大(da)氣采(cai)樣器(qi)是壹(yi)種用(yong)於(yu)收集(ji)空氣中氣體(ti)、顆(ke)粒(li)物或汙(wu)染物樣本(ben)的(de)設(she)備。它(ta)主要(yao)用(yong)於環(huan)境監(jian)測、空(kong)氣(qi)質(zhi)量(liang)評估(gu)、汙(wu)染源(yuan)追(zhui)蹤(zong)以(yi)及科(ke)研實(shi)驗(yan)中,幫助檢測(ce)大氣(qi)中有害物質的(de)濃(nong)度(du)和(he)組(zu)成。大氣(qi)采(cai)樣器(qi)通過(guo)采(cai)集空(kong)氣中的(de)樣(yang)本(ben),能夠(gou)為空氣汙染(ran)治(zhi)理、健康(kang)風險評估(gu)以(yi)及環(huan)境保護等(deng)領(ling)域(yu)提(ti)供(gong)數據支持(chi)。 大氣(qi)采(cai)樣器(qi)的(de)主要(yao)功(gong)能
1.氣體(ti)采(cai)樣:
-主要(yao)用(yong)於采(cai)集空(kong)氣中各種氣(qi)體(ti)成分(fen),包(bao)括二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)、臭(chou)氧(O₃)、壹(yi)氧化碳(tan)(CO)、揮(hui)發(fa)性有機(ji)物(VOCs)、二氧化碳(tan)(CO₂)等(deng)。氣體(ti)采(cai)樣器(qi)通過(guo)吸(xi)入(ru)空氣,將(jiang)氣體(ti)成分(fen)濃(nong)縮(suo)並(bing)存(cun)儲(chu),以便後續(xu)分(fen)析(xi)。
2.顆粒(li)物采(cai)樣:
-用(yong)於收(shou)集空氣中的(de)懸浮(fu)顆粒物,常見(jian)的(de)包(bao)括PM2.5(細顆(ke)粒物)和PM10(可(ke)吸(xi)入(ru)顆(ke)粒(li)物)。這(zhe)些顆(ke)粒物可(ke)能(neng)是煙塵、灰塵、花(hua)粉(fen)等(deng)物質,它(ta)們(men)對人(ren)體(ti)健(jian)康(kang)具(ju)有潛(qian)在(zai)危(wei)害。顆粒(li)物采(cai)樣器(qi)通過(guo)過(guo)濾(lv)網將(jiang)空氣(qi)中的(de)顆(ke)粒(li)物捕捉並積累(lei)。
3.化學分(fen)析(xi):
-采(cai)樣器(qi)將(jiang)收集(ji)到的(de)空(kong)氣(qi)樣品(pin)帶回(hui)實(shi)驗(yan)室進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)。通過(guo)氣(qi)相(xiang)色譜(GC)、質譜(MS)、紅外(wai)光(guang)譜等(deng)技(ji)術(shu),對氣(qi)體(ti)的(de)組(zu)成、濃(nong)度(du)以(yi)及(ji)汙(wu)染(ran)物的(de)特(te)征(zheng)進(jin)行(xing)深(shen)入分(fen)析(xi)。
4.數據記錄與(yu)監(jian)控(kong):
-壹(yi)些現代的(de)大(da)氣(qi)采(cai)樣器(qi)具(ju)備自(zi)動(dong)記錄功(gong)能,能夠實時(shi)記錄采(cai)樣數據,包括氣體(ti)濃(nong)度(du)、溫(wen)度(du)、濕(shi)度(du)等(deng)信息(xi)。通過(guo)內置(zhi)的(de)傳(chuan)感(gan)器或無線(xian)通信(xin)模(mo)塊(kuai),采(cai)樣數據可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)傳(chuan)輸(shu)到雲(yun)端(duan)或(huo)監(jian)控(kong)中心(xin),便於遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)和分(fen)析(xi)。
