大气颗粒物( PM) 是指分散在空气中的空气动力学当量直径( dp ) 为 0. 001 ～ 100 μm 的固体或液体微粒［1-2］。大气颗粒物通过呼吸进入到人体，对人体造成严重的影响和危害［2-4］。特别是dp≤2. 5 μm 的细颗粒物( PM2. 5 ) 可沉积于小气道与肺泡中，直接或间接地危害人体健康根据研究目的不同，颗粒物的采集手段可以简［5］。因此，大气颗粒物已成为环境监测的重点指标之一。单分为 2 种: 一种是用于实时监测的采样手段，另一种则是属于非实时监测的采样手段。大气颗粒物的实时监测可及时地提供颗粒物浓度、粒径以及某些化学成分的信息［6］。但这些仪器价格昂贵，而且很难提供颗粒物的全面理化性质信息。大气颗粒物的非实时性碰撞、截留、重力沉降、静电吸引、热力或扩散等原理将颗粒物从环境空气中分离出来，并收集在滤监测的采样手段一般是通过膜上［7-8］。这些方法简单易行、技术灵活、设备经济，且所采得的样品可用多种手段进行化学成分的惯分布综合分析。因此，膜采样法具有不可替代性。以美国为首的发达国家，相继开发出了一些大气颗粒物非实时监测采样技术设备，并集的分析技术。目前国内相对缺少中低流量颗粒物采样器，特别是双通道或多通道采样器。双通道或多通道采样器不仅可以分别控制每个通道的采样流量，收集用于不同分析目的的采样量，而且每个成了一些相关通道可选用不同采样膜，用于不同组的采样误差，方便数据的相关分析。因此，研制体积较小、机动性强、稳定性好的大气颗粒物双通道分的分析。同时，双通道或多通道采样器十分必要。尽管国内已经有一些课题组或企业研制了采样器［9-12］，但仍不能完全满或多通道采样器足现阶段监测和科研需求。因此，中国科学院大学联合有关单位自主开发了双通道大气颗粒物采样会减少因不同仪器造大气颗粒物采样器的原理如图 1 所示。在真空泵的作用下，环境空气经由粒径切割器进入采成器，可实现大气总悬浮颗粒物( TSP) 、可吸样器，后被分成 2 个通道，再经过滤膜、流量传感器、比例阀，最后由泵排出。粒径切割器是根据重力沉降、离心分离或冲击分离等原理分选粒径的装置，即较大粒径的颗粒物被切割器分离去除，而所需粒径的颗粒物可透过切割器被滤膜收集得到大气颗粒物样品。选用不同的粒径切割器( 美国环保局认证的标准粒径切割器) ，可分别收，即入颗粒集大气性，通常为了保证采如图 2 所示，控制单元的设计主要包括控制系统( 单片机) 、人机交互系统( 键盘和显示屏) 、流量控制单元和各种传感器。控制系统为自行设计开发的单片机，可以实现传感器数据采集、采样器运行参数设定、流量控制以及数据等功能。不仅如此，控制系统还通过控制继电器，可定时或手动开关真空泵，达到智能采样。流量控制单元由流量控制板、比例阀和流量传感器组成，用以设定和精确控制采样流量。读写和存储集样品具有代表性，采样时间 TSP、PM2.5粒计、加工的，不同的粒径切割器都有相对应的额定采样流量( 一般都为体积流量) ，因而其分离性能径切割器一般都是根据空气动力学原理设为保证采样过程中流量的稳定，该采样器由控制系统和流量控制单元来精确控制每个通道的体积流量，具体实现方法: 控制系统对每个通道的体积流量值进行预设，并把预设信号指令传送给流量控制板，流量控制板同时收到流量传感器传回的每个通道的实测体积流量信号，当信号不一致时，流量控制板会进行自动调节比例阀的大小，直到流量传感器实测体积流量值与预设流量值相当。在实际采样中，随着采样时间的推进，每个通道都会因采样膜的阻力增大而导致体积流量减小，而流量传感器、比例阀和流量控制板组成的闭合回路系统，可实时校正因采样膜阻力改变所引观测结果的比对，其中 02-A 是自制采样器编号为02 的 A 通道样品测量结果( A 通道流量设定值为28 L /min) ，03-A 和 03-B 分别是自制采样器编号为 03 的 A、B 通道样品测量结果( A、B 通道流量设定值均为 21 L /min) 。在同一采样点对 2 台自制采集器进行了平行对比实验。图 3 是采用 2 台自制采样器( A 和 B)观测 PM2. 5的结果。由图 3 可知 2 台自制采样器测定大气 PM2. 5 质量浓度( μg /m3 ) 的函数关系式为 y = 1. 069 3x( r = 0. 999 2) ，结果表明 2 台自制采样器具有很高的一致性和稳定性。观测结果的比对，其中 02-A 是自制采样器编号为02 的 A 通道样品测量结果( A 通道流量设定值为28 L /min) ，03-A 和 03-B 分别是自制采样器编号为 03 的 A、B 通道样品测量结果( A、B 通道流量设定值均为 21 L /min) 。在 2011 年深圳世界大学生运动会( 简称大运会) 期间( 8 月 12—23 日) 和大运会后( 8 月 24 日至 9 月 4 日) 利用自制的采样器进行了为期 24 d野外观测。共 2 个采样点，一个位于南山区北京大学深圳研究生院( 环境能源楼 4 楼顶，简称北大) ，另一个位于龙岗区大运会田径场馆东约 500 m 的 31 层楼顶( 简称龙岗) 。2 个采样点相距约45 km，每个采样点安置自制采样器 2 台，得到了3 组 PM2. 5质量浓度的数据( 均选用 UＲG 公司生产的 PM2. 5切割头，进样口额定体积流量值为 42 L /min) 。样品的采集滤膜使用 Waterman 公司生产的直径为 47 mm 的聚四氟乙烯滤膜，样品采集前后放置在温度( 20 ± 1) ℃ 和相对湿度 40% ± 5% 的恒温恒湿间 24 h，然后使用天平( 10 － 5 g) 精确称量，依次称量 3 次，取平均值，得到膜在采样前后的质量，从而获得大气 PM2. 5 样品的采集质量。大运会期间和大运会后 PM2. 5 的质量浓度( n = 3) 见图 5。