CN109855919A - 大气干湿沉降物采样装置及采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大气干湿沉降物采样装置及采样方法，涉及环境监测领域。采样装置，包括相互连接的采样箱和提取箱。提取箱用于储存从采样箱内溢出的上清液。采样箱与提取箱底部等高位置处设有导流孔。利用导流孔使上清液自行流入到提取箱内进行存储，待到工作人员需要取上清液时，可以直接取用，直接送检，大大降低工作人员的劳动强度，提高采样效率。一种采样方法，主要利用上述大气干湿沉降物采样装置对大气干湿沉降物进行采样。该装置及方法可用于多环境区域内大气干湿沉降物样品的采集，具有便于携带、成本低、操作简单、效率高等优点，可用于大气环境监测、大气污染来源、沉降物化学成分及沉降通量等方面的研究。

Description

大气干湿沉降物采样装置及采样方法

技术领域

本发明涉及环境监测领域，具体而言，涉及一种大气干湿沉降物采样装置及采样方法。

背景技术

大气沉降是指大气中的污染物通过一定的途径被沉降至地面或水体的过程，分为干沉降和湿沉降。城市空气污染、开放源降尘、沙尘暴、灰霾、酸雨等问题是当前很重要的研究课题。通过对大气沉降的监测研究，不仅可以明确降尘的强度、性质、组成、沉降速率等表象，而且可以推断其源地、运移路径和方式。为满足日常降尘的监测需要，通常需要进行大量连续干沉降和湿沉降的采集工作，需要耗费大量的人力，减轻工作人员的采样工作强度、提高工作效率成为当前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大气干湿沉降物采样装置，其结构简单，能够减少检测人员的采样工作量。

本发明的另一目的在于提供一种大气干湿沉降物采样方法，该方法获得的采样结果能够更准确地反馈检测地区的环境状态。

本发明的实施例是这样实现的：

一种大气干湿沉降物采样装置，包括相互连接的采样箱和提取箱。提取箱用于储存从采样箱内溢出的上清液。采样箱与提取箱底部等高位置处设有导流孔，导流孔用于将上清液导流至提取箱内。

在本发明的一些实施例中，采样箱包括依次连接的第一箱主体、滤网和第一箱盖。第一箱盖可选地露出或遮挡滤网，以打开或关闭第一箱主体。第一箱主体沿其高度方向上还设置有刻度尺。提取箱包括第二箱主体和第二箱盖。第二箱主体与第一箱主体通过导流孔相互连通。第二箱盖可选地打开或关闭第二箱主体。

在本发明的一些实施例中，第一箱主体的底部设置有收集器和缓存部。收集器通过缓存部与第一箱主体相连。收集器与缓存部可拆卸连接。缓存部设置有卸流阀。导流孔开设于缓存部上靠近收集器的底端，缓存部也设置有刻度尺。

在本发明的一些实施例中，第二箱主体包括集液瓶。集液瓶与第一箱主体高度相同。集液瓶设置有带截流件的导流管。导流管连接于集液瓶底部。导流孔内配置有与导流管匹配的接头。截流件用于控制上清液能否通过导流管进入集液瓶。集液瓶底部与缓存部底端位于同一水平高度。

