颗粒物中空白滤膜与标准滤膜是同一张吗

总悬浮颗粒物的测量方法

大气中总悬浮颗粒物的测定（重量法） 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。 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。 1．采样器的流量校准

大气颗粒物的研究方法

7.5.1.1 典型环境类型的选择

环境工作的任务是环境监测、环境评价和环境治理。大气颗粒物主要由人为来源和自然来源，因此必须对这两种来源的颗粒物进行综合性的研究，方能反映颗粒物污染的全貌特征。因而典型环境的选择，关系到环境监测及环境评价任务的成败。

以大气环境中颗粒汞污染研究为例，说明如下。

工业革命以来，随着近现代工业的飞速发展，人为的汞排放量越来越大，引发了严重的环境问题。大气沉降是汞由岩石圈进入其他圈层生态系统的主要途径。通过在大气中的运移，汞已经成为全球性的污染物，汞危害问题引起了国际环境、卫生界的极大关注。

我国对汞污染的研究更具紧迫性。我国是世界第一产煤大国，能源结构中煤炭比例高达74.9%。而且我国煤炭中汞含量高于世界煤，尤其是西南地区的煤炭中汞含量较高。燃煤的大气汞排放因子为64.0%～78.2%，燃煤释放的汞对环境生态系统的污染是严重的。可以预计的是，人为来源的颗粒汞排放集中于城市，尤其是城市的工业区，如金属冶炼等。研究这些排放源对颗粒汞的影响也有着重要的意义。其次，我国南方地区（如贵州、湖南、四川）分布着世界级的汞矿群，含矿层及其相邻地层（厚达数千米）的汞含量远高于地壳克拉克值，存在着面积广大的高汞地球化学异常区，是颗粒汞的自然排放的主要来源，植被的破坏、矿山的开采所带来的生态环境恶化问题势必加重颗粒汞的自然排放。加重了环境汞的负荷。综合以上因素，将城市工业区和高汞地球化学异常区作为颗粒汞污染研究的典型环境类型，是适合的。

7.5.1.2 采样点的布置

在大气污染的监测现场，从非均匀气体体系中采集具有代表性的大气颗粒物样品是研究工作中最关键的一环。采样点布置的基本原则是：保证观测数据的代表性。针对不同的研究任务和环境类型，将监测现场划分为若干个功能区，每个功能区内布置若干个采样点。当研究目的是反映研究区域大气颗粒物污染特征的一般规律时，应避开局部污染源的影响；而在进行污染源对环境的污染评价时，采样点的位置必须保证采集到这些污染源的样品。

采样过程中，同时系统收集所研究地区的气象、水文、植被和人口密度等资料。

采样点应选择在具有代表性的地形并考虑下垫面特征的地方。采样点四周视野开阔，无高大建筑物的阻挡，距烟囱的距离至少为其高度10倍以上，风场比较均匀。

点位确定之后应注意取样高度，取样高度一般为地面以上3～17 m，最好在5～10 m范围内。在屋顶采样时，高度至少高于屋顶1.5 m。

7.5.1.3 样品的采集

样品的采样有多种方法：重力沉降、离心分离、撞击、过滤、静电沉降、热沉降、超声凝聚等等。对于TSP、PM10和PM2.5样品，过滤法是目前普遍采用的一种采样方法。降尘样品一般采用重力自然沉降方法。

过滤法就是使空气通过滤膜而达到大气颗粒物与气体相分离的目的。过滤效率是滤膜选择时必须考虑的最重要的因素之一，主要由颗粒的几何形态、成分和流速决定，一些常用的滤膜材料的优缺点如表7.5.1所示。

每种材料都含有少量与材料种类有关的杂质，当所作分析的目标元素含量与材料的空白水平量级接近时，滤膜杂质的含量决定了样品分析的检出限。滤膜材料的选择通常由取样参数和分析方法决定，滤膜在使用之前一般都要经过酸洗或者加热进行脱气处理。

当被研究的大气颗粒物样品中包含有挥发性强的或易受氧化的成分时，采样时间不宜太长。一旦采样完成，应立即密封保存，尽快称重和进行分析，否则易造成误差。

在采样过程中，由于滤膜易受潮，必须在恒温、恒湿条件下，称量采样前后的滤膜，以求得准确的大气颗粒物的质量。

采样时，应保留10%的滤膜作为本底空白。以便测定目标元素在滤膜中的背景值。

采用重力自然沉降方法采集降尘样品时，为防止风将已沉降的颗粒物吹掉，加入乙二醇水溶液可使采集器底部保持湿润，还可以防止冰冻、抑制微生物和藻类的生长。

表7.5.1 各种滤膜的特点

7.5.1.4 样品分析

样品分析的内容包括：

（1）成分分析（常量元素、微量元素、特殊研究任务确定的有毒、有害元素等）

许多化学的、物理的分析方法已经广泛应用于大气颗粒物的组分研究。如比色法、发射光谱法、原子吸收光谱法、质子荧光分析、X射线荧光分析、扫描电镜X荧光分析、中子活化分析等。

