大气颗粒物采样器的设计与应用

自行开发设计大气颗粒物双通道采样器,通过更换粒径切割器实现对大气总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)或细颗粒物(PM2.5)样品的采集。该仪器通过流量传感器、比例阀和流量控制板精确控制每个通道的采样流量,控制系统还可实时采集大气环境温度、压力、湿度、风速和风向5个气象参数,并根据环境温度、压力的变化对采样的体积流量进行补偿计算,以确保进样口体积流量恒定,保证粒径切割准确。在2011年深圳大学生运动会期间(8月12—23日)和后期(8月24日至9月4日),利用该仪器进行了大气环境野外观测实验,并对该仪器和Thermo2300采样器的结果进行了平行性分析和对比分析,其平行结果和对比结果相关系数均大于0.99。     

用于挥发性颗粒物连续测量的冲击式采样器设计

为了实现滤膜式PM2.5测量仪中挥发性颗粒物的连续补偿测量,根据挥发性颗粒物加热挥发、冷却凝结的物理特性,利用冷凝装置和串级冲击采样器原理,设计了双通道的挥发性颗粒物连续采样测量装置。按照采样粒径为10、5、2.5μm的颗粒物设计了3级冲击采样器,通过理论计算得到了采样器的孔径、孔数等相关参数;对采样器中采集的样品使用石英晶体微天平(QCM)直接测量,并采用加热清洗的方式结合双通道的设计实现挥发性颗粒物的连续采样测量。该装置不但可以应用于目前滤膜式颗粒物监测仪中的挥发性颗粒物补偿测量,使测量结果更加准确可靠;也可直接应用于挥发性颗粒物的测量分析。     

矩形喷嘴PM2.5惯性冲击采样器的研制

惯性冲击器是最重要的颗粒物采样器之一,被广泛用于大气颗粒物的分级采样。设计了一种中流量的矩形喷嘴PM2.5惯性冲击采样器。根据Marple准则设计了冲击器的结构参数,用CFX软件进行了惯性冲击器内部气固两相流场的CFD模拟,得出了惯性冲击器的最优结构参数。根据得出的最优设计参数,进行了PM2.5惯性冲击器样机的结构设计,并在实验室用APS气溶胶空气动力学粒度仪进行了标定。实验标定和CFD数值模拟的结果基本吻合,当采样流量为100L/min,冲击器的切割粒径dp50=2.55μm,切割锐度σg=1.4,满足设计要求。     

乌鲁木齐市冬季大气颗粒物PM_(10) 和PM_(2.5)污染水平及相关性研究

为研究乌鲁木齐市冬季采暖期间大气颗粒物污染特征,通过采样和在线监测二种手段分析了2015年1~2月大气颗粒物样品,采用重量法分析颗粒物质量浓度,并对其相关性进行分析。结果表明:依据《环境空气质量标准》(GB 3095-2012),采样期间乌鲁木齐市大气PM_(10) 和PM_(2.5)的日均质量浓度均超过了国家二级标准,颗粒物污染严重;PM_(10) 和PM_(2.5)存在显著相关性,PM_(2.5)和PM_(10) 浓度的比值均大于0.5,采暖期PM2.5对乌鲁木齐市大气颗粒物贡献显著。     

总悬浮微粒采样器的研制

根据《环境监测技术规范》(以下简称《技术规范》)和《技术要求》的规定和当前监测工作的实际情况和需要,研制了ZC—1000型大流量总悬浮微粒采样器和ZC—150型中流量总悬浮微粒采样器。 一、理论分析 (一)采样气速:根据总悬浮微粒的定义,采样器采集的样品必须是空气动力学当量直径在100μm以下的微粒。为了达到这一基本要求必须保持样品气体垂直上升速度(即采样气速)等于空气动力学直径为100μm的微粒的沉降速度。     

克拉玛依市中心城区颗粒物中多环芳烃污染特征

在克拉玛依市中心城区布设4个采样点,在供暖期和非供暖期分别同步采集4个点位大气中不同粒径的颗粒物,采用HPLC进行分析并计算2个采样期内PM_(10)和PM_(2.5)中多环芳烃(PAHs)的浓度和种类。结果表明:中心城区供暖期PM_(10)中PAHs浓度为56.19 ng/m3,PM_(2.5)中PAHs浓度为48.85 ng/m3;中心城区非供暖期PM_(10)中PAHs浓度为18.86 ng/m~3,PM_(2.5)中PAHs浓度为14.53 ng/m~3。不同采样期PM_(10)和PM_(2.5)中PAHs浓度变化趋势相同,均为供暖期明显大于非供暖期。中心城区供暖期大气颗粒物吸附的PAHs以4环以下的组份为主,非供暖期则是5~6环的高环数组份偏多。分析结果表明克拉玛依市中心城区供暖期颗粒物中PAHs来源于燃煤排放叠加机动车排放,与中心城区集中供热锅炉关系密切;非供暖期则是以机动车排放污染为主。     