一种大气干湿沉降物采样方法，使用上述任意一种大气干湿沉降物采样装置进行采样，包括以下步骤：

选择采样布设密度，每个布设点安装大气干湿沉降物采样装置进行采样。

采样布设密度的选择标准包括：

按1:50000的比例尺对环境进行评估时，大气干湿沉降物样品布设密度为50～200个点/万km²；

按1:10000～1:2000的比例尺对环境进行评估时，大气干湿沉降物样品布设密度为1～10个点/10km²。

在本发明的一些实施例中，布设大气干湿沉降物采样装置之前，还包括以下步骤：

采样装置用盐酸浸泡20-30小时后，再用纯水清洗，纯水包括蒸馏水、去离子水、高纯水或超纯水中的一种或多种；

清洗后的采样装置安装在距离地面10-15米处。

在本发明的一些实施例中，每个布设点的采样时间至少为4个月。

在本发明的一些实施例中，采样结束后，对采样装置中采样所得样品沉降物进行处理，包括以下处理步骤：

将采样所得所有沉降物加热浓缩至10-20毫升，浓缩过程中残留在容器壁上的固体颗粒和浓缩液一起转入至已恒重的坩埚内，加热坩埚至蒸干浓缩液，再将坩埚烘干至恒重。

在本发明的一些实施例中，采样结束后，对采样装置中采样所得沉降物进行处理，包括以下处理步骤：

将提取箱和采样箱继续静置2-4天，并测量上清液的总体积或总重量。将采样箱内剩余的沉淀物和悬浊液转移至实验容器中，并测量沉淀物和悬浊液的总体积和总重量。测量上清液中的固形物和/或金属元素，将沉淀物和悬浊液过滤后所得滤饼风干或烘干至恒重。

在本发明的一些实施例中，采样结束后，对采样装置中采样所得沉降物进行处理，包括以下处理步骤：

将采样所得所有沉降物进行过滤，测定过滤后所得滤液的总体积或总重量，对滤液中的固形物和/或金属元素进行检测，测定过滤后所得滤饼的干重。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提供一种大气干湿沉降物采样装置，包括相互连接的采样箱和提取箱。提取箱用于储存从采样箱内溢出的上清液。采样箱与提取箱底部等高位置处设有导流孔，导流孔用于将上清液导流至提取箱内。传统采样工作中，一般需要工作人员自行提取上清液，由于样本数量较多，工作人员工作量非常大。本发明实施例中，可以利用导流孔使上清液自行流入到提取箱内进行存储，待到工作人员需要取上清液时，可以直接取用，大大降低工作人员的劳动强度。由于导流孔开设在采样箱底部。这个高度可以使提取箱内获得的上清液具有较大的参考利用价值。

本实施例还提供一种利用上述大气干湿沉降物采样装置对大气干湿沉降物进行采样的方法，主要包括以下步骤：

选择采样布设密度，每个布设点安装至少二个大气干湿沉降物采样装置进行采样。采样布设密度的选择标准包括：

按1:50000的比例尺对环境进行评估时，大气干湿沉降物样品布设密度为50～200个点/万km²；按1:10000～1:2000的比例尺对环境进行评估时，大气干湿沉降物样品布设密度为1～10个点/10km²。

按照上述标准进行布设点的选择可以使环境评估结果更准确，对环境治理具有更好的指导、参考作用。每个布设点安装至少一个大气干湿沉降物采样装置进行采样，该采样装置的使用有助于提高每个布设点的采样准确性，进而提高整体环境检测、评估的准确性，也大大减少了工作人员的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的大气干湿沉降物采样装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的第一箱主体与收集器、缓存部的连接结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的缓存部的结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的集液瓶与第一箱主体的连接结构示意图。

图标：100-大气干湿沉降物采样装置；110-采样箱；112-第一箱主体；114-滤网；116-第一箱盖；118-收集器；120-缓存部；122-卸流阀；126-导流孔；128-接头；150-提取箱；152-第二箱主体；154-第二箱盖；156-集液瓶；158-截流件；160-导流管；162-液位管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1，图1所示为大气干湿沉降物采样装置100的结构示意图。本实施例提供一种大气干湿沉降物采样装置100，其主要可用于环境监测中对大气沉降物进行采集，便于工作人员对大气环境进行评估。

大气干湿沉降物采样装置100主要包括相互连接的采样箱110和提取箱150。采样箱110主要用于采集大气中的干湿沉降物，提取箱150主要用于储存从采样箱110内溢出的上清液。为了便于观察采样情况，采样箱110和提取箱150均可以采用透明材质制成。当然，根据采样情况的不同，也可以选用其他材质，例如塑料、陶瓷等。为了获得采样箱110内的上清液，可以采用各种方式，例如使提取箱150的水平面低于采样箱110的水平面，则当上清液到达采样箱110顶部(即采样箱110装满时)，上清液即可自动溢出到提取箱150内。当然，本实施例中采用了其他获得上清液的方式，后面将会详细描述。

