试论环境监测中大气采样技术

党少宏 苏志荣

摘要：随着时间的推移，人类对大气环境的保护意识随着生产技术发展的日趋成熟越来越强。在空气环境污染物的监测中，采样是整个監测过程的第一步，是监测工作的重要环节。采样方法正确与否，关系到监测结果的可靠性和准确性。为此，采样人员在采样前必须进行误差分析，定期校准采样器，对采样系统进行气密性检查，按时校准流量，掌握程序的设置方法。最后，采集后安全及时送回实验室内分析。本文从以下几个方面论述了大气采样技术，以供大家交流探讨。

关键词：环境监测；大气采样技术

引 言：在空气环境监测中，采样是保证监测质量的一个重要环节。采样的方法与技术，直接关系到监测结果的可靠性和准确性。由于空气的无定形性，大多污染物浓度的分布受到风向、风力、气温、湿度和气压等因素的影响，污染物浓度变化很快，短时间采样不可能反映环境空气质量及其变化趋势。为了提高监测数据的代表性，使监测结果更趋客观，目前，我们采用 24 小时连续自动采样的方法来进行空气质量的监测。因此，采样中在保证固定的点位、适合的采样高度后，采样人员的采样技术至关重要。

1 污染源排放特性

气态污染物的产生主要来源于燃料燃烧，原料的化学反应和物料的机械加工过程。由于固体燃料的非均匀性，化学反应速率随同反应程度的变化，工艺过程条件控制的非稳定性，都将导致产生污染物排放量随时间而变化。即使污染源负荷稳定，也不能改变造成上述污染物排放发生变化的因素。污染源排放的变化特性将会导致在瞬间测量值具有随机性，不能代表污染物的实际排放特性。要取得具有代表性的总体抽样结果，只有增加抽样的数量和采样的时间，一般所指的排放浓度位为单位体积（1 m3）的平均浓度；排放速率为 1h 污染物的排放质量。

2 采样误差分析

采样人员在采样之前，务必进行采样误差分析，并要对采样误差做到心中有数，严格控制影响较大的误差。

2.1 采样仪器的校准

采样仪器的性能、流量计量装置对采样的准确程度有很大的影响，因此需要定期对采样仪器进行校准。24 小时恒温连续大气采样器由流量测量和控制装置、时间测量和控制装置以及采样泵等部分组成，其校准应根据国家环保局1992 年制订的《24 小时恒温连续大气采样器检定方法（试行）》规定的JJ G680 —90，JJ G659 —90，JJ G520 —88 技术指标，对流量测量和控制装置进行校准。

2.2 气密性检查

采样系统漏气是造成采样误差的主要原因之一。对于任一采样器，采样前都要进行气密性检查，检查有无向内或向外漏气的现象，同时对吸收管也要进行气密性检查，其方法是：将一定量的吸收液加入准备好的吸收管中，接在抽气瓶上（瓶内装5dm3 水），两瓶液面差为1m，密封吸收管进气口，待无气泡出现，抽气瓶液面稳定后，静置10 分钟，液面不再降低者为气密性合格。其中气泡的大小分布应均匀，无特大气泡，泡沫高度为50 ±5mm。检查乳胶管是否老化、有裂口，然后将吸收管的进、出气口套封，带到采样点，将吸收管垂直放置接到采样器上，在吸收管和采样管之间连接一个阻力较小的干燥管，避免水气进入流量计内。将AUTO 拨至ON，接通电源，有均匀气泡，则为不漏气；无气泡，则应检查干燥瓶磨口是否盖紧，干燥剂是否失效，微孔滤膜是否受潮等。

2.3 温度控制

由于我们所使用的采样器是24 小时恒温连续大气自动采样器，通常是安放在室内，所以，外界温度的变化对其造成的误差很小，可忽略不计。但当室外温度、湿度过高时，空气中的水蒸气进入室内就会冷凝成水附着于管道内壁，不少气态污染物都会溶于水。SO2 的溶解度很大，管壁出现附着水就会使SO2 含量明显偏低，而且管壁附着的水会使空气中的颗粒物更易粘附在管壁。当颗粒物为碱性时，会使SO2 被吸附更严重，甚至无法检出。所以，当室外温度较高时，就要调节采样器中冰箱的温度，开启室内空调，减小因温度过高造成的误差。

3采样过程

在采样过程中采样人员不仅需要掌握基本操作方法，还应了解采样器的性能，采样器的工作原理等。这样既能保证采样质量，又能有效地维护保养仪器，延长仪器使用寿命。

24 小时恒温连续大气采样器具有恒流特点，即用限流孔控制气流量。当空气流通过限流孔时，如果两端维持足够的压力差，则通过限流孔的气流就能保持恒定。由于空气中的灰尘和水蒸气的影响，限流孔在使用一段时间后会受到污染和堵塞，所以限流孔要及时更换。更换的限流孔必须用皂膜流量计进行校准。同时，为了确保监测结果的可靠程度，在采样过程中要按时校准流量，保持流量的准确与恒定。

3.1 自动采样程序设置

将时间控制器拨到自动进行时间设置，先将回路设定拨到P2，按设定键（2）确定，按设定时间h、m（3、4）键设定，按储存键（6）输入，然后用同样方法设定关机时间。当采样管温度达到所需温度297K±2K时，仪器自动开机。

3.2 样品的保存和运输

采集后的样品，要注意它的保存和运输。溶液吸收法采集的样品，保存时间较短，要及时送回化验室内分析。在夏天长时间采样时，采样过程中溶剂挥发，应补加溶剂至原体积。某些被测物被吸收到吸收液中后，由于温度高或受日光照射，容易被氧化或分解。如采集氮氧化物的吸收液受光照射后呈浅粉色。故应将吸收管放在黑布袋中，避光运输，同时在运输过程中还要防止它的损坏和沾污。

3.3 采样的记录

采样记录与实验室分析记录同样重要。若对采样记录不够重视，不认真填写采样记录表，会导致由于采样记录不完整而使一大批监测数据记录无法统计而报废。为此，认真正规地填写采样记录必须引起采样人员的高度重视。

4 结束语：

综上所述，大气采样是大气监测工作中的重要环节，采样人员应切实执行各项质量保证措施，正确、熟练地掌握采样方法和仪器的操作方法，减免误差，充分的考虑到各方面的因素，才能准确地对污染源进行监测，获得准确可靠的监测结果。

参考文献：

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[2] 黄鸿恩.统计分析与环境监测质量保证[M]. 郑州：河南技术出版社，1992.

[3] 吴忠勇.环境监测[M].北京：中国环境科学出版，1992.