一、原理
用重量法測定大氣中總懸浮顆粒物的方法一般分為大流量(1.1—1.7m3/min)和中流量(0.05—0.15m3/min)采樣法。其原理基于：抽取一定體積的空氣，使之通過(guò)已恒重的濾膜，則懸浮微粒被阻留在濾膜上，根據采樣前后濾膜重量之差及采氣體積，即可計算總懸浮顆粒物的質(zhì)量濃度。
本實(shí)驗采用中流量采樣法測定。
二、儀器
1．中流量采樣器：流量50—150L/min，濾膜直徑8—10cm。
2．流量校準裝置：經(jīng)過(guò)羅茨流量計校準的孔口校準器。
3．氣壓計。
4．濾膜：超細玻璃纖維或聚氯乙烯濾膜。
5．濾膜貯存袋及貯存盒。
6．分析天平：感量0.1mg。
三、測定步驟
1．采樣器的流量校準：采樣器每月用孔口校準器進(jìn)行流量校準。
2．采樣
(1)每張濾膜使用前均需用光照檢查，不得使用有針孔或有任何缺陷的濾膜采樣；
(2)迅速稱(chēng)重在平衡室內已平衡24h的濾膜，讀數準確至0.1mg，記下濾膜的編號和重量，將其平展地放在光滑潔凈的紙袋內，然后貯存于盒內備用。天平放置在平衡室內，平衡室溫度在20-25℃之間，溫度變化小于±3℃，相對濕度小于50%，濕度變化小于5%；
(3)將已恒重的濾膜用小鑷子取出，“毛”面向上，平放在采樣夾的網(wǎng)托上，擰緊采樣夾，按照規定的流量采樣；
(4)采樣5min后和采樣結束前5min，各記錄一次U型壓力計壓差值，讀數準確至1mm。若有流量記錄器，則可直接記錄流量。測定日平均濃度一般從8：00開(kāi)始采樣至第二天8：00結束。若污染嚴重，可用幾張濾膜分段采樣，合并計算日平均濃度；
(5)采樣后，用鑷子小心取下濾膜，使采樣“毛”面朝內，以采樣有效面積的長(cháng)邊為中線(xiàn)對疊好，放回表面光滑的紙袋并貯于盒內。將有關(guān)參數及現場(chǎng)溫度、大氣壓力等記錄填寫(xiě)在表1中。
表1 總懸浮物顆粒物采樣記錄
——————市（縣）——————監測點(diǎn)
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月、日 |
時(shí)間 |
采樣溫度(K) |
采樣氣壓(kPa) |
采樣器 編號 |
濾膜 編號 |
壓差值(cm水柱) |
流量（m3/min） |
備注 | ||||
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開(kāi)始 |
結束 |
平均 |
Q2 |
Qn |
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3．樣品測定：將采樣后的濾膜在平衡室內平衡24h，迅速稱(chēng)重，結果及有關(guān)參數記錄于表2中。
表2 總懸浮顆粒物濃度測定記錄
——————市（縣）——————監測點(diǎn)
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月、日 |
時(shí)間 |
濾膜 編號 |
流 量 Qn (m3/min) |
采 樣 體積(m3) |
濾膜重量(g) |
總懸浮顆粒物濃度(mg/m3) | ||
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采樣前 |
采樣后 |
樣品重 | ||||||
分析者_____________審核者____________
四、計算
總懸浮顆粒物(TSP,mg/m3)=W/(Qn·t)
式中：W——采樣在濾膜上的總懸浮顆粒物質(zhì)量(mg)；
t——采樣時(shí)間(min)；
Qn ——標準狀態(tài)下的采樣流量(m3/min)，按下式計算：
Qn= Q2[(T3/T2)·(P2/P3)]1/2(273×P3)÷(101.3×T3)
=Q2[(P2/T2)·(P3/T3)]1/2(273/101.3)
=2.69×Q2[(P2/T2)·(P3/T3)]1/2
式中：Q2——現場(chǎng)采樣流量(m3/min)；
P2——采樣器現場(chǎng)校準時(shí)大氣壓力(kPa)；
P3——采樣時(shí)大氣壓力(kPa)；
T2——采樣器現場(chǎng)校準時(shí)空氣溫度(K)；
T3——采樣時(shí)的空氣溫度(K)。
若T3、P3與采樣器校準時(shí)的T2、P2相近，可用T2、P2代之。
注意事項
1．濾膜稱(chēng)重時(shí)的質(zhì)量控制：取清潔濾膜若干張，在平衡室內平衡24h，稱(chēng)重。每張濾膜稱(chēng)10次以上，則每張濾膜的平均值為該張濾膜的原始質(zhì)量，此為“標準濾膜”。每次稱(chēng)清潔或樣品濾膜的同時(shí)，稱(chēng)量?jì)蓮垺皹藴蕿V膜”，若稱(chēng)出的重量在原始重量±5mg范圍內，則認為該批樣品濾膜稱(chēng)量合格，否則應檢查稱(chēng)量環(huán)境是否符合要求，并重新稱(chēng)量該批樣品濾膜。
2．要經(jīng)常檢查采樣頭是否漏氣。當濾膜上顆粒物與四周白邊之間的界線(xiàn)逐漸模糊，則表明應更換面板密封墊。
3．稱(chēng)量不帶襯紙的聚氯乙烯濾膜時(shí)，在取放濾膜時(shí)，用金屬鑷子觸一下天平盤(pán)，以消除靜電的影響。