采样箱110包括依次连接的第一箱主体112、滤网114和第一箱盖116。第一箱盖116可选地露出或遮挡滤网114，以打开或关闭第一箱主体112。图1中所示，第一箱盖116处于打开状态，此时滤网114露出，第一箱主体112也处于打开状态，该状态下第一箱主体112可以接收大气中的干湿沉降物。接收过程中，滤网114可以防止较大的树叶、树枝等不属于检测范围内物质掉落到第一箱主体112内，影响采样结果的准确性。在燃放烟花爆竹的节日、婚庆、丧事期间，需将第一箱盖116盖合，避免影响评估结果的准确性。燃放烟花爆竹结束后，再把第一箱盖116打开，继续接收干湿沉降物。滤网114与第一箱主体112可以采用可拆卸连接，采样结束需要取样时，可以取下滤网114，如图1所示，滤网114覆盖第一箱主体112的整个开口处。第一箱盖116与第一箱主体112可以是通过转动轴转动连接，也可以是卡接，本实施例不作具体限定。

第一箱主体112沿其高度方向上还设置有刻度尺(图1中未标出)。工作人员可以通过第一箱主体112内收集的沉降物在刻度尺上的读数迅速获知沉降物收集情况(获知当前沉降物采样体积)，以使工作人员做出相关处理，例如更换新的采样装置继续在同样位置处继续进行采样。当然，本实施例中由于第一箱主体112的高度事先根据检测地区的降雨量作了相应调节(一般南方地区试验时，将第一箱主体112的高度设置为60厘米左右，例如50-70厘米范围内；一般北方地区试验时，将第一箱主体112的高度设置为40厘米左右，例如30-50厘米范围内)，因此整个采样周期内均不需要更换采样装置，也无需担心沉降物溢出第一箱主体112而造成采样结果不准确。工作人员可以直接通过刻度尺上的读数读取采样箱110以及提取箱150内所有沉降物的总体积。当然，刻度尺上标记的一般为体积读数，工作人员需要事先测量好每个刻度线上对应高度的容积，并进行标注，制成特定的刻度尺，方便后期取样时直接读取体积，免去了后期单独测量沉降物总体积的步骤，提高取样效率。

请参照图2，图2所示为第一箱主体112与收集器118、缓存部120的连接结构示意图。第一箱主体112的底部设置有收集器118和缓存部120。收集器118通过缓存部120与第一箱主体112的底部相连。收集器118与缓存部120可拆卸连接(例如螺纹连接或者卡接)。缓存部120与第一箱主体112可以是一体成型，也可以是分体连接，例如熔接、粘接等。如图2所示，缓存部120的口径在沿第一箱主体112至收集器118的方向上具有逐渐缩小的趋势，同时缓存部120的大口径端的面积与第一箱主体112底部的面积相同，便于将沉降物中的沉淀物和悬浊液引流集中至收集器118中进行收集，减少工作人员从液体中提取固体沉降物的时间。缓存部120还设置有卸流阀122，当需要取下收集器118以取出沉淀物时，可以打开卸流阀122将收集器118上部的上清液排出。取下的收集器118盖上盖子后可以直接送往实验室进行测试。当然，排出的上清液可以用其他容器进行收集。如图2所示，缓存部120上也设置有刻度尺(图中未标出)，通过刻度尺上的读数也可以知晓收集器118上端位于缓存部120内的上清液体积。其他实施例中，也可以在收集器118与缓存部120的连接处设置一个可以控制两者是否连通的阀门，当需要取下收集器118，可以关闭该阀门，重新连上收集器118后，再打开该阀门。

请参照图3，图3所示为缓存部120的结构示意图。缓存部120与提取箱150相邻的一侧上开设有三个导流孔126，采样箱110内的上清液通过导流孔126溢流至提取箱150内。可以利用导流孔126使上清液自行流入到提取箱150内进行存储，待到工作人员需要取上清液时，可以直接取用，大大降低工作人员的劳动强度。如图2所示，导流孔126开设在缓存部120上靠近收集器118的底端，该位置与提取箱150底部等高(即处于同一水平高度)。即使采样箱110内由于蒸发出现液位下降，也可以保证提取箱150内的液位高度也同步下降，保证采样的准确性。

提取箱150包括第二箱主体152和第二箱盖154。第二箱主体152与第一箱主体112通过导流孔126相互连通。第二箱盖154可选地打开或关闭第二箱主体152。在采样过程中，第二箱盖154始终处于关闭状态，取样时，第二箱盖154处于打开状态，图1中，第二箱盖154处于打开状态。用户可以直接使用第二箱主体152进行上清液的收集，本实施例中，为了便于后续上清液的检测，减少工作人员的工作量，第二箱主体152内设置有集液瓶156。

