颗粒物测定知识点
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颗粒物鉴定颗粒物鉴定是一种重要的环境监测手段,用于检测空气中的颗粒物浓度和成分,以评估空气质量并指导环境保护工作。
本文将从颗粒物鉴定的基本概念、方法和应用领域等方面进行阐述。
一、颗粒物鉴定的基本概念颗粒物是指空气中的微小固体和液滴,主要来源于工业排放、交通尾气、燃烧排放、建筑施工等活动。
颗粒物鉴定是通过采集空气样品,利用物理、化学和光学等方法对颗粒物进行定性和定量分析,从而了解颗粒物的来源、组成和浓度等信息。
二、颗粒物鉴定的方法颗粒物鉴定的方法主要包括采样、样品预处理、颗粒物分离和分析等步骤。
首先,需要选择合适的采样点和采样时间,以获取代表性的空气样品。
然后,对采集的样品进行预处理,如去除大气中的水分、杂质和有机物等。
接下来,利用过滤、沉降、电子显微镜等技术将颗粒物从样品中分离出来。
最后,通过质谱、红外光谱、X射线衍射等分析手段对颗粒物进行定性和定量分析。
三、颗粒物鉴定的应用领域颗粒物鉴定在环境保护、健康评估、工业安全等领域具有广泛的应用。
首先,通过对空气中颗粒物的鉴定,可以评估空气质量是否达标,为制定环境保护政策提供科学依据。
其次,颗粒物鉴定可以揭示大气中的污染物来源和传输途径,有助于减少污染物的排放和扩散。
此外,颗粒物鉴定还可用于监测工业生产过程中的粉尘和有害气体,保障工作环境的安全。
同时,颗粒物鉴定在疾病预防和健康评估中也具有重要意义,可以识别空气中的有害颗粒物,以保护公众健康。
颗粒物鉴定是一项重要的环境监测技术,可以评估空气质量、揭示污染物来源、保障工作环境和保护公众健康等。
随着科学技术的不断进步,颗粒物鉴定的方法和应用也在不断发展,将为环境保护和人类健康提供更有效的手段和保障。
固定污染源监测中颗粒物的测定,你知道多少?目前,在国内固定污染源监测中,主要有三种测量低浓度颗粒物的方法,即重量法,微振荡平衡法和β射线法。
这三种在污染源监测中的原理和用途是不同的,我们必须仔细选择。
颗粒物是中国控制的主要污染物之一,它是大多数固定污染源监测都必须测量的污染因子。
颗粒物是指在燃烧,合成,分解以及机械加工中的各种物质过程中所产生的气体中的固体和液体颗粒物。
颗粒物的产生分为自然和人为两种不同的来源。
人为来源主要来自燃煤,机动车排放以及一些工业生产过程。
随着环境管理的日益严格和环境污染控制技术的不断完善,特别是全国空气污染源监测已全面启动。
针对脱硫后管道中颗粒物浓度低,温度低,湿度高的“两低一高”情况,环保部发布并实施了《固定污染源低浓度颗粒物测量方法》。
2017年。
现阶段,污染源监测中的颗粒物的监测和分析方法包括《固定污染源尾气中颗粒物的含量测定和取样法》,《锅炉烟尘试验法》和《低浓度重量法》。
河北省等省市发布了有关便携式颗粒物监测方法标准《固定污染源颗粒物β射线法的测定》,山东省生态环境厅还制定了地方环境标准《测定来自固定污染源的颗粒物的β射线方法的测定》,现已发布征求意见稿。
β射线吸收法已被广泛用于环境空气中PM10的监测,污染源监测的技术已经越来越成熟。
下面给大家介绍一下重量法、微量振荡天平法和β射线法的原理及比较1重量法目前,在污染源监测领域内,中国大气颗粒物的测定主要采用重量法。
原理是使用具有一定切割特性的采样器以恒定速度提取固定体积的空气,以便将环境空气和PM10捕集在质量已知的过滤器上。
根据采样前后的过滤器质量和采样量,用PM10计算浓度。
必须注意,分母的体积单位为ug / m3的被测颗粒物,其体积应为标准条件下的体积(0°C),并且应将所测温度和压力下的体积换算为标准状况下的体积。
