03-环境分析监测的取样技术

1、环境分析监测的取样技术,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,2,概述,取样总体方案 采样时间与频度,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,3,取样总体方案,取样应当在采样规范要求下采取具有代表性与有效性的样品，注意具体采样对象的特殊性 取样总体方案的确定及注意事项,如何保证取得具有代表性的与有效性的样品,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,4,取样总体方案流程,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,5,对监测对象进行深入分析：由于同样的分析项目，对于不同的分析目的，采样方法、设备、分析方法都可能大有差异 了解取样区域周围的环境情况：对相关区域污染源的详细了解有利于确定采样点位置、确定一些特定的采样时间，同时对分析项目可能出现的特殊情况有所准备；对周围自然环境条件的深入调查，有利于对采样的难度有所准备 样品采取的几个注意点,同样是SO2的分析监测，对于烟气中污染物的测定和环境空气中污染物的测定是有不同的。烟气中SO2一般采用氨基磺酸铵-硫酸铵混合液吸收碘量法(或非分散红外法)，环境空气中则采用甲醛吸收（或四氯汞盐吸收）-盐酸副玫瑰苯胺分光法：前者测定范围宽，设

2、备简单、操作方便；后者方法灵敏，适于低浓度测量,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,6,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,7,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,8,采样时间与频度,作为常规监测，应考虑样品在时序上的分布规律 作为环境分析，则要考虑由于环境样品在时间序列上变动规律性差异，增加采样频度有利于提高总的分析结果的可信度,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,9,空气与废气的取样技术,污染物在气体中的存在形态 采样点的布设 采样时间与频度 采样方法,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,10,污染物在气体中的存在形态,气态污染物 颗粒状态污染物,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,11,颗粒状态污染物,以气溶胶形式存在，分为固体颗粒和液体颗粒两大类,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,12,采样点的布设,原则： l.大气污染会随时间空间变化，受气象、季节、地形、地物等因素的强烈影响，因此采集就必须同时进行多点布设，应包括该监测区的高、中、低浓度样品的采集，才能准确代表该监测区的大气污染现状 2.当污染源较集中，主导风向较明显

3、时，在污染源主导风向下风区方位内设置受本源污染的监测点，可多一些；而在污染源上风向未受本源污染的地方布设对照点，可少些 3.超标地区采样点的数目要多些；未超标地区则可少一些 4.工业较集中的城区、工矿区和交通频繁区，要多些；郊区则可少些 5.人口稠密的地区多些；人口密度小的地方则可少些 6.采样点宜设在开阔地带，并避开局部污染源的影响。采样口高度以人的呼吸带为准，一般离地面1.5m左右,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,13,布点方法,几何图形布点法 扇形布点法 同心圆形布点法 网格布点法 功能分区布点法,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,14,扇形布点法,此法适用于孤立源，且污染源主导风向较明显的情况。以点源为顶点，烟流方向为轴线，在点源的下风方向划出一个扇形区域作为布点范围。扇形角大小与气象条件有关。一般扇形角为45或60，也有90的，将采样点布设在扇形平面内距点源不同距离的若干条弧线上，每条弧线上布设三、四个采样点，一般相邻两采样点之间的夹角为1020，采用扇形布点法时，应注意高架源的特点。采样点不宜按等距离分布，而是近点源的采样点间距小些，可测定浓度的变化情

4、况；远离点源的采样点间距大些，可减少不必要的工作量 扇形节点法的优点是节省人力、物力，其缺点是采样点的位置随主导风向变化而变化,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,15,同心圆形布点法,污染源较为集中情况，以污染源群为中心，划出若干同心圆，再从圆心向圆周引出若干条放射线，将圆分成8个或16个方位，圆周均匀布点，对常年主导风向下风方位布点多些。但对采样点数和间距，一般不作硬性规定，须从污染源排放量、排放方式和高度污染源周围的地形地势和地方微小气候、民间反映波及的范围和预测结果等因素来考虑决定，根据具体条件可适当增减 采用同心圆布点法可全面了解污染物向四面八方扩散的情况，但工作量大，不经济,扇形、同心圆布点注意：为了掌握污染物垂直分布的情况，需在水平网中设置一些垂直采样点，特别在一些地方，建筑物沿山坡层层分布，除布置水平采样点网外，还必须布置垂直点网，以形成圆柱形或方柱形立体点网,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,16,网格布点法,对于多个污染源且分布较均匀的情况，常用此法。将监测区划成许多面积为1一2km的方格，网格大小和采样点数目，可根据人力、物力而定。采样时，若主导

5、风向明显时，下风方向采样点应约占总采样点数的60%，并要注意风向变动影响，风向变动幅度越大，则在水平面上浓度变化越大，若不注意这一特性，会导致监测错误 采用网格布点法可系统观察一个居民区受各种污染源综合污染的情况，布法也较方便，同样存在不经济的现象,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,17,功能分区布点法,该法多用于区域性日常监测。功能分区布点法是将监测区按功能划分为工业区、居民稠密区、商业繁华区、交通枢纽区、公园游览区、文化区等。在各功能区内设一定数置的监测点。这种布点法便于了解工业污染对其它功能区的影响,参考环境影响评价技术导则 大气,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,18,监测点的要求1,监测点周围空间应开阔，采样口水平线与周围建筑物的高度夹角小于30,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,19,监测点的要求2,监测点周围应有270采样捕集空间，空气流动不受任何影响,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,20,监测点的要求3,避开局地污染源的影响，原则上20m范围内应没有局地排放源,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,21,监测点的要求4,避