（2）大气颗粒物的主要矿物组成分析

采用X射线粉末衍射分析方法。

（3）颗粒物的表面特征分析（采用扫描电镜结合X射线能谱分析技术进行）

包括颗粒物的形态、颗粒物表面与人为污染有关的并具有生物毒作用的金属元素相对含量、这些元素在不同粒径颗粒物表面的分布特点、各种元素的检出频率等等。

其中，成分分析是主要的研究内容。大气颗粒物样品具有以下特征：

a.在大气中的浓度很小（mg/m³～μg/m³），其中所含的目标元素的浓度很低（10³～10^-3 ng/m³），要求选择灵敏度高、确度好的分析方法。

b.大气颗粒物中含有大量元素，其相互间具有一定的相关关系。为了鉴别污染物的来源、计算各个污染源的贡献率，需要进行多元素分析。

c.大气颗粒物中含有经高温灼烧过的碳质微粒，较难完全溶解，而且还含有部分易挥发的元素如Hg、As、Se等。因此，要求用不破坏样品的分析方法，才能准确地测定其全量。

核物探中的中子活化分析方法由于其灵敏度高、准确度好、可不破坏样品同时测定四五十种微量元素的含量。是大气颗粒物样品分析的一个重要方法。

PM2.5究竟是如何检测的？

说到测量，手工重量法不得不提，它可是PM2.5监测的基准方法。

　　因此，想要清楚认知PM2.5的测量过程，首先必须明白手工重量法的工作原理。仪器质检室的工程师张杨说：“在监测点位用采样器以恒定采样流量抽取空气，使空气中的PM2.5被截留在提前称重好的空白滤膜上，根据采样前后滤膜的质量变化和累积采样体积，计算出PM2.5的浓度。”

　　接下来的问题是，采样滤膜又是如何称重的呢？

　　首先，对称重环境要求极高。用于采样的滤膜受温度、湿度、震动等人为因素的干扰较大，从现场采样后的滤膜需要进行24小时平衡再进行称重，平衡条件则需要温度保持在20℃±1℃左右，湿度保持在50% RH±5%RH左右。

　　“只有在同一个温湿度环境下进行称重，得出的数据才能够保持一致性。”除了对外部环境有要求，张杨还介绍了称重设施包括滤膜和天平在内的具体情况：“一片滤膜的重量很轻，只有145~150毫克，这只是滤膜的重量，相比颗粒物的增量就更少了，在0.1~11.5毫克之间，对应的污染物浓度为4~500微克/立方米。所需天平的条件需要达到百万分之一，精度称量分辨率为1微克。”

影响空气中总悬浮颗粒物检测结果的因素是什么？

1 样品采集 1.1 监测点位布设的影响 监测点位的布设对测定结果影响很大。监测点的周围应开阔，采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应不大于30°，测点周围无局部污染源并避开树木及吸附能力较强的建筑物，因这些屏障物的存在能起挡板作用而产生涡流，以至在相当小的半径范围内，总悬浮颗粒物的浓度变化较大，有时甚至可呈数量级变化。距装置5～15 m范围内不应有炉灶、烟囱等，远离公路以消除局部污染源对监测结果代表性的影响。采样口周围（水平面）应有270°以上自由空间。 1.2 采样高度的影响 农作物生产基地大气采样高度基本与植物高度相同，采样口与基础面的高度应在1.5 m以上，以减少扬尘的影响。 1.3

粉尘浓度测定中空白滤膜的计算方法

尘浓度是指单位体积空气中所含粉尘的质量或数量，我国卫生标准中，粉尘最高容许浓度采用质量浓度，以 mg/m3 表示。 一、总粉尘浓度测定 ( 滤膜质量法 ) 【原理】抽取一定体积的含尘空气，将粉尘阻留在已知质量的滤膜上，由采样后滤膜的增量，求出单位体积空气中粉尘的质量 (mg/m3) 。 【器材】粉尘采样器 ( 在需要防爆的作业场所，用防爆型采样器 )； 滤膜 ( 用过氯乙烯纤维滤膜 )；滤膜夹、样品盒、镊子； 分析天平；秒表；干燥器 ( 内盛变色硅胶 ) 。 【操作步骤】 1.滤膜准备 用镊子取下滤膜两面的夹衬纸，将滤膜放在分析天平上称量。编号和质量记录在衬纸上。打开滤膜夹，将直径 40mm