环境空气监测的采样环境和采样频率应按要求执行。
2微量振荡天平法微量振荡天平法在质量传感器中使用了一个振荡的空心锥形管,并且在其振荡端安装了可更换的滤膜。
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。
实验一、环境空气中颗粒物(TSP或PM10)的测定一、实验目的1.掌握环境空气中颗粒物的测定原理及测定方法。
2.掌握颗粒物采样器的基本操作。
二、实验原理TSP测定原理:通过具有一定切割特性的采样器以恒速抽取定量体积的空气,使之通过已恒重的滤膜,空气中粒径小于100μm的悬浮微粒被截留在滤膜上。
根据采样前后滤膜质量之差及采样体积,即可计算总悬浮颗粒物的浓度。
PM10测定原理:使一定体积的空气,通过带有PM10切割器的采样器,粒径小于10μm的可吸入颗粒物随气流经分离器的出口被截留在已恒重的滤膜上,根据采样前后滤膜的质量差及采样体积,即可计算出可吸入颗粒物浓度。
三、仪器和试剂(1)采样器,带TSP或PM10切割器。
(2)X光看片器用于检查滤料有无缺损或异物。
(3)打号机用于在滤料上打印编号。
(4)干燥器容器能平展放置200mm×250mm滤料的玻璃干燥器,底层放变色硅胶,滤料在采样前和采样后均放在其中,平衡后再称量。
(5)竹制或骨制品的镊子用于夹取滤料。
(6)滤料本法所用滤料有二种,规格均为200mm×250mm。
其一为“49”型超细玻璃纤维滤纸(简称滤纸),对直径0.3μm的悬浮粒子的阻留率大于99.99%;其二为孔径0.4~0.65μm和0.8μm有机微孔滤膜(简称滤膜)。
(7)烘箱。
(8)分析天平。
四、操作步骤1.滤料的准备(1)采样用的每张滤纸或滤膜均须用X光看片器对着光仔细检查。
不可使用有针孔或有任何缺陷的滤料采样。
然后,将滤料打印编号,号码打印在滤料两个对角上。
(2)清洁的玻璃纤维滤纸或滤膜在称重前应放在天平室的干燥器中平衡24h。
滤纸或滤膜平衡和称量时,天平室温度在20~25℃之间,温差变化小于±3℃;相对湿度小于50%,相对湿度的变化小于5%。
(3)称量前,要用2~5g标准砝码检验分析天平的准确度,砝码的标准值与称量值的差不应大于±0.5mg。
(九)颗粒物的测定1,总悬浮颗粒物(TSP)的测定:滤膜补集——重量法: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的浓度。
2,可吸入颗粒物(pm10)的测定:重量法、压电晶体差频法、光散射法3,降尘:重量法:首先采样,采样结束后,剔除集尘缸的的树叶、小虫等异物,其余部分定量转移至500ml烧杯中,加热蒸发浓缩至蒸干后,于105加减5摄氏度烘箱至恒重,计算降尘量4,总悬浮颗粒物(tsp)中污染组分的测定:某些金属元素和非金属化合物的测定:样品预处理方法:(1)湿式消解法:即用酸溶解样品,或将两者供热消解样品,常用的酸有盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、高氯酸等。
消解样品常用混合酸(2)干灰化法:将样品放在坩埚中,在高温下分解样品,然后用酸溶解灰分、测定金属或非金属。
(3)水温取法:用于硫酸盐、硝酸盐氯化物、六价铬等水溶性物质的测定(十)1,温度测量:长杆水银温度计、热电偶测温好伏计2,压力测量:烟气的压力分为全压(pt)、静压(ps)、和动压(pv)。
Pt=ps+pv,测量烟气压力常用测压管和压力计,(1)测压管:有标准的皮托管和s型皮托管(2)压力计:有u形压力计(全压和静压)斜管式微压计(动压)(十一)烟尘浓度的测定:原理:抽取一定体积烟气通过已知重量的捕尘装置,根据捕尘装置采样前后的质量差和采样体积,计算排气中烟尘浓度。
