹夹紧。
对正，拧紧，使不漏气。
（4 ）采样：以100 L/min流量采样，每4小时，纪录采样流量和现场的温度及大气压，
用镜子轻轻取出滤膜，绒面对里对折，放入滤膜袋内。
（5 ）称量和计算：采样滤膜用分析天平称量（精度O.lmg）,登记滤膜重量Wi（g）, 按下式计算总悬浮颗粒物（TSP ）含量：
（Wi - Wo ） x 1000
TSP 含量（mg/m3）= -
其中，Wi一采样后滤膜的重量（g ）;
Wo-采样前滤膜的重量（g ）;
VrT奂算为参比状态下的累计采样体积（m31。
大气中总悬浮颗粒物的测定实验报告
大气中总悬浮颗粒物的测定实验报告一、实验目的：通过测定大气中总悬浮颗粒物的含量，了解空气中悬浮颗粒物的来源和分布情况，为环境保护提供科学依据。
二、实验原理：大气中总悬浮颗粒物是指在空气中漂浮的所有固体微粒和液体微粒的总和，包括可吸入颗粒物(PM10)、可吸入颗粒物(PM2.5)以及细颗粒物(PM3.5)等。
测定大气中总悬浮颗粒物的方法有多种，其中常用的是激光散射法、重量法、滤膜法等。
本实验采用重量法进行测定。
首先将待测空气通过滤膜，使其中的颗粒物被阻留在滤膜上，然后称取滤膜的质量并计算出其中的颗粒物质量，从而得出大气中总悬浮颗粒物的含量。
三、实验仪器和试剂：1.电子天平：用于称取滤膜和待测空气的质量。
2.滤膜：直径为0.45μm,过滤效率达到99.97%以上。
3.空气采样器：用于采集待测空气样本。
4.干燥箱：用于将滤膜样品在高温下烘干至恒重。
5.称量瓶：用于称取干燥后的滤膜样品。
四、实验步骤：1.将电子天平调零并清洁干净。
2.用空气采样器采集一定量的室外空气样本，并将采样瓶密封好。
3.将采样瓶放入干燥箱中加热至恒重，取出后冷却至室温并称重。
4.用去离子水将采样瓶中的空气样本稀释至适当浓度(一般为1%),并倒入称量瓶中。
5.在称量瓶中加入一定量的滤膜，用电子天平称取滤膜的质量并记录下来。
6.将称量瓶放在恒温水浴中加热至恒重，取出后冷却至室温并再次称重。
此时称量瓶中除去滤膜的质量即为大气中总悬浮颗粒物的含量。
五、实验注意事项：1.在采样过程中应避免空气流动和污染源的影响，以保证测量结果的准确性。
2.在加热和冷却过程中应注意温度控制，避免因温度变化过大而导致测量误差。
3.在称量过程中应注意操作规范，避免因人为因素导致测量误差。
颗粒物测定知识点
《环境监测》电子教材颗粒物的测定一、大气中颗粒物的测定项目大气中颗粒物的测定项目有：总悬浮颗粒物（TSP）的测定、可吸入颗粒物（PM、10）浓度及粒度分布的测定、自然降尘量的测定、颗粒物中化学组分的测定。
PM2.51、自然沉降量的测定自然沉降量（降尘）是指从空气中自然降落于地面的颗粒物。
颗粒物的降落不仅取决于粒径和密度，也受地形、风速、降水（包括雨、雪、雹等）等因素的影响。
降尘量为单位面积上单位时间内从大气中沉降的颗粒物的质量，以每月每平方公里面积上所沉降颗粒物的吨数表示（t/km2.30d）。
监测方法采用重量法（GB/T 15265-1994）。
2、总悬浮颗粒物（TSP）的测定总悬浮颗粒物（TSP）是指漂浮在空气中的固体和液体颗粒物的总称，其粒径范围为0.1-100μm。
它不仅包括被风扬起的大颗粒物，也包括烟、雾以及污染物相互作用产生的二次污染物等极小颗粒物。
监测方法采用重量法GB/T15432-1995。
总悬浮颗粒物中主要组分的测定：a 金属元素和非金属化合物的测定：颗粒物中常需测定的金属元素和非金属化合物有铍、铬、铅、铁、铜、锌、镉、镍、钴、锑、锰、砷。
硒、硫酸根、硝酸根、氯化物等。
它们的含量很低，一般需采用分光光度法或原子吸收分光光度法等灵敏度高的仪器分析方法进行含量分析。
b 有机化合物的测定：颗粒物中的有机组分很复杂，受到普遍关注的是多环芳烃，如蒽、菲、芘等，其中许多物质具有致癌作用。
3,4苯并芘（简称苯并（a）芘或BaP）就是环境中普遍存在的一种强致癌物质，采用乙酰化滤纸层析-荧光分光光度法或高压液相色谱法测定。
：悬浮在空气中，空气动力学直径≤10µm的颗粒物。
3、PM10：悬浮在空气中，空气动力学直径≤2.5µm的颗粒物。
