㈠ 都江堰水利工程水流量是如何測量的
測量方法如下:
1、流量計法
利用流量計直接測量河流的流量。流量計的種類很多,主要有壓差式、電磁式、流槽式和堰式流量計等類型。可根據實際流量的流量范圍和測試精度要求選擇使用。
2、容積法
將河水接入已知容量的容器中,測定其充滿容器所需要的時間,重復測定數次,求出其平均值t(s),從而計算水量的方法。
本法簡單易行,測量精度較高,適用於河流量較小的河流。但溢流口與受納水體應有適當落差或能用導水管形成誤差。
3、浮標法
選取一平直河段,測量該河段2m間距內水流橫斷面的面積,求出其平均橫斷面的面積。在上遊河段投入浮標,測量浮標流經確定河段(L)所需要的時間,重復測量多次,求取需要時間的平均值。
㈡ 土壤化驗
可以的,下面我將實驗室正規實驗步驟給你列出,如果沒有以下實驗條件,建議你買一台土壤養分速測儀,方便實用。
有效氮的測定(鹼解擴散法)
一、 方法與原理:
在密閉的擴散皿中,直接加鹼於土壤中,在恆溫條件下,一定時間內土壤中部分有機物被鹼水解,釋放出氨,連同土壤中的銨態氮在鹼性條件下轉化為氨氣,並不斷擴散逸出,被硼酸溶液吸收,用標准酸滴定硼酸吸收液中的氨氣後,可計算出土壤中水解氮的含量。反應式如下:
NH3+H3BO3 H2BO3•NH4
2H2BO3•NH4+H2SO4 (NH4)SO4+2H3BO3
二、操作步驟:
1. 稱取通過<1mm的風干土2克(精確到0.01克),均勻鋪在擴散皿外室內,用細玻璃棒攪拌均勻旋轉擴散皿,使樣品鋪平。
2. 在擴散皿內室中加入2毫升2%硼酸溶液,並加1滴混合指示劑,然後在擴散皿邊緣塗上鹼性甘油,蓋上毛玻璃並水平旋轉數次,以便使毛玻璃與皿邊完全粘合,再慢慢轉開毛玻璃一邊,使擴散皿露出一條狹縫,速加10毫升1.0mol/LNaOH與皿的室外,並立即將毛玻璃蓋嚴。
3. 水平地輕輕地旋轉擴散皿,使溶液與土充分混勻,用橡皮圈固定,放入40度左右的恆溫箱中24小時+0.5小時後取出。再以0.01mol/L1/2H2SO4標准溶液滴定內室硼酸溶液中所吸收的氨,溶液顏色由藍綠變為微紅色為終點。
4. 在樣品測定的同時進行空白實驗,除不加土樣外,其他操作皆與測定土樣時相同。
三、 結果計算
N(mg/K)=c×(V-V0)×14×1000/m
式中:V0—空白實驗時硫酸標准溶液的用量
C—標准硫酸的摩爾濃度
V—滴定樣品所消耗的硫酸的體積
14—一個氮原子的摩爾質量mg/mmol
m—樣品的質量
四、試劑的配置:
1、1.0mol/LNaOH溶液:稱取化學純輕氧化鈉40克,用水溶解,冷卻後定容至1升。
2、甲基紅—溴甲酚綠混合指示劑:稱取甲基紅0.066克,溴甲酚綠0.099克,溶解在100毫升95%酒精中,用稀NaOH或HCl調節溶液呈紫紅色。此時溶液PH值應為4.5。
3、 2%硼酸溶液:稱取分析純硼酸20克,溶解於1L蒸餾水中。
4、 0.01mol/L1/2H2S04標准溶液:量取1.84g/ml濃硫酸1.5ml,注入5L蒸餾水中,用標准硼砂溶液標定之。標定方法如下:
在分析天平上准確稱取分析純硼砂NaB4O7•10H2O 0.4768g,溶於蒸餾水中,轉移至250ml容量瓶中,用水定容,搖勻,即為0.01mol/L的標准溶液。吸取該溶液3份,各25.00ml,分別放入3個250ml三角瓶中,以甲基紅作指示劑,用上述標准硫酸溶液滴定至由黃色變紅色為終點。設H2SO4溶液用量為3份重復的平均值為V毫升,則C(1/2H2SO4)=0.01*25/Vmol/L。
5、 鹼性甘油:在100ml甘油中加入固體NaOH1——2g,隔一定時間後攪動一次,使其達到飽和為止(使甘油變稠2—3天後即可使用)。
