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第三章

空氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)空氣污染基本知識(shí)第二節(jié)空氣污染監(jiān)測(cè)方案的制定第三節(jié)空氣樣品的采集方法和采樣儀器第四節(jié)氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測(cè)定第五節(jié)顆粒物的測(cè)定第六節(jié)降水監(jiān)測(cè)第七節(jié)污染源監(jiān)測(cè)第八節(jié)標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制第三章

空氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)空氣污染基本知識(shí)1一、大氣、空氣和空氣污染大氣:包圍在地球周圍的氣體,其厚度達(dá)1000-1400km。在地球形成的漫長(zhǎng)的曲折的演化過(guò)程中大氣的結(jié)構(gòu)和成分也發(fā)生了很大的變化??諝猓簩?duì)人類及生物生存起重要作用的是近地面約10km內(nèi)的氣體層(對(duì)流層),占大氣總質(zhì)量的95%左右。一般來(lái)說(shuō),其范圍比大氣范圍要小得多,且多指供人類呼吸用的室內(nèi)的空氣質(zhì)量。在環(huán)境污染領(lǐng)域,二者一般不予區(qū)分。清潔干燥的空氣主要組分是氮78.6%,氧20.95%,氬0.93%。這三種氣體的體積和約占總體積的99.94%。一、大氣、空氣和空氣污染大氣:包圍在地球周圍的氣體,其厚度達(dá)2對(duì)人類有影響的:距地面10km地球半徑大氣厚度氮78.06%氧20.95%氬0.93%其他氣體<0.1%有害物質(zhì):煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔锏葘?duì)人類有影響的:距地面10km地球半徑大氣厚度氮78.06%31.大氣的組成:大氣的組成極為復(fù)雜,自然狀態(tài)下的大氣由干潔空氣,水氣,懸浮微粒(氣溶膠)組成。按照各組分在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)短一般分為三大類:

永久氣體:氮?dú)饧岸栊詺怏w大氣的組成可變組分:CO2,CH4,H2,N2O,O3,O2

強(qiáng)可變組分:H2O,CO,NOX,NH3,SO2,H2S,HC,顆粒物由上述可知大氣組分很多,但主要組分是N2,O2,Ar,CO2這四種氣體占大氣總質(zhì)量的99.99%以上。1.大氣的組成:大氣的組成極為復(fù)雜,自然狀態(tài)下的大氣由干潔空42.大氣圈的結(jié)構(gòu):為了方便研究大氣圈的結(jié)構(gòu),在界氣象組織規(guī)定,按大氣溫度在垂直地面(下墊面)方向上的分布情況,將大氣圈分為五層:對(duì)流層:從地面起0-18km

平流層:從地面起18-55km

大氣圈結(jié)構(gòu)中間層:從地面起55-85km

暖層(電離層):從地面起85-800km

散逸層:從地面起>800km與地球生物圈關(guān)系密切的是對(duì)流層和平流層。對(duì)流層緊貼地球表面,由于地球的引力作用,和大氣的壓縮性使得大氣質(zhì)量的50%集中在離地面5.5km以下,75%集中在10km以下,90%集中在30km以下。2.大氣圈的結(jié)構(gòu):為了方便研究大氣圈的結(jié)構(gòu),在界氣象組織規(guī)定53.對(duì)流層的主要特點(diǎn)(1)、溫度隨高度降低,每升高100m降0.65度,但當(dāng)出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象時(shí)情況相反。逆溫層大氣穩(wěn)定,阻礙氣溫垂直運(yùn)動(dòng),極易造成大氣污染如倫敦,多諾拉,落杉磯煙霧事件。(2)、大氣有強(qiáng)烈的對(duì)流和湍流運(yùn)動(dòng)。由于3/4的大氣質(zhì)量很幾乎全部的水氣都集中在對(duì)流層,所以主要的、天氣現(xiàn)象和化學(xué)污染物的產(chǎn)生和變化都發(fā)生在這一層。(3)、對(duì)流層的厚度隨緯度和季節(jié)變化,且溫度和溫度的水平分布不均勻。

近地層:從地面起0-100m

邊界(摩擦)層:0.1-2km對(duì)流層自由層:2-18km

3.對(duì)流層的主要特點(diǎn)64.平流層特點(diǎn):溫度先是隨溫度的升高而不變從30-35km起溫度急劇升高,因?yàn)檫@里集中著大量的臭氧層,它的強(qiáng)烈光化學(xué)變化使溫度急劇升高。臭氧層與地球的生物圈息息相關(guān)??諝馕廴?atmospherepollution):大氣中有害物質(zhì)濃度超過(guò)環(huán)境所能允許的極限并持續(xù)一定時(shí)間后,會(huì)改變大氣特別是空氣的正常組成,破壞自然的物理、化學(xué)和生態(tài)平衡體系,從而危害人們的生活、工作和健康,損害自然資源及財(cái)產(chǎn)、器物等,這種情況稱為空氣污染。4.平流層特點(diǎn):溫度先是隨溫度的升高而不變從30-35km起7第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件8第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件9第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件10第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件11二、空氣污染的危害(1)、對(duì)人的危害

