刘琳娜
湖南省株洲生态环境监测中心
湖南 株洲 412000
摘要:总悬浮颗粒物是影响城市空气质量的主要污染物,通常采用重量过滤器采样法监测大气环境中的总悬浮颗粒物。监视过程受到各种主观和客观因素的限制,包括采样器的流量和位置,膜要素和气象要素。本文讨论了空气环境中总悬浮颗粒物监测质量的问题。
关键词:大气环境；总悬浮颗粒；检测；质量保证
一、引言
随着社会的不断发展,空气质量监测受到了更多专业人士的关注。可以通过过滤器采样和计量方法来监测大气环境中的总悬浮颗粒。在监测过程中,必须严格防止和控制各种波动情况,以确保监测质量。
二、材料和设备的准备
通常,总悬浮颗粒物是泛指大气中当量悬浮物和直径不大于超过100μm的悬浮颗粒物,具体分为一次和二次悬浮颗粒物,这已逐渐成为对全球性空气污染的重要影响因素。因此,从进一步准备材料和监测设备开始,必须进一步加强对于大气中当量总悬浮颗粒物的处理和监测,以有效地确保颗粒物监测处理工作的准确和顺利进行。此方法的监视方式和原理主要是通过使用一台具有特定的切割速度特性的空气采样器，以恒定的切割速度从大气中提取出一定量的悬浮物和空气。对于不超过100um的恒重空气滤膜中的当量悬浮物和颗粒,必须用恒重的空气滤膜进行阻挡。此外,应比较采样前后两个滤膜的平均体积和悬浮液的重量,并以此平均体积为计算基础进一步计算悬浮液的平均浓度。然后,可以根据需要分别处理两个滤膜并将悬浮液按要求分组进行综合分析。
对于孔板流量计,大流量孔板流量计的精度一般应高于±2%,流量计精度分辨率的范围应为0.01m3/min,范围最小刻度应在0.8-1.3m/min之间;对于u型管中流量孔板的流量计,流量精度计的范围最小精度高于2%,流量计精度分辨率的范围应为1l/min,范围刻度应为75-155l/min。x射线摄影机的滤膜检测功能主要是为了检查单个滤膜材料是否完整或有任何缺陷,对于u型管压力误差计,最小的刻度一般应为0.1hpa。对于打标机必须选用能保证完整的滤膜和单个滤膜袋,应尽量单个滤膜材料，选用超细玻璃或碳纤维夹住滤膜,且0.3um标准颗粒的保留效率应高于99%。如果空气流速的平均值为0.45m/s,则单个滤膜的最大阻力一般不应超过3.5kpa。
为了正确使用合适的恒温恒湿箱,箱中的所有空气必须在工作时具有15-30°c,±1°c的准确温度差,并且箱中所有空气的相对湿度一般应为(50)±5%或更低,在此相对湿度模式条件下为恒温相对湿度箱可以连续正常工作。首次考虑称量大流量的采样滤膜时,可以考虑使用大型分析天平秤。大型秤的主要功能,对于大流量的采样过滤器的称量,称量的范围一般应大于10g,标准分析天平偏差称量范围应小于2mg,灵敏度标准偏差应为1mg。其次,应考虑使用分析天平称量中流量采样的过滤器,称量的范围一般应大于10g。灵敏度标准偏差称量范围应小于0.2mg[1]。
三、采样器流量校准
维修或安装购买新的新型工作点交流采样器后,必须在每次开始设备使用前首先对其作点采样器流量进行一次流量自动校准,在一些常规的设备使用中,必须每月对新的作点采样器进行流量校准。特定的工作点进行流量数据采样器自动校准的工作步骤一般有两个重要的组成方面:对每个工作点流量采样器特定流量的进行自动化分析计算和校准。
（一）采样器的工作点流量计算
在正确计算每个工作点产气流速时,必须正确使用采样器来计算流速。在正式工作点采样之前,必须正确调整现有的采样器以在正确的条件下工作点进行采样。
大流量采样器的工作点平均流速qh(m3/min)为1.05。在计算流量采样器的工作点平均流速时,必须分别确保每一个采样端口的抽速w平均保持在0.3m/。s。
在以上的数据中,应将计算得出的qm或qh的值转换为一个标准的工作点流速,即qmn(l/min)或qhn(m3/min)
（二）采样器工作点流量校准