五、注意事項:
1、 測定過程中要注意水平操作。
2、 滴定時要用小玻璃棒小心攪動吸收液,切不可搖動擴散皿。
3、 由於鹼性甘油的鹼性很強,在塗鹼性甘油和洗滌擴散皿是,必須特別細心,謹防污染內室,造成誤差或錯誤。
土壤速效鉀的測定
一、方法原理
用中性1mol/L NH4OAc溶液作為浸提劑時,NH4+ 與膠體表面的K+ 進行交換,連同水溶性K+進入溶液後,用壓縮空氣使其噴成霧狀,與可燃燒的氣體混合燃燒。溶液中的鉀離子則發射特定波長的光,用干涉濾光片分離選擇後,由光電池將火眼發出的光能轉換成光電流,再由檢流計量出光電流強度,再從同樣條件下測定的標准溶液所作曲線上,查出相對應的濃度,計算出土壤的含鉀量。
NH4OAc浸提液用火焰光度計直接測定。為了消除干擾,標准鉀溶液中也需要用1mol/LNH4OAC配製。
二、操作步驟
1. 用百分之一天平稱取通過1毫米篩孔的風干土5克(精確到0.01克)於100毫升浸提瓶中,加入50毫升1mol/L中性NH4OAc,蓋好瓶蓋後在震盪機上震盪30分鍾後過濾。
2. 濾液盛於50毫升三角瓶中,同鉀標准液一起在火焰光度計上測定,記錄檢流計上的吸收值,再從標准曲線上查得相對應的ppm數。
3. 標准曲線的繪制:用100mg/L鉀標液分別在100ml容量瓶中配成5、10、20、40mg/L K 標准系列溶液。均用1mol/L中性NH4OAc溶液定容,先用40 mg/L K標准溶液供火焰光度噴霧燃燒,調節光柵,使檢流計的標尺上有最大的讀數,然後以此測定各級標准溶液。記下檢流記讀數,最後在方格紙上以濃度為橫坐標,檢流記讀數為縱坐標,繪制標准曲線。
三、結果計算
速效鉀K(mg/Kg)=Kmg/L×V/m
式中: Kmg/L—從標准曲線查得ppm數
V:加入浸提液毫升數
m:樣品質量g。
四、試劑配製:
1、 1mol/L中性NH4OAc溶液:稱取化學純NH4OAc77.09克,用蒸餾水溶解後轉移到容量瓶中定容近1升。用HOAc或NH4OH調節PH=7.0,然後稀釋至1升,具體方法如下:取出50ml 1mol/LH4OAc溶液,用溴百里酚蘭做指示劑,以1:1 6mol/LHOAc或NH4OH調至綠色即為PH=7.0(也可在酸度計上調節)。根據50ml所用HOAc或NH4OH的毫升數,算出所配溶液大概需要量,最後調節至PH=7.0。
2、 鉀標准溶液:准確稱取烘乾(105℃烘4—6小時)的分析純KCl1.9068克溶於水中,定容至一升,搖勻,即含鉀1000mg/L吸取上述溶液25ml在250ml容量瓶中定容搖勻,即為含K100mg/L的標准溶液。
五、注意事項:
1、 待測液和標准溶液的成分含量也接近越好。測定條件應盡量保持一致,消除誤差。
2、 火焰受氣壓、流量、燃料、溫度影響很大,因此室內空氣塵埃、樣品雜質、氣路中沉澱物進入火焰,會產生無規則的突跳,需保持無強光、無震盪、無塵埃的環境。
3、 含NH4OAc的K標准溶液配製後不能放置過久,以免長酶,影響測定結果。
四苯硼鈉比濁法
1、待測液的制備
稱取5g(精確到0.1)通過1mm篩孔的風干土樣於150ml三角瓶中,加1N硝酸鈉溶液25ml,在20——25攝氏度下振盪5分鍾,過濾於干凈100ml三角瓶中。
2、測定
吸取土壤浸提液5——10ml,放入25ml三角瓶中,加入1ml甲醛—EDTA掩蔽劑,搖勻,用移液管快速准確加入1ml四苯硼鈉溶液,立即搖勻,放置15分鍾後在此搖勻,用1cm比色皿,於分光光度計上用420nm波長進行比濁,同時做空白實驗,以空白溶液調吸收值到零。
3、工作曲線的繪制