本实施例中设置了3个集液瓶156，其他实施例中可以根据检测需求适当调整集液瓶156的数量，本实施例中，集液瓶156的数量与导流孔126的数量相同。集液瓶156底部与缓存部120的底端位于同一水平高度。集液瓶156一般直接采用500ml容量，便于后期直接送往实验室进行检测。一般可以对上清液进行三种方式的备样处理，集液瓶156采用塑料材质或玻璃，一瓶集液瓶156内可以加入硝酸10ml，该瓶集液瓶156用于检测溶液中的金属元素；一瓶集液瓶156内可以加入重铬酸钾5ml，该瓶集液瓶156用于检测溶液中的汞元素；一瓶集液瓶156作为清水样或副样。工作人员可以直接取出集液瓶156送往实验室进行测试，免去了分装上清液的工作，提高取样工作效率。另外，集液瓶156与第一箱主体112高度相同，以保证集液瓶156能够集满且液体不会溢出外流。

请参照图4，图4所示为集液瓶156与第一箱主体112的连接结构示意图。为了方便集液瓶156随时能够终止集液，集液瓶156设置有带截流件158的导流管160。导流孔126内配置有与导流管160匹配的接头128。如图4所示，集液瓶156上连接导流管160的位置位于集液瓶156底部；接头128的位置(即导流孔126的位置)处于缓存部120底端；集液瓶156上连接导流管160的位置和接头128的位置位于同一水平高度上。截流件158用于控制上清液能否通过导流管160进入集液瓶156。导流管160采用胶皮管，接头128的直径略大于导流管160的直径，使得导流管160可以紧紧套在接头128上。当需要取走集液瓶156时，可以将截流件158夹住导流管160，并将导流管160从接头128上拆下，直接将集液瓶156送往实验室检测。截流件158可以是常见的市售铁夹子，方便易得。取走集液瓶156后，接头128也可以单独使用截流件158夹住，以避免液体流出。

集液瓶156顶部还设置有液位管162，液位管162顶部与第一箱主体112顶部齐平，如图4所示。液位管162为中空管。液位管162可以与集液瓶156顶部可拆卸连接。液位管162的设置保证了采样箱110和提取箱150内液位的同步升高或降低，保证了采样的准确性。

需要说明的是，为了能够稳定采样，可以在采样箱110和提取箱150下方连接固定架(图中未示出)。固定架可以采用质量较大的材料制成，例如不锈钢。也可以在固定架底部设置地脚螺栓，提高采样装置的稳定性。采样箱110和提取箱150可以和固定架固定连接(例如高温熔接)，两个箱主体内集满沉降物后，将沉降物取出，两个箱主体即可继续进行采样。

大气干湿沉降物采样装置100的工作原理是：

将大气干湿沉降物采样装置100安装至指定采样地点，打开第一箱盖116，关闭第二箱盖154，第一箱主体112开始接收大气干湿沉降物，当第一箱主体112中的上清液高度超过导流孔126所在的高度时，上清液将溢流至第二箱主体152内。第二箱主体152内利用集液瓶156对上清液进行收集，便于工作人员直接将集液瓶156送检，减少工作人员处理上清液的工作量。

实施例2

本实施例提供一种大气干湿沉降物采样方法，采用前述大气干湿沉降物采样装置100进行采样，采样过程主要包括以下步骤：

首先，选择采样布设密度，对不同面积区域的环境质量进行评估时，需要布设的采样点的密度不同，一般可以根据以下选择标准确定采样布设密度：

按1:50000的比例尺对环境进行评估时，大气干湿沉降物样品布设密度为50～200个点/万km²；

按1:10000～1:2000的比例尺对环境进行评估时，大气干湿沉降物样品布设密度为1～10个点/10km²。

由于一般需要对较大面积的区域进行环境评估，由于人力、物力有限，无法将采样点在全区域内设置，因此可以按照上述比例尺选择布设点密度，评估人员可以根据布设点设置范围内的检测情况对全区域内的环境做出较为准确的评估。按照上述标准进行布设点的选择可以使环境评估结果更准确，对环境治理具有更好的指导、参考作用。其中，每个布设点可以安装至少二个大气干湿沉降物采样装置100进行采样，有助于提高每个布设点的采样准确性，进而提高整体环境检测、评估的准确性。本实施例由于采样装置的高度已实现根据试验地区的降雨量做了相应调整，不用担心沉降物过多溢出采样装置，因此本实施例中只安装了一个采样装置，也省去了工作人员更换设备的工作量。