对于采样器流量点的工作量校准问题,每月通过孔板校准器执行一次流量校准,并且在校准过程中必须严格遵循采样操作程序。首先,从采样头上取下采样帽,打开采样帽,然后将采样过滤器置于正常采样位置。基于此,必须密封并连接采样头和孔板流量计之间的接口,并且压差仪应连接到孔板流量计的压力位置。
打开电源后,应先打开采样器,进入正常工作状态后,应调整采样器的流量,将中流采样器调整为0.12m3/min,将大流量采样器调整为1.02m3/min,进行校准。严格禁止过程中的流量调整。另外,在流量校准过程中,有必要检查气体回路连接的紧密性,然后计算孔板流量计的压差。校准流量后,如果以一定角度安装滤膜,并且滤膜上的灰尘边缘轮廓模糊,则应及时进行校正以防止漏气。对于校准的采样器,可以将其应用于采样过程,但不能随意更改它,包括调节器的条件。
四、平衡称量法进行称重测试
使用天平称量悬浮滤膜颗粒时,必须首先准备好两个滤膜,并且必须对一台x射线机进行x射线度量衡检测以精确检测每个光滑滤膜。这样可以避免出现针孔或缺陷。其次,选择两个光滑滤膜后,需要在两个光滑滤膜表面上打印编号,并在每个滤膜袋上再次打印相同的编号。将所选滤膜均匀放入一个恒温恒温箱中平衡24小时后,应精确地记录滤膜平衡的湿度和进样器的温度,平衡的温度范围应在18-28°c之间进行选择。然后在一定的平衡条件下再次称量滤膜。中等流速的高压进样器称量滤膜的温度应精确到0.1mg,大中等流速的高压进样器称量滤膜的温度应精确到1mg,并应精确地记录每个滤膜的平均重量。再次称重滤膜后,应将其平放在装有滤膜的储物盒中,取样前注意请勿弯曲或用力磨碎滤膜。
进入了过滤器的放置和进行正式采样的过程后,首先必须打开采样头的滤膜顶盖,然后用取出滤膜夹,并用干净的布彻底除去滤膜夹和采样头上的污垢和灰尘。然后将已计量和采样器序列编号的滤膜夹和绒面革放置在采样器的滤膜夹和支架上,对齐,然后将采样器的滤膜支架放置在采样头的折叠器中。另外,必须将其顶盖拧紧以便于防止其漏气,必须重新安装过滤器采样头的滤膜顶盖,并且根据正式采样器使用手册的相关介绍和要求来设置合适的采样时间以方便进行正式的采样。
收集样品后,打开取样头,用镊子小心地取下滤膜,将滤膜对折,然后将其放入相同序列号的滤膜袋中。在移除滤膜的过程中,如果滤膜的安装倾斜,则由于诸如模糊和损坏滤膜边缘的原因而需要重新采样[2]。
为了精确称量和平衡干净防尘膜,必须在一个恒温恒湿箱中尽量保持干净,即使滤膜和进样器防尘膜的湿度和进样器温度相同,并尽量保持24小时以上的平衡。基于此,应进行精确称重滤膜,中流进样器的滤膜重量应精确地称重0.1mg,高流量进样器的滤膜应精确地称重1mg。另外当减少或增加进样器滤膜的重量时,中流膜重量应精确地高于10mg,高流速进样器应高于100mg。
五、测试方法再现
为了更好地确保测试方法的再现性,采样器的监视点位置与否会极大地直接影响下一次测试的结果。因此,在采样器位置的链接中,首先我们要确保将相同的采样器监视点放置在一个不受任何建筑物阻挡的最佳位置。如果在相同的采样体积和测量环境中两个采样器的总悬浮颗粒物和两个采样器之间的监视点距离在2-4m之间,则采样器总悬浮颗粒物浓度含量的相对偏差应该严格地控制在15%以内[3]。但是,一旦确定了采样器监视点的最佳位置,就不能轻易地改变其位置,从而也确保了采样器监视点中数据的准确可比性和数据的连续性。
结论：总体而言,要有效地确保大气中总悬浮颗粒物的监测质量,必须进行材料和仪器的准备,采样器工作流程的计算和校准以及总悬浮颗粒物含量的测试。这样做是为了确保实际实时监测过程中的检测质量。
参考文献：
[1]艾克热木·克热木.空气环境中总悬浮颗粒物监测的质量保证[J].四川水泥,2020(06):347+60.
[2]刘蒙蒙,曾强,赵淑岚.工作场所空气和环境空气及室内空气主要指标检测方法的一致性探讨[J].中华劳动卫生职业病杂志,2020,38(04):300-304.
[3]高帅鹏,王琴琴,黄飞,张闪烁.环境监测与产品检测在抽样过程中质量保证和控制研究[J].中国管理信息化,2018,21(01):85-87.