可吸入塵（飄塵，IP）的測(cè)定

粒徑小于10μm的顆粒物稱為飄塵。測(cè)定飄塵的方法有重量法、壓電晶體振蕩法、β射線吸收法及光散射法等。

（一）重量法

根據(jù)采樣流量不同，分為大流量采樣重量法和小流量采樣重量法。

大流量法使用帶有10μm以上顆粒物切割器的大流量采樣器采樣（見本章**節(jié)）。使一定體積的大氣通過采樣器，先將粒徑大于10μm的顆粒物分離出去，小于10μm的顆粒物被收集在預(yù)先恒重的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積，即可計(jì)算出飄塵的濃度。使用時(shí)，應(yīng)注意定期清掃切割器內(nèi)的顆粒物；采樣時(shí)必須將采樣頭及入口各部件旋緊，以免空氣從旁側(cè)進(jìn)入采樣器造成測(cè)定誤差。

小流量法使用小流量采樣器，如我國(guó)推薦使用13L/min。使一定體積的空氣通過具有分離和捕集裝置的采樣器，首先將粒徑大于10μm的顆粒物阻留在撞擊檔板的入口檔板內(nèi)，飄塵則通過入口檔板被捕集在預(yù)先恒重的玻璃纖維濾膜上，根據(jù)采樣前后的濾膜重量及采樣體積計(jì)算飄塵的濃度。濾膜還可供進(jìn)行化學(xué)組分分析。采樣器流量計(jì)一般用皂膜流量計(jì)校準(zhǔn)，其他同大流量法。

（二）壓電晶體振蕩法

這種方法以石英諧振器為測(cè)定飄塵的傳感器，其工作原理示于圖3－50（圖略）。氣樣經(jīng)粒子切割器剔除粒徑大于10μm的顆粒物，小于10μm的飄塵進(jìn)入測(cè)量氣室。測(cè)量氣室內(nèi)有高壓放電針、石英諧振器及電極構(gòu)成的靜電采樣器，氣樣中的飄塵因高壓電暈放電作用而帶上負(fù)電荷，繼之在帶正電的石英諧振器電極表面放電并沉積，除塵后的氣樣流經(jīng)參比室內(nèi)的石英諧振器排出。因參比石英諧振器沒有集塵作用，當(dāng)沒有氣樣進(jìn)入儀器時(shí)，兩諧振器固有振蕩頻率相同（f_Ⅰ=f_Ⅱ），其差值△f=f_Ⅰ-f_Ⅱ=0，無信號(hào)送入電子處理系統(tǒng)，數(shù)顯屏幕上顯示零。當(dāng)有氣樣進(jìn)入儀器時(shí)，則測(cè)量石英諧振器因集塵而質(zhì)量增加，使其振蕩頻率（f_Ⅰ）降低，兩振蕩器頻率之差（△f）經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成飄塵濃度并在數(shù)顯屏幕上顯示。測(cè)量石英諧振器集塵越多，振蕩頻率（f_Ⅰ）降低也越多，二者具有線性關(guān)系，即

△f=K·△M

式中：K——由石英晶體特性和溫度等因素決定的常數(shù)；

△M——測(cè)量石英晶體質(zhì)量增值，即采集的飄塵質(zhì)量（mg）。

設(shè)大氣中飄塵濃度為c（mg/m³），采樣流量為Q（m³/min），采樣時(shí)間為t（min），則：

△M=c·Q·t

代入上式得：

因?qū)嶋H測(cè)量時(shí)Q、t值均已固定，故可改寫為：

c=A·△f

可見，通過測(cè)量采樣后兩石英諧振器頻率之差（△f），即可得知飄塵濃度。當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)飄塵濃度氣樣校正儀器后，即可在顯示屏幕上直接顯示被測(cè)氣樣的飄塵濃度。

為保證測(cè)量準(zhǔn)確度，應(yīng)定期清洗石英諧振器，已有采用程序控制自動(dòng)清洗的連續(xù)自動(dòng)石英晶體測(cè)塵儀。

（三）β射線吸收法

該測(cè)量方法的原理基于：將β射線通過特定物質(zhì)后，其強(qiáng)度衰減程度與所透過的物質(zhì)質(zhì)量有關(guān)，而與物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。β射線飄塵測(cè)定儀的工作原理如圖3－51（圖略）所示。它是通過測(cè)定清潔濾帶（未采塵）和采塵濾帶（已采塵）對(duì)β射線吸收程度的差異未測(cè)定采塵量的。因采集含塵大氣的體積是已知的，故可得知大氣中含塵濃度。

設(shè)同強(qiáng)度的β射線分別穿過清潔濾帶和采塵濾帶后的強(qiáng)度為N₀（計(jì)數(shù)）和N（計(jì)數(shù)），則二者關(guān)系為：

式中：K——質(zhì)量吸收系數(shù)（cm²/mg）；

△m——濾帶單位面積上塵的質(zhì)量（mg/cm²）。

上式經(jīng)變換可寫成如下形式：

設(shè)濾帶采塵部分的面積為S，采氣體積為V，則大氣中含塵濃度（c）為：

上式說明當(dāng)儀器工作條件選定后，氣樣含塵濃度只決定于β射線穿過清潔濾帶和采塵濾帶后的兩次計(jì)數(shù)值。

β射線源可用¹⁴C、⁶⁰Co等；檢測(cè)器采用計(jì)數(shù)管，對(duì)放射性脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，反映β射線的強(qiáng)度。

為研究飄塵的物理化學(xué)性質(zhì)、形成機(jī)理及飄塵粒徑對(duì)人體健康危害的關(guān)系，需要測(cè)定飄塵粒徑分布。粒徑分布有兩種表示方法，一種是不同粒徑的數(shù)目分布，另一種是不同粒徑的重量濃度分布。前者用光散射式粒子計(jì)數(shù)器測(cè)定，后者用根據(jù)撞擊捕集原理制成的采樣器分級(jí)捕集不同粒徑范圍的顆粒物，再用重量法測(cè)定。這種方法設(shè)備較簡(jiǎn)單，應(yīng)用比較廣泛，所用采樣器稱多級(jí)噴射撞擊式或安德森采樣器（見本章**節(jié)）。