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环境空气质量手工监测技术规范教程

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环境 空气质量 手工 监测 技术规范 教程
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1环境空气质量手工监测技术规范环境空气质量手工监测技术规范规定了环境空气质量手工监测的技术要求,适用于各级环境监测站及其他环境监测机构采用手工方法对环境空气质量进行监测的活动。本标准主要包括:采样方法,采样记录及要求,监测人员基本要求,采样质量保证等。一、采样方法(一)24 小时连续采样本规范规定的 24 小时连续采样适用于环境空气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM 10)、总悬浮颗粒物(TSP)、苯并[a]芘、氟化物、铅的采 样。1.采样亭采样亭是安放采样系统各组件、便于采样的固定场所。采样亭面积及其空间大小应视合理安放采样装置、便于采样操作而定。一般面积应不小于 5m2,采样亭墙体应具有良好的保温和防火性能,室内温度应维持在 25℃±5℃。2.采样系统气态污染物采样系统由采样头、采样总管、采样支管、引风机、气体样品吸收装置及采样器等组成。采样系统各部分技术要求: (1)采样头:采样头为一个能防雨、雪、防尘及其它异物(如昆虫)的防护罩,其材料可用不锈钢或聚四氟乙烯。采样头、进气口距采样2亭顶盖上部的距离应为1m~2m。(2)采样总管: 通过采 样总管将环境空气垂直引入采样亭内,采样总管内径为30mm~ 150mm,内壁应光滑。采 样总管气样入口处到采样支管气样入口处之间的长度不得超过3m ,其材料可用不锈钢、玻璃或聚四氟乙烯等。为防止气样中的湿气在采样总管中产生凝结,可对采样总管采取加热保温措施,加热温度应在环境空气露点以上,一般在40℃左右。在采样总管上,SO 2进气口应先于NO 2进气口。(3)采样支管: 通过采样支管将采样总管中气样引入气样吸收装置。采样支管内径一般为 4mm~8mm, 内壁应 光滑,采样支管的长度应尽可能短,一般不超过 0.5m。采样支管的进气口应置于采样总管中心和采样总管气流层流区内。采样支管材料应选用聚四氟乙烯或不与被测污染物发生化学反应的材料。采样支管与采样总管、采样支管与气样吸收装置之间的连接处不得漏气,一般应采用内插外套或外插内套的方法连接。(4)引风机: 用于将环境空气引入采样总管内,同时将采样后的气体排出采样亭外的动力装置,安装于采样总管的末端。采样总管内样气流量应为采样亭内各采样装置所需采样流量总和的5~10倍。采样总管进气口到出气口气流的压力降要小,以保证气样的压力接近于环境空气大气压。(5)气样吸收装置: 气 样吸收装置为多孔玻璃筛板吸收瓶(管)。在规定采样流量下,装有吸收液的吸收瓶的阻力应为(6.7±0.7) kPa,吸收瓶玻板的气泡应分布均匀。3(6)采样器: 采样器应具有恒温、恒流控制装置(临界限流孔)和流量、压力及温度指示仪表,采样器应具备定时、自动启动及记时的功能,采样泵 的带载负压应大于 70kPa。采样流量应设定在(0.20±0.02)L/min 之间,流量 计及 临界限流孔的精度应不低于 2.5 级,当电压波动在+10%~-15% 范围内的流量波动应不大于 5%。临界限流孔加热槽内温度应恒定,且在 24h 连续采样条件下保持稳定,进行 SO2 及NO2 采样时, SO2 和 NO2 吸收瓶在加热槽内最佳温度分别为23℃~29℃及 16℃~24 ℃,且在采样过程中保持恒定。