石家莊市大氣降塵監(jiān)測(cè)的研究

牛艷才

冀中能源峰峰集團(tuán)有限公司檢測(cè)檢驗(yàn)中心，河北 邯鄲 056201

石家莊市是我國(guó)大型工業(yè)城市之一，也是發(fā)展速度較快的發(fā)展中城市。工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和人類生活生產(chǎn)的污染物嚴(yán)重影響到市內(nèi)的大氣環(huán)境質(zhì)量，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們對(duì)生存環(huán)境條件的關(guān)注，石家莊市的城市氣候、大氣質(zhì)量等與人們生活息息相關(guān)的生態(tài)環(huán)境的惡化問題變得越來越敏感。本文是針對(duì)石家莊市大氣降塵監(jiān)測(cè)方法的研究，它的實(shí)施對(duì)于確定石家莊市的降塵監(jiān)測(cè)方法與減少空氣中有害污染物方面具有重要意義。

大氣降塵是指在空氣環(huán)境條件下,依靠重力自然沉降在集塵缸中的顆粒物。這些顆粒物源于多種途徑,并且具有形態(tài)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和熱力學(xué)等多方面的特性。大氣降塵是地球表層地氣系統(tǒng)物質(zhì)交換的一種形式,降塵過程有重要的環(huán)境指征意義。大氣降塵的粒徑多小于100μm。它包括干降塵和濕降塵。干降塵形式包括自然灰塵和塵暴。濕降塵則為降雨、雪雹等形式從大氣中清洗下來的粉塵。其中，對(duì)濕降塵的研究開展的較多，可獲得較可靠的精度。

1 石家莊市大氣污染狀況

1.1 石家莊市大氣污染現(xiàn)狀

石家莊市大氣污染主要來源于能源消耗和本市的工業(yè)廢氣排放。其中燃料燃燒過程中排放的廢氣對(duì)大氣環(huán)境造成了很大的影響。由于本市的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，主要煤種灰分較高，加上不完全燃燒造成空氣污染物以粉塵為主，SO2和NOX含量也較高，總體看來本市污染類型為煤煙型污染。

1.2 大氣主要污染物

根據(jù)大氣污染平均負(fù)荷系數(shù)算出，石家莊市各大氣污染物負(fù)荷系數(shù)的大小順序?yàn)?TSP（PM10）＞SO2＞NOX，說明影響石家莊市大氣環(huán)境質(zhì)量的主要污染物是TSP（PM10）和SO2。

2 監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)要求

2.1 試劑的選取及測(cè)定方法

本次所選用的試劑是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15265-94規(guī)定的乙二醇水溶液，測(cè)定方法采用重量法。

2.2 儀器的選擇

1）集塵缸，內(nèi)徑為15±0.5cm，高30cm的圓筒形玻璃缸。要選擇缸底比較平的集塵缸，要保持在濕式條件下采樣，集塵缸內(nèi)必須裝有水，而且當(dāng)水干涸之前，還要重新添加，防止風(fēng)將已沉降的塵粒吹走，使能更正確反映出大氣中自然沉降的濃度；2）100mL瓷坩堝；3）熱板，2000W；4）搪瓷盤；5）分析天平，感量0.1mg。

2.3 采樣點(diǎn)的布置

集塵缸一般設(shè)在低層建筑物的屋頂。還要注意采樣點(diǎn)附近不能有高大的建筑物以及局部污染源的影響。放置屋頂平臺(tái)上時(shí)，采樣口應(yīng)該距平臺(tái)1m～1.5m。

2.4 取樣周期的制定

進(jìn)行監(jiān)測(cè)的周期一般為30天左右。

2.5 樣品的采集

2.5.1 放缸前的準(zhǔn)備

在放集塵缸之前，首先加入乙二醇60mL～80mL。

2.5.2 樣品的收集

將編好缸號(hào)并加有水溶液的集塵缸及時(shí)罩上塑料袋，將缸置于采樣點(diǎn)的固定架上，取下塑料袋，開始收集樣品。并且記錄下放缸地點(diǎn)、缸號(hào)、時(shí)間（年、月、日、時(shí)）。

2.5.3 取樣時(shí)間

取缸在月底五天內(nèi)完成，取缸時(shí)核對(duì)好地點(diǎn)、缸號(hào)，并且記錄下取缸時(shí)間（月、日、時(shí)）罩上塑料袋，送回實(shí)驗(yàn)室。

