大气采样器

采集大气污染物或受到污染的大气的仪器或装置。大气采样器种类很多。按采集对象可分为气体(包括蒸气)采样器和颗粒物采样器两种;按使用场所可分为环境采样器、室内采样器(如工厂车间内使用的采样器)和污染源采样器(如烟囱采样器)。此外还有特殊用途的大气采样器,如同时采集气体和颗粒物的采样器,可采集大气中二氧化硫和颗粒物,或氟化氢和颗粒物等,便于研究气态和固态物质中硫或氟的相互关系。还有采集空气中细菌的采样器。

气体采样器

一般由收集器、流量计和抽气动力系统三部分构成。

收集器:一般有以下几种:

(1)吸收管:气泡吸收管和多孔玻璃吸收管,主要用于吸取气态或蒸汽态的污染物,后者还可采集雾态气溶胶,如喷洒的农药乳剂。冲击式吸收管主要用于采集烟尘和颗粒物。

(2)滤料采样夹:用于采集烟尘和颗粒物。滤料有用无机物的,如玻璃纤维膜、石英滤膜;也有用有机物的,如醋酸或硝酸纤维膜、氟树脂膜、聚四氟乙烯膜和尼龙膜等。近来使用较多的为用核子打击成一定大小孔径的有机滤膜,又称核孔滤膜。

(3)固体颗粒采样管:管内可装硅胶、陶瓷碎片或其他固体颗粒,用于采集气态或雾态污染物。

(4)采气管、注射器、真空瓶,用于采集少量的气态污染物。采集烟道内样品的采集器一般均用探头伸入烟道内,结构与上述采样夹稍有不同,但其功效相似。

流量计:一般用孔口或转子流量计测定空气流量。还可装配流量自动控制部件,以保证在采样期间空气流量的稳定。

抽气动力系统:实际上是一个真空抽气系统。通常用电动真空泵、刮板泵、薄膜泵、电磁泵或其他抽气泵。电动真空泵抽气量大,可配置在大流量采样器上。刮板泵、薄膜泵、电磁泵抽气量较小,但重量较轻,携带方便,可配置在小流量采样器上。

颗粒物采样器

常用过滤法采样,大体可分为两类:

通用的颗粒物采样器:采集一定粒度范围内的颗粒物。这种采样器按抽气量的大小分为大流量采样器(一般抽气量为每分钟 1.1~1.7米3)和小流量采样器(抽气量每分钟在20升以下)。大流量采样器(图1)采集的颗粒物粒度可大到40~60微米,采样时受风速风向的影响较大。

粒度分级采样器:主要有两种。一种是多层孔板结构的冲击式分级采样器。颗粒物随气流进入采样器,通过不同孔径的孔板,各种不同粒径的颗粒物被分离开来,留在各层滤膜上。现今设计的冲击式分级采样器,一般收集粒度小于15微米的颗粒物,有10级以下各种级数的分级型式。如安德森多级冲击式采样器,有6~10级的各种类型(图2)。也可在上述大流量采样器的收集器上,安装粒度分离器(狭缝式的或圆孔式的金属板),即成为大流量冲击式分级采样器。另一种是双分道采样器(图3),是利用颗粒物在气流中的惯性,把粒度小于15微米的颗粒物用喷嘴分成大于和小于3.5微米两部分,分别进入两个通道,收集在滤膜上。

图 图 图

颗粒物采样器还有条带式过滤采样器、定时连续过滤采样器等各种型式。