大氣樣品的采樣方法和采樣儀器

一、直接采樣法 

適用於(yu) 大氣中被測組分濃度較高或監測方法靈敏度高的情況，這時不必濃縮，隻需用儀(yi) 器直接采集少量樣品進行分析測定即可。此法測得的結果為(wei) 瞬時濃度或短時間內(nei) 的平均濃度。 

常用容器有注射器、塑料袋、采氣管、真空瓶等。 

（ 1 ）玻璃注射器采樣 

常用 100mL 注射器采集有機蒸汽樣品。采樣時，先用現場氣體(ti) 抽洗 2-3 次，然後抽取 100mL ，密封進氣口，帶回實驗室分析。樣品存放時間不宜長，一般當天分析完。氣相色譜分析法常采用此法取樣。取樣後，應將注射器進氣口朝下，垂直放置，以使注射器內(nei) 壓略大於(yu) 外壓。 

（ 2 ）塑料袋采樣 

應選不吸附、不滲漏，也不與(yu) 樣氣中汙染組分發生化學反應的塑料袋，如聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚氯乙烯袋和聚酯袋等，還有用金屬薄膜作襯裏（如襯銀、襯鋁）的塑料袋。 

采樣時，先用二聯球打進現場氣體(ti) 衝(chong) 洗 2-3 次，再充滿樣氣，夾封進氣口，帶回實驗室盡快分析。 

（ 3 ）采氣管采樣 

采氣管容積一般為(wei)  100-1000mL 。采樣時，打開兩(liang) 端旋塞，用二聯球或抽氣泵接在管的一端，迅速抽進比采氣管容積大 6-10 倍的欲采氣體(ti) ，使采氣管中原有氣體(ti) 被*置換出，關(guan) 上旋塞，采氣管體(ti) 積即為(wei) 采氣體(ti) 積 。 

（ 4 ）真空瓶采樣 

真空瓶是一種具有活塞的耐壓玻璃瓶，容積一般為(wei)  500-1000mL 。采樣前，先用抽真空裝置把采氣瓶內(nei) 氣體(ti) 抽走，使瓶內(nei) 真空度達到 1.33KPa ，之後，便可打開旋塞采樣，采完即關(guan) 閉旋塞，則采樣體(ti) 積即為(wei) 真空瓶體(ti) 積。 

二、富集（濃縮）采樣法 

富集（濃縮）采樣法：是使大量的樣氣通過吸收液或固體(ti) 吸收劑得到吸收或阻留，使原來濃度較小的汙染物質得到濃縮，以利於(yu) 分析測定。 

適用於(yu) 大氣中汙染物質濃度較低（ ppm-ppb ）的情況。采樣時間一般較長，測得結果可代表采樣時段的平均濃度，更能反映大氣汙染的情況。 

具體(ti) 采樣方法包括溶液吸收法、固體(ti) 阻留法、液體(ti) 冷凝法、自然積集法等。 

此法適用於(yu) 大氣中被測組分濃度很低，直接采樣不能滿足分析測定要求的情況。 

（ 1 ）溶液吸收法 

是采集大氣中氣態、蒸汽態及某些氣溶膠態汙染物質的常用方法。 

采樣時，用抽氣裝置將欲測空氣以一定流量抽入裝有吸收液的吸收管（瓶），使被測物質的分子阻留在吸收液中，以達到濃縮的目的。采樣結束後，倒出吸收液進行測定，根據測得的結果及采樣體(ti) 積計算大氣中汙染物的濃度。 

吸收效率主要決(jue) 定於(yu) 吸收速度和樣氣與(yu) 吸收液的接觸麵積。 

吸收液的選擇原則： 

1 ）與(yu) 被采集的物質發生不可逆化學反應快或對其溶解度大； 

2 ）汙染物質被吸收液吸收後，要有足夠的穩定時間，以滿足分析測定所需時間的要求； 

3 ）汙染物質被吸收後，應有利於(yu) 下一步分析測定，能直接用於(yu) 測定； 

4 ）吸收液毒性小，價(jia) 格低，易於(yu) 購買(mai) ，並盡可能回收利用。 

常用吸收管 : 

①氣泡式吸收管：適用於(yu) 采集氣態和蒸汽態物質，不宜采氣溶膠態物質。 

②衝(chong) 擊式吸收管：適宜采集氣溶膠態物質和易溶解的氣體(ti) 樣品，而不適用於(yu) 氣態和蒸汽態物質的采集。管內(nei) 有一尖嘴玻璃管作衝(chong) 擊器。 

③多孔篩板吸收管（瓶）：是在內(nei) 管出氣口熔接一塊多孔性的砂芯玻板，當氣體(ti) 通過多孔玻板時，一方麵被分散成很小的氣泡，增大了與(yu) 吸收液的接觸麵積；另一方麵被彎曲的孔道所阻留，然後被吸收液吸收。所以多孔篩板吸收管既適用於(yu) 采集氣態和蒸汽態物質，也適於(yu) 氣溶膠態物質。 

（ 2 ）填充柱阻留法 ( 固體(ti) 阻留法 ) 

填充柱是用一根 6 -10cm 長 , 內(nei) 徑 3 -5mm 的玻璃管或塑料管 , 內(nei) 裝顆粒狀填充劑製成。采樣時，讓氣樣以一定流速通過填充柱，則欲測組分因吸附、溶解或化學反應而被阻留在填充劑上，達到濃縮采樣的目的。采樣後，通過加熱解吸，吹氣或溶劑洗脫，使被測組分從(cong) 填充劑上釋放出來測定。 

