大氣樣品的采集、預處理和儲存

一、氣溶膠（煙霧）的采集

環(huán)境中氣溶膠具有0.01~10.0um的顆粒，有時甚至更大，這些氣溶膠的組成，通常與顆粒大小有關(guān)。批量采樣通常用過濾方法、碰撞或靜電吸附的方法來收集氣溶膠。選擇方法的主要依據(jù)是避免氣體顆粒在濾膜上轉(zhuǎn)化，避免樣品經(jīng)過空氣動力學作用而損失，避免由過濾材料而引起的沾污。過濾是最常用的手段，可以使用高速采樣器（0.1~3m³·h^-1）。濾膜的選擇非常重要，需要考慮顆粒的大小、收集效率及可能的沾污等。塑料纖維濾紙機械強度較差，使用纖維濾紙和石英濾紙是較好的選擇，而膜過濾適用性更為普遍，這種技術(shù)具有很好的收集效率和較低的微量元素背景，但具有較高的空氣流動阻力。

用濾膜采樣器采集大氣中的汞、有機汞和其他易揮發(fā)的元素形態(tài)，如鉛、砷、硒等，存在一些問題，主要是濾膜表面的工作條件易于導致采集樣品的解吸和揮發(fā)。無論是高速或低速采樣裝置都面臨這一問題。對于高速采樣器·由于需要采樣面積更大的濾紙，表面流速與低速采樣器相似。

一些商用采樣器通常采用碰撞收集大氣顆粒，這些儀器具有按照不同大小組分采集氣溶膠的能力。靜電吸附在分析化學中使用較少，但具有很好的收集功能。用于職業(yè)健康調(diào)查研究中采集大氣中某種顆粒的商品儀器是比較多的它們大多采用濾膜式并可以隨身攜帶。目前大氣中微量金屬研究主要集中在研究汞和鉛的化學行為，對于有機鉛化合物，研究它們在大氣中的存在及化學行為非常重要，雖然目前從總體上講，使用鉛作為汽油防爆劑的用量已明顯減少，但從冶煉廠中排放或輻射的有機鉛仍然相當可觀。有機汞由于天然的和人為的排放而廣泛地存在于大氣中，其有害的化學性質(zhì)，成為重點研究的對象對于這兩個元素化學形態(tài)分析不僅在于它們在大氣中的存在和反應(yīng)的途徑，更重要的是研究吸人人體的毒性。這兩種元素可以作為揮發(fā)性氣體形態(tài)附著在顆粒物上，或自身作為離散的顆粒物存在。揮發(fā)性有機鉛，包括四乙基鉛、四甲基鉛和它們的降解產(chǎn)物，大約占城區(qū)中鉛總量的1％~4％。在含鉛物燃燒中二氯乙烯或二溴乙烯的存在會導致大多數(shù)鉛化合物以氯化物或溴化物的形式排放。在硫酸鹽的作用下，這些鹵化物轉(zhuǎn)化成為PbSO₄。冶煉過程中，排放的氣體中含有Pb、PbO、PbS、PbSO₄等。

在周圍大氣中，元素汞蒸氣、HgCl₂蒸氣、CH₃HgCl蒸氣和（CH₃）₂Hg都已發(fā)現(xiàn)單獨存在或附著在其他顆粒物上。

大氣中有機鉛樣品的采集已有過許多的研究玻璃纖維和膜過濾被廣泛地用于收集不揮發(fā)的無機鉛鹽，而空氣中存在的烷基鉛化合物則可以通過上述過濾器。一些吸附劑和萃取劑被大膽地用于有機鉛的收集和分離。氯化碘是一個有效的吸附劑，在EDTA的作用下，用四氯化碳萃取二烷基鉛的雙硫腙螯合物可以從無機鉛中區(qū)分有機鉛，無機鉛仍留在溶液中另外，用色譜填料來分離有機鉛也是一種常用的選擇。

大氣中含汞樣品的采集，包括不同的氣體阱或吸附方法，使用不同的吸附劑可以選擇性地吸附汞的多種形態(tài)。如用硅烷化物的 Chromosorb吸附hgCl2用0.5mol·L^-1NaOH處理的 Chromosorb可以吸附CH₃HgCl:涂銀的玻璃珠可以吸附元素汞，而涂金的玻璃珠則可選擇性地吸附（CH₃）₂Hg。對于含量很低的大氣樣品的采集，使用快速采樣器按流速5~50m³·min^-1計算，也需要幾個小時的時間，這種方法的缺點是存在吸附樣品解吸或揮發(fā)的可能性。而用低速采樣器，按流速在0.5~1.5m³·min^-1計，有時需要幾天的時間。

二、大氣沉積物

大氣沉積物包括干的沉積物如灰塵顆粒等和濕的沉積物如雨后的顆粒。大氣顆粒的采集基本類似于氣溶膠，但濕的沉積物需在下雨時采集。