要求计时器在24h 内的时间误差应小于 5min。3.采样前的准备(1)采样总管和采样支管清洗:应定期清洗,周期视当地空气湿度污染状况确定。(2)气密性检查:确认采样系统连接正确后,进行采样系统的气密性检查。(3)采样流量检查:用经过检定合格的流量计校验采样系统的采样流量,每月至少1次,每月流量误差应小于5% ,若误差超过此值,应清洗限流孔或更换新的限流孔。限流孔清洗或更换后,应对其进行流量校准。(4)温度控制系统及时间控制系统检查:检查吸收瓶温控槽及临界限流孔,温控槽的温度指示是否符合要求;检查计时器的计时误差是否超出误差范围。4.采样4(1)将装有吸收液的吸收瓶(内装50.0ml 吸收液)连接到采样系统中。启动采 样器, 进行采 样。 记录采样流量、开始采样时间、温度和压力等参数。 (2)采样结束后,取下样品,并将吸收瓶进、出口密封,记录采样结束时间、采 样流量、温度和压力等参数。(二)间断采样间断采样是指在某一时段或一小时内采集一个环境空气样品,监测该时段或该小时环境空气中污染物的平均浓度所采用的采样方法。1.采样频次和采样时间对环境空气中的 TSP、PM10、Pb、B[a]P 及氟化物,其采 样频次及采样时间应根据“环境空气 质量标准” (GB3095-1996)中各污染物监测数据统计的有效性规定确定;对其它污染物的监测,其采样频次及采样时间,应 根据监测目的、污染物浓度水平及监测分析方法的检出限确定。但要获得 1h 平均浓度值,样品的采样时间应不少于 45min;要获得日平均浓度值,气态污染物的累计采样时间应不少于 18h,颗粒物的累计采样时间应不少于 12h。2.采样前的准备(1)根据所监测项目及采样时间,准备待用的气样捕集装置或采样器。(2)按要求连接采样系统,并检查连接是否正确。(3)气密性检查,检查采样系统是否有漏气现象。若有,应及时排除或更换新的装置。5(4)采样流量校准,启动抽气泵,将采样器流量计的指示流量调节至所需采样流量。用经检定合格的标准流量计对采样器流量计进行校准。3.采样(1)将气样捕集装置串联到采样系统中,核对样品编号,并将采样流量调至所需的采样流量,开始采样。记录采样流量、开始采样时间、气样温度、压力等参数。气 样温度和压力可分 别用温度计和气压表进行同步现场测量。(2)采样结束后,取下样品,将气体捕集装置进、出气口密封,记录采样流量、采样结束时间、气样温度、 压力等参数。按相应项目的标准监测分析方法要求运送和保存待测样品。(三)无动力采样无动力采样是指将采样装置或气样捕集介质暴露于环境空气中,不需要抽气动力,依靠环境空气中待测污染物分子的自然扩散、迁移、沉降等作用而直接采集污染物的采样方式。其监测结果可代表一段时间内待测环境空气污染物的时间加权平均浓度或浓度变化趋势。1. 采样时间及采样频次污染物无动力采样时间及采样频次,应根据监测点位环境空气中污染物的浓度水平,分析方法的检出限及不同监测目的确定。通常,硫酸盐化速率及氟化物采样时间为 7~30 天。但要获得月平均浓度值,样品的采样时间应不少于 15 天。2.硫酸盐化速率6将用碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜(碱片)曝露于环境空气中,环境空气中的二氧化硫、硫化氢、硫酸 雾 等与浸渍在滤膜上的碳酸钾发生反应,生成硫酸盐而被固定的采样方法。3.采样装置采样装置由采样滤膜和采样架组成,采样架又由塑料皿、塑料垫圈及塑料皿支架构成。