根據填充劑阻留作用的原理，可分為(wei) 吸附型、分配型和反應型三種類型。 

1 ）吸附型填充柱：所用填充劑為(wei) 顆粒狀固體(ti) 吸附劑，如活性炭、矽膠、分子篩、氧化鋁、素燒陶瓷、高分子多孔微球等多孔性物質，對氣體(ti) 和蒸氣吸附力強。 

2 ）分配型填充劑：所用填充劑為(wei) 表麵塗有高沸點有機溶劑（如甘油異十三烷）的惰性多孔顆粒物（如矽藻土、耐火磚等），適於(yu) 對蒸氣和氣溶膠態物質（如六六六、 DDT 、多氯聯苯等）的采集。氣樣通過采樣管時，分配係數大的或溶解度大的組分阻留在填充柱表麵的固定液上。 

3 ）反應型填充柱：其填充柱是由惰性多孔顆粒物（如石英砂、玻璃微球等）或纖維狀物（如濾紙、玻璃棉等）表麵塗漬能與(yu) 被測組分發生化學反應的試劑製成。也可用能與(yu) 被測組分發生化學反應的純金屬（如金、銀、銅等）絲(si) 毛或細粒作填充劑。采樣後，將反應產(chan) 物用適宜溶劑洗脫或加熱吹氣解吸下來進行分析。 

固體(ti) 阻留法優(you) 點：①用固體(ti) 采樣管可以長時間采樣，測得大氣中日平均或一段時間內(nei) 的平均濃度值；溶液吸收法則由於(yu) 液體(ti) 在采樣過程中會(hui) 蒸發，采樣時間不宜過長；②隻要選擇合適的固體(ti) 填充劑，對氣態、蒸氣態和氣溶膠態物質都有較高的富集效率，而溶液吸收法一般對氣溶膠吸收效率要差些；③濃縮在固體(ti) 填充柱上的待測物質比在吸收液中穩定時間要長，有時可放置幾天或幾周也不發生變化。所以，固體(ti) 阻留法是大氣汙染監測中具有廣闊發展前景的富集方法。 

（ 3 ）濾料阻留法 

將過濾材料（濾紙、濾膜等）放在采樣夾上，用抽氣裝置抽氣，則空氣中的顆粒物被阻留在過濾材料上，稱量過濾材料上富集的顆粒物質量，根據采樣體(ti) 積，即可計算出空氣中顆粒物的濃度。 

常用濾料：纖維狀濾料：如定量濾紙、玻璃纖維濾膜（紙）、氯乙烯濾膜等；篩孔狀濾料：如微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜等。各種濾料由不同的材料製成，性能不同，適用的氣體(ti) 範圍也不同。 

（ 4 ）低溫冷凝法：是借致冷劑的致冷作用使空氣中某些低沸點氣態物質被冷凝成液態物質，以達到濃縮的目的。適用於(yu) 大氣中某些沸點較低的氣態汙染物質，如烯烴類、醛類等。 

常用致冷劑：冰、幹冰、冰 - 食鹽、液氯 - 甲醇、幹冰 - 二氯乙烯、幹冰 - 乙醇等。 

優(you) 點：效果好、采樣量大、利於(yu) 組分穩定。 

（ 5 ）自然積集法：利用物質的自然重力、空氣動力和濃差擴散作用采集大氣中的被測物質，如自然降塵量、硫酸鹽化速率、氟化物等大氣樣品的采集。 

優(you) 點：不需動力設備，簡單易行，且采樣時間長，測定結果能較好反映大氣汙染情況。 

三、樣儀(yi) 器 

直接采樣法采樣時用采氣管、塑料袋、真空瓶即可。富集法需使用采樣儀(yi) 器。采樣儀(yi) 器主要由收集器、流量計和采樣動力三部分組成。 

1 、 收集器 ：如大氣吸收管（瓶）、填充柱、濾料采樣夾、低溫冷凝采樣管等。 

2 、 流量計 ：是測量氣體(ti) 流量的儀(yi) 器，流量是計算采集氣樣體(ti) 積必知的參數。當用抽氣泵作抽氣動力時，通過流量計的讀數和采樣時間可以計算所采空氣的體(ti) 積。 
常用的流量計有：孔口流量計、轉子流量計和限流孔。均需定期校正。 

3 、 采樣動力 ：應根據所需采樣流量、采樣體(ti) 積、所用收集器及采樣點的條件進行選擇。一般要求抽氣動力的流量範圍較大，抽氣穩定，造價(jia) 低，噪聲小，便於(yu) 攜帶和維修。 

四、采樣記錄 

采樣記錄與(yu) 實驗室記錄同等重要，在實際工作中，若對采樣記錄不重視，不認真填寫(xie) 采樣記錄，會(hui) 導致由於(yu) 采樣記錄不全而使一大批監測數據無法統計而作廢。 

內(nei) 容有：所采集樣品被測汙染物的名稱及編號；采樣地點和采樣時間；采樣流量；采樣體(ti) 積及采樣時的溫度和大氣壓力；采樣儀(yi) 器，吸收液及采樣時天氣狀況及周圍情況；采樣者、審核者姓名等。