环境空气PM10和PM25的测定作业指导书.docx
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环境空气PM10和PM25的测定作业指导书
环境空气PM10和PM2.5的测定作业指导书
一、执行标准
环境空气PM10和PM2.5的测定重量法HJ618-2011。
二、适用范围
1、本标准适用于环境空气中 PM10 和 PM2.5 浓度的手工测定。
2、本标准的检出限为0.010mg/m3(以感量0.1mg分析天平,样品负载量为1.0mg,采集108m3空气样品)。
三、测定原理
分别通过具有一定切割特性的采样器,以恒速抽取定量体积空气,使环境空气中 PM2.5 和PM10 被截留在已知质量的滤膜上,根据采样前后滤膜的重量差和采样体积,计算出 PM2.5 和PM10 浓度。
四、仪器设备
1、切割器
(1)PM10 切割器、采样系统:
切割粒径 Da50=(10±0.5)μm;捕集效率的几何标准差为 σg=(1.5±0.1)μm。
其他性能和技术指标应符合 HJ/T 93-2003 的规定。
(2)PM2.5 切割器、采样系统:
切割粒径 Da50=(2.5±0.2)μm;捕集效率的几何标准差为 σg=(1.2±0.1)μm。
其他性能和技术指标应符合 HJ/T 93-2003 的规定。
2、采样器孔口流量计或其他符合本标准技术指标要求的流量计。
(1)大流量流量计:
量程(0.8~1.4)m3/min;误差=2%。
(2)中流量流量计:
量程(60~125)L/min;误差=2%。
(3)小流量流量计:
量程<30 L/min;误差=2%。
3、滤膜:
根据样品采集目的可选用玻璃纤维滤膜、石英滤膜等无机滤膜或聚氯乙烯、聚丙烯、混合纤维素等有机滤膜。
滤膜对 0.3μm 标准粒子的截留效率不低于 99%。
空白滤膜按分析步骤进行平衡处理至恒重,称量后,放入干燥器中备用。
4、分析天平:
感量 0.1mg 或 0.01mg。
5、恒温恒湿箱(室):
箱(室)内空气温度在(15~30)°C 范围内可调,控温精度±1°C。
箱(室)内空气相对湿度应控制在(50±5)%。
恒温恒湿箱(室)可连续工作。
6、干燥器:
内盛变色硅胶。
五、试验步骤
1、样品采集
(1)环境空气监测中采样环境及采样频率的要求,按 HJ/T 194 的要求执行。
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 8 m/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 PM10 和 PM2.5,采样点应布置在距人行道边缘外侧1m 处。
(2)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)采样时,将已称重的滤膜用镊子放入洁净采样夹内的滤网上,滤膜毛面应朝进气方向。
将滤膜牢固压紧至不漏气。
如果测定任何一次浓度,每次需更换滤膜;如测日平均浓度,样品可采集在一张滤膜上。
采样结束后,用镊子取出。
将有尘面两次对折,放入样品盒或纸袋,并做好采样记录。
(4)采样后滤膜样品称量按分析步骤进行。
2、样品保存
滤膜采集后,如不能立即称重,应在 4°C 条件下冷藏保存。
3、分析步骤
将滤膜放在恒温恒湿箱(室)中平衡 24h,平衡条件为:
温度取 15°C~30°C 中任何一点,相对湿度控制在 45%~55%范围内,记录平衡温度与湿度。
在上述平衡条件下,用感量为 0.1mg或 0.01mg 的分析天平称量滤膜,记录滤膜重量。
同一滤膜在恒温恒湿箱(室)中相同条件下再平衡 1h 后称重。
对于 PM10 和 PM2.5 颗粒物样品滤膜,两次重量之差分别小于 0.4mg 或 0.04mg为满足恒重要求。
六、结果评定
1、结果计算
总悬浮颗粒物含量
式中:
ρ—PM10 或 PM2.5 浓度,mg/m3;
—采样后滤膜的重量,g;
—空白滤膜的重量,g;
V—已换算成标准状态(101.325kPa, 273K)下的采样体积,m3
计算结果保留 3 位有效数字。
小数点后数字可保留到第 3 位。
七、注意事项
1、采样器每次使用前需进行流量校准。