a.急性危害b.慢性危害c.放射性慢性危害-癌變,遺傳變異(2)、對(duì)動(dòng)植物的危害

(3)、對(duì)材料的損壞(4)、對(duì)大氣的影響二、空氣污染的危害(1)、對(duì)人的危害12三、空氣污染源三、空氣污染源13第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件14第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件15室內(nèi)空氣污染來(lái)源有:化學(xué)建材和裝飾材料中的油漆;膠合板、內(nèi)墻涂料、刨花板中含有的揮發(fā)性的有機(jī)物,如甲醛、苯、甲苯、氯仿等有毒物質(zhì);大理石、地磚、瓷磚中的放射性物質(zhì)的排放(氡氣及其子體);烹飪、吸煙等室內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的油、煙污染物質(zhì);人群密集且通風(fēng)不良的封閉室內(nèi)CO2過(guò)高;空氣中的霉菌、真菌和病毒等。室內(nèi)空氣污染源室內(nèi)空氣污染來(lái)源有:化學(xué)建材和裝飾材料中的油漆;膠合板、內(nèi)墻161.室內(nèi)空氣污染的分類(1)化學(xué)性污染:如甲醛、總揮發(fā)有機(jī)物(TVOC)、O3、NH3、CO、CO2、SO2、NO2等;(2)物理性污染:溫度、相對(duì)濕度、通風(fēng)率、新風(fēng)量;PM10、電磁輻射等;(3)生物性污染:霉菌、真菌、細(xì)菌、病毒等;(4)放射性污染:氡氣及其子體。2.室內(nèi)空氣的質(zhì)量表征(1)有毒、有害污染因子指標(biāo):在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了最高允許量。(2)舒適性指標(biāo):包括室內(nèi)溫度、濕度、大氣壓、新風(fēng)量等,它屬主觀性指標(biāo),與季節(jié)(夏季和冬季室內(nèi)溫度控制不一樣)、人群生活習(xí)慣等有關(guān)。1.室內(nèi)空氣污染的分類17四、空氣中的污染物及其存在狀態(tài)四、空氣中的污染物及其存在狀態(tài)18一次污染物常見(jiàn)的有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、碳?xì)浠衔?、顆粒性物質(zhì)等。二次污染物(secondarypollutant)常見(jiàn)的有:硫酸鹽、硝酸鹽、臭氧、醛類、過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)等。一次污染物常見(jiàn)的有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、碳?xì)浠衔铩?9大氣中的污染物質(zhì)的存在狀態(tài)是由其自身的理化性質(zhì)及形成過(guò)程決定的,氣象條件也起一定的作用。一般將它們分為分子狀態(tài)污染物、粒子狀態(tài)污染物兩類。1、分子狀污染物沸點(diǎn)低,氣體分子形式存在,并以分子狀態(tài)進(jìn)入大氣,或者常溫下液體,但揮發(fā)性強(qiáng),受熱時(shí)易以蒸汽進(jìn)入大氣中。如:SO2,CO,NO2,HCN,苯,汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。根據(jù)化學(xué)形態(tài),可將其分為五類:a.含硫化合物:SO2、H2S;SO3、硫酸、硫酸鹽;b.含氮化合物:NO、NO2、NH3;硝酸、硝酸鹽;c.碳?xì)浠衔铮篊1-C5化合物;醛、酮、PAN;d.碳氧化合物:CO、CO2;e.鹵素化合物:HF、HCl。大氣中的污染物質(zhì)的存在狀態(tài)是由其自身的理化性質(zhì)及形成過(guò)程決定202、粒子狀態(tài)污染物:即顆粒物(particle),是分散在大氣中的微小液體和固體顆粒,粒徑多在0.01-100μm之間,是一個(gè)復(fù)雜的非均勻體系。通常根據(jù)顆粒物在重力作用下的沉降特性將其分為降塵和飄塵。降塵:粒徑大于10μm的顆粒,如水泥粉塵、金屬粉塵、飛塵等一般顆粒大,比重也大,在重力作用下,易沉降,危害范圍較小。飄塵:粒徑小于10μm的粒子,粒徑小,比重也小,可長(zhǎng)期漂浮在大氣中,具有膠體性質(zhì),又稱氣溶膠(aerosol)。易隨呼吸進(jìn)入人體,危害健康,因此也稱可吸入顆粒物(IP或PM10)。通常所說(shuō)的煙(Smoke)(粒徑一般在0.01-1μm之間)、霧(Fog)(粒徑小于10μm)、灰塵(Dust)均是用來(lái)描述飄塵存在形式的??倯腋☆w粒物(TSP):是粒徑小于100μm的顆粒物的總稱。2、粒子狀態(tài)污染物:21五、空氣污染物的時(shí)空分布特點(diǎn)(1)、大氣污染值隨時(shí)間而變化。污染物的濃度和排放規(guī)律隨(氣象條件)季節(jié)和時(shí)間的不同而變化。(2)、大氣污染隨空間而變化。如一個(gè)點(diǎn)源(如煙囪)排放的污染物因受氣象(排放)規(guī)律的影響,在源周圍不同地點(diǎn)其空間濃度差別很大。

五、空氣污染物的時(shí)空分布特點(diǎn)(1)、大氣污染值隨時(shí)間而變化。22六、空氣中污染物的濃度表示方法(一)單位體積質(zhì)量濃度單位體積質(zhì)量濃度是指單位體積空氣中所含污染物的質(zhì)量數(shù),常用mg/m3或μg/m3表示。這種表示方法對(duì)任何狀態(tài)的污染物都適用。(二)體積比濃度體積比濃度劃指100萬(wàn)體積空氣中含污染氣體或蒸氣的體積數(shù),常用mL/m3和μL/m3表示。顯然這種表示方法僅適用于氣態(tài)或蒸氣物質(zhì),它不受空氣溫度和壓力變化的影響。六、空氣中污染物的濃度表示方法(一)單位體積質(zhì)量濃度23一、監(jiān)測(cè)目的1.通過(guò)對(duì)大氣環(huán)境中主要污染物質(zhì)進(jìn)行定期或連續(xù)地監(jiān)測(cè),判斷大氣質(zhì)量是否符合國(guó)家制訂的大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并為編寫(xiě)大氣環(huán)境質(zhì)量狀況評(píng)價(jià)報(bào)告提供數(shù)據(jù)。2.為研究大氣質(zhì)量的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì),開(kāi)展大氣污染的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作提供依據(jù)。3.為政府部門執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī),開(kāi)展環(huán)境質(zhì)量管理,環(huán)境科學(xué)研究及修訂大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)。一、監(jiān)測(cè)目的24二、有關(guān)資料的收集(一)污染源分布及排放情況(二)氣象資料(三)地形資料(四)土地利用和功能分區(qū)情況(五)人口分布及人群健康情況(六)監(jiān)測(cè)區(qū)域以往的大氣監(jiān)測(cè)資料:供參考。二、有關(guān)資料的收集25三、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目類別必測(cè)項(xiàng)目按地方情況增加的必測(cè)項(xiàng)目選測(cè)項(xiàng)目空氣污染物監(jiān)測(cè)TSP、SO2、NO2(或NOx)、硫酸鹽化速率、灰塵自然降塵量CO、總氧化劑、總烴、PM10、F2、HF、B(a)P、Pb、H2S、光化學(xué)氧化劑CS2、Cl2、氯化氫、硫酸霧、HCN、NH3、Hg、Be、鉻酸霧、氟化物、非甲烷烴、芳香烴、苯乙烯、酚、甲醛、甲基對(duì)硫磷、異氰酸甲酯等空氣降水監(jiān)測(cè)pH值、電導(dǎo)率K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-三、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目類別必測(cè)項(xiàng)目按地方情況增加的必測(cè)項(xiàng)目選測(cè)項(xiàng)目空氣26四、監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)(一)布設(shè)采樣點(diǎn)的原則和要求