但大气干湿沉降物接收点布设也应考虑评价区地形地貌(平原、丘陵、盆地、河谷地带等)、污染源分布、气候特征等情况，并注意以下事项：

大气干湿沉降物样品应布设在评价区主要农作物种植地块内或相近地区。样点布设时一般应避开道路扬尘、餐饮和工矿企业废气排放等明显影响地区；必要时单独布设样点对污染源附近进行控制；

在城镇近郊区大气污染严重或空气质量较差地区，大气干湿沉降物样点可适当加密；在城镇远郊区大气污染不严重或空气流通性好的地区，大气干湿沉降物样点可适当放稀。

为了提高采样结果的准确性，在安装大气干湿沉降物采样装置100之前，可以先对采样装置进行以下处理：

采样装置用盐酸(可以是体积浓度为10％的盐酸)浸泡20-30小时(本实施例中为24小时)后，再用纯水清洗。纯水包括蒸馏水、去离子水、高纯水或超纯水中的一种或多种。

清洗后的采样装置一般安装在距离地面10-15米处，如放置在屋顶平台上，采样口应距平台1-1.5米，以避免平台扬尘的影响，可借助固定架将采样装置撑起合适的高度。

工作人员可以在记录簿上记录好采样装置放置地点、放置数量和放置时间，便于集中管理采样进程。

需要注意的是，为了保障采样过程的顺利进行，寒冷季节时，应注意防止采样装置冻裂；夏季多雨季节时，应注意采样装置内积水情况，为防水满溢出，应及时更换采样装置(更换新的采样装置或者取出沉降物后继续进行采样)。

一般地，采样装置可选择长65、宽45cm的方形箱，北方地区，选择高40cm的方形采样箱110。南方地区，可选择高60cm的方形采样箱110。降雨量较大地区，需选容量更大的采样箱110，材质可为塑料、陶瓷玻璃等。

还需要注意的是，为了保证采样结果的准确性，在燃放烟花爆竹的节日、婚庆、丧事期间，需用第一箱盖116将第一箱主体112盖好。燃放烟花爆竹结束后，再打开第一箱盖116，第一箱主体112继续接收干湿沉降物。

由于不同季节干湿沉降物质的量和所含物质浓度不同，所以每个布设点的采样时间至少为1年。但也可以以较短的采样时间推算出较长周期内的采样情况，例如一般由于实际情况的限制，采样时间可以仅仅是4个月(一般至少为4个月)，这4个月沉降总量例如为W，则可以大致推测该地区一年的沉降总量为W*12/4。一般地区，干湿沉降接收周期为1年，其他实施例中，干湿沉降量较大的地区、污染严重地区或有条件地区，可按月或季度(一般30-90天)定期更换采样装置(或定期取走沉降物)，直至采样周期结束。

采样结束后(包括在采样周期结束后、采样中途回收沉降物或采样中途更换采样装置时)，对采样装置中采样所得沉降物进行处理，包括以下处理步骤：

(一)若采样装置中观察到大气干湿沉降物较少时，采用以下处理步骤：

首先测量采样箱110的采样口的面积。用淀帚把采样箱110内壁擦洗干净，将采样箱110内溶液和尘粒全部转入烧杯(例如可以是500ml的烧杯)中。

将采样所得所有沉降物加热浓缩至10-20毫升，浓缩过程中残留在容器壁上的固体颗粒和浓缩液一起转入至已恒重的坩埚内。加热坩埚至蒸干浓缩液，再将坩埚烘干至恒重。

例如，可以将烧杯放置在电热板上加热使液体蒸发，冷却后用水冲洗杯壁，并用淀帚把杯壁上的尘粒擦洗干净，将溶液和尘粒全部转移到已恒重的100ml瓷坩埚中。将瓷坩埚放在搪瓷盘里，在电热板上小心蒸发至干(溶液少时注意不要崩溅)，然后将瓷坩埚放入烘箱于65℃±5℃烘干，称量瓷坩埚至恒重，并按下式计算：