2.6 瓷坩堝的準(zhǔn)備

將100mL的瓷坩堝洗凈、編號(hào)，置于電熱干燥箱內(nèi)在105±5℃下烘3h，取出放入玻璃干燥器內(nèi)，冷卻50min，然后在分析天平上稱量；如同上的操作直至質(zhì)量恒定，這個(gè)值為W0。然后將瓷坩堝置于高溫熔爐內(nèi)在600℃灼燒2h，待爐內(nèi)溫度降至300℃以下時(shí)取出，放入干燥器中，冷卻50min，稱重。再在600℃下灼燒1h，冷卻50min，稱量，直至質(zhì)量恒定，此時(shí)的值為Wb。

2.7 降塵總量的測(cè)定

首先用尺子測(cè)量集塵缸的內(nèi)徑，方法是按不同方向至少測(cè)定三處，取其算術(shù)平均值。然后用光潔的鑷子將落入缸內(nèi)的樹葉、昆蟲等異物小心取出，并用水將附著在上面的細(xì)小塵粒沖洗下來后扔掉，用淀帚把缸壁擦洗干凈，將缸內(nèi)溶液和塵粒全部轉(zhuǎn)入500mL燒杯中，在電熱板上蒸發(fā)，使體積濃縮到10mL～20mL，冷卻后用水沖洗杯壁，并用淀帚把杯壁上的塵粒擦洗干凈，將杯中溶液和塵粒全部轉(zhuǎn)移入已質(zhì)量恒定的100mL瓷坩堝中，放在搪瓷盤里，在電熱板上小心蒸發(fā)至干，然后放入干燥箱在（105±5）℃烘干，再按上述稱量空瓷坩堝方法稱量至質(zhì)量恒定。這個(gè)值為W 1 。

2.8 試劑空白測(cè)定

在每批降塵總量樣品測(cè)定的同時(shí)，取與采樣操作等量的乙二醇水溶液，放入500mL的燒杯中，在電熱板上蒸發(fā)濃縮至10mL～20mL，然后將其轉(zhuǎn)移至已質(zhì)量恒定的瓷坩堝內(nèi)，將瓷坩堝放在搪瓷盤中，再放在電熱板上蒸發(fā)至干，于（105±5）℃烘干，在按上述瓷坩堝準(zhǔn)備的相同操作步驟稱量至質(zhì)量恒定，減去瓷坩堝的重量W0，即為We。

3 結(jié)果與討論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所測(cè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，依據(jù)公式來算出降塵總量M：

M=（W1-W0-We/S·n）·30·104

式中：M-降塵總量，t/km2·30d；

W1-降塵，瓷坩堝、乙二醇水溶液蒸發(fā)至干并在105±5℃質(zhì)量恒定后的質(zhì)量，g；

W0-瓷坩堝于105±5℃質(zhì)量恒定后的質(zhì)量，g；

We-與采樣操作等量的乙二醇水溶液蒸發(fā)至干并在105±5℃質(zhì)量恒定后的質(zhì)量，g；

S-集塵缸缸口面積，cm2；

n-采樣天數(shù)，準(zhǔn)確至0.1d。

3.1 數(shù)據(jù)的結(jié)果

所算得的數(shù)據(jù)的結(jié)果要求保留一位小數(shù)，并且方法的檢測(cè)限為 0.2 t/km2·30d。

3.2 數(shù)據(jù)的精密度和準(zhǔn)確度

在實(shí)驗(yàn)室分別測(cè)定A和B兩個(gè)統(tǒng)一樣品。

3.3 精密度

3.3.1 重復(fù)性

重復(fù)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，樣品A為0.2%～3.5%，樣品B為0.2%～2.2%。

3.3.2 再現(xiàn)性

再現(xiàn)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，樣品A為2.3%，樣品B為1.0%。

3.4 準(zhǔn)確度

樣品A的相對(duì)誤差為-3.1%；樣品B的相對(duì)誤差為-1.8%。

[1]王錫平，王曉紅，王國(guó)璽.石家莊市城市可持續(xù)發(fā)展的氣候生態(tài)狀況淺析.河北：河北師范大學(xué)，2004：1-7.

[2]王贊紅.大氣降塵監(jiān)測(cè)研究.北京：北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)系，2001：1-3.

[3]崔九思，王欽源，王漢平.大氣污染監(jiān)測(cè)方法.2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996：1040-1046.

[4]http://www.sxhb.gov.cn/laws/hbbz/showb6.山西環(huán)境保護(hù)網(wǎng).方法標(biāo)準(zhǔn)：環(huán)境空氣降塵的測(cè)定重量法，1994.

[5]http://www.cnemc.cn/citystatus/airDailyReport.jsp?name=石家莊，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.