2.3　樣品采集條件

2.3.1　采樣點(diǎn)布置

本書(shū)根據(jù)哈爾濱市城市布局、能源結(jié)構(gòu)及氣候因素的特點(diǎn)，利用科學(xué)的方法在哈爾濱市典型區(qū)域內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化布點(diǎn)，市區(qū)內(nèi)位置分別選擇在道里區(qū)和南崗區(qū)。由于哈爾濱市常年盛行風(fēng)向是西南風(fēng)，考慮風(fēng)力輸送和擴(kuò)散的影響，分別在上風(fēng)向和下風(fēng)向處布置采樣點(diǎn)。

其中上風(fēng)向處采樣點(diǎn)考慮設(shè)置在道理區(qū)哈爾濱商業(yè)大學(xué)校園內(nèi)，主要原因是該點(diǎn)位于道里區(qū)繁華地帶，是居民和商業(yè)區(qū)比較集中的位置，對(duì)空氣質(zhì)量要求相對(duì)較高，該采集點(diǎn)的特點(diǎn)是附近沒(méi)有大的工業(yè)污染源，主要以分散采暖鍋爐、建筑揚(yáng)塵以及交通排放等污染為主。

下風(fēng)相處采樣點(diǎn)設(shè)置在南崗開(kāi)發(fā)區(qū)哈爾濱工業(yè)大學(xué)二校區(qū)校園內(nèi)，主要原因是該點(diǎn)位于南崗開(kāi)發(fā)區(qū)是近幾年重點(diǎn)建設(shè)和開(kāi)發(fā)的區(qū)域，同時(shí)也是體現(xiàn)哈市城市環(huán)境內(nèi)容和風(fēng)貌的重點(diǎn)示范區(qū)，所以良好的環(huán)境空氣質(zhì)量是重要考核指標(biāo)之一，該采集點(diǎn)的特點(diǎn)是附近沒(méi)有較大的工業(yè)污染源，主要以小的采暖鍋爐、土壤揚(yáng)塵及交通排放等污染為主。

此外，為了分析城市各污染源排放對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的影響程度，在上風(fēng)向采樣點(diǎn)的上風(fēng)向處設(shè)置了背景值采樣點(diǎn)，此點(diǎn)位于哈市郊區(qū)機(jī)場(chǎng)路附近，距離市區(qū)大約三十多千米，該區(qū)特點(diǎn)是附近基本沒(méi)有人為污染源，受城市污染源的影響非常小，可作為市區(qū)顆粒物濃度的背景值。

綜上所述本書(shū)共設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)（見(jiàn)圖2-10和圖2-11），位置分別位為哈工大、哈商大和機(jī)場(chǎng)路。從圖上來(lái)看，三個(gè)采樣點(diǎn)基本在一條直線(xiàn)上，且與哈市的常年風(fēng)向（西南向）相一致，這有利于探討風(fēng)力輸送的影響。

三個(gè)采樣點(diǎn)位置不同，所要執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃也不同：哈商大為綜合監(jiān)測(cè)點(diǎn)，負(fù)責(zé)例行采樣和密集型采樣的任務(wù)，例行采樣包括逐月樣品及日夜間樣品，密集型采樣包括灰霾、采暖、雨雪、沙塵暴等天氣特征期樣品的采集，且為做到數(shù)據(jù)間的可比性，每次采樣TSP、PM10、PM2.5同步進(jìn)行；哈工大為例行樣品采集點(diǎn)，主要用于采集逐月分析樣品（TSP、PM10、PM2.5），且與哈工大逐月例行采樣同步進(jìn)行；機(jī)場(chǎng)路由于采樣條件限制只做季度采樣，TSP、PM10、PM2.5同時(shí)采集，為例行采樣季度分析做背景濃度。

2.3.2　樣品采集時(shí)間

為更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)哈市大氣顆粒物污染的全年變化趨勢(shì)，在哈商大和哈工大兩采樣點(diǎn)采取兩年內(nèi)逐月不間斷例行采樣，最后用平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采樣時(shí)間為2008年7月～2010年6月，采樣原則是在非雨雪天氣且在雨雪天1～2d之后、風(fēng)力小于3～4級(jí)、無(wú)特殊污染短期排放且處于該月份顆粒物濃度較為正常的環(huán)境下進(jìn)行采樣，每月采兩次（每月的5日和20日開(kāi)始采樣），每次連續(xù)采3d（三組數(shù)據(jù)），每天采24h，若有特殊環(huán)境因素，采樣時(shí)間可做適當(dāng)調(diào)整，但兩次間隔要在5d以上。

綜合監(jiān)測(cè)點(diǎn)日夜間采樣采用一年內(nèi)分析數(shù)據(jù)，采樣時(shí)間為2009年1～12月，采樣原則與例行采樣相同，TSP、PM10、PM2.5同步進(jìn)行，每月采兩次，每次采2d（日夜間分別有兩組數(shù)據(jù)），兩次采樣間隔為10d，日夜間每組樣品均采12h，其中日間采樣時(shí)間為當(dāng)天的上午7：00到下午19：00，夜間采樣為當(dāng)天下午19：00到第二天上午7：00。