北京地区不同季节PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应

利用2013年1月—2014年12月北京地区PM_(2.5)和PM_(10)监测数据和同期近地面气象观测数据,采用非参数分析法(Spearman秩相关系数)研究了北京地区PM_(2.5)和PM_(10)的浓度对不同季节地面气象因素的响应。结果表明:北京地区大气颗粒物浓度水平具有明显的季节特征,冬季大气颗粒物污染最严重,夏季最轻。不同季节影响颗粒物浓度水平的气象因素各不相同,其中风速和日照时数为主要影响因素。PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度对气象因素变化的响应程度也有较大区别,PM_(2.5)/PM_(10)比值冬季最高,PM_(2.5)影响最大,春季最低,PM_(10)影响最大。这些结论可对制订科学有效的大气污染控制策略提供参考。     

交通限行对大气颗粒物及PM_(2.5)中二■英的影响

为了研究北京大气颗粒物和二■英(PCDD/Fs)的污染状况以及评估交通限行对大气颗粒物和PCDD/Fs的影响。利用同位素稀释高分辨率气相色谱/高分辨率质谱(HRGC/HRMS)联用法和USEPA 1613B标准方法,以中国地质大学(北京)东门为采样点,采集大气PM_(2.5)、PM_(10)、TSP样品,对北京市交通限行期间以及交通限行前后等不同交通状况下颗粒物浓度及大气PM_(2.5)中17种2,3,7,8-PCDD/Fs污染特征进行了监测。结果表明,PM_(2.5)、PM_(10)、TSP的日均质量浓度在交通限行前分别为126、202、304μg/m~3,限行期间分别为39、78、93μg/m~3,限行结束后分别为79、126μg/m~3。PM_(2.5)中17种PCDD/Fs的质量浓度(毒性浓度) 3个时段分别为1 804 fg/m~3(70 fg I-TEQ/m~3)、252 fg/m~3(9 fg I-TEQ/m~3)和1 196 fg/m~3(48 fg I-TEQ/m~3)。北京市交通限行期间颗粒物浓度和二■英浓度显著低于交通限行前后,交通源减排措施的实施是大气颗粒物和二■英污染水平降低的主要原因,从减排效果看,交通源减排措施对大气细颗粒物(PM_(2.5))的控制效果明显好于大气粗颗粒物。     

负压式水质采样器的研制及应用

概述了我国目前水质采样技术规范和水质采样器的现状 ;阐述了负压式水质采样器的结构组成、工作原理及采样方法。该采样器不需电源、携带方便 ,可有效地控制采样深度并实现分层采样。     

重量法与光散射法监测北京市PM_(2.5)的结果比对分析

选择大气污染较重的北京西三环典型交通带作为研究区域,采用重量法和光散射法监测PM_(2.5)。参照美国EPA关于PM_(2.5)连续监测仪器手工采样比对测试的性能指标和认证方法,结合我国现行的相关技术规范,采用平行性检验及线性回归分析两种方法测定结果间的有效性和可比性。结果表明:两种方法测定PM_(2.5)的结果具有较好的相关性,然而受颗粒物物理性质、化学组成及温湿度等的影响,测定结果间存在一定偏差,采用光散射法监测PM_(2.5)仍需用重量法做修正。     

浅层地下水定深取样器的研制

介绍了新型浅层地下水定深取样器的基本结构和工作原理。应用表明，该取样器可准确采集预定深度的水样，且水样可原位直接进入采样瓶，降低交叉污染，减少样品中易挥发组分的损失。     