4、PM2.5二、总悬浮颗粒物（TSP）的测定（重量法）1、原理总悬浮颗粒物（简称TSP）是指空气中粒径在100μm以下的液体或固体颗粒。
总悬浮颗粒物的测定，目前多采用重量法。
环境大气颗粒物的测定原理
环境大气颗粒物的测定原理环境大气颗粒物是指悬浮在空气中的微小固体或液体粒子，常用颗粒物浓度和粒径大小来评估空气质量和健康风险。
目前常见的环境大气颗粒物测定方法主要包括物理测定方法和化学测定方法。
物理测定方法主要是通过测量颗粒物的质量和尺寸来进行测定。
常用的物理测定方法包括：悬浮颗粒物的质量浓度测量、颗粒物的尺寸分布测量和颗粒物的质量测量。
悬浮颗粒物的质量浓度测量方法主要有：滤膜重量法、废气分析法、直接射线法和质谱法等。
其中，滤膜重量法是比较常用的方法之一。
该方法的原理是通过将空气中的颗粒物经过滤膜进行采集，然后将滤膜进行烘干，最后测量滤膜的重量变化来计算颗粒物的质量浓度。
颗粒物的尺寸分布测量方法主要有：光散射法、激光粒度仪法和电动力学测定法等。
其中，光散射法是比较常用的方法之一。
该方法的原理是通过颗粒物悬浮在气溶胶生成器产生的雾化剂中，利用光的散射现象来测量颗粒物的粒径大小。
通过收集不同粒径大小的颗粒物，可以得到颗粒物的尺寸分布。
颗粒物的质量测量方法主要有：颗粒物的质量平衡法和质谱法等。
其中，颗粒物的质量平衡法是比较常用的方法之一。
该方法的原理是通过将具有一定质量的滤膜与颗粒物接触一段时间后，再将滤膜进行烘干并测量重量变化来计算颗粒物的质量。
化学测定方法主要是通过测量颗粒物中特定物质的含量来进行测定。
常用的化学测定方法包括：元素分析法、离子色谱法和质谱法等。
元素分析法主要是通过测量颗粒物中特定元素的含量来判断颗粒物的来源和成分。
常用的元素分析方法有X射线荧光光谱法和X射线衍射法等。
离子色谱法主要是通过测量颗粒物中特定离子的含量来确定颗粒物的成分和来源。
常用的离子色谱方法有阳离子交换色谱法和阴离子交换色谱法等。
质谱法主要是通过测量颗粒物中特定分子的质荷比来判断颗粒物的组成和来源。
常用的质谱方法有质谱仪法和傅里叶变换红外光谱法等。
总结起来，环境大气颗粒物的测定主要是通过物理测定方法和化学测定方法来进行。
颗粒物测定标准
颗粒物测定标准
颗粒物测定标准是指在大气污染监测中，对空气中的颗粒物进行测定的一套标准。
颗粒物是指直径小于等于10微米的微小颗粒，也称为PM10，它们对人体健康和环境都有着重要的影响。
因此，颗粒物测定标准的制定和执行至关重要。
颗粒物测定标准通常包括采样、分析和数据处理三个方面。
采样部分需要确定采样点的位置、采样时间和采样方式等相关要求，以确保采集到的样品具有代表性。
分析部分主要是对样品进行化学分析或物理测量，以获取颗粒物的数量和组成。
数据处理部分则需要对采样和分析结果进行汇总、统计和分析，以便监测人员和政策制定者做出决策。
针对颗粒物测定标准的制定和执行，各国和地区都有相应的法规和标准。
例如，美国环境保护署制定了《大气颗粒物（PM）标准》等相关法规，欧盟则制定了《大气质量框架指令》等相关标准。
此外，还有一些国际组织和机构，如世界卫生组织和国际标准化组织等，也对颗粒物测定标准进行了相关规定和指导。
总的来说，颗粒物测定标准对于保障人民健康和环境保护都具有十分重要的意义。
在应对气候变化和环境污染等问题的过程中，必须加强颗粒物监测和管理，以推动可持续发展和环保事业的发展。
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颗粒物测定标准
颗粒物测定标准
颗粒物测定标准是指用于测量大气中细颗粒物浓度的标准化方法。
根据颗粒物的粒径大小不同，通常分为PM10和PM2.5两种测定标准。
PM10是指粒径在10微米以下的颗粒物，包括一些粗颗粒物和细颗粒物；PM2.5则是指粒径在2.5微米以下的细颗粒物。
颗粒物测定标准通常采用重量法和光散射法进行测量。
其中重量法是指将空气中的颗粒物收集在特定的滤纸上，然后通过称重计算颗粒物的质量浓度；光散射法则是利用激光散射原理，通过测量散射光的强度来估算颗粒物的浓度。