綜合監(jiān)測(cè)點(diǎn)特征天氣時(shí)期采取及時(shí)密集型采樣（如灰霾、雨雪和沙塵暴時(shí)期），即在天氣預(yù)報(bào)的幫助下，準(zhǔn)確判斷特征天氣出現(xiàn)的時(shí)間，并盡可能在特征天氣出現(xiàn)前兩天開(kāi)始采樣，采樣采取全天24h連續(xù)采集，TSP、PM10、PM2.5同步進(jìn)行，且一直持續(xù)到特征天氣消退2d以后。由于特征天氣出現(xiàn)幾率不由人所控制，再加上實(shí)驗(yàn)條件等客觀(guān)因素影響，采集樣品數(shù)無(wú)法作估計(jì)，但會(huì)力爭(zhēng)對(duì)每個(gè)特征期完成兩次以上的采集。另外，對(duì)于采暖期主要根據(jù)哈市供暖時(shí)間特點(diǎn)進(jìn)行樣品的采集，一般情況下哈市供暖會(huì)于每年10中旬開(kāi)始，一直持續(xù)到下一年的4月中旬，歷時(shí)6個(gè)月，所以采暖期樣品可與例行采樣同步，當(dāng)受采暖影響導(dǎo)致某段時(shí)間內(nèi)污染程度發(fā)生巨大變化時(shí)，可采取及時(shí)密集型采樣。

背景值采樣點(diǎn)由于受實(shí)驗(yàn)人員及實(shí)驗(yàn)條件的限制，只做季度樣品的采集。根據(jù)哈爾濱季節(jié)的特點(diǎn)，可將哈爾濱的四季劃分為春季（3～5月）、夏季（6～8月）、秋季（9～10月）、冬季（11～次年2月），每個(gè)季節(jié)選取2個(gè)月進(jìn)行采集，每月采3d，其中4月、7月、10月和1月為對(duì)應(yīng)季節(jié)的特征月份，所以盡可能保證該月份樣品的采集任務(wù)。背景值采樣點(diǎn)同樣要完成2年的采集任務(wù)，并將數(shù)據(jù)匯整后取季度平均值進(jìn)入后期的數(shù)據(jù)對(duì)比和分析。

在整個(gè)樣品采集過(guò)程中，由于受天氣條件、實(shí)驗(yàn)條件等客觀(guān)因素的限制，不能保證所有的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃都會(huì)按預(yù)期進(jìn)行，因此將2010年7月～2011年6月作為樣品數(shù)據(jù)補(bǔ)充階段，主要針對(duì)采集失敗樣品、化學(xué)分析失敗樣品及數(shù)據(jù)有疑問(wèn)樣品進(jìn)行重新采集，力爭(zhēng)保證與原樣品的天氣條件、采集條件和其他環(huán)境條件相一致。

2.3.3　采樣儀器及方法

顆粒物采集所用的采樣儀器為武漢市天虹儀表有限責(zé)任公司生產(chǎn)的TH-150型智能中流量顆粒物采樣器（見(jiàn)圖2-12），該儀器可配置TSP-100、PH10-100、PH2.5-100型大氣顆粒物切割器采樣頭（直徑為90mm），分別用來(lái)采集TSP、PM10和PM2.5 大氣顆粒物。儀器可自動(dòng)記錄采樣時(shí)溫度、壓力、采樣累積體積、標(biāo)況體積以及采樣時(shí)間等，采樣流量調(diào)節(jié)范圍為8～130L/min，準(zhǔn)確度為±2.5%，其構(gòu)造參數(shù)及采樣精準(zhǔn)度符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（GB 6921—86）。濾膜為美國(guó)PALL 公司生產(chǎn)的石英纖維濾膜，采用高純度石英纖維（SiO2）精制而成，不含任何黏合劑，能耐1000℃的高溫，具有極好的總量和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及低背景值。

采樣器在采樣點(diǎn)的擺放位置應(yīng)根據(jù)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，采樣高度以離地2～15m為原則，采樣器的擺放不能受到周邊其他建筑物、樹(shù)木等障礙物的影響，且與主要障礙物之間的距離應(yīng)為障礙物高度的10倍以上，采樣點(diǎn)盡量要求水平45度之范圍內(nèi)，不要有任何阻隔物，以免影響懸浮顆粒的采集。采樣點(diǎn)均設(shè)置在校園內(nèi)二樓和三樓平臺(tái)上，距離一樓地面6～10m之間，采樣器周邊有圍墻，但離圍墻較遠(yuǎn)，采樣基本不受影響。圖2-13為哈工大市政學(xué)院三樓平臺(tái)采樣點(diǎn)，三種粒徑顆粒物同步采樣時(shí)，采樣器之間的距離為5m，此距離采樣時(shí)采樣器之間基本不受影響。

每次采樣前，需用微流量校準(zhǔn)儀或皂泡式流量計(jì)對(duì)采樣器的氣密性進(jìn)行檢查，同時(shí)清洗大氣采樣切割器，并用凡士林對(duì)切割器內(nèi)部孔板進(jìn)行涂抹，切勿涂抹到孔中。在濾紙方面應(yīng)注意有使用前無(wú)破損、皺折等情形，同時(shí)考慮到采樣前后濾膜的濕度會(huì)影響樣品的稱(chēng)重質(zhì)量及實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，在采樣前后濾膜必須保存在干凈的干燥箱內(nèi)，并控制濕度為40%±5%，干燥平衡48h后認(rèn)為濾膜已經(jīng)達(dá)到恒重（精確至0.1mg）。采樣結(jié)束后，記錄儀器中顯示的采樣溫度、壓力、采樣時(shí)間及采集的氣體流量，另外為了保證濾膜不受污染，采集后的濾膜應(yīng)立即放入塑封袋或密閉性較好的塑料盒中，帶回實(shí)驗(yàn)室干燥保存，48h后進(jìn)行稱(chēng)重和其他化學(xué)成分的分析。