四、監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)(一)布設(shè)采樣點(diǎn)的原則和要求27(二)采樣點(diǎn)的數(shù)目(二)采樣點(diǎn)的數(shù)目28(三)布點(diǎn)方法1、功能區(qū)布點(diǎn)法

適用于區(qū)域性常規(guī)監(jiān)測(cè)。方法是:先將區(qū)域按工業(yè)區(qū)﹑居民區(qū)﹑商業(yè)區(qū)﹑交通樞紐區(qū)﹑文教﹑公園區(qū)劃分成若干“功能區(qū)”,再按工業(yè)污染區(qū)﹑人口密集區(qū)﹑下風(fēng)向多布點(diǎn),其它功能區(qū),上風(fēng)向少布點(diǎn)原則進(jìn)行布點(diǎn)。2、網(wǎng)格布點(diǎn)法適合于多個(gè)污染源,且分布較均勻的區(qū)域。方法是:在地圖上先將監(jiān)測(cè)區(qū)域按1×或2×km2劃分成方格,方格的中心或縱橫線交點(diǎn)即為測(cè)點(diǎn)。說(shuō)明:下風(fēng)向的采樣點(diǎn)總數(shù)為60﹪。(三)布點(diǎn)方法1、功能區(qū)布點(diǎn)法293、同心圓布點(diǎn)法適合于污染源群且重大污染源集中的情況。4、扇形布點(diǎn)法說(shuō)明:先找出污染源中心,在區(qū)域圖上以此為圓心,按污染源實(shí)際情況,畫(huà)出若干同心圓。以與射線交點(diǎn)為測(cè)點(diǎn)。點(diǎn)源適合于弧形源(高架點(diǎn)源)的情況。且主導(dǎo)風(fēng)向明顯的地區(qū)。上風(fēng)向應(yīng)設(shè)對(duì)照點(diǎn)。

說(shuō)明:a.扇形夾角多為45°亦可60°但一定<90°b.相鄰點(diǎn)間夾角:10-20°c.圖中弧形不宜等距離間分,最大濃度出現(xiàn)最大值后,指數(shù)規(guī)律遞減。3、同心圓布點(diǎn)法說(shuō)明:先找出污染源中心,在區(qū)域圖上以此為圓心30五.采樣時(shí)間和頻率采樣時(shí)間--又叫采樣時(shí)段。即每次采樣從開(kāi)始到結(jié)束所用的時(shí)間。采樣頻率--指一定時(shí)間范圍內(nèi)的采樣次數(shù)。采樣頻率設(shè)置原則:必須結(jié)合氣象條件變化,使之能包括氣樣的高、中、低濃度出現(xiàn)的時(shí)間。日平均濃度:每隔2—4h采樣測(cè)定一次。

一般原則是月平均濃度:隔日按日平均濃度頻率采樣測(cè)定。年平均濃度:1次/月,3—5d/次,每天按日均濃度頻率。五.采樣時(shí)間和頻率采樣時(shí)間--又叫采樣時(shí)段。即每次采樣從開(kāi)始31六、采樣方法和儀器

根據(jù)大氣污染物的存在狀態(tài)、濃度、物理化學(xué)性質(zhì)及監(jiān)測(cè)方法的不同,要求選用不同的采樣方法和儀器。

七、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證

在大氣污染監(jiān)測(cè)中,目前應(yīng)用最多的方法是分光光度法和氣相色譜法。為獲得準(zhǔn)確和具有可比性的監(jiān)測(cè)結(jié)果,監(jiān)測(cè)方法應(yīng)盡量統(tǒng)一和規(guī)范化。我國(guó)根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)推薦的方法,結(jié)合自己的國(guó)情,于1990年出版了《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)方法》一書(shū),提出了80個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,150多種監(jiān)測(cè)方法,并將這些方法分為國(guó)標(biāo)、推薦和試行三類,是我國(guó)目前進(jìn)行大氣污染監(jiān)測(cè)的統(tǒng)一方法。

監(jiān)測(cè)過(guò)程的質(zhì)量保證程序、方法和措施參閱第九章。六、采樣方法和儀器

根據(jù)大氣污染物的32一、直接采樣法

適用于大氣中被測(cè)組分濃度較高或監(jiān)測(cè)方法靈敏度高的情況,這時(shí)不必濃縮,只需用儀器直接采集少量樣品進(jìn)行分析測(cè)定即可。此法測(cè)得的結(jié)果為瞬時(shí)濃度或短時(shí)間內(nèi)的平均濃度。常用容器有注射器、塑料袋、采氣管、真空瓶等。①被測(cè)組分濃度高②分析方法靈敏度高一、直接采樣法適用于大氣中被測(cè)組分濃度較高331、注射器采樣:2、塑料袋采樣

1、注射器采樣:343、采氣管采樣:4、真空瓶采樣:真空瓶是一種具有活塞的耐壓玻璃瓶,容積一般為500-1000mL。采樣前,先用抽真空裝置把采氣瓶?jī)?nèi)氣體抽走,使瓶?jī)?nèi)真空度達(dá)到1.33KPa,之后,便可打開(kāi)旋塞采樣,采完即關(guān)閉旋塞,則采樣體積即為真空瓶體積。

3、采氣管采樣:35二、富集(濃縮)采樣法富集(濃縮)采樣法:是使大量的樣氣通過(guò)吸收液或固體吸收劑得到吸收或阻留,使原來(lái)濃度較小的污染物質(zhì)得到濃縮,以利于分析測(cè)定。適用于大氣中污染物質(zhì)濃度較低(ppm-ppb)的情況。采樣時(shí)間一般較長(zhǎng),測(cè)得結(jié)果可代表采樣時(shí)段的平均濃度,更能反映大氣污染的真實(shí)情況。①被測(cè)組分濃度不夠高②分析方法靈敏度不夠高具體采樣方法包括溶液吸收法、固體阻留法、液體冷凝法、自然積集法等。二、富集(濃縮)采樣法富集(濃縮)采樣法:是使大量的樣氣通過(guò)36(一)溶液吸收法

吸收液的選擇原則:與被采集的物質(zhì)發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)快或?qū)ζ淙芙舛却?;污染物質(zhì)被吸收液吸收后,要有足夠的穩(wěn)定時(shí)間,以滿足分析測(cè)定所需時(shí)間的要求;污染物質(zhì)被吸收后,應(yīng)有利于下一步分析測(cè)定,最好能直接用于測(cè)定;吸收液毒性小,價(jià)格低,易于購(gòu)買,并盡可能回收利用。(一)溶液吸收法吸收液的選擇原則:37第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件38(二)填充柱阻留法(固體阻留法)