分別吸取100ppm鉀(K)標准溶液0、1、2、4、6、8、10毫升於25ml三角瓶中,與土壤浸提液一樣進行比濁,用0ppm鉀標准液調吸收值到零,然後由稀到濃進行比濁並繪制工作曲線。響應的標准溶液濃度為0、2、4、8、12、16、20ppm鉀。
4、結果計算
速效鉀K(mg/Kg)=Kmg/L×V/m
式中: Kmg/L—從標准曲線查得ppm數
V:加入浸提液毫升數
m:樣品質量g。
溶液配製:
1、1N硝酸鈉溶液:85g硝酸鈉(分析純),用蒸餾水稀釋並定容至1000ml。
2、3%四苯硼鈉溶液:稱取3g四苯硼鈉溶於100ml蒸餾水中加10滴0.2mol/L氫氧化鈉,靜置過夜用緻密濾紙過濾,放於棕色瓶中。
3、甲醛—EDTA溶液:稱取2.5gEDTA二鈉鹽,溶於20ml 0.05mol/L硼砂溶液中,加入80ml37%甲醛,用0.2mol/L氫氧化鈉調節pH值到9
4、0.05mol/L硼砂溶液:稱取19.07g硼砂溶於1000ml蒸餾水中
5.標准鉀溶液:鉀標准溶液:准確稱取烘乾(105℃烘4—6小時)的分析純KCl1.9068克溶於水中,定容至一升,搖勻,即含鉀1000mg/L吸取上述溶液25ml在250ml容量瓶中定容搖勻,即為含K100mg/L的標准溶液。
土壤有效磷的測定
一、方法原理
石灰性土壤、中性土壤中的速效磷,多以磷酸一鈣和磷酸二鈣狀態存在,可用0.5mol/L碳酸氫鈉溶液浸提,酸性土壤中的活性磷多以磷酸鐵和磷酸鋁狀態存在,0.5mol/L碳酸氫鈉溶液同時也能提取硫酸鐵、硫酸鋁表面的磷,故也可用於酸性土壤速效磷的提取。待測液中的磷酸與鉬銻抗混合顯色劑作用,在一定酸度和三價銻離子存在下,磷酸和鉬酸銨形成黃色銻磷鉬混合雜多酸。銻磷鉬混合雜多酸在常溫下,易為抗壞血酸還原為磷鉬藍,是顯色速度加快,溶液中磷鉬藍的蘭色深度與磷的含量在一定濃度范圍內服從比爾定律。比色酸度范圍寬(0.55—0.75mol/L)測定磷的范圍為0.06—0.44mg/L。
二、操作步驟
1、土壤浸提:用百分之一天平 稱取1毫米篩孔的風干土樣5克於200毫升三角瓶中,加入0.5mol/LNaHCO3溶液100毫升,再加一小勺無磷活性碳,塞緊瓶塞,在震盪機上震盪30分鍾,立即用無磷濾紙過濾,濾液承接於100毫升三角瓶中。若濾液不清,可重新過濾。
2、待測液中磷的測定: 吸取濾液10毫升(含磷量高時吸2.5—5毫升同時應補加0.5mol/L碳酸氫鈉溶液至10ml)於50毫升容量瓶中,然後沿容量瓶壁加鉬銻抗顯色劑5毫升,充分混勻,排出二氧化碳後加水定容至刻度,再充分搖勻(最後的酸度為0.65mol/L1/2H2SO4),半小時後用分光光度計比色,波長660nm光和1cm光徑比色杯比色。顏色穩定時間為24小時。比色時以空白比色計吸收值為零點。
3、 標准曲線的繪制:分別吸取5ppm磷標准液0,1,2,3,4,5毫升於50毫升容量瓶中,再逐個加入0.5mol/LNaHCO3溶液10毫升(與待測液相同)。加鉬銻抗顯色劑5毫升,充分搖勻,排出二氧化碳,加蒸餾水定容,搖勻。此系列溶液磷的濃度分別為0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L,而後靜置30分鍾同待測液一樣進行比色。在方格紙上繪制標准曲線橫坐標為溶液濃度,光密度讀數為縱坐標。
三、結果計算
P(mg/Kg)=mg/L×50×100/10m
式中:mg/L—從標准曲線上查的磷的mg/L。
50—顯色液的總體積。
10—待測液吸取量。
m—風干土的質量。
以上方法是測土壤速效養分的,如果需要土壤全量養分的測量方法,可以再跟我聯系。
㈢ 土壤和地下水檢測常用的儀器設備有哪些
常用的土壤檢測儀器有:
1、土壤墒情檢測儀:檢測土壤中溫度水分鹽分PH參數,廣泛應用於氣象、環保、農林、水文、軍事、倉儲、科學研究等領域。
