(环境监测)第五节颗粒物的测定

六、空气质量指数计算
• 空气质量指数(AQI)是一种向社会公众公布的反 映和评价空气质量状况的指标。它将常规监测的 几种主要空气污染物浓度经过处理简化为单一的 数值形式，分级表示空气质量和污染程度，具有 简明、直观和使用方便的优点。
AQI与原来发布的API有什么区别？
AQI与原来发布的空气污染 指数（API）有着很 大的区别。AQI分级计算参考的标准是新的环境空 气质量标准（GB3095-2012），参与评价的污染物为 SO2、NO2、PM10、 PM2.5、O3、CO等六项；
采样结束后，剔除集尘器中的树叶、小虫等异物，其余 部分定量转移至1000mL烧杯中，加热蒸发浓缩至10～ 20mL后，再转移至已恒重的磁坩埚中，用水冲洗粘附在烧 杯壁上的尘粒，并入瓷坩埚中，在电热板上蒸干后，于 105±5℃烘箱内烘至恒重，按下式计算降尘量。
降 尘 量 [ t/k (2 m 3 d ) 0 ] m 1 m 0 m a 3 1 0 40 A t
按下式计算TSP浓度：
TSP(mg/ m3) m qv,s t
式中： m——阻留在滤膜上的TSP质量，mg； qv,s——标准状态下的采样流量(m3/min)； t——采样时间(min)。
2、 中流量采样器
中流量采样法使 用中流量采样器 （50～150L/min）， 所用滤膜直径较大流 量的小，采样和测定 方法同大流量法。
（一）重量法
1.大流量采样质量法
分尘器或切割器
原理：使一定体积的大气 通过采样器，先将粒径大干 10μm的颗粒物分离出去，小 于10μm的颗粒物被收集在预 先恒重的滤膜上，根据采样前 后滤膜重量之差及采样体积， 即可计算出飘尘的浓度。
注意事项：使用时，应注意 定期清扫切割器内的颗粒物； 采样时必须将采样头及入口各 部件旋紧，以免空气从旁侧进 入采样器造成测定误差。
(环境监测)第五节颗粒物的测定
一、总悬颗粒物(TSP)的测定
总悬浮颗粒物指悬浮在空气中，空气动力学当量直径 ≤100µm 的颗粒物。
一次颗粒物——由天然污染源和人为污染源释放到大气 中直接造成污染的物质。 二次颗粒物——通过某些大气化学过程所产生的微粒。
危害：影响人的健康；城市大气能见度降低（沙尘暴）； 全球气候变化；大气光化学烟雾事件；臭氧层破坏；在大 气中可以停留7天到30天，能长距离传输造成大范围污染 来源：燃料燃烧时产生的烟尘、生产加工过程中产生的粉 尘、建筑和交通扬尘、风沙扬尘以及气态污染物经过复杂 物理化学反应在空气中生成的相应的盐类颗粒。
大气可吸入颗粒 分割器（PM10-100型）
（二）压电晶体差频法
原理：
Af
注意事项：应注意定期 清洗石英谐振器。
图3.34 石英晶体PM10测定仪工作原理
（三）光散射法
三、细颗粒物PM2.5的测定
• 空气中粒径小于2.5μm的细颗粒物又称为可入 肺颗粒物，常用PM2.5表示。
• 测定方法：重量法、 β射线吸收法、微量振荡 天平法。
2.小流量法
小流量法使用小流量采样器， 如我国推荐使用13L/min。使一定 体积的空气通过具有分离和捕集装 置的采样器，首先将粒径大于 10μm的颗粒物阻留在撞击挡板的 入口挡板内，飘尘则通过入口挡板 被捕集在预先恒重的玻璃纤维滤膜 上，根据采样前后的滤膜重量及采 样体积计算飘尘的浓度。滤膜还可 供化学组分分析。
资料：景德镇自然降尘量曾达70多t/(km2·月)（工业），大连市区自 然降尘均值是43t/(km2·月)(沙尘暴)，丹阳市自然降尘是21.62t/(km2·月)， 桂林市年平均值约为8.36t/(km2·月) 。
2、其他物质的测定
降尘是大气污染的参考性指标。
五、总悬浮颗粒物中主要组分的测定
（一）某些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
而API分级计算参考的标准是老的环境空气质量 标准（GB3095-1996），评价的污染物仅为SO2、 NO2和 PM10等三项（后增加到五项），且AQI采用 分级限制标准更严。因此AQI较API监测的污染物指 标更多，其评价结果更加客观。
图3.33 采样器流量校准示意图
二、可吸入颗粒物(PM10)的测定
• 空气中粒径小于10μm的颗粒物称为可吸入颗 粒物，又称飘尘。常用PM10表示。
• 测定方法：重量法、压电晶体差频法、 β射线 吸收法及光散射法。
重量法根据采样流量不同，分为大流量采样 法和小流量采样法。大流量法使用带有10μm以 上颗粒物切割器(惯性切割器、重力切割器)的大 流量采样器采样。
• 要可靠 、准确地采集到 PM2 . 5 , 切割器至关重要。 目前切割器的类型主要有 3 种 : 惯性冲击器 , 虚拟 冲击器和微粒捕捉器 。
四、降尘量及其组分的测定
自然降尘简称降尘，系指大气中自然降落于地面上的 颗粒物，其粒径多在10μm以上。
自然降尘的能力虽主要决定于自身重量及粒度大小，但 风力、降水、地形等自然因素也起着一定的作用，把自然 降尘和非自然降尘区分开是很困难的。
有铍、铬、铅、铁、铜、锌、镉、镍、钴、锑、锰、 砷、硒、硫酸根、硝酸根、氯化物等。它们之中多 数含量很低，需选择灵敏度高的方法测定。
1.样品预处理方法
湿式消解法； 干灰化法； 水浸取法。
2.测定方法
铍、六价铬、铁、砷、 铅、铜、锌、镉、铬、锰、 镍均可采用原子吸收分光 光度法测定
（二）有机化合物的测定
降尘是大气污染的参考性指标。在降尘的测定中，除测 定降尘量外，有时还需测定降尘中的可燃性物质、水溶性 物质、非水溶性物质、灰分以及某些化学组分如硫酸盐、 硝酸盐、氯化物、焦油等。通过这些物质的测定，可以分 析判断污染因子、污染范围和程度等。
1、自然降尘量的测定
首先要按照本章第二节介绍的有关布点原则和采样方法进行布点采样。
总悬浮颗粒物(TSP)的测定
用抽气动力抽取一定体 积的空气通过已恒重的滤膜， 则空气中的悬浮颗粒物被阻 留在滤膜上。根据采样前后 滤膜质量之差及采样体积， 即可计算TSP的质量浓度。 滤膜经处理后，可进行化学 组分分析。
TSP采样器
1、大流量采样器
大流量采样(1.1～1.7m3/min)使用大 流量采样器连续采样24h。