两种方法各有优缺点，需要根据实际情况选择合适的方法进行测量。
颗粒物测定标准在环保监测、大气污染控制等领域具有重要的应用价值。
通过对大气中PM10和PM2.5浓度的测量，可以有效地监测空气质量，及时采取相应的措施减少污染物排放，保护环境和人类健康。
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环境大气颗粒物的测定原理
环境大气颗粒物的测定原理环境大气颗粒物的测定原理是通过采集大气中的颗粒物样品，然后利用不同的分析方法来确定其质量浓度和组成。
大气颗粒物主要包括可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5），其测定原理有以下几种方法：1. 重量法：重量法是最常用的测定大气颗粒物质量浓度的方法。
该方法是将空气中的颗粒物通过采样器收集在滤膜上，然后将滤膜放入称量器中进行称重，通过测量滤膜的质量变化来确定颗粒物的质量浓度。
重量法适用于测定PM10和PM2.5的质量浓度，但无法确定颗粒物的化学组成。
2. 光学法：光学法是一种基于颗粒物对光的散射和吸收特性进行测定的方法。
常用的光学法包括激光散射法和激光吸收法。
激光散射法利用激光束与颗粒物发生散射，通过测量散射光的强度来确定颗粒物的浓度。
激光吸收法则是利用颗粒物对激光光束的吸收特性进行测定。
光学法适用于测定颗粒物的质量浓度和粒径分布，但对颗粒物的化学组成无法确定。
3. X射线荧光光谱法：X射线荧光光谱法是一种通过颗粒物中元素的特征X射线荧光来测定其化学组成的方法。
该方法将颗粒物样品暴露在X射线束中，颗粒物中的元素吸收X射线后会发射出特定的荧光信号，通过测量荧光信号的强度和能量来确定颗粒物中各元素的含量。
X射线荧光光谱法适用于测定颗粒物的化学组成，但对颗粒物的质量浓度和粒径分布无法确定。
4. 电子显微镜法：电子显微镜法是一种通过电子显微镜观察颗粒物的形态和结构来确定其组成和来源的方法。
该方法将颗粒物样品放入电子显微镜中，利用电子束与颗粒物相互作用产生的信号来观察颗粒物的形貌、晶体结构和元素分布情况。
电子显微镜法适用于测定颗粒物的形态、组成和来源，但对颗粒物的质量浓度和粒径分布无法确定。
综上所述，环境大气颗粒物的测定原理主要包括重量法、光学法、X射线荧光光谱法和电子显微镜法。
不同的测定方法适用于不同的测定目的，可以综合应用来获取更全面的颗粒物信息。
实验大气中总悬浮颗粒物的测定(重量法)
大气中总悬浮颗粒物的测定（重量法）一、原理用重量法测定大气中总悬浮颗粒物的方法一般分为大流量(1.1—1.7m3/min)和中流量(0.05—0.15m3/min)采样法。
其原理基于：抽取一定体积的空气，使之通过已恒重的滤膜，则悬浮微粒被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采气体积，即可计算总悬浮颗粒物的质量浓度。
本实验采用中流量采样法测定。
二、仪器1．中流量采样器：流量50—150L/min，滤膜直径8—10cm。
2．流量校准装置：经过罗茨流量计校准的孔口校准器。
3．气压计。
4．滤膜：超细玻璃纤维或聚氯乙烯滤膜。
5．滤膜贮存袋及贮存盒。
6．分析天平：感量0.1mg。
三、测定步骤1．采样器的流量校准：采样器每月用孔口校准器进行流量校准。
2．采样(1)每张滤膜使用前均需用光照检查，不得使用有针孔或有任何缺陷的滤膜采样；(2)迅速称重在平衡室内已平衡24h的滤膜，读数准确至0.1mg，记下滤膜的编号和重量，将其平展地放在光滑洁净的纸袋内，然后贮存于盒内备用。
天平放置在平衡室内，平衡室温度在20-25℃之间，温度变化小于±3℃，相对湿度小于5 0%，湿度变化小于5%；(3)将已恒重的滤膜用小镊子取出，“毛”面向上，平放在采样夹的网托上，拧紧采样夹，按照规定的流量采样；(4)采样5min后和采样结束前5min，各记录一次U型压力计压差值，读数准确至1mm。
若有流量记录器，则可直接记录流量。
测定日平均浓度一般从8：00开始采样至第二天8：00结束。