2、土質檢測儀:檢測記錄土壤溫度、土壤水分、光照度,土壤pH 四個參數,含4個參數感測器。
3、四合一土壤檢測儀:檢測土壤酸鹼度,溫濕度,光照度的儀器
4、多參數土壤檢測儀:顯示土壤水分、土壤溫度、土壤鹽分、土壤原位PH、空氣溫濕度、露點值、降雨量
5、土壤水分檢測儀:測量各種土壤原料等水分
6、土壤酸度檢測儀:快速測量土壤的PH值
7、土壤溫度測定儀:快速測量土壤中的溫度值
8、土壤鹽度速測儀:快速測量土壤中的鹽分含量
9、攜帶型土壤氧化還原電位儀:可測量氧化還原電位(Eh)、mV、pH、溫度
10、土壤緊實度測量儀:野外測量土壤的緊實度
11、土壤重金屬檢測儀:同時檢測鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、鍺、鋯、鈮、鉬、釕、銠、鈀、銀、銦、錫、銻、鉿、鉭、鎢、錸、鉑、金、鉛、鉍、鎂、鋁、硅、磷、硫元素
12、指針式土壤張力計:用於測定土壤張力
13、土壤氡檢測儀:測土壤中氡氣含量
14、功能型土壤養分測定儀:土壤養分:銨態氮、硝態氮、速效磷、速效鉀、有機質、全氮、pH值、水份、鹼解氮等九項;中微量元素:鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅等。
肥料養分:單質化肥中的氮、磷、鉀; 復(混)合肥及尿素中的銨態氮、硝態氮、磷、鉀、縮二脲; 有機肥中速效氮、速效磷、速效鉀、全氮、全磷、全鉀、有機質,各種腐植酸、微量元素(鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅)等。
植株養分:植株中的氮素、磷素、鉀素;硝酸鹽、亞硝酸鹽;鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅等項。
煙葉養分:全氮、全磷、全鉀、還原糖、水溶性總糖、硼、錳、鐵、銅、鈣、鎂等20項
15、高智能多參數土壤肥料養分檢測儀:土壤、肥料、作物、食品中,銨態氮、有效磷、速效鉀、有機質、鹼解氮、硝態氮、全氮、全磷、全鉀、有效鈣、有效鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效硼、有效鋅、有效銅、有效氯、有效硅、有效鉬、土壤硒、土壤鉛、土壤砷、土壤鎘、土壤鉻、土壤汞、土壤鎳、土壤鋁、土壤鈦、土壤氟、pH、含鹽量、水分等
16、高智能測土配方施肥儀:土壤:水分、pH、含鹽量、銨態氮、有效磷、速效鉀、有機質。
可擴展檢測:土壤:鹼解氮、硝態氮、有效鈣、有效鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效硼、有效鋅、有效銅、有效氯、有效硅、全氮、全磷、全鉀。
17、土壤有機碳檢測儀:土壤養分:有機碳;直接檢測,無需換算。
可擴展檢測:鹼解氮、硝態氮、銨態氮、有效磷、有效鉀、有機質、速效磷、速效鉀、全氮、pH值、水份、酸鹼度。中微量元素:鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅等。重金屬:鉛、鉻、鎘、汞、砷等)。
地下水檢測常用儀器設備有:
地表水、地下水、城市污水及工業廢水通常會檢測余氯、總氯、化合氯、二氧化氯、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽、鉻、鐵、錳、色度、濁度、懸浮物等多項指標,檢測不同指標用到的儀器也不一樣,水質檢測常用的儀器有:
1、COD測定儀:衡量水中有機物質含量多少的指標,量越大污染越嚴重