公式：

式中：

M——降尘总量，单位为g/cm²·N·d；

W_i——降尘、瓷坩埚和乙二醇水溶液蒸发至干，并在65℃±5℃恒重后的重量，单位为g；

W_o——在65℃±5℃烘干的瓷坩埚重量，单位为g；

W_c——与采样操作等量的乙二醇水溶液蒸发至干，并在65℃±5℃恒重后的重量，单位为g；

S——采样箱110的采样口面积，单位为cm²；

n——采样天数，(准确到0.1d)；

N——计量天数(即采样周期，计量单位为月，N＝30；计量单位为年，N＝365)。

本申请中所描述的恒重并不限定为重量完全恒定不变，也可以是两次称量重量差在一定范围内，例如两次称量的重量差小于或等于0.5毫克，也可以理解为恒重。

(二)若采样装置中观察到大气干湿沉降物较多时，采用以下处理步骤：

(1)若干湿沉降物可以澄清时，采用以下处理步骤：

此时提取箱150中的上清液即为符合试验要求的上清液(当然，若采样量较少，提取箱150内也可能没有上清液)。采样箱110可以继续放置(约2-3天)使上部溶液澄清。提取箱150内的上清液和采样箱110内的上清液的总体积可以直接从刻度线上读取。集液瓶156中的上清液直接送检，采样箱110内的上清液在读取体积后直接从卸流阀122排掉。将采样箱110内剩余的沉淀物和悬浊液转移至实验容器中(本实施例中可以是收集器118)，并测量沉淀物和悬浊液的总体积和总重量。

集液瓶156送检操作可以如下：一个集液瓶156内加入1:1硝酸(保护剂)5ml，用于检测溶液中金属元素。另一个集液瓶156中加入浓硝酸25ml和5％vol重铬酸钾(保护剂)溶液5ml，用于检测溶液中汞元素。余下的集液瓶156中的上清液，用于测定固形物和钙、硒等元素或作为副样，将准备好的样品密封送至实验室。需要说明的是，上述保护剂的添加量都是以500ml的上清液体积计量的，若上清液体积不同，可以根据上述添加比例调整保护剂的添加量。

将剩余的沉淀物和悬浊液转移至合适的容器中，密封送至实验室。可以是直接将收集器118送至实验室中。将沉淀物和悬浊液过滤后所得滤饼风干或烘干至恒重。并记录过滤所得滤液的体积。还可以对滤液按照前述(一)中的步骤进行浓缩干燥处理，获得滤液中的固体质量。

因此，沉降物中固体的总质量为前述(1)步骤中所得所有固体颗粒质量之和(包括溶液中的固体和滤饼中的固体)。沉降物中某金属元素的质量为前述(1)步骤中溶液中的某金属质量和滤饼中的某金属质量之和。因此，可以计算得到某金属元素在沉降物固体颗粒中的质量百分数，并可据此推算出单位面积或一定评估面积内的总固体降尘量以及金属或某元素的沉降通量。

(2)若干湿沉降物无法澄清时，采用以下处理步骤：

采样箱110和提取箱150中的所有物质全部用0.45μm的聚酯纤维滤膜全部过滤，并测定清液(即滤液)的总体积或重量，滤液的处理同(1)中上清液的处理步骤；

滤网114上部物质过滤完成后，需将滤膜阴干至半干燥状态，带上一次性聚乙烯手套拆叠滤膜，并将滤膜边部折叠，以避免悬浮物脱落，每一张滤膜装一个塑料袋，塑料袋编号，一起放入纸袋中编号送实验室。要求每批送测样品中，留两张空白滤膜作空白分析用。

实验室收到样品后，应将滤膜和悬浮物移至已恒重的(65℃±2℃)称量瓶中，于烘箱中在65℃条件下烘干并称重，记录悬浮物重量。反复烘干、冷却、称量，直至两次称量的重量差≤0.5mg。