——塑料皿,高10mm ,内径72mm ; ——塑料垫圈,厚1~2mm, 内径50mm, 外径72mm; ——塑料皿支架,由两块聚氯乙烯硬塑料板(120× 120mm)成 90°角焊接,下面再焊接一个高 30mm、内径为 78~80mm 的聚氯乙烯短管,在其管壁上互成 120°处,钻三个螺栓眼,距支架面 15mm,用三个铜螺栓固定塑料皿。4. 采样滤膜(碱片) 制备将玻璃纤维滤膜剪成直径 70mm 的圆片,毛面向上,平放于 150ml的烧杯口上,用刻度吸管均匀滴加 30%碳酸 钾溶液 1.0ml 于每张滤膜上,使其扩 散直径为 5cm。将滤膜置于 60℃下烘干,贮存于干燥器内备用。5.采样将滤膜毛面向外放入塑料皿中,用塑料垫圈压好边缘;将塑料皿中滤膜面向下,用螺栓固定在塑料皿支架上,并将塑料皿支架固定在距地面高3~15m的支持物上,距基础面的相 对高度应>1.5m ,记录采样点位,样 品编号、放置时间等。7采样结束后,取出塑料皿,用锋利小刀沿塑料垫圈内缘刻下直径为 5cm 的样 品膜,将滤膜样品面向里对折后放入样品盒(袋)中。记录采样结束时间,并核对样品编号及采样点。二、采样记录及要求1. 采样系统气体状态参数观测气体状态参数指采样气路中气样的状态参数,用以计算标准状态下采样体积。主要有: 温度观测,观测采样系统中的温度计量仪表的指示值。其精度为±0.5℃。压力观测,观测采样系统中的压力计量仪表的指示值。其精度为±0.1kPa。2. 采样点气象参数观测在采样过程中,应观测采样点位环境大气的温度、压力,有条件时可观测相对湿度、 风向、 风速等气象参数: 气温观测,所用温度计温度测量范围一般为-40 ℃~45℃,精度为±0.5℃。大气压观测,所用气压计测量范围一般为50 kPa~107kPa,精度为±0.1kPa。相对湿度观测,所用湿度计测量范围一般为10% ~100%,精度为±5%。风向观测,所用的风向仪测量范围一般为 0°~360°,精度为± 5°。8风速观测,所用的风速仪的测量范围一般为 1~60m/s,精度为±0.5m/s。3.采样记录及要求采样人员应及时准确记录各项采样条件及参数,采样记录内容应完整,字迹清晰、书写工整、数据更正 规范。常用采样记录的内容及格式如表-1 所示。表-1 气态污染物现场采样记录表市(县) 测点 污染物: 采样时间日期 开始 结束 样品号气温(℃)大气压(kPa)采样流量(L/min)采样体积Vs(L) 天气状况采样人 审核人 三、监测人员基本要求1.监测人员要求凡承担监测工作,报告监测数据者,必须参加合格证考核,并取得合格证。2. 监测仪器管理与定期检查(1)凡属应强制性检定的计量器具,应按计量法规定,定期送法定计量检定机构检定, 检定合格后方可使用。(2)非强制性检定的计量器具,可依法自行检定,或送有授权对社会开展量值传递工作资质的计量检定机构检定,检定合格后方可使9用。(3)量器具在日常使用过程中,应参照有关计量检定规程定期校验和维护。3. 监测分析方法选用和适用性检验(1)对不同的监测项目选用方法除遵循本规范的要求外,还应考虑监测对象的浓度水平和分析方法的检出限。(2)当实验室不具备采用标准方法的条件,或采用标准方法不能获得合格的测定数据时,必须对选用非标准的方法进行验证和对比实验,并报省 级以上环境监测部门审核、批准。(3)分析人员在承担新的监测项目和分析方法时,应对该项目的分析方法进行适用性检验。进行全程序空白值测定,分析方法的检出浓度测定, 标准曲线的绘制,方法的精密度、准确度及干扰因素等实验。四、采样质量保证1. 连续采样质量保证(1)采样总管及采样支管应定期清洗,干燥后方可使用。采样总管至少每6个月清洗1次;采样支管至少每月清洗1次。(2)吸收瓶阻力测定应每月 1 次,当测定值与上次测定结果之差大于 0.3kPa 时,应做吸收效率测试,吸收效率应大于 95%。