2、BOD速測儀: 檢測水中的生物化學需氧量(BOD)
3、氨氮檢測儀:測量水中的氨氮,氨氮含量較高時,對魚類則可呈現毒害作用。
4、總磷快速測定儀:用於總磷的檢測,過量磷會使湖泊發生富營養化和海灣出現赤潮
5、總氮檢測儀:檢驗污水中總氮含量的智能儀表
6、紅外測油儀:針對地下水、地表水、生活污水和工業廢水中石油類和動植物油含量及餐飲業油煙濃度的測定及檢測
7、COD/氨氮/總磷/總氮多參數測定儀:檢測水中的COD/氨氮/總磷/總氮指標
8、COD/總磷水質測定儀:支持多參數COD、總磷的測定,適用於野外及現場應急檢測
9、COD/氨氮/總氮水質測定儀:COD氨氮總磷的水質測定
10、氨氮/總磷/總氮攜帶型水質測定儀:支持多參數氨氮、總磷、總氮的測定
11、COD/氨氮/總磷/總氮/溶解氧/濁度/色度/懸浮物多參數測定儀:檢測水中COD/氨氮/總磷/總氮/溶解氧/濁度/色度/懸浮物
12、污水五參數測定儀:主要測定污水中CODCr、總磷、氨氮、懸浮物、總氮五個參數
13、自來水/污水檢測儀:可用於測定飲用水中的濁度、色度、懸浮物、余氯、總氯、化合氯、二氧化氯、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽、鉻、鐵、錳、銅、鎳、鋅、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽氮、陰離子洗滌劑、臭氧等78參數
14、水產養殖水質分析儀:適用於水產養殖業用水的檢測,以便控制水的 PH、亞硝酸鹽、氨氮、溶解氧、水溫、鹽度 達到規定的水質標准
15、游泳池水質檢測儀:用於測量游泳池內尿素、總氯、余氯,PH、濁度的檢測
16、飲用水快速分析儀:生活飲用水及其水源水中余氯、總氯、二氧化氯和臭氧等35種項目的快速測定
17、多參數水質分析儀:用於測定pH、ORP、鈉、銨、氨、氟、硝酸鹽、氯、電導率、溶解氧等參數
18、溶解氧測試儀:用來檢測水樣中溶解氧濃度,以便控制水的溶解氧達到規定的水質標准
19、PH計:用於化工、冶金、環保、制葯、生化、食品和自來水等溶液中PH值監測
20、電導率儀:用於科研、教學、工業、農業等許多學科和領域的電導率測量
21、攜帶型余氯檢測儀:適用於大、中、小型水廠及工礦企業、游泳池等地的生活或工業用水的余氯濃度檢測,以便控制水的余氯達到規定的水質標准
22、攜帶型流速流量儀:可作為各類明渠流速、流量和泵站流量的測量計算
23、在線水質監測儀器:COD/氨氮/總磷/總氮在線監測
間接檢定法又稱為於校驗法。它是通過校核流量計各部分的幾何尺寸,測定與流量有關的物理量,並檢查流量計安裝使用條件以及操作是否按規程進行等來檢定流量計的方法。在天然氣流量測量儀表中,流量測量裝置和文丘里噴嘴等均可採用幹校法檢定。一般來說,幹校法方便簡易,檢定設備投資少。但是,由於流量計的特性不僅與儀表的幾何特性有關,而且與管道特性、流體物性、流態及流速分布等多種因素有關,因此可以說即使幾何相似、動力相似的兩個流量計,其示值也難保證完全一致。所以,幹校法的適用范圍有限,精度也不能很高,大部分流量計一般要採用直接檢定法進行撿定。直接檢定法又分為在線檢定(實流儉定法)和離線檢定兩種方法。
在線檢定法要求流量計工作在實際工況狀態下,通過來用將已在國家授權的標准裝置上校難過、具有確定準確度等級的標准流量計(或流量標准裝置)串接於流量計的工作迴路中,用被測介質對流量計進行檢定的方法,因此,這種方法能夠可靠地確定流量計的工作性能,能獲得較高的檢定精度。由於受標准流量計(流量標准裝置)運輸、安裝等困難的影響,在線核定不僅核定費用高,而且有時根本就無法實現,所以在線檢定方法在我國天然氣計量中使用的場合為數不多。