校准方法按附录 A 执行。
2、滤膜使用前均需进行检查,不得有针孔或任何缺陷。
滤膜称量时要消除静电的影响。
3、取清洁滤膜若干张,在恒温恒湿箱(室),按平衡条件平衡 24h,称重。
每张滤膜非连续称量 10 次以上,求每张滤膜的平均值为该张滤膜的原始质量。
以上述滤膜作为“标准滤膜”。
每次称滤膜的同时,称量两张“标准滤膜”。
若标准滤膜称出的重量在原始质量±5mg(大流量),±0.5mg(中流量和小流量)范围内,则认为该批样品滤膜称量合格,数据可用。
否则应检查称量条件是否符合要求并重新称量该批样品滤膜。
4、要经常检查采样头是否漏气。
当滤膜安放正确,采样系统无漏气时,采样后滤膜上颗粒物与四周白边之间界限应清晰,如出现界线模糊时,则表明应更换滤膜密封垫。
5、对电机有电刷的采样器,应尽可能在电机由于电刷原因停止工作前更换电刷,以免使采样失败。
更换时间视以往情况确定。
更换电刷后要重新校准流量。
新更换电刷的采样器应在负载条件下运转 1h,待电刷与转子的整流子良好接触后,再进行流量校准。
6、当 PM10 或 PM2.5 含量很低时,采样时间不能过短。
对于感量为 0.1mg 和 0.01mg 的分析天平,滤膜上颗粒物负载量应分别大于 1mg 和 0.1mg,以减少称量误差。
7、采样前后,滤膜称量应使用同一台分析天平。
附录A采样器流量校准方法
新购置或维修后的采样器在启用前应进行流量校准;正常使用的采样器每月需进行一次流量校准。
采用传统孔口流量计和智能流量校准器的操作步骤分别如下:
A1 孔口流量计
(1)从气压计、温度计分别读取环境大气压和环境温度;
(2)将采样器采气流量换算成标准状态下的流量,计算公式如下:
式中:
Qn—标准状态下的采样器流量,m3/min;
Q—采样器采气流量,m3/min;
P1—流量校准时环境大气压力,kPa;
Tn——标准状态下的绝对温度,273K;
T1——流量校准时环境温度,K;
Pn ——标准状态下的大气压力,101.325 kPa。
(3)将计算的标准状态下流量Qn代入下式,求出修正项 y:
y = b × Qn + a
式中:
斜率b和截距a由孔口流量计的标定部门给出。
(4)计算孔口流量计压差值ΔH(Pa):
(5)打开采样头的采样盖,按正常采样位置,放一张干净的采样滤膜,将大流量孔口流量计的孔口与采样头密封连接。
孔口的取压口接好U型压差计。
(6)接通电源,开启采样器,待工作正常后,调节采样器流量,使孔口流量计压差值达到计算的ΔH,并填定下面的记录表格。
校准日期
采样器
编 号
采样器
采样流量
孔口流量
计编号
环境温度
T1(K)
环 境大气压
P1(kPa)
孔口压差
计算值
ΔH(Pa)
校准人
表A7-1 采样器流量校准记录表
注:
大流量采样器流量单位为m3/min,中、小流量采样器流量单位为L/min。
A2 智能流量校准器
(1)工作原理:
孔口取压嘴处的压力经硅胶管连至校准器取压嘴,传递给微压差传感器。
微压差传感器输出压力电信号,经放大处理后由A/D转换器将模拟电压转换为数字信号。
经单片机计算处理后,显示流量值。
(2)操作步骤:
①从气压计、温度计分别读取环境大气压和环境温度;
②将智能孔口流量校准器接好电源,开机后进入设置菜单,输入环境温度和压力值(温度值单位是绝对温度,即温度=环境温度+273;大气压值单位为kPa),确认后退出;
③选择合适流量范围的工作模式,距仪器开机超过2分钟后方可进行入测量菜单;
④打开采样器的采样盖,按正常采样位置,放一张干净的采样滤膜,将智能流量校准器的孔口与采样头密封连接,待液晶屏右上角出现电池符号后,将仪器的“-”取压嘴和孔口取压嘴相连后,按测量键,液晶屏将显示工况瞬时流量和标况瞬时流量。
显示10次后结束测量模式,仪器显示此段时间内的平均值;
⑤调整采样器流量至设定值。
采用上述两种方法校准流量时,要确保气路密封连接。
流量校准后,如发现滤膜上尘的边缘轮廓不清晰或滤膜安装歪斜等情况,表明可能造成漏气,应重新进行校准。
校准合格的采样器,即可用于采样,不得再改动调节器状态。
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- 环境 空气 PM10 PM25 测定 作业 指导书