大氣(qi)采(cai)樣器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理
大氣(qi)采(cai)樣器(qi)的(de)基本(ben)原(yuan)理是通過(guo)抽(chou)取壹(yi)定量(liang)的(de)空(kong)氣(qi),收集(ji)其(qi)中的(de)氣(qi)體(ti)或(huo)顆(ke)粒(li)物,然後通過(guo)各(ge)種分(fen)離(li)、過濾、吸(xi)附(fu)等(deng)方式(shi),將(jiang)所需(xu)的(de)樣(yang)品(pin)提取出(chu)來,以(yi)供(gong)後續(xu)分(fen)析(xi)。大氣(qi)采(cai)樣器(qi)壹(yi)般由(you)以下(xia)幾(ji)個(ge)主要(yao)部(bu)分(fen)組(zu)成:
1.采(cai)樣裝(zhuang)置(zhi):
-包(bao)括采(cai)樣管(guan)、泵和濾(lv)膜(mo)。采(cai)樣管(guan)通過(guo)真(zhen)空(kong)泵將(jiang)空氣(qi)吸入(ru),氣體(ti)或(huo)顆(ke)粒(li)物通過(guo)濾(lv)膜(mo)或吸附(fu)材(cai)料(liao)被捕(bu)集(ji)下(xia)來。
2.采(cai)樣裝(zhuang)置(zhi)的(de)過(guo)濾(lv)器:
-用(yong)於過(guo)濾(lv)空(kong)氣中的(de)大(da)顆(ke)粒物,防止汙染(ran)物影響(xiang)檢測結果(guo)。常見(jian)的(de)過(guo)濾(lv)材料(liao)有玻(bo)璃纖(xian)維濾膜(mo)、聚四氟(fu)乙(yi)烯(PTFE)膜(mo)、聚酯膜(mo)等(deng)。
3.樣品(pin)儲(chu)存(cun)裝(zhuang)置(zhi):
-用(yong)於保(bao)存(cun)采(cai)集到的(de)樣(yang)品(pin),確保(bao)其(qi)在(zai)分(fen)析(xi)前(qian)不發(fa)生(sheng)變(bian)化。氣體(ti)通常存(cun)儲(chu)在(zai)氣袋中或通過(guo)吸(xi)附(fu)劑(ji)進(jin)行(xing)存(cun)儲(chu);顆粒物則壹(yi)般存(cun)放(fang)在(zai)過濾器(qi)或特(te)定的(de)容(rong)器(qi)中。
4.傳(chuan)感(gan)器與控(kong)制系(xi)統:
-壹(yi)些高級(ji)的(de)大(da)氣(qi)采(cai)樣器(qi)配備(bei)傳(chuan)感(gan)器來檢(jian)測(ce)溫度(du)、濕(shi)度(du)、氣(qi)壓(ya)等(deng)環(huan)境參數,保(bao)證采(cai)樣過(guo)程(cheng)中條件的(de)穩定性。同時(shi),控(kong)制系(xi)統可(ke)以(yi)根據預設(she)參數自(zi)動調(tiao)節采(cai)樣流(liu)量(liang)、時(shi)間等(deng)。
5.數據記錄與(yu)傳(chuan)輸(shu)系(xi)統:
-采(cai)樣器(qi)配備(bei)的(de)數據記錄系(xi)統能(neng)夠(gou)實(shi)時(shi)記錄采(cai)樣過(guo)程(cheng)中的(de)數據,並可(ke)以(yi)通過(guo)無(wu)線(xian)網絡(luo)或存(cun)儲(chu)介質進(jin)行(xing)數據傳(chuan)輸(shu)。部分(fen)設(she)備還(hai)配有顯(xian)示(shi)屏,可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)顯示(shi)氣體(ti)濃(nong)度(du)或(huo)顆(ke)粒(li)物濃(nong)度(du)等(deng)信息(xi)。
大氣采(cai)樣器(qi)的(de)分(fen)類(lei)
根據采(cai)樣目(mu)標(biao)和應(ying)用領(ling)域(yu),大(da)氣采(cai)樣器(qi)可(ke)以(yi)分(fen)為以下(xia)幾(ji)類(lei):