流量計的離線檢定方法一般是在實驗室內的流量標准裝置上實現的。在流量計的離線檢定中,流量標准裝置和被檢流量計在檢定時的工作介質往往是不同於流量計的工況介質,檢定時的工作壓力和溫度也不同於流量計的實際工作壓力和溫度。對於氣體流量標准裝置,一般選用空氣或天然氣作為檢定介質。選用離線檢定方法時,必須找出國檢定介質與實測介質的物理和化學特性的不同對流量計示值所造成的影響,必須找出由於撿定條件與使用條件不一致對流量計示值所造成的影響,並對上述影響進行修正。否則,很難獲得滿意的流量計檢定結果。
㈤ 掌握了哪些測試流量,壓強的方法
測試流量,壓強的方法主要有差壓式流量計。
差壓式流量計是利用差壓原理來進行流量測量的裝置。
差壓原理其根本在於被測量介質的速度越快則該點的壓力越小。
靜壓力相當於被測量介質管道中的最大壓。
由於阻流元件的作用造成被測量管道有效流通面積減小,相應的被測量介質的流速提高,壓力降低。通過兩者間的壓力差可以很容易的算出流速,也就能夠算出瞬時流量了。
㈥ 採集要求及方法
(一)大氣樣
大氣樣品的採集方法可歸納為直接采樣法和富集采樣法兩類。
1.直接采樣法
適用於大氣中被測組分濃度較高或監測方法靈敏度高的情況,這時不必濃縮,只需用儀器直接採集少量樣品進行分析測定即可。此法測得的結果為瞬時濃度或短時間內的平均濃度。
常用容器有注射器、塑料袋、采氣管、真空瓶等。
1)注射器采樣;常用100mL注射器採集有機蒸汽樣品。采樣時,先用現場氣體抽洗2~3次,然後抽取100mL,密封進氣口,帶回實驗室分析。樣品存放時間不宜長,一般當天分析完。氣相色譜分析法常採用此法取樣。取樣後,應將注射器進氣口朝下,垂直放置,以使注射器內壓略大於外壓。
2)塑料袋采樣:應選不吸附、不滲漏,也不與樣氣中污染組分發生化學反應的塑料袋,如聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚氯乙烯袋和聚酯袋等,還有用金屬薄膜作襯里(如襯銀,襯鋁)的塑料袋。采樣時,先用二聯球打進現場氣體沖洗2~3次,再充滿樣氣,夾封進氣口,帶回實驗室盡快分析。
3)采氣管采樣:采氣管容積一般為100~1000mL。采樣時,打開兩端旋塞,用二聯球或抽氣泵接在管的一端,迅速抽進為采氣管容積6~10倍的欲采氣體,使采氣管中原有氣體被完全置換出,關上旋塞,采氣管體積即為采氣體積。
4)真空瓶采樣:真空瓶是一種具有活塞的耐壓玻璃瓶,容積一般為500~1000m L。采樣前,先用抽真空裝置把采氣瓶內氣體抽走,使瓶內真空度達到1.33KPa,之後,便可打開旋塞采樣,采完即關閉旋塞,則采樣體積即為真空瓶體積。
2.富集采樣法
富集采樣法:原理是使大量的樣氣通過吸收液或固體吸收劑得到吸收或阻留,使原來濃度較小的污染物質得到濃縮,以利於分析測定。
適用於大氣中污染物質濃度較低的情況。采樣時間一般較長,測得結果可代表采樣時段的平均濃度,更能反映大氣污染的真實情況。
具體采樣方法包括溶液吸收法、固體阻留法、液體冷凝法、自然積集法等。
(1)溶液吸收法
該法是採集大氣中氣態、蒸汽態及某些氣溶膠態污染物質的常用方法。
采樣時,用抽氣裝置將欲測空氣以一定流量抽入裝有吸收液的吸收管,使被測物質的分子阻留在吸收液中,以達到濃縮的目的。采樣結束後,倒出吸收液進行測定,根據測得的結果及采樣體積計算大氣中污染物的濃度。
吸收效率主要決定於吸收速度和樣氣與吸收液的接觸面積。
吸收液的選擇原則:
1)與被採集的物質發生不可逆化學反應快或對其溶解度大;
2)污染物質被吸收液吸收後,要有足夠的穩定時間,以滿足分析測定所需時間的要求;
3)污染物質被吸收後,應有利於下一步分析測定,最好能直接用於測定;