测定排气烟尘浓度必须采用等速采样法,即烟气进入采样嘴的速度应与采样点烟气流速相等第四章1,了解固体废物的定义与分类定义:生产、建设、日常生活与其他活动中产生的污染环境的固态半固态废弃物质。
分类方法:按化学性质分为有机物和无机物;按形状分为固态和泥装;按危害状况分为危险废物和一般废物;按来源分为矿业工业固体废物、城市垃圾(下水道污泥)、农业和放射性固体废物2,帐务危险废物的定义及其鉴别方法。
定义:在国家危险废物名录中,和根据国务院环境保护部门规定的危险的废物鉴别标准认定的具有危险性的废物。
《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。
PM
2.5
1、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、PM
10
:悬浮在空气中,空气动力学直径≤2.5µm的颗粒物。
4、PM
2.5
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。
采样方法有大流量采样法及中流量采样法,两者所采集的微粒粒径大多数在100μm以下。
方法的检测限为0.001mg/m3,TSP含量过高或露天采样使滤膜阻力大于10Kpa时,本方法即不适用。
本部分以中流量采样器测空气中TSP为例介绍,以大流量采样器测空气中TSP具体方法参见国家标准方法。
通过具有一定切割性的采样器,以恒速抽取定量体积的空气,空气中粒径小于100μm悬浮颗粒被阻留在滤膜上。
根据采样前后滤膜的重量差及采样体积,即可计算总悬浮颗粒物的浓度。
微粒滤膜经处理后,可进行组分分析。
2、实验仪器和试剂
中流量采样器;
滤膜:超细玻璃纤维滤膜或过氯乙烯滤膜;
分析天平:感量0.1mg,再现性(标准差)<0.2mg;
镊子及装滤膜袋(或盒):袋(盒)上印有编号、采样日期、采样地点、采样人等;
恒温恒湿箱:箱内空气温度要求在15-30℃范围内连续可调,控制精度±1℃;箱内相对湿度应控制在(50±5)%。
恒温恒湿箱可连续操作。
3、主要步骤
①仪器校准和准备:新购置或维修后的采样器在启用前需进行流量校准;正常使用的采样器每月进行一次校准。
将滤膜放在恒温恒湿箱中平衡24h,平衡温度
(g)。
取15-30℃中任一点,记下平衡温度及湿度,移至恒重后记下滤膜重量W
②采样:将已恒重的滤膜用镊子小心取出,平放在滤膜采样夹的网板上(事先用纸擦净)。
若用过氯乙烯滤膜,需揭去衬纸,将毛面向上放置,然后拧紧采样夹,安好采样头顶盖,以所需流量采样。
如测小时浓度,每小时换一张滤膜;如测定日平均浓度,则需连续采集样品于一张滤膜上。
采样时,应记录采气流量,现场的温度和大气压力,以及采样持续时间,直测到所要求的时数为止。
采样高度为3-5m。
若在屋顶上采样,应距屋顶1.5米。
采样点应选择在不接近烟囱、材料仓库、施工地点及停车场等局部污染源的地方,也不能在靠近高
墙、树木及屋檐下的地点采样。
采样后,用镊子小心取下滤膜,对折两次,放回纸袋(或盒)中,若用过氯乙烯滤膜,则将叠为扇形的滤膜夹在衬纸中,再放回纸袋(或盒)中。
取膜时,如发现滤膜损坏,或滤膜上空的边缘轮廓不清晰、滤膜安装斜歪(说明漏气),则本次采样作废,需重新采样。
③ 分析测定:将采样后的滤膜置于恒温恒湿箱中,用与滤膜平衡时相同的温度和湿度平衡24h 后,称滤膜重量,记下滤膜重量W (g ),中流量滤膜增量应不小于10mg 。
④ 实验结果与数据处理