填充柱是用一根6-10cm長(zhǎng),內(nèi)徑3-5mm的玻璃管或塑料管,內(nèi)裝顆粒狀填充劑制成。采樣時(shí),讓氣樣以一定流速通過(guò)填充柱,則欲測(cè)組分因吸附、溶解或化學(xué)反應(yīng)而被阻留在填充劑上,達(dá)到濃縮采樣的目的。采樣后,通過(guò)加熱解吸,吹氣或溶劑洗脫,使被測(cè)組分從填充劑上釋放出來(lái)測(cè)定。根據(jù)填充劑阻留作用的原理??煞譃槲叫?、分配型和反應(yīng)型三種類型。

(二)填充柱阻留法(固體阻留法)填充柱是用一根39固體阻留法。。。。。。。顆粒狀填充劑抽氣泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡組分

空氣填充柱阻留法示意圖A、填充柱阻留法固體阻留法。。。。。。。顆粒狀填充劑抽氣泵﹡﹡﹡﹡﹡40阻留法優(yōu)點(diǎn):①用固體采樣管可以長(zhǎng)時(shí)間采樣,測(cè)得大氣中日平均或一段時(shí)間內(nèi)的平均濃度值;溶液吸收法則由于液體在采樣過(guò)程中會(huì)蒸發(fā),采樣時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng);②只要選擇合適的固體填充劑,對(duì)氣態(tài)、蒸氣態(tài)和氣溶膠態(tài)物質(zhì)都有較高的富集效率,而溶液吸收法一般對(duì)氣溶膠吸收效率要差些;③濃縮在固體填充柱上的待測(cè)物質(zhì)比在吸收液中穩(wěn)定時(shí)間要長(zhǎng),有時(shí)可放置幾天或幾周也不發(fā)生變化。所以,固體阻留法是大氣污染監(jiān)測(cè)中具有廣闊發(fā)展前景的富集方法。

阻留法優(yōu)點(diǎn):41(三)濾料阻留法

將過(guò)濾材料(濾紙、濾膜等)放在采樣夾上,用抽氣裝置抽氣,則空氣中的顆粒物被阻留在過(guò)濾材料上,稱量過(guò)濾材料上富集的顆粒物質(zhì)量,根據(jù)采樣體積,即可計(jì)算出空氣中顆粒物的濃度。常用濾料:纖維狀濾料:如定量濾紙、玻璃纖維濾膜(紙)、氯乙烯濾膜等;篩孔狀濾料:如微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜等。各種濾料由不同的材料制成,性能不同,適用的氣體范圍也不同。

(三)濾料阻留法將過(guò)濾材料(濾紙、濾膜等)放在采樣夾上,用42濾料阻留法顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖濾料阻留法顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖43(四)低溫冷凝法

是借致冷劑的致冷作用使空氣中某些低沸點(diǎn)氣態(tài)物質(zhì)被冷凝成液態(tài)物質(zhì),以達(dá)到濃縮的目的。優(yōu)點(diǎn):效果好、采樣量大、利于組分穩(wěn)定儀器:冷阱,選擇性過(guò)濾器,濃縮管,半導(dǎo)體制冷器。應(yīng)用范圍:常溫下難于被固體吸附劑完全阻留的一些低沸點(diǎn)氣態(tài)化合物,所以用制冷劑將其冷凝下來(lái)。eg:苯乙烯,三氯乙醛等。(四)低溫冷凝法是借致冷劑的致冷作用使空氣中某些低沸點(diǎn)氣態(tài)44(五)靜電沉降法

空氣樣品通過(guò)12000-20000V電場(chǎng)時(shí),氣體分子電離,所產(chǎn)生的離子附著在氣溶膠顆粒上,使顆粒帶電,并在電場(chǎng)的作用下沉降到收集極上,然后將收集極表面的沉降物洗下,供分析用,這種方法不能用于易燃、易爆的場(chǎng)合。(六)擴(kuò)散(或滲透)法

該方法用在個(gè)體采樣器中,采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)有害物質(zhì)。采樣時(shí)不需要抽氣動(dòng)力,而是利用被測(cè)污染物質(zhì)分子自身擴(kuò)散或滲透到達(dá)吸收層(吸收劑、吸附劑或反應(yīng)性材料)被吸附或吸收,又稱無(wú)動(dòng)力采樣法。這種采樣器體積小輕便,可以佩戴在人身上,跟蹤人的活動(dòng),用作人體接觸有害物質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。(五)靜電沉降法空氣樣品通過(guò)12045(七)自然積集法

利用物質(zhì)的自然重力、空氣動(dòng)力和濃差擴(kuò)散作用采集大氣中的被測(cè)物質(zhì),如自然降塵量、硫酸鹽化速率、氟化物等大氣樣品的采集。

優(yōu)點(diǎn):不需動(dòng)力設(shè)備,簡(jiǎn)單易行,且采樣時(shí)間長(zhǎng),測(cè)定結(jié)果能較好反映大氣污染情況。1、降塵試樣采集2、硫酸鹽化速率試樣的采集(七)自然積集法利用物質(zhì)的自然重力、空氣動(dòng)力和濃差擴(kuò)散作用46三、采樣儀器(一)組成部分:用于大氣采樣的儀器主要由收集器、流量計(jì)和采樣動(dòng)力三部分組成。1、收集器:如大氣吸收管(瓶)、填充柱、濾料采樣夾、低溫冷凝采樣管等。2、流量計(jì):是測(cè)量氣體流量的儀器,流量是計(jì)算采集氣樣體積必知的參數(shù)。當(dāng)用抽氣泵作抽氣動(dòng)力時(shí),通過(guò)流量計(jì)的讀數(shù)和采樣時(shí)間可以計(jì)算所采空氣的體積。常用的流量計(jì)有:皂膜流量計(jì)、孔口流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)和限流孔。均需定期校正。

三、采樣儀器(一)組成部分:用于大氣采樣的儀器主要由收集器、473、采樣動(dòng)力:應(yīng)根據(jù)所需采樣流量、采樣體積、所用收集器及采樣點(diǎn)的條件進(jìn)行選擇。一般要求抽氣動(dòng)力的流量范圍較大,抽氣穩(wěn)定,造價(jià)低,噪聲小,便于攜帶和維修。1)非電源抽氣動(dòng)力2)電力抽氣動(dòng)力