若污染严重，可用几张滤膜分段采样，合并计算日平均浓度；(5)采样后，用镊子小心取下滤膜，使采样“毛”面朝内，以采样有效面积的长边为中线对叠好，放回表面光滑的纸袋并贮于盒内。
将有关参数及现场温度、大气压力等记录填写在表1中。
表1 总悬浮物颗粒物采样记录——————市（县）——————监测点3．样品测定：将采样后的滤膜在平衡室内平衡24h，迅速称重，结果及有关参数记录于表2中。
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大气中TSP、PM10和PM2.5的监测
一、实验目的
1、了解中流量大气采样器和四通道采样器的基本原理，掌握使用方法。
2、学习质量法在大气环境监测中的应用。
3、重点掌握滤膜的称量、采样器参数的设定与读取。
二、实验原理
采样原理：采样头通过冲击式切割器实现不同粒径颗粒物的选择性分离，小于2.5 µm、小于10 µm 的颗粒随气流绕过碰撞器而在下游捕集在滤膜上。
测定PM10和PM2.5的方法是基于重力原理制定的，本实验使用的是国外广泛采用的滤膜捕集-重量法。
原理为选用一定切割特性的采样器，以恒速抽取一定体积的空气通过已经恒重的滤膜，使环境空气中TSP和PM2.5被阻留在滤膜上，根据采样前后的滤膜重量之差及采样体积，即可以算出TSP和PM2.5浓度。
滤膜经处理后，还可以进行组分分析。
三、实验仪器
1、PM2.5——四通道采样器
2、TSP——中流量采样器
3、8cm滤膜:提前一天恒温称重好放入烘箱；
四小膜供PM2.5用，一大膜供TSP用
4、分析天平
感量0.1mg或0.01mg.
5、恒温恒湿箱
6、镊子手套等；
四．实验步骤
1.准备工作
a．三楼天台上，安装两台仪器，调节采样器入口距地面高度为2.5m，并确保能正常通电及工作；
b．提前一天用洁净镊子将滤膜夹入事先准备好的透明袋中，放入恒温恒湿箱进行24h恒重处理；
2.采样过程：
a．经过24h的恒重处理，称量滤膜（注意环境污染），分别平行称量五次取均值记录；然后将已称重的滤膜用镊子放入洁净采样夹的滤网上，滤膜毛面应朝进气方向。
将滤膜牢固压紧至不漏气。
设置好仪器相关参数：24h采样，流量10L/min；
b．采样过程中不定时对采样仪器进行4-5次检查。
3.称量
a．经过24h的采样过程，配戴实验手套用洁净镊子将滤膜从仪器切割器上夹入透明带中（此时应对折滤膜，避免样品损失）；
b．将收集好的样品滤膜立即放入恒温恒湿箱恒重24h后，进行平行五次称量滤膜，最终取平均值记录；
4.数据计算
利用公式计算PM2.5和PM10以及TSP的含量:
浓度含量（μg/m3）
其中:W1——采样后滤膜重量g
W2——采样前空白滤膜重量g
Q——采样一起平均采样流量L/min
t——采样时间1440min
五、数据分析
1、PM2.5
表1 2014.9.16 大气中PM2.5采样数据
本小组是在2014.9.26日17：00—次日17：00进行PM2.5采样。
其中监测数据是来源于市环境监测官方微博发布的实时浓度数据，选择城六区（包括海淀区）数据：
图1 9.26采样所测PM2.5的实验数据和监测数据
讨论分析如下：
a．从图中可以看出，小组实验测得数据与监测日均浓度几乎吻合，稍有偏高；b．根据小组成员记录和收集到的气象条件显示，由于26晚间本市有雷阵雨，地面转偏北风，天气条件有利于污染颗粒物的扩散；到27日白天，气象条件依然适合污染物的扩散。
因此在实验汇报上标明我们与实际监测数据有较大出入，是因为第一小组取26日当天的日均浓度作为日均浓度且26日当天大气污染严重，PM2.5含量极高并没有考虑采样时间上的不同。
c．导致实测数据不准的原因主要有：称重前后的滤膜时所使用不是同一台天枰（由于原先实验室天枰数字跳动变化大我们换到1317进行称量），导致膜的重量数据稍有误差；在采样完后将滤膜从采样器取出后由于操作不熟练导致膜上的颗粒物有少量损失；由于小组人员之间协调和记录问题，实际采样时间应小于24h导致结果偏高；
为了对本次实验的准确性进行说明，本小组又收集了本组实验前后两个小组的实验数据（即从9.25-17：00到9.28-17：00），与从环境保护监测站收集到的数据进行对比整理得到如下图.