不符合要求者,不能继续使用。 (3)采样系统不得有漏气现象,每次采样前应进行采样系统的气密性检查。确 认不漏气后,方可采样。10(4)临界限流孔的流量应定期校准,每月1次,其误差应小于5% ,否则, 应进 行清洗或更换新的临界限流孔,清洗或更换新的临界限流孔后,应重新校准其流量。(5)使用临界限流孔控制采样流量时,采样泵的有载负压应大于70kPa,且24h 连续采样时,流量波动应不大于5% 。(6)定期更换尘过滤膜,一般每周 1 次,及时更换干燥器中硅胶,一般干燥器硅胶有 1/2 变色者,需更换。2. 间断采样质量保证(1)每次采样前,应对采样系统的气密性进行认真检查,确认无漏气现象后,方可进行采样。(2)应使用经计量检定单位检定合格的采样器。使用前必须经过流量校准,流量误差应不大于5%;采样时流量 应稳定。(3)使用气袋或真空瓶采样时,使用前气袋和真空瓶应用气样重复洗涤三次;采样后,旋塞应拧紧,以防漏气。(4)在颗粒物采样时,采样前应确认采样滤膜无针孔和破损,滤膜的毛面应向上。(5)滤膜采集后,如不能立即称重,应在4℃条件下冷藏保存;对分析有机成份的滤膜采集后应立即放入-20℃冷 冻箱内保存至样品处理前,为防止有机物的分解,不宜进行称重。(6)使用吸附采样管采样时,采样前应做气样中污染物穿透试验,以保证吸收效率或避免样品损失。表-2 为环 境空气监测分析方法一览表。11表-2 环境空气监测分析方法一览表序号 污染物 监测分析方法 备注1 二氧化硫 四氯汞盐、盐酸副玫瑰苯胺比色法 甲醛吸收、副玫瑰苯胺分光光度法 GB8970-88 GB/T15262-94 2 氮氧化物 Saltzman 法 GB/T15436-1995 3 二氧化氮 Saltzman 法 GB/T15435-1995 4 臭氧 靛蓝二磺酸钠分光光度法 紫外光度法 GB/15437-1995 GB/T15438-1995 5 一氧化碳 非分散红外法 GB/9801-88 6 铅 火焰原子吸收分光光度法 GB/T15264-94 7 总悬浮颗粒物 重量法 GB/T15432-1995 8 可吸入颗粒物 重量法 GB6921-86 9 氟化物 滤膜·氟离子选择电极法 石灰滤纸·氟离子选择电极法 GB/T15434-1995 GB/T15433-1995 10 苯并[α]芘 高效液相色谱法 乙酰化滤纸层析荧光分光光度法 GB/T15439-1995 GB8971-88 11 降尘 重量法 GB/T15265-94 12 氨纳氏试剂比色法 次氯酸钠-水杨酸分光光度法离子选择电极法 GB/T14668-93 GB/T14679-93 GB/T14669-93 13 硫化氢气相色谱法 亚甲基蓝分光光度法 GB/T14678-93 《空气和废气监测分析方法》14 二硫化碳 二乙胺分光光度法 GB/T14680-93 15 硫酸盐化速率碱片-重量法碱片—铬酸钡分光光度法 碱片—离子色谱法 《空气和废气监测分析方法》16 甲醛乙酰丙酮分光光度法 酚试剂分光光度法 离子色谱法 GB/T15516-1995 《空气和废气监测分析方法》《空气和废气监测分析方法》17 总烃 气相色谱法 GB/T15263-94 18 甲苯、二甲苯 气相色谱法 GB/T14677-93 19 苯乙烯 气相色谱法 GB/T14670-93 20 硝基苯类 锌还原—盐酸萘乙二胺分光光度法 GB/T15501-1995 21 苯胺类 盐酸萘乙二胺分光光度法 GB/T15502-1995 12
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