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大气中总悬浮微粒的测定

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摘要 近来，大气污染现象比较严重，大气悬浮颗粒物是形成雾、烟和空气尘埃的主要成分。当其浓度达到一定浓度时，会使人体产生一系列疾病，影响人的身体健康。测定分析大气中总悬浮微粒的含量，根据测量数据，提出些合理的措施，对我们治理大气污染和保护人类自身健康十分重要。
关键词:大气污染、大气悬浮颗粒物、大气测定、措施
前言 大气是指包围在地球周围的气体，有多种物质组成的混合物，其厚度达1000-1400m。其中，对人类及生物生存起着重要作用的是近地面约10km内的气体层（对流层），常称这层气体为空气层。随着工业及交通运输等事业的迅速发展，特别是煤和石油的大量使用，将产生的大量有害物质，如烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等。这些有害物质排放到大气中，当其含量超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，就会改变大气，特别是空气的正常组成，破坏自然的物理、化学和生态平衡体系，从而危害人们的生活、工作和健康，损害自然资源及财产、器物等。这种情况即被成为大气污染或空气污染。大气污染物的种类不下千种，其中，大多数为有机物。依据其形成过程，可分为一级污染物和二级污染物。
大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的，气象条件也起一定的作用。一般把它们分为分子状态污染物和粒子状态污染物。粒子状态污染物（或颗粒物）是分散在大气中的微小液体和固体颗粒，粒径多在0.01-100微米之间，是一个复杂的非均匀体系。通常，根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降尘和飘尘。粒径大于10微米的颗粒物能较快地沉降到地面上，称为降尘。粒径小于10微米的颗粒物可长期飘浮在大气中，称为飘尘。飘尘具有胶体性质，故又称气溶胶。通常所说的烟、雾、灰尘就是用来描述飘尘存在形式的。
大气总悬浮颗粒物对人体的健康影响很大，吸入颗粒物会导致肺炎、气喘、肺功能下降等呼吸系统疾病，生活在空气颗粒物较高地区的人群，死亡率会明显增加。
1、 测定目的及原理
1.1测定目的
(1)掌握重量法测定总悬浮微粒的原理。
(2)学会总悬浮微粒测量的操作技术。
(3)了解DB-202型空气泵及ZW-100型中流量总悬浮微粒颗粒 物采样头的使用方法。
1.2TSP测定原理
用重量法测定大气中总悬浮颗粒物的方法一般分为大流量（1.0-1.7m³/min）和中流量（0.05-0.15 m³/min）采样法。其原理是抽取一定体积的空气，使大气试样通过已经称至恒重的滤膜时，悬浮微粒被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜的质量差及采样体积，即可求得大气中总悬浮微粒的含量。
2、 所需仪器与材料及测定步骤
2.1所需仪器与材料
（1）中流量采样器：流量50-150L/min，滤膜直径8-10cm；
(2)分压计；
(3)分析天平，感量0.1mg；
(4)滤膜:超细玻璃纤维滤；膜或聚氯乙烯滤膜；
(5)滤膜贮存袋及贮存盒。
2.2测定步骤
(1) 滤膜的准备
将滤膜剪成直径为90mm的圆片，放入纸袋（或盒）中，在平衡室内平衡，称至恒重后备用。
(2)采样
将已恒重的滤膜用镊子小心取出，平放在滤膜采样板的网板上（预先用纸擦净）。若用聚氯乙烯膜，需揭去衬纸，将毛面向上放置，然后拧紧采样夹，放在采样泵上，以100L/min的流量采样。采样时间为0.5h。采样时，应记住采气流量，现场温度和大气压力，以及采样持续的时间，直测到所要求的时数为止。
采样高度1.5-3.0m，若在屋顶上采样，应距屋顶1.5m。采样点应选在不接近烟囱、材料仓库、施工工地及停车场等局部污染源的地方，也不能在靠近高墙、树木及屋檐下采样。
采样后，用镊子小心取下滤膜，对折两次，叠成扇形，放回纸袋（或盒）中。若用聚氯乙烯膜，则将叠成扇形的滤膜夹在衬纸中，再放回纸袋（或盒）中。
(3)样品采样
将采样后的滤膜在平衡室内平衡24h后，迅速用天平（感量0.1mg）称量。
3、 称量及数据处理
3.1称量与计算
将采样前的空白滤膜及采样后的样品滤膜置于恒温恒湿的天平室内，各袋分开放置，不可重叠。平衡24h后，称滤膜质量，过1h后再称量，直至恒重。按下式计算总悬浮微粒的浓度：

其中：表示样品滤膜的质量，g；
表示空白滤膜的质量，g；
换算为参比状态下的采样体积，。
3.2结果
表格如下：
采样前滤膜的质量（g）
采样后滤膜的质量（g）
样品质量（g）
采样体积（）
总悬浮颗粒物（TSP)含量（）
0.4815
0.4819
0.0004
3

0.1333
TSP含量：

采样体积
3.3分析
大气总悬浮颗粒物（TSP)的来源复杂，影响因素也很多，它既来自固定排放源有来自无组织排放，及地面植被程度等多种因素的制约。
在实际的环境监测中，一些气象条件也会影响TSP的测定结果。比如雨雪过后TSP的浓度值会降低，这是由于空气中的一些污染气体会溶解在雨雪中。而风速越大越有利于空气中污染物质的稀释扩散，长时间的微风或静风则会抑制污染物质的扩散，是近地面层的污染物质成倍地增加。多云、逆温等气象情况也会使TSP浓度值增高。
4、 防治措施
防治大气总悬浮颗粒物十分重要，具体的防治措施如下：
（1） 调整能源结构，大力开发可再生能源，减少煤炭的消耗；
（2） 减少机动车尾气排放，扩大无铅汽油的应用；
（3） 对存在粉尘污染的工厂必须在落实除尘设施后才允许建厂投产；
（4） 扩大绿化面积，多种树、草等植被。