6、开树木和吸附力较强的建筑物，一般在1520m范围内没有绿色乔木、灌木等 应注意监测点的可到达性和电力保证,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,22,选择一下你认为合适的采样地点,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,23,1、主导风向判断 2、选择合适点位,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,24,单个排气筒，有效高度80m 你认为是否还需要一些参数来判断如何布点吗？如果没有这些参数，你如何布点？,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,25,采样时间和频率,采样时间系指每次采样从开始到结束所需的时间，亦称采样时段 采样时间依据监测目的、气象因素对污染物浓度扩散影响和人力物力等情况，分为短期、间歇性和长期三种时间尺度,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,26,短期采样,特点：采样时间短，试样可能没有足够的代表性，测定结果不能反映污染变化规律 适用范围：短期采样一般只适用于气象条件极不利污染物扩散、事故引起的排出污染物浓度剧增及广泛监测之前的初步调查等情况,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,27,间歇性采样,方法：每隔一定时间取样测定一次，并从

7、多次测定结果求出平均值。如每季度采样，可在一个月或每6天采样一天；而一天内又间隔相等时间，如在第2、8、14、20时采样一定时间后进行测定，以求出日平均值、季度平均值 特点：可节省费用，尤其适合于用手工操作的采样仪器 适用范围：若采样时间足够长，积累足够多的数据，则所测结果就具有一定的代表性，对大气污染的趋势分析和对控制污染方案进行评价都是有用的,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,28,长期采样,方法：一段较长时间范围内，连续自动采样测定 特点：长期采样所得数据具有较好的代表性，能反映出污染物浓度随时间变化的规律，可进行远期趋势分析，这对于建立必要的大气污染控制规划，制定相应的法规是极其重要的，同时可以较方便地取得日平均值、月平均值、年平均值等监测数据 适用范围：在采样监测仪器自动化条件下才能适用,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,29,采样频率,采样频率系指一定时间范围内的采样次数，采样频率取决于污染物质内在的变异性和评价大气质量所需数据的精确程度。显然，污染物浓度随时间变化显著，数据精确程度高的，则采样频率也要高 采用连续自动采样监测仪器，采样频率可以达到很高。

8、若受人力、物力条件所限，使用间歇性采样，则采样频率就比较低,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,30,采样方法,根据有害物质在大气中的存在状态、浓度和所用分析方法的灵敏度，气体采样方法分为直接采样、浓缩采样和无动力采样三大类 P.65，书上详细描述，环科所有部分采样设备可供参观,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,31,布点基本原则,布点数：50万人口以上的城市有设3个点，50万人口以下的城市布设两个点，采样点的布设要兼顾城区、农村或清洁对照点 布点位置：采样点的设置应考虑区域的环境特点。采样点应尽可能避开排放酸、碱物质和粉尘的局部污染源，应注意避开主要街道交通污染源的影响。采样点四周应无遮挡雨、雪的高大树木或建筑物,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,32,降水的布点和采样,布点基本原则 样品采集 样品预处理和保存,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,33,样品采集,1、采样器： 雨水：聚乙烯塑料小桶，上口直径20cm左右，高20cm左右。亦可采用自动采样器 雪水：聚乙烯塑料容器，上口直径40cm以上 2、采样方法： 采样器的放置应高于基础面1.2m

9、每次降雨(雪)开始，立即将备用的采样器放置在预定的采样点支架上 每次降雨取全过程雨样(降雨开始到结束)。一天若有几次降雨过程，则需测几次pH值。如遇连续几天降雨，每天上午8:00测一次（24h算一次降雨样品) 样品采集后，应贴上标签、编上号码，同时记录采样地点、日期、起止时间、雨量等内容,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,34,样品预处理和保存,存放容器 滤膜与过滤 用于电导、pH测试的降水样品预处理 样品保存,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,35,存放容器,存放降水的容器一般以白色的聚乙烯塑料瓶为好，不能用带色的塑料瓶。玻璃瓶含有较多的钾、钠、钙、镁等杂质，在降水样品存放过程中由于溶出而污染样品，一般不使用 聚乙烯瓶形状、容积可根据需要采选用。第一次使用的样品瓶，一定要用洗涤剂把瓶内、外洗刷干净，并用自来水彻底冲洗；后用硝酸(或盐酸)溶液浸泡一昼夜，再用去离子水反复冲洗多次，至洗涤水呈中性为止(即与去离子水的pH值相同)。把瓶子倒置于干燥架上，使之自然晾干，保存在清洁的地方。采样器每次使用后，应用去离子水冲洗干净，空干后加盖保存,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,36,滤膜与过滤（一）,由于降水样品中常含有尘埃颗粒物、微生物和酵母等微粒，所以除测定pH和电导的大气降水不过滤以外，分析NO2、NO3、NH4、F、Cl、SO42、K、Na、Ca2、Mg2等项目的水样均需过滤 降水样品的过滤介质有滤纸、玻璃砂芯漏斗和有机微孔滤膜等，由于玻璃砂芯漏斗的孔径(1040m)和滤纸的孔径（ 210m）都很大，并且含羟基和羧基，可与降水样品中的化学成分发生吸附和离子交换作用，造成待测成分的损失和沾污。,2019/4/20,环境分析监测的取样技术,37,滤膜与过滤（二）,有机微孔滤膜由各种滤材制成，孔径也有不同大小，通常选用0.45m的乙酸和硝酸混合纤维素滤膜，该滤膜的孔径均匀、孔隙率高、过滤速度快，是一种惰性材料，很少有吸附现象发生 微滤膜0.1100m，纳滤膜0.0010.1m 滤膜在加工过程中会沾污有少量的NO3、F、Cl、SO42、K、Na、Ca2、Mg2等物质，用去离子水浸泡和充分洗涤滤膜，可以将杂质可洗至可忽略的痕迹量，因此滤膜要

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