3、采樣動(dòng)力:應(yīng)根據(jù)所需采樣流量、采樣體積、所用收集器及采樣48(二)專用采樣器1、空氣采樣器用于采集空氣中氣態(tài)和蒸汽態(tài)物質(zhì),采樣流量為0.5-2.0L/min,一般可用交直流兩種電源供電。(二)專用采樣器49大氣采樣器實(shí)物照片大氣采樣器實(shí)物照片502、顆粒物采樣器1)總懸浮顆粒物采樣器:這種采樣器按其采氣流量的大小分為大流量(1.1-1.7m3/min)和中流量(50-150L/min)和小流量(10-15L/min)三種類型。2、顆粒物采樣器51

總懸浮顆粒物采樣器大流量采樣器結(jié)構(gòu)示意圖

總懸浮顆粒物采樣器大流量采樣器結(jié)構(gòu)示意圖522、可吸入顆粒物采樣器:采集可吸入顆粒物(PM10)廣泛使用大流量采樣器。在連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器中,可采用靜電捕集法、β射線吸收法或光散射法直接測(cè)定PM10濃度。但不論那種采樣器都裝有分離粒徑大于10μm顆粒物的裝置(稱為分塵器或切割器)。分塵器有旋風(fēng)式、向心式、撞擊式等多種。2、可吸入顆粒物采樣器:采集可吸入顆粒物(PM10)廣泛使用53可吸入顆粒物采樣器TSP采樣器實(shí)物照片旋風(fēng)分塵器原理示意圖可吸入顆粒物采樣器TSP采樣器實(shí)物照片旋風(fēng)分塵器原54四、采樣效率指在規(guī)定的采樣條件(如采樣流量、污染物濃度范圍、采樣時(shí)間等)下,所采集到的污染物量占其總量的百分?jǐn)?shù)。評(píng)價(jià)方法一般與污染物在空氣中的狀態(tài)有很大關(guān)系,不同的存在狀態(tài)有不同的評(píng)價(jià)方法。五、采樣記錄

內(nèi)容有:所采集樣品被測(cè)污染物的名稱及編號(hào);采樣地點(diǎn)和采樣時(shí)間;采樣流量;采樣體積及采樣時(shí)的溫度和大氣壓力;采樣儀器,吸收液及采樣時(shí)天氣狀況及周圍情況;采樣者、審核者姓名等。四、采樣效率55一、二氧化硫(SO2)的測(cè)定(一)概述:SO2是空氣中主要污染物之一。其污染源是煤和石油等含硫燃料的燃燒、含硫礦物的冶煉、含硫化工的生產(chǎn)及應(yīng)用等所排放的廢氣。SO2

是大氣主要污染物之一,為大氣環(huán)境污染例行監(jiān)測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目。SO2的閾值是0.3ppm,達(dá)30-40ppm時(shí),人會(huì)感到呼吸困難。

SO2是一種無(wú)色、易溶于水、具有刺激氣味的氣體。對(duì)人類,動(dòng)物的危害,主要是經(jīng)呼吸道進(jìn)入氣管,支氣管,大部分溶于管腔水膜中,刺激氣管,誘發(fā)支氣管炎等疾病。另外,還可形成酸沉降損害植物及其它環(huán)境物質(zhì)。一、二氧化硫(SO2)的測(cè)定(一)概述:56(二)測(cè)定方法原理SO2的測(cè)定方法有分光光度法、庫(kù)侖法、紫外熒光法、火焰光度氣相色譜法、電導(dǎo)法、碘量法等。

但在實(shí)際工作中,最常用的是分光光度法。庫(kù)侖法主要用于連續(xù)自動(dòng)化測(cè)定大氣中SO2。碘量法主要用于污染源(如煙氣)中SO2的測(cè)定。該方法是國(guó)內(nèi)廣泛采用的測(cè)定環(huán)境空氣中SO2的方法,具有靈敏度高,選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。最低檢出濃度為0.4μg/5mL。

甲醛緩沖溶液吸收鹽酸付玫瑰苯胺法(國(guó)際)光度法中包括四氯汞鉀溶液吸收付玫瑰苯胺法(國(guó)際)釷試劑法吸收鹽酸付玫瑰苯胺法(國(guó)際)(二)測(cè)定方法原理57四氯汞鉀溶液吸收——鹽酸付玫瑰苯胺法大氣中的SO2被K2HgCl4I溶液吸收后,生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物[HgSO3Cl2]2-,再與甲醛及鹽酸付玫瑰苯胺作用,生成紫紅色絡(luò)合物,于548nm處比色定量。檢出限為0.15μg/5ml吸收液。

測(cè)定要點(diǎn):

先用亞硫酸鈉(Na2SO3)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)色列,在最大吸收波長(zhǎng)處以蒸餾水為參比測(cè)定吸光度,用經(jīng)試劑空白修正后的吸光度對(duì)SO2含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,然后以同樣方法測(cè)定顯色后的樣品溶液,經(jīng)試劑空白修正后,按下式計(jì)算樣氣中SO2含量:

SO2(mg/m3)=W×Vt/Vn×Va

四氯汞鉀溶液吸收——鹽酸付玫瑰苯胺法58注意事項(xiàng):

(1)溫度、酸度、顯色時(shí)間等因素影響顯色反應(yīng);標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液操作條件應(yīng)保持一致。

(2)氮氧化物(NOx)、臭氧(O3)及Mn2+、Fe3+、Cr6+等對(duì)測(cè)定有干擾。采樣后放置片刻,臭氧可自行分解;加入磷酸和乙二胺四乙酸二鈉鹽可消除或減小某些金屬離子的干擾。為避免四氯汞鉀溶液的毒性,可用甲醛緩沖溶液取代,作為吸收液,之后加入NaOH溶液,使SO2釋放,再與鹽酸副玫瑰苯胺顯色。注意事項(xiàng):