图2 9.25-9.28连续三天采样所测PM2.5的实验数据和监测数据（实时）注：时间统一按24h取，由于时间的取值不同，可能与其他小组所得结果不一样，本实验报告仅作参考；
从图2中可以看出，9.25-9.26白天，PM2.5浓度较高，是中等污染。
但经过26日晚的雷阵雨，大部分颗粒物被雨除，空气质量显著提高。
到了9.28日
白天，PM2.5浓度虽有提升，但平均浓度仍保持在70μg/m3以下，属于一级标
准。
图3 9.25-9.28连续三天采样所测PM2.5的实验数据和监测数据总结：对于颗粒物的去除来说，通常有物理和化学两种方法，而雨除是一种高效率的去除方法。
雨除是指在云形成过程中，云滴首先与细颗粒凝结，再长
大而成为雨滴，降落地面，从而使颗粒物在大气中去除。
2.TSP分析
本小组是在10.18-15：00开始进行大气TSP采样，采样时间为24h。
地点为民大少医天台。
表2 2014.10.18 大气中TSP采样数据
瞬时流量
L/min
W0采样前/g W1采样后/g （W1-W0）差值24h大气中TSP浓度含量
mg/m3
100 0.36 0.4885 0.1285 0.90
经过小组协商，统一认为所测结果应予实际数值有较大误差，原因如下：
a．时间。
由于取样时并没有仔细的记录时间，所以导致最后计算时出现模糊不确定的数值取值；
b．称量问题。
因为实验室仪器总是跳动不稳定，所以称量的误差大；
由于官方监测TSP数据在网络上不予公布，因此搜集了当天的气象资料和空气质量标准总悬浮颗粒物标准限值，以帮助完成实验分析：
表3 2014.10.18 地区气象条件
表4 空气质量标准总悬浮颗粒物标准限值单位mg/m3
由表3看可以看出，当天市整体受均压场控制，污染物持续积累，空气质量较差；19日白天，持续处于均压场控制中，风力不大，不利于污染物扩散，空气污染较重；
表4空气质量标准总悬浮颗粒物标准限值分为三类，市属于二类区（城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区），
应严格执行二级标准，即TSP日均限值为0.3。
但根据实际所测得数据
（0.9mg/m3）显示当日TSP浓度甚至已经超越了三级标准（特定工业区执行）。
因此，我们可以得出10.18-10.19日大气TSP污染严重，已远远超出标准限值。
3.PM10分析
本小组是在10.18-21：30开始进行大气PM10采样，采样时间为24h。
地点为理工楼1311实验室。
表5 2014.10.18-19 大气中PM10采样数据
表6 空气质量标准总悬浮颗粒物标准限值单位mg/m3
由表3看可以看出，当天晚间（18日）处于高压地区，即使没有机动车尾气污染，大气污染水平依然达4~5级。
19日白天，持续处于均压场控制中，风力不大，不利于污染物扩散，空气污染较重；
表6空气质量标准总悬浮颗粒物标准限值分为三类，市属于二类区（城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区），应严格执行二级标准，即PM10日均限值为0.15。
但根据实际所测得数据
（0.58mg/m3）显示PM10当日浓度甚至已经超越了三级标准（特定工业区执行）。
因此，我们可以得出10.18-10.19日大气PM10污染严重，已远远超出标准限值。
但相对于上述TSP浓度含量，PM10浓度含量相对较低，可见室空气颗粒物还是低于室外大气中颗粒物，即室空气质量较好于室外空气质量，但两者无论是TSP还是PM10都已超出标准限值。