后期对沉降物的各种计算可以参照(1)中的计算方式。

工作人员可以根据实际采样情况，从上述不同的处理步骤中选取合适的处理步骤。根据具体环境情况参考本实施例提供的采样方法，可以提高环境评估的准确性，评估结果具有更大的指导意义和参考价值。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大气干湿沉降物采样装置，其特征在于，包括相互连接的采样箱和提取箱，所述提取箱用于储存从所述采样箱内溢出的上清液，所述采样箱与所述提取箱底部等高位置处设有导流孔，所述导流孔用于将所述上清液导流至所述提取箱内。

2.根据权利要求1所述的大气干湿沉降物采样装置，其特征在于，所述采样箱包括依次连接的第一箱主体、滤网和第一箱盖，所述第一箱盖可选地露出或遮挡所述滤网，以打开或关闭所述第一箱主体，所述第一箱主体沿其高度方向上还设置有刻度尺；所述提取箱包括第二箱主体和第二箱盖，所述第二箱主体与所述第一箱主体通过所述导流孔相互连通，所述第二箱盖可选地打开或关闭所述第二箱主体。

3.根据权利要求2所述的大气干湿沉降物采样装置，其特征在于，所述第一箱主体的底部设置有收集器和缓存部，所述收集器通过所述缓存部与所述第一箱主体相连，所述收集器与所述缓存部可拆卸连接，所述缓存部设置有卸流阀，所述导流孔开设于所述缓存部上靠近所述收集器的底端，所述缓存部也设置有所述刻度尺。

4.根据权利要求3所述的大气干湿沉降物采样装置，其特征在于，所述第二箱主体包括集液瓶，所述集液瓶与所述第一箱主体高度相同，所述集液瓶设置有带截流件的导流管，所述导流管连接于所述集液瓶底部，所述导流孔内配置有与所述导流管匹配的接头，所述截流件用于控制所述上清液能否通过所述导流管进入所述集液瓶，所述集液瓶底部与所述缓存部底端位于同一水平高度。

5.一种大气干湿沉降物采样方法，其特征在于，使用如权利要求1-4任一项所述的大气干湿沉降物采样装置进行采样，包括以下步骤：

选择采样布设密度，每个布设点安装所述大气干湿沉降物采样装置进行采样，

所述采样布设密度的选择标准包括：

按1:50000的比例尺对环境进行评估时，大气干湿沉降物样品布设密度为50～200个点/万km²；

按1:10000～1:2000的比例尺对环境进行评估时，大气干湿沉降物样品布设密度为1～10个点/10km²。

6.根据权利要求5所述的大气干湿沉降物采样方法，其特征在于，布设所述大气干湿沉降物采样装置之前，还包括以下步骤：

所述采样装置用盐酸浸泡20-30小时后，再用纯水清洗，所述纯水包括蒸馏水、去离子水、高纯水或超纯水中的一种或多种；

清洗后的所述采样装置安装在距离地面10-15米处。

7.根据权利要求5所述的大气干湿沉降物采样方法，其特征在于，

每个所述布设点的采样时间至少为4个月。

8.根据权利要求5所述的大气干湿沉降物采样方法，其特征在于，采样结束后，对所述采样装置中采样所得沉降物进行处理，包括以下处理步骤：

将采样所得所有沉降物加热浓缩至10-20毫升，浓缩过程中残留在容器壁上的固体颗粒和浓缩液一起转入至已恒重的坩埚内，加热所述坩埚至蒸干所述浓缩液，再将所述坩埚烘干至恒重。

9.根据权利要求5所述的大气干湿沉降物采样方法，其特征在于，采样结束后，对所述采样装置中采样所得沉降物进行处理，包括以下处理步骤：

将所述提取箱和所述采样箱继续静置2-4天，并测得所述上清液的总体积或总重量，将所述采样箱内剩余的沉淀物和悬浊液转移至实验容器中，并测量所述沉淀物和所述悬浊液的总体积和总重量；测量所述上清液中的固形物，将所述沉淀物和所述悬浊液过滤后所得滤饼风干或烘干至恒重。

10.根据权利要求5所述的大气干湿沉降物采样方法，其特征在于，采样结束后，对所述采样装置中采样所得沉降物进行处理，包括以下处理步骤：

将采样所得所有沉降物进行过滤，测定过滤后所得滤液的总体积或总重量，对所述滤液中的固形物和/或金属元素进行检测，测定过滤后所得滤饼的干重。