1.氣(qi)體(ti)采(cai)樣器(qi):
-吸附(fu)式(shi)氣(qi)體(ti)采(cai)樣器(qi):利(li)用吸(xi)附(fu)材(cai)料(liao)(如活(huo)性炭(tan)、矽(gui)膠等(deng))吸附(fu)空(kong)氣(qi)中的(de)氣(qi)體(ti),適用(yong)於(yu)氣(qi)體(ti)的(de)定(ding)量(liang)分(fen)析(xi)。
-氣袋采(cai)樣器(qi):通過(guo)氣(qi)袋收(shou)集(ji)氣體(ti)樣(yang)品(pin),適用(yong)於(yu)短(duan)時(shi)間的(de)氣(qi)體(ti)濃(nong)度(du)檢(jian)測(ce)。
-冷凝采(cai)樣器(qi):通過(guo)冷凝原(yuan)理收集(ji)氣體(ti)中的(de)水(shui)蒸氣(qi)或(huo)某些高濃(nong)度(du)氣(qi)體(ti),通常用(yong)於高濕度(du)環(huan)境下(xia)的(de)采(cai)樣。
2.顆(ke)粒物采(cai)樣器(qi):
-高流量(liang)采(cai)樣器(qi):用於(yu)高流量(liang)采(cai)樣,通常適用(yong)於(yu)PM10和(he)PM2.5的(de)采(cai)樣,常用(yong)於環(huan)境監(jian)測站(zhan)和(he)汙(wu)染源(yuan)追(zhui)蹤(zong)。
-低(di)流(liu)量(liang)采(cai)樣器(qi):適用(yong)於(yu)低(di)流(liu)量(liang)顆粒物采(cai)樣,主要(yao)用(yong)於實驗(yan)室(shi)或小(xiao)範(fan)圍監(jian)測。
-沈(chen)降(jiang)采(cai)樣器(qi):用於(yu)檢測大氣(qi)中自然沈(chen)降(jiang)的(de)顆(ke)粒(li)物,常用(yong)於監(jian)測汙(wu)染(ran)源(yuan)周(zhou)圍(wei)的(de)沈(chen)降(jiang)物。
3.多功能(neng)綜(zong)合(he)采(cai)樣器(qi):
-這(zhe)些采(cai)樣器(qi)可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)氣(qi)體(ti)和(he)顆(ke)粒(li)物的(de)采(cai)樣,能(neng)夠滿(man)足復雜監(jian)測需(xu)求。通常配(pei)有多種傳(chuan)感(gan)器和過濾(lv)器(qi),適用(yong)於(yu)綜(zong)合(he)性環(huan)境監(jian)測。
4.便(bian)攜(xie)式(shi)大(da)氣(qi)采(cai)樣器(qi):
-這(zhe)些采(cai)樣器(qi)體(ti)積小(xiao)、便於攜(xie)帶,適合(he)現場使用,適用(yong)於(yu)快(kuai)速(su)檢測(ce)、應(ying)急響(xiang)應(ying)或小(xiao)範(fan)圍的(de)空(kong)氣(qi)質量(liang)監(jian)測。
大(da)氣(qi)采(cai)樣器(qi)是環(huan)境監(jian)測和(he)汙(wu)染(ran)控(kong)制的(de)重要(yao)工(gong)具(ju),能夠(gou)幫助收集(ji)大氣(qi)中的(de)氣(qi)體(ti)、顆(ke)粒(li)物和其(qi)他(ta)汙(wu)染(ran)物樣本(ben)。通過(guo)采(cai)樣和(he)分(fen)析(xi),能有效(xiao)評(ping)估(gu)空(kong)氣質量(liang)、追蹤(zong)汙(wu)染源(yuan)、保(bao)護公(gong)眾(zhong)健康(kang)。隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan),未來的(de)大(da)氣(qi)采(cai)樣器(qi)將(jiang)更加(jia)智(zhi)能(neng)化、便攜化,滿足多樣化的(de)監(jian)測需(xu)求。