4)吸收液毒性小,價格低,易於購買,並盡可能回收利用。
常用吸收管有氣泡式吸收管、沖擊式吸收管和多孔篩板吸收管(瓶)等。
(2)填充柱阻留法
填充柱是用一根6~10cm長,內徑3~5mm的玻璃管或塑料管,內裝顆粒狀填充劑製成。采樣時,讓氣樣以一定流速通過填充柱,則欲測組分因吸附、溶解或化學反應而被阻留在填充劑上,達到濃縮采樣的目的。采樣後,通過加熱解吸,吹氣或溶劑洗脫,使被測組分從填充劑上釋放出來測定。
根據填充劑阻留作用的原理,可分為吸附型、分配型和反應型三種類型。
1)吸附型填充柱:所用填充劑為顆粒狀固體吸附劑,如活性炭、硅膠、分子篩、氧化鋁、素燒陶瓷、高分子多孔微球等多孔性物質,對氣體和蒸氣吸附力強。
2)分配型填充劑:所用填充劑為表面塗有高沸點有機溶劑的惰性多孔顆粒物,適於對蒸氣和氣溶膠態物質的採集。氣樣通過采樣管時,分配系數大的或溶解度大的組分阻留在填充柱表面的固定液上。
3)反應型填充柱:其填充柱是由惰性多孔顆粒物或纖維狀物表面塗漬能與被測組分發生化學反應的試劑製成。也可用能與被測組分發生化學反應的純金屬(如金、銀、銅等)絲毛或細粒作填充劑。采樣後,將反應產物用適宜溶劑洗脫或加熱吹氣解吸下來進行分析。
(3)濾料阻留法
將過濾材料放在采樣夾上,用抽氣裝置抽氣,則空氣中的顆粒物被阻留在過濾材料上,稱量過濾材料上富集的顆粒物質量,根據采樣體積,即可計算出空氣中顆粒物的濃度。常用濾料:①纖維狀濾料:如定量濾紙、玻璃纖維濾膜、氯乙烯濾膜等;②篩孔狀濾料:如微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜等。各種濾料由不同的材料製成,性能不同,適用的氣體范圍也不同。
(4)低溫冷凝法
借製冷劑的製冷作用使空氣中某些低沸點氣態物質被冷凝成液態物質,以達到濃縮的目的。適用於大氣中某些沸點較低的氣態污染物質,如烯烴類灌類等。
常用製冷劑:冰、乾冰、冰-食鹽、液氯-甲醇、乾冰-二氯乙烯、乾冰乙醇等。
(5)自然積集法
利用物質的自然重力、空氣動力和濃差擴散作用採集大氣中的被測物質,如自然降塵量、硫酸鹽化速率、氟化物等大氣樣品的採集。
(二)水中溶解氣體
1.逸出氣體樣品的採取
水中逸出氣體樣品的採取,一般用排水集氣原理,如圖7-3所示。將連接在集氣管2上的玻璃漏斗沉入水中,待水面升到彈簧夾5以上時關閉彈簧夾5;再將注滿水的下口瓶3提升,使水注入集氣管2中。待集氣管2充滿水後(不得留有氣泡),關閉彈簧夾4和6;再將下口瓶3注滿水,並置於低於集氣管2的位置:將漏斗1移至水底氣體逸出處,打開彈簧夾4和5,氣體即沿漏斗1進入集氣管2內;待集氣管2中的水被排盡後,關閉彈簧夾4和5。這樣,集氣管中便收集好待測氣體,即可送實驗室分析。
圖7-5 真空法分離溶解氣樣採集方法
1—橡皮球膽;2—玻璃瓶;3—橡皮塞;4、10、13、14—橡皮管;5、6—彈簧夾;7—橡皮管接頭;8、9—紫銅管;11—集氣管;12—下口瓶;15、16 集氣管旋塞
(三)土壤氣體
土壤氣體的測量主要指標為土壤CO2通量的測量。
首先在試驗地中選定具有代表性的地點,把CO2採集鑽鑽至土壤中所要測定的深處,取出土鑽,棄去填滿土鑽中的土壤,再將土鑽插入孔中,然後將鑽筒往上提兩轉,使鑽頭與鑽孔間形成孔隙,然後壓緊土鑽周圍的土壤(在測定之前,需先抽取土壤空氣,以使橡皮管及鑽桿中都充滿土壤空氣)。
然後用皮管將深層CO2抽氣鑽與CO2氣體吸收器相連接,用壓力抽氣瓶將土壤空氣抽入採集袋。
用墨水筆在現場填寫《氣體樣品采樣交接記錄表》,字跡應端正、清晰、各欄內容填寫齊全。
采樣結束前,應核對采樣計劃、采樣記錄與樣品,如有錯誤或者漏采,應立即重采或補采。