一、采樣器

采樣器由采樣入口、切割器、濾膜夾、連接桿、流量測(cè)量及控制裝置、抽氣泵等組成。根據(jù)采樣目的的不同，可分別采用大、中流量TSP 采樣器，或用PM10、PM2.5 的大、中、小流量采樣器采集不同粒徑的顆粒物。環(huán)境空氣重金屬顆粒物采樣器的要求可參見《環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 194—2005）、 《環(huán)境空氣顆粒物（PM10 和PM2.5）采樣器技術(shù)要求及檢測(cè)方法》（HJ 93—2013）等相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)方法。

采集器入口一般距地面 1.5 m。 TSP、 PM10 或 PM2.5 采樣器的工作點(diǎn)流量不做必須要求，一般情況如下：

大流量采樣器工作點(diǎn)流量為 1.05 m3/min；

中流量采樣器工作點(diǎn)流量為 100 L/min；

小流量采樣器工作點(diǎn)流量為 16.67 L/min。

（一）外觀要求

采樣器應(yīng)有產(chǎn)品銘牌，銘牌上有采樣器名稱、型號(hào)、生產(chǎn)廠名稱、出廠編號(hào)、生產(chǎn)日期等信息。外觀應(yīng)完好無損，適合戶外采樣。各零部件連接可靠，各操作鍵、按鈕靈活有效。

（二）工作條件

環(huán)境溫度-30～50℃；大氣壓80～106 kPa；供電電壓AC（220±22）V，（50±1） Hz。低溫、低壓等特殊環(huán)境條件下，儀器設(shè)備的配置應(yīng)滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的使用要求。

二、濾膜

（一）濾膜的要求

采樣濾膜可選用石英濾膜、特氟龍濾膜、聚丙烯濾膜等。濾膜應(yīng)邊緣平整、厚薄均勻、無毛刺、無污染，不得有針孔或任何破損。捕集效率與采樣目的有關(guān)，一般要求粒子采樣效率不低于99%。 PM10濾膜對(duì)0.3μm標(biāo)準(zhǔn)粒子的截留效率≥99%，PM2.5 濾膜對(duì)0.3μm標(biāo)準(zhǔn)粒子的截留效率≥99.7%。用于存放濾膜的濾膜盒或密封袋，應(yīng)使用對(duì)測(cè)量結(jié)果無影響的惰性材料制造，應(yīng)對(duì)濾膜不粘連，方便取放。

對(duì)濾膜的其他詳細(xì)要求如下。

1. 濾膜尺寸

大流量采樣濾膜：長(zhǎng)方形，尺寸 200 mm×250 mm；中流量采樣濾膜：圓形，直徑為（90±0.25）mm；小流量采樣濾膜：圓形，直徑為（47±0.25）mm。

2. 材質(zhì)

可選用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、混合纖維素等有機(jī)濾膜，也可選用石英濾膜，建議使用之前對(duì)濾膜中重金屬的本底值進(jìn)行測(cè)定。

3. 孔徑和厚度

濾膜孔徑≤2 μm。

濾膜厚度為 0.2～0.25 mm。

4. 壓力損失

當(dāng)初期壓力損失較大時(shí)，隨著采樣的進(jìn)行，抽氣系統(tǒng)的負(fù)荷將不斷增大，有可能使采樣流量發(fā)生變動(dòng)。當(dāng)流量為 20 L/min 時(shí)，空白濾筒的阻力應(yīng)不大于 4 kPa；對(duì) 0.45 m/s 的潔凈空氣流速，空白濾筒的壓降應(yīng)小于 3 kPa。在采樣過程中，由于濾膜空隙不斷被顆粒物阻塞，阻力逐漸增加。當(dāng)采氣流量明顯減少時(shí)，采氣量的計(jì)算可用開始流量和結(jié)束時(shí)流量的平均值作近似計(jì)算，比較準(zhǔn)確的方法是用流量自動(dòng)記錄儀，連續(xù)記錄采樣流量的變化。

