大气样品采集方法

大气样品采集方法

一、直接采样法

适用于大气中被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高的情况，这

时不必浓缩，只需用仪器直接采集少量样品进行分析测定即可。此法

测得的结果为瞬时浓度或短时间内的平均浓度。

常用容器有注射器、塑料袋、采气管、真空瓶等。

1、注射器采样：常用100mL注射器采集有机蒸汽样品。采样时，

先用现场气体抽洗2-3次，然后抽取100mL，密封进气口，带回实验

室分析。样品存放时间不宜长，一般当天分析完。气相色谱分析法常

采用此法取样。取样后，应将注射器进气口朝下，垂直放置，以使注

射器内压略大于外压。

2、塑料袋采样：应选不吸附、不渗漏，也不与样气中污染组分

发生化学反应的塑料袋，如聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚氯乙烯袋和

聚酯袋等，还有用金属薄膜作衬里（如衬银、衬铝）的塑料袋。

采样时，先用二联球打进现场气体冲洗2-3次，再充满样气，夹封进

气口，带回实验室尽快分析。

3、采气管采样

采气管容积一般为100-1000mL。采样时，打开两端旋塞，用二

联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽进比采气管容积大6-10倍的欲

采气体，使采气管中原有气体被完全置换出，关上旋塞，采气管体积

即为采气体积。

4、真空瓶采样：真空瓶是一种具有活塞的耐压玻璃瓶，容积一

般为500-1000mL。采样前，先用抽真空装置把采气瓶内气体抽走，

使瓶内真空度达到1.33KPa，之后，便可打开旋塞采样，采完即关闭

旋塞，则采样体积即为真空瓶体积。

二、富集（浓缩）采样法

富集（浓缩）采样法：是使大量的样气通过吸收液或固体吸收剂

得到吸收或阻留，使原来浓度较小的污染物质得到浓缩，以利于分析

测定。

适用于大气中污染物质浓度较低（ppm-ppb）的情况。采样时间

一般较长，测得结果可代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染

的真实情况。

具体采样方法包括溶液吸收法、固体阻留法、液体冷凝法、自然

积集法等。

1、溶液吸收法:是采集大气中气态、蒸汽态及某些气溶胶态污染

物质的常用方法。

采样时，用抽气装置将欲测空气以一定流量抽入装有吸收液的吸

收管（瓶），使被测物质的分子阻留在吸收液中，以达到浓缩的目的。

采样结束后，倒出吸收液进行测定，根据测得的结果及采样体积计算

大气中污染物的浓度。 吸收效率主要决定于吸收速度和样气与吸收

液的接触面积。

2、吸收液的选择原则：

1）与被采集的物质发生不可逆化学反应快或对其溶解度大；

2）污染物质被吸收液吸收后，要有足够的稳定时间，以满足分

析测定所需时间的要求；

3）污染物质被吸收后，应有利于下一步分析测定，最好能直接

用于测定；

4）吸收液毒性小，价格低，易于购买，并尽可能回收利用。

3、常用吸收管:

①气泡式吸收管：适用于采集气态和蒸汽态物质，不宜采气溶胶

态物质。

②冲击式吸收管：适宜采集气溶胶态物质和易溶解的气体样品，

而不适用于气态和蒸汽态物质的采集。管内有一尖嘴玻璃管作冲击器。

③多孔筛板吸收管（瓶）：是在内管出气口熔接一块多孔性的砂

芯玻板，当气体通过多孔玻板时，一方面被分散成很小的气泡，增大

了与吸收液的接触面积；另一方面被弯曲的孔道所阻留，然后被吸收

液吸收。所以多孔筛板吸收管既适用于采集气态和蒸汽态物质，也适

于气溶胶态物质。

2、填充柱阻留法(固体阻留法)：填充柱是用一根6-10cm长,内径

3-5mm的玻璃管或塑料管,内装颗粒状填充剂制成。采样时，让气样

以一定流速通过填充柱，则欲测组分因吸附、溶解或化学反应而被阻

留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。采样后，通过加热解吸，吹气

或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来测定。

根据填充剂阻留作用的原理，可分为吸附型、分配型和反应型三

种类型。

1）吸附型填充柱：所用填充剂为颗粒状固体吸附剂，如活性炭、

硅胶、分子筛、氧化铝、素烧陶瓷、高分子多孔微球等多孔性物质，

对气体和蒸气吸附力强。

2）分配型填充剂：所用填充剂为表面涂有高沸点有机溶剂（如

甘油异十三烷）的惰性多孔颗粒物（如硅藻土、耐火砖等），适于对

蒸气和气溶胶态物质（如六六六、DDT、多氯联苯等）的采集。气样

通过采样管时，分配系数大的或溶解度大的组分阻留在填充柱表面的

固定液上。

3）反应型填充柱：其填充柱是由惰性多孔颗粒物（如石英砂、

玻璃微球等）或纤维状物（如滤纸、玻璃棉等）表面涂渍能与被测组

分发生化学反应的试剂制成。也可用能与被测组分发生化学反应的纯

金属（如金、银、铜等）丝毛或细粒作填充剂。采样后，将反应产物

用适宜溶剂洗脱或加热吹气解吸下来进行分析。

固体阻留法优点：①用固体采样管可以长时间采样，测得大气中

日平均或一段时间内的平均浓度值； 溶液吸收法则由于液体在采样

过程中会蒸发，采样时间不宜过长；②只要选择合适的固体填充剂，

对气态、蒸气态和气溶胶态物质都有较高的富集效率，而溶液吸收法

一般对气溶胶吸收效率要差些；③浓缩在固体填充柱上的待测物质比

在吸收液中稳定时间要长，有时可放置几天或几周也不发生变化。所

以，固体阻留法是大气污染监测中具有广阔发展前景的富集方法。

3、滤料阻留法：将过滤材料（滤纸、滤膜等）放在采样夹上，

用抽气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上，称量过滤

材料上富集的颗粒物质量，根据采样体积，即可计算出空气中颗粒物

的浓度。

常用滤料：纤维状滤料：如定量滤纸、玻璃纤维滤膜（纸）、氯

乙烯滤膜等；筛孔状滤料：如微孔滤膜、核孔滤膜、银薄膜等。各种

滤料由不同的材料制成，性能不同，适用的气体范围也不同。

4、低温冷凝法：是借致冷剂的致冷作用使空气中某些低沸点气

态物质被冷凝成液态物质，以达到浓缩的目的。适用于大气中某些沸

点较低的气态污染物质，如烯烃类、醛类等。

常用致冷剂：冰、干冰、冰-食盐、液氯-甲醇、干冰-二氯乙烯、

干冰-乙醇等。

优点：效果好、采样量大、利于组分稳定。

5、自然积集法：利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作

用采集大气中的被测物质，如自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物等

大气样品的采集。

优点：不需动力设备，简单易行，且采样时间长，测定结果能较

好反映大气污染情况。