Application of a Dialysis Sampler to Monitor Phytoremediation Processes

A cylindrical dialysis sampler (1.2 m in length; 5 cm in diameter) was designed and constructed to sample small–scale phytoremediation processes in the root zone of poplar trees. The study site was a 183–tree plantation of hybrid poplars located at Aberdeen Proving Ground, Maryland, at the J–Field Area of Concern. The grove was planted in 1996 to intercept a chlorinated solvent plume containing 1,1,2,2–tetrachloroethane (1,1,2,2–TeCA, trichloroethene (TCE) and daughter products. Two dialysis samplers were installed: one directly in the poplar grove (approximately 0.3 m from the trunk of a mature tree) and the other outside of the grove but in the plume. Data collected included concentrations of chlorinated VOCs, organic acids, chloroacetic acids, Cl⁻, and dissolved gases (ethane, ethene, CH₄, CO₂). At the control location, the VOC profile was dominated by cis– 1,2–dichloroethene (cis–1,2–DCE) and trans–1,2–dichloroethene (trans–1,2–DCE) with concentrations ranging from 0.88-4.5 to 4.4-17.6 mg/L, respectively. Concentrations of VOCs were similar across the vertical profile. At the tree location, 1,1,2,2–TeCA and TCE were the dominant VOCs detected but as opposed to the control location were highly variable within the root zone, with the greatest variability associated with locations in the sampler where roots were observed. This highly variable profile at the tree location is indicative of VOC rhizosphere biodegradation and uptake near the active roots. This variability appears to be on the centimeter scale, emphasizing the importance of these high–resolution samplers for the study of rhizosphere influences.     

直颈双口卧式便携水样采集器

设计了一种具有结构简便、操作方便、易于清洗和采样杆可续接的直颈双口卧式便携水样采集器。该采样器不仅适合采集水层很浅水体的水样。也能用于采集江河、湖库水体的水样。     

一种淡水大型底栖无脊椎动物采样器研究

研制出一种长方体的十字筐采样器,在采样器内分别填装石、砂、底泥和水草4种基质,利用大型底栖无脊椎动物对生境的选择性进行样本被动采集。基质越多,采样器采集的生物种类越多,生物量也更丰富。用新研制的十字筐采样器和传统的篮式采样器对松花江流域7个采样点进行大型底栖无脊椎动物对比采样,结果显示:十字筐采样器是一种优良的采样器,适合在松花江流域乃至全国推广应用。     

自动跟踪动压平衡烟尘采样仪的研制

ＧＭ１００Ｃ动压平衡自动跟踪烟尘采样仪,跟踪精度高,响应时间快,无需换孔板,只要拨动波段开关就可换采样嘴。     

A Passive Sampler for Monitoring Urban Particulate: Preliminary Results

A passive sampling device, developed for personal monitoring of airborne dust levels in industry, has been tested as a site sampler in the urban environment. The device weighs approximately 15g and the essential sampling element is a small disc of electret material (polymer carrying a permanent electric charge). During use it captures particles by electrical attraction, at a rate that depends upon their electrical mobility, but which is independent of the rate at which air flows past the sampler. It collects measurable quantities of particulate, though the sample size tends to be small and correlation with results from conventional samples has not yet been established. Samplers have been exposed to urban particulate for periods of up to seven days, without the electret suffering unacceptable loss of electric charge. It has been shown to be potentially useful for long-term monitoring, a situation in which dispensing with a power source is particularly useful. Being small, the passive sampler is easy to hide or camouflage. It has potential for multiple simultaneous site sampling and for monitoring personal environmental exposure.     

采样时间对ANDERSEN采样器采样效果的影响

在室内用ANDERSEN生物粒子采样器进行了不同采样时间对采集空气细菌和真菌粒子浓度，粒数中值直径效果的研究，结果表明，在1－12min内，采集的空气细菌和真菌粒子浓度随采样时间的增加而减少，呈明显的负相关关系，相关系数分别为－0．903和－0．688，P值均大于0．05，另外，在采样过程中，空气真菌比细菌耐受采样空气冲击力的能力强，采样时间对空气细菌和真菌粒子的粒度分布和粒数中值直径的影响不明显。     

浅析被动采样器监测环境空气质量数据的可比性

对被动采样器与空气自动站监测环境空气质量进行了全年的对比实验,并对大量的监测数据进行了规范的处理分析。结果表明,被动采样器在环境条件持续稳定满足采样条件时,被动采样器与自动站监测结果无显著性差异;在环境条件不能持续稳定满足采样条件时,二者监测结果有显著性差异,但仍有较大的相关性。     

废水自动采样器存在偏差原因分析及解决方法

简述了废水自动采样器应用现状。根据废水自动采样器性能指标要求,分析了自动采样器在验收和使用过程中应当重视的几个因素。并通过系列的比对、调查,对机器采样和手工采样可能引起监测结果有所偏差的几个方面进行了探讨,提出了解决这些偏差的一些方法和建议。