TSP 计算公式如下: 3()1000(/)u r
W W TSP mg m V -⨯= 式中:W – 样品滤膜的重量(g );
W u – 空白滤膜的重量(g );
V r - 换算为标准状态下的采样体积(m 3)。
4、注意事项
① 滤膜上集尘较多或电源电压变化时,采样流量会有波动,应检查并调整。
② 抽气动力的排气口应放在采样夹的下风方向。
必要时将排气口垫高,以免排气将地面上尘土扬起。
③ 称量不带衬纸的过氯乙烯滤膜,应在取放滤膜时,用金属镊子触一下天平盘,以消除静电的影响。
④ 方法的再现性:两台采样器安放在不大于4m 、不小于2m 的距离内,同时采样测定总悬浮颗粒物含量,相对偏差不大于15%。
⑤ 认真准备,谨慎使用滤膜和标准孔口流量计。
⑥ 注意测定时平衡条件的一致性。
⑦ 24小时连续采样宜从8:00开始至第二天8:00结束,连续采样24h 于一张滤膜上。
如果污染比较严重,可采用几张滤膜分段采样,合并计算日平均浓度。
三、可吸入颗粒物(PM 10和PM 2.5)的测定(重量法)
1、原理
飘尘微粒PM
10和PM
2.5
的测定,目前多采用重量法。
采样方法有大流量采样法
及低流量采样法,二者所采集的微粒径大多数在10μm以下。
方法的检测限为0.001mg/m3.
使一定体积的空气,进入切割器,将10μm以上粒径的微粒分离,小于这一粒径的微粒随着气流经分离器的出口被阻留在已恒重的滤膜上。
根据采样前后滤膜的重量差及采样体积,计算出飘尘浓度,以毫克/标准立方米表示。
2、实验仪器和试剂
大流量或中流量颗粒物采样器(同上);
滤膜:超细玻璃纤维滤膜或过氯乙烯滤膜;
分析天平:感量0.1mg,再现性(标准差)<0.2mg;
镊子及装滤膜袋(或盒):袋(盒)上印有编号、采样日期、采样地点、采样人等栏目;
恒温恒湿箱:箱内空气温度要求在15-30℃范围内连续可调,控制精度±1℃;箱内相对湿度应控制在(50±5)%,恒温恒湿箱可连续操作。
3、主要步骤
①仪器校准和准备:新购置或维修后的采样器在启用前需进行流量校准;正常使用的采样器每月进行一次校准。
将滤膜放在恒温恒湿箱中平衡24h,平衡温度取15-30℃中任一点,记下平衡温度及湿度,称至恒重后记下滤膜重量Wu(g)。
②采样:采样时,采样器入口距地面高度不得低于1.5m。
采样不宜在风速大于8m/s等天气条件下进行。
采样点应避开污染源及障碍物。
如果测定交通枢纽处
PM
10和PM
2.5
,采样点应布置在距人行道边缘外侧1m处。
采用间断采样方式测定
日平均浓度时,其次数不应少于4次,累积采样时间不应少于18h。
③分析测定
将采样后的滤膜置于恒温恒湿箱中,用滤膜平衡时相同的温度和湿度平衡24h后,称滤膜重量,记下滤膜重量W(g),中流量滤膜增量不小于10mg。
4、采样效率及评价方法
采样方法或采样仪器的采样效率是指在规定的采样条件下(如流量、污染物浓度、采样时间等),所采集到得污染物量占实际总量的百分数。
对于空气中不
同存在状态的污染物,其采集效率的评价方法是不相同的。
一般认为采样效率90%以上为宜。
为获得比较高的采样效率,应注意以下几个方面:根据污染物存在状态选择合适的采样方法和仪器;根据污染物的理化性质选择吸收液、填充剂或各种滤料;确定合适的抽气速度;确定适当的采气量和采样时间;气象参数对采样的影响。
采集颗粒物效率(气溶胶颗粒)的评价方法有两种表示方法。
一种是颗粒采样效率,即所采集到的气溶胶颗粒数目占总颗粒数目的百分数;另一种是质量采样效率,即所采集到的气溶胶(颗粒)的质量占总质量的百分数。
由于恒量尺度不同,用上述两种方法计算出采样效率值是不相同的。