基本介紹
- 中文名：總懸浮微粒
- 外文名：total suspended particulates
- 測定方法：重量法
- 採樣方法：大流量、中流量及低流量採樣法
- 稱重方法：恆溫恆濕稱重、校正空白稱重等
- 微粒粒徑：小於100μm
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概念
大氣監測中將粒徑小於100μm的所有液體或固體顆粒稱為總懸浮微粒(即TSP)。
測定方法
微粒的直徑(空氣力學直徑)在15μm或10μm以下的，稱為吸入性微粒(inhaleble particles，簡稱IP)，這些微粒能夠隨呼吸進入人體，危害健康。在大氣中長期懸浮而不沉降，降低大氣能見度；參與大氣化學反應，加重污染程度。
目前測定總懸浮微粒多用重量法，採樣方法有大流量(0.967～1.14m/min)、中流量(0.05～0.15m/min)和低流量(0.01～0.05m/min)採樣法，採集到的微粒粒徑大多數應在100μm以下。
原理
採集一定體積的大氣樣品，通過已恆重的濾膜，懸浮微粒被阻留在濾膜上，根據採樣濾膜之增重及採樣體積，計算總懸浮微粒的濃度。
濾膜有效直徑為80mm時，流量應為7.2～9.6m3/h；100mm時，為11.3～15m3/h，用以上流量採樣，線速均為40～53cm/s。
採樣方法
①濾膜的準備
將濾膜剪成直徑為9cm的圓片，放人紙袋(或盒)中，稱量至恆重備用。
②採樣
將已恆重的濾膜，用鑷子小心取出，平放在濾膜有樣夾的網板上(事先用紙擦淨)，若用過氯乙烯濾膜，需揭去襯紙，將毛面朝上，擰緊採樣夾。
如測定小時濃度，則每小時換一張濾膜；如測定日平均濃度，連續採集樣品於一張濾膜上，採樣後，用鑷子小心取下濾膜，塵面向里，對摺兩次，疊成扇形，放回紙袋(或盒)中；若用過氯乙烯濾膜，則將其疊成扇形夾在襯紙中間，再放回紙袋(盒)中，並仔細記錄現場採樣條件。
稱重方法
隨著科學技術的向前發展，對環境監測要求越來越高。對於總懸浮微粒的稱量方法，我國大氣環境質量標準規定用下述三種方法：
①恆溫恆濕稱量：採樣前的空白濾膜和採樣後的樣品濾膜，置於恆溫恆濕天平室內，各袋分開放置，不可重疊。待平衡24h後，稱量濾膜的重量。過1h再稱量，直至恆重。
②恆濕稱量：將天平置於有機玻璃罩中，通入乾燥氮氣，保持稱量過程中濕度恆定。空白濾膜、樣品濾膜放在乾燥器中2～4h後稱量。稱量前以1～1.5L/min流量向天平內通入氮氣，將有機玻璃罩砝碼盤處的推門推開一小縫，為出氣口。通氣20～30min後，關好天平門，把通氣導管放在天平底座下，再通氣10～20min，以後把導管放在天平左門旁，保持氮氣流量0.3～0.4L/min直至稱量完畢。
用長鑷子夾濾膜，放在天平盤上進行稱量。不要用手伸入有機玻璃罩中操作。隨手關好各個推門。每步操作要敏捷。
③校正空白稱量：在相對濕度小於60%的地區，可用此法稱量。
將空白濾膜置天平室內，各袋分開放置不可重疊，平衡24小時後，稱量至恆重。抽出5～9張作校正濾膜用。記下室溫和相對濕度。採樣後，將樣品濾膜和校正濾膜，置天平室內，平衡24h，待相對濕度與稱空白濾膜時的相對濕度之差不超過5%時，稱量濾膜至恆重。
計算方法
採樣後，將樣品濾膜和校正膜置於於天平室內，平衡24h，待相對濕度與稱空白濾膜時的相對濕度之差不超過5%時，稱量濾膜至恆重。計算公式如下，
TSP(mg/m2)=(W—Wo)/ VoX100
在式中，
W——樣品濾膜的質量，g；
Wo——空白濾膜的校正膜質量的平均值，g；
Vo——換算為標準狀況下的採樣體積，m3。
由採樣前、後濾膜重量之差及採樣時通過的空氣總體積就可計算其體積濃度，用mg/ m3或μg/m3表示。總懸浮顆粒物的化學組成十分複雜，隨來源不同而有很大差異，含有硫酸鹽、硝酸鹽及各種對人體有害的重金屬和苯並芘等多環芳烴化合物等。燃燒排煙是人為產生懸浮顆粒的重要來源，地面揚塵也有一小部分貢獻。空氣中總懸浮微粒的多少，反映了環境空氣品質的好壞程度，國內外都將其作為空氣品質的一個重要指標進行監測。
儀器設備
總懸浮微粒的測定需要準備的儀器設備有：濾膜夾（固定濾膜用。濾膜夾上有不鏽鋼絲網兩層，為支撐濾膜用。濾膜夾可裝面積為20cmx25cm的採樣濾膜，濾膜的有效過濾面積為18cmx 23cm）、渦流風機（以裝在圓筒中的大容量渦流風機為採樣動力）、定時控制器、流量控制器、流量記錄器、流量校準裝置、U形差示壓力計、氣壓計、分析天平、濾膜、鑷子及濾膜保存盒。
注意事項
①濾膜上積塵較多或電源電壓變化時，採樣流量會有波動，應隨時注意檢查和調節流量，採樣過程中注意檢查抽氣動力的電機是否發熱，必要時準備兩台更換使用。
②抽氣動力的排氣口應放在釆樣頭的下風向，必要時將排氣口墊高，以避免排氣將地面塵土揚起。
③稱量不帶襯紙的過氯乙烯濾膜時，在取放濾膜時，用金屬鑷子觸一下天平盤，以清除靜電的影響。