(1)溫度、酸度、顯色時(shí)間等因素影響顯色反應(yīng);標(biāo)59第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件60二、氮氧化物(NOx)的測(cè)定氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等多種形式。大氣中的氮氧化物主要以一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)形式存在。它們主要來(lái)源于石化燃料高溫燃燒和硝酸、化肥等生產(chǎn)排放的廢氣,以及汽車排氣。一氧化氮為無(wú)色、無(wú)臭、微溶于水的氣體,在大氣中易被氧化為NO2。NO2為棕紅色氣體,具有強(qiáng)刺激性臭味,是引起支氣管炎等呼吸道疾病的有害物質(zhì)。大氣中的NO和NO2可以分別測(cè)定,也可以測(cè)定二者的總量。二、氮氧化物(NOx)的測(cè)定氮的氧化物有一氧化氮、二61毒性:(1)呼吸器官:在肺泡表面的水份中成HNO3,HNO2(2)對(duì)肺組織強(qiáng)烈刺激和腐蝕:肺水腫(3)NO,NO2-進(jìn)入血液中,與血紅蛋白結(jié)合成高鐵血紅蛋白,引起組織缺氧(4)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)損壞,心、腎、肝,造血組織的損壞(5)二次污染物的生成:光化學(xué)煙霧(6)其他:氮氧化物在環(huán)境中被氧化成硝酸,與硫酸一起造成酸雨危害;還是溫室氣體。毒性:62由于空氣中氮氧化物的濃度不同,所處的狀態(tài)也不同,國(guó)家制定了三個(gè)測(cè)定氮氧化物的標(biāo)準(zhǔn)。GB8969-88中氮氧化物的測(cè)定使用鹽酸萘乙二胺比色法(空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))。該方法采樣和顯色同時(shí)進(jìn)行,操作簡(jiǎn)便,靈敏度高。GB/T139606-92氮氧化物的測(cè)定,用于火炸藥生產(chǎn)過(guò)程中排出的硝酸尾氣中的NO、NO2。GB/T15436-1995氮氧化物的測(cè)定,即Saltzman法,用于測(cè)定環(huán)境空氣中的NOX。實(shí)際工作中常用的測(cè)定方法有鹽酸萘乙二胺分光光度法、化學(xué)發(fā)光法及恒電流庫(kù)侖滴定法。由于空氣中氮氧化物的濃度不同,所處的狀態(tài)也不同,國(guó)家制定了三63(一)鹽酸萘乙二胺分光光度法1、特點(diǎn):采樣和顯色同時(shí)進(jìn)行,操作簡(jiǎn)便,靈敏度高,是國(guó)內(nèi)外普遍采用的方法。可分別測(cè)定NO、NO2、和NOx總量。因?yàn)闇y(cè)定NOx或單獨(dú)測(cè)定NO時(shí),需要將NO氧化成NO2,故依據(jù)所用氧化劑不同,分為高錳酸鉀氧化法和三氧化鉻-石英砂氧化法。兩種方法顯色、定量測(cè)定原理是相同的。當(dāng)吸收液體積為10mL采樣4-24L時(shí),NOx(以NO2計(jì))的最低檢出濃度為0.005mg/m3。(一)鹽酸萘乙二胺分光光度法642、原理:

用冰乙酸、對(duì)氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液。采樣時(shí)大氣中的NOX經(jīng)氧化管后以NO2的形式被吸收,生成亞硝酸和硝酸,再與吸收液中的對(duì)氨基苯磺酸起重氮化反應(yīng),最后與鹽酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰紅色的偶氮化合物,其顏色深淺與氣樣中NO2濃度成正比,可用分光光度法定量。用此法最后測(cè)定的是溶液亞硝酸鹽的量,在吸收液中并不能將氣樣里的NO2氣體全部轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,這里存在著一個(gè)轉(zhuǎn)換系數(shù)K。2、原理:653、注意事項(xiàng):(1)吸收液應(yīng)為無(wú)色,宜密閉避光保存;如顯微紅色,說(shuō)明已被污染,應(yīng)檢查試劑和蒸餾水的質(zhì)量。(2)三氧化鉻-石英砂氧化管適于相對(duì)濕度30%-70%條件下使用,發(fā)現(xiàn)吸濕板結(jié)或變成綠色應(yīng)立即更換。(3)空氣中O3濃度超過(guò)0.250mg/m3時(shí),會(huì)產(chǎn)生正干擾,采樣時(shí)在吸收瓶入口端串連接一段15-20cm長(zhǎng)的硅橡膠管,可排除干擾。3、注意事項(xiàng):66(三)、恒電流庫(kù)侖滴定法原理:庫(kù)侖滴定法測(cè)定氮氧化物的原理與測(cè)定SO2相似,區(qū)別是此法不施加直流電壓。氣樣中的NO2與電解液中的I-反應(yīng),將其氧化成I2,生成的I2又立即在鉑網(wǎng)陰極上還原為I-,產(chǎn)生微電流。在一定條件下,微電流大小與氣樣中的NO2濃度成正比。將氣樣通過(guò)三氧化鉻氧化管,可將NO氧化成NO2,即可測(cè)定總氮氧化物。該方法的缺點(diǎn)是NO2在水溶液中還發(fā)生副反應(yīng),造成電流的損失,連續(xù)運(yùn)行能力較差。(三)、恒電流庫(kù)侖滴定法67三、一氧化碳的測(cè)定

一氧化碳(CO)是大氣中主要污染物之一,它主要來(lái)自于石油,煤炭燃燒不充分的產(chǎn)物和汽車排氣;一些自然災(zāi)害如火山爆發(fā),森林火災(zāi)等也是來(lái)源之一。CO是無(wú)色、無(wú)味的一種有毒氣體,對(duì)人體有強(qiáng)烈的窒息作用,它容易與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合,形成碳氧血紅蛋白,使血液輸送氧的能力降低,造成缺氧癥,會(huì)出現(xiàn)頭痛、惡心、心悸亢進(jìn),甚至出現(xiàn)虛脫、昏睡,嚴(yán)重時(shí)會(huì)致人死亡。所以,CO是大氣污染監(jiān)測(cè)的最常用指標(biāo)之一。CO的測(cè)定方法有非色散紅外吸收法、氣相色譜法、定電位電解法、間接冷原子吸收法。三、一氧化碳的測(cè)定一氧化碳(CO)是大氣中主要污染物之一,68(一)、間接冷原子吸收法(汞置換法)(1)儀器——“CO-1型測(cè)定儀”(2)方法原理冷原子吸收法是測(cè)汞的特效方法。此法也可以用于氣樣中一氧化碳的測(cè)定,但是不能直接將氣樣通入測(cè)汞儀中進(jìn)行測(cè)定,而是使氣樣先通過(guò)選擇性過(guò)濾器,除去水分、SO2、H2S、NH3、甲醛、乙烯、乙炔、丙酮及CH4以外的碳?xì)浠衔?,讓剩下的CO、CH4及H2進(jìn)入裝有固體HgO的裝置反應(yīng)器中在80度的溫度下,CO與HgO反應(yīng),釋放出Hg蒸氣.CO

+

HgO

Hg(g)

+CO2利用汞蒸氣對(duì)253.7nm紫外線的吸收作用,將上述反應(yīng)后的氣體導(dǎo)入冷原子測(cè)汞儀中,測(cè)定其吸光度.(一)、間接冷原子吸收法(汞置換法)69(二)、氣相色譜法

(測(cè)定原理)1、分離原理:TDX-01碳分子篩柱,分離大氣中的CO、CO2和甲烷。其出峰順序?yàn)椋篊O、CH4、CO2。2、檢測(cè)原理:FID檢測(cè)器,柱后衍生:于氫氣流中在鎳催化劑(360±10℃)作用下,CO、CO2皆能轉(zhuǎn)化為CH4,然后用FID檢測(cè)器分別測(cè)定上述三種物質(zhì),測(cè)定流程見(jiàn)圖3-42。

3、定量方法:外標(biāo)法。4、注意問(wèn)題:為保證催化劑的活性,在測(cè)定之前,轉(zhuǎn)化爐應(yīng)在360℃下通氣8h;氫氣和氮?dú)獾募兌葢?yīng)高于99.9%。5、當(dāng)進(jìn)樣量為2ml時(shí),對(duì)CO的檢測(cè)限為0.2mg/m3。(二)、氣相色譜法

(測(cè)定原理)70四、光化學(xué)氧化劑和臭氧的測(cè)定光化學(xué)氧化劑是總氧化劑的主要組成部分,是與形成光化學(xué)煙霧有關(guān)的污染物質(zhì)。光化學(xué)煙霧多發(fā)生于工廠集中和具有眾多數(shù)量汽車的大城市。尤其在夏季太陽(yáng)光照強(qiáng),多云或霧天,高氣溫(>18℃)和低風(fēng)速時(shí),最容易發(fā)生。光化學(xué)煙霧的形成:NO向NO2轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵;HC化合物是其主要成份,它促使NO快速向NO2轉(zhuǎn)化;NO2光解致使O3大量積累,再加上光解反應(yīng)的其它產(chǎn)物,在適當(dāng)?shù)臍庀髼l件下,最終形成光化學(xué)煙霧,即光化學(xué)煙霧主要是:O3+反應(yīng)產(chǎn)物的混合物。四、光化學(xué)氧化劑和臭氧的測(cè)定光化學(xué)氧化劑是總氧化劑的主要組成71總氧化劑是指大氣中能氧化碘化鉀析出碘的物質(zhì),主要包括臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯和氮氧化物等。光化學(xué)氧化劑是指除去NOx以外的能氧化碘化鉀的氧化劑,二者的關(guān)系為:光化學(xué)氧化劑=總氧化劑-0.269×氮氧化物

臭氧是最強(qiáng)的氧化劑之一,它是大氣中的氧在太陽(yáng)紫外線的照射下或受雷擊形成的。高空的臭氧層直接照射地球表面??傃趸瘎┦侵复髿庵心苎趸饣浳龀龅獾奈镔|(zhì),主要包括臭氧、過(guò)721、光化學(xué)氧化劑的測(cè)定先用硼酸碘化鉀分光光度法測(cè)定氣樣中的總氧化劑濃度,再扣除NOx參加反應(yīng)的濃度。方法靈敏、簡(jiǎn)便可行,檢出限為0.019mg/L(按與0.01吸光度相對(duì)應(yīng)的O3濃度計(jì));當(dāng)采樣體積30L時(shí),最低檢出濃度為0.006mg/m3。2、臭氧的測(cè)定臭氧的測(cè)定的方法有吸光光度法、化學(xué)發(fā)光法、紫外線吸收法等。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)定臭氧含量有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):一是GB/T15437的靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法,另一是GB/T15438-1995的紫外光度法。1、光化學(xué)氧化劑的測(cè)定73第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件74五、氟化物的測(cè)定大氣中的氣態(tài)氟化物主要是HF,也可能有少量的SiF4和CF4,含氟的粉塵主要是冰晶石(Na3AlF6)、螢石(CaF2)、氟化鋁(AlF3)、氟化鈉(NaF)及磷灰石等。氟化物污染主要來(lái)源于鋁廠、冰晶石和磷肥廠,以及用硫酸處理螢石及制造和使用氟化物、氟氫酸等部門排放或逸散的氣體和粉塵。氟化物屬高毒類物質(zhì),由呼吸道進(jìn)入人體,會(huì)引起粘膜刺激、中毒等癥狀,并能影響各組織和器官的正常生理功能,對(duì)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育產(chǎn)生危害。測(cè)定大氣中氟化物的方法有吸光光度法、濾膜(或?yàn)V紙)采樣-氟離子選擇電極法等。目前廣泛采用后一種方法。

五、氟化物的測(cè)定大氣中的氣態(tài)氟化物主要是HF,也可能有少量的75

濾膜采樣-氟離子選擇電極法原理:用磷酸氫二鉀溶液浸漬的玻璃纖維濾膜或碳酸氫鈉-甘油溶液浸漬的玻璃纖維濾膜采樣,則大氣中的氣態(tài)氟化物被吸收固定,塵態(tài)氟化物同時(shí)被阻留在濾膜上,采樣后的濾膜用水或酸浸取后,用氟離子選擇電極法測(cè)定。

石灰濾紙采樣—氟離子選擇電極法:用浸漬氫氧化鈣溶液的濾紙采樣,則空氣中的氟化物與氫氧化鈣反應(yīng)而被固定,用總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑浸取后,以離子選擇電極法測(cè)定。該方法將浸漬吸收液的濾紙自然暴露于空氣中采樣,對(duì)比前一種方法,不需要抽氣動(dòng)力,并且由于采樣時(shí)間長(zhǎng)(七天到一個(gè)月),測(cè)定結(jié)果能較好地反映空氣中氟化物的平均污染水平。濾膜采樣-氟離子選擇電極法原理:用磷酸氫二鉀溶液浸漬的玻璃76六、硫酸鹽化速率的測(cè)定

污染源排放到空氣中的SO2、H2S、H2SO4蒸汽等含硫污染物,經(jīng)過(guò)一系列氧化演變和反應(yīng),最終形成危害更大的硫酸霧和硫酸鹽霧,這種演變過(guò)程的速度成為硫酸鹽化速率。硫酸鹽化速率是指大氣中含硫污染物演變?yōu)榱蛩犰F和硫酸鹽霧的速度。其測(cè)定方法有二氧化鉛-重量法、堿片-重量法、堿片-鉻酸鋇分光光度法、堿片-離子色譜法等。六、硫酸鹽化速率的測(cè)定

污染源排放到空氣中的SO2、H2S、771、原理:大氣中的SO2、硫酸霧、硫化氫等與二氧化鉛反應(yīng)生成硫酸鉛,用碳酸鈉溶液處理,使硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛,釋放出硫酸根離子,再加入氯化鋇溶液,生成硫酸鋇沉淀,用重量法測(cè)定,結(jié)果以每日在100cm2二氧化鉛面積上所含SO3的毫克數(shù)表示。最低檢出濃度為0.05[mgSO3/(100cm2pbO2·d)]。2、影響測(cè)定結(jié)果的因素

1)PbO2的粒度、純度和表面活性度;

2)PbO2涂層厚度和表面濕度;

3)含硫污染物的濃度及種類;

4)采樣期間的風(fēng)速、風(fēng)向及空氣溫度、濕度等1、原理:大氣中的SO2、硫酸霧、硫化氫等與二氧化鉛反應(yīng)生成78七、汞的測(cè)定汞具有較大的揮發(fā)性,屬極度危害毒物,人吸入后會(huì)引起中毒、危害神經(jīng)系統(tǒng)等癥狀。它來(lái)源于汞礦開(kāi)采和冶煉,某些儀表制造,有機(jī)合成化工等生產(chǎn)過(guò)程排放和逸散的廢氣和粉塵。汞的測(cè)定方法有吸光光度法、冷原子吸收分光光度法、冷原子熒光分光光度法、中子活化法等。其中冷原子吸收法和冷原子熒光法應(yīng)用比較廣泛。七、汞的測(cè)定汞具有較大的揮發(fā)性,屬極度危害毒物,人吸入后會(huì)引79(一)金膜富集-冷原子吸收法:用金膜微粒富集管在常溫下富集空氣中的微量汞蒸汽,生成金汞齊,將其加熱(500℃以上)釋放出汞,被載氣帶入冷原子吸收測(cè)汞儀,利用汞蒸氣對(duì)253.7nm光吸收大小,用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量。(二)巰基棉富集-冷原子熒光分光光度法原理:在微酸性介質(zhì)中,用巰基棉富集大氣中的汞及其化合物,采樣后,用4mol/L鹽酸-氯化鈉飽和溶液解吸汞及其化合物,經(jīng)氯化亞錫(SnCl2)還原為金屬汞,用冷原子熒光測(cè)汞儀測(cè)定總汞的濃度。特點(diǎn):靈敏度高,操作較復(fù)雜,對(duì)試劑純度要求嚴(yán)格,可用于測(cè)定無(wú)機(jī)汞、有機(jī)汞及總汞。(一)金膜富集-冷原子吸收法:用金膜微粒富集管在常溫下富集空80八、總烴及非甲烷烴的測(cè)定總碳?xì)浠衔锍R詢煞N方法表示,一種是包括甲烷在內(nèi)的碳?xì)浠衔?,稱為總烴(THC),另一種是除甲烷以外的碳?xì)浠衔?,稱為非甲烷烴(NMHC)。大氣中的碳?xì)浠衔镏饕羌淄椋錆舛确秶鸀?.5-6mg/m3。但當(dāng)大氣嚴(yán)重污染時(shí),會(huì)大量增加甲烷以外的碳?xì)浠衔?,甲烷不參予光化學(xué)反應(yīng)。所以,測(cè)定不包括甲烷的碳?xì)浠衔飳?duì)判斷和評(píng)價(jià)大氣污染具有實(shí)際意義??諝庵械奶?xì)浠衔镏饕獊?lái)自石油煉制、焦化、化工等生產(chǎn)過(guò)程中逸散和排放的廢氣及汽車尾氣,局部地區(qū)也來(lái)自天然氣、油田氣的逸散。八、總烴及非甲烷烴的測(cè)定總碳?xì)浠衔锍R詢煞N方法表示,一種是81九、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)和甲醛的測(cè)定

VOCs是指室溫下飽和蒸氣壓超過(guò)133.32Pa的有機(jī)物,如苯、鹵代烴、氧烴等。VOCs和甲醛是人們關(guān)注的室內(nèi)空氣污染的主要有機(jī)物,具有毒性和刺激性,有的還有致癌作用,主要來(lái)自燃料的燃燒、烹調(diào)油煙和裝飾材料、家具、日用生活化學(xué)品釋放的蒸汽,以及室外污染空氣的擴(kuò)散。這些有機(jī)物濃度低,但釋放時(shí)間長(zhǎng),對(duì)人體健康潛在性威脅大。(一)揮發(fā)性有機(jī)物VOCs的測(cè)定測(cè)定VOCs的方法是:用富集采樣法采樣,溶劑洗脫或熱解吸出被測(cè)組分,用氣相色譜法測(cè)定。(二)甲醛的測(cè)定測(cè)定空氣中的甲醛常用的方法有酚試劑分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、氣相色譜法、離子色譜法等。九、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)和甲醛的測(cè)定

VOCs是指室溫下82十、其他污染物的測(cè)定十、其他污染物的測(cè)定83第三章空氣和廢氣監(jiān)測(cè)--環(huán)境監(jiān)測(cè)-教學(xué)課件84例題某監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境溫度為18℃,氣壓為101.1kPa以0.50L/min流量采集空氣中SO2樣品30min。已知測(cè)定樣品溶液得吸光度為0.354,試劑空白吸光度為0.034,SO2校準(zhǔn)曲線回歸方程斜率為0.0766,截矩為0.045。計(jì)算該監(jiān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃,101.3kPa)下SO2的濃度(μg/L)。例題某監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境溫度為18℃,氣壓為101.1kPa以0.85十一、空氣污染指數(shù)計(jì)算空氣污染指數(shù)(AIRPOLLUTIONINDEX,簡(jiǎn)稱API)是一種反映和評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的方法,就是將常規(guī)監(jiān)測(cè)的幾種空氣污染物的濃度簡(jiǎn)化成為單一的概念性數(shù)值形式、并分級(jí)表征空氣質(zhì)量狀況與空氣污染的程度,其結(jié)果簡(jiǎn)明直觀,使用方便,適用于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)??諝赓|(zhì)量周報(bào)的主要內(nèi)容為:空氣污染指數(shù)、空氣質(zhì)量級(jí)別和首要污染物。污染指數(shù)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是:

1、污染指數(shù)在50以下對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量級(jí)別為一級(jí),即優(yōu);

2、污染指數(shù)在50以上、100以下對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量級(jí)別為2級(jí),即良;

3、污染指數(shù)在100以上、200以下對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量級(jí)別為3級(jí),即輕度污染;

4、污染指數(shù)在200以上、300以下對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量級(jí)別為4級(jí),即中度污染;5、污染指數(shù)在300以上對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量級(jí)別為5級(jí),即重度污染。根據(jù)我國(guó)空氣污染的特點(diǎn),目前計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目暫定為:二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒物TSP。

十一、空氣污染指數(shù)計(jì)算空氣污染指數(shù)(AIRPOLLUTIO86空氣污染指數(