5. 最大吸濕量（小流量采樣濾膜）

暴露在濕度40%空氣中24 h 后與暴露在濕度35%空氣中24 h 后的質(zhì)量增加值應(yīng)不超過10 μg。

6. 濾膜質(zhì)量穩(wěn)定性（小流量采樣濾膜）

濾膜材質(zhì)不應(yīng)與采集的顆粒物發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)避免空氣中的粉塵和水分一起附著于吸濕性較高的濾膜上，否則濕潤(rùn)的粉塵堵塞了濾膜的微孔，使濾膜的壓力損失急劇增大。用于大流量、長(zhǎng)時(shí)間采樣的濾膜應(yīng)盡量選吸水性小、機(jī)械強(qiáng)度高的濾膜。取不少于各批次濾膜總數(shù)的 0.1%的濾膜（不少于10 張），在實(shí)驗(yàn)室平衡穩(wěn)定后稱量，記錄濾膜質(zhì)量。濾膜質(zhì)量穩(wěn)定性為該批次測(cè)試濾膜質(zhì)量損失的平均值。

7. 機(jī)械強(qiáng)度

濾膜應(yīng)該是足夠強(qiáng)大，以盡量減少采樣、搬運(yùn)過程中的磨損、破裂、脫落，否則會(huì)造成一定的稱量誤差，甚至監(jiān)測(cè)無效。對(duì)于監(jiān)測(cè)PM2.5，濾膜在跌落高度25 cm 前后、（40%±2%）RH×48 h下，質(zhì)量變化均應(yīng)小于20μg。

（二）不同材質(zhì)濾膜的性能特征

（1）石英濾膜。

由高純度石英纖維精制而成的微孔結(jié)構(gòu)，具有更好的熱穩(wěn)定性和理化穩(wěn)定性，克服了玻璃纖維膜空白值高的問題，常用于顆粒物中元素全量分析。

（2）特氟龍濾膜。

濾膜表面光滑，具有捕集效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕性強(qiáng)、元素本底值低、溶樣時(shí)不發(fā)生變化等優(yōu)點(diǎn)。該材質(zhì)具有永久疏水性，且具有一定彈性，顆粒物被牢固吸附在濾膜上，極易導(dǎo)致樣品消解不完全。主要用于源解析、空氣自動(dòng)站顆粒物 PM2.5 監(jiān)測(cè)，價(jià)格較昂貴。

（3）過氯乙烯濾膜。

該類材質(zhì)濾膜因生產(chǎn)環(huán)節(jié)污染較大而逐漸被淘汰，多用于顆粒物分散度檢測(cè)。它不易吸水、阻力小，由于帶靜電，采樣效率高。缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度差，需要用帶篩網(wǎng)的采樣夾托??；熱穩(wěn)定性差，受熱容易發(fā)生卷曲（最高使用溫度 65℃左右），導(dǎo)致顆粒物不能完全消解。由于濾膜易溶于乙酸丁酯等有機(jī)溶劑且空白值較低，可用于顆粒物中元素的分析。

（4）聚丙烯濾膜。

該類材質(zhì)濾膜透氣性差、阻力大、難吸收水分，化學(xué)本底值小。其密度小且吸收性差，多漂浮在液體面導(dǎo)致消化不完全；使用硝酸、高氯酸消解時(shí)容易著火；微波高溫消解溫度高于 180℃時(shí)，該材質(zhì)形成塑料膠而黏結(jié)在消解管管壁。主要用于空氣自動(dòng)站顆粒物 PM2.5 監(jiān)測(cè)。

（5）乙酸/硝酸纖維濾膜。

主要由硝酸纖維素或乙酸纖維素或者兩者混合制成的微孔濾膜。質(zhì)量輕、灰分和雜質(zhì)含量較低、帶靜電、采樣效率高，并可溶于多種有機(jī)溶劑，便于分析顆粒物中的元素。由于顆粒物沉積在膜表面后，阻力迅速增加，采樣量受到限制。該類材質(zhì)濾膜空白值極低，用硝酸等加熱消解時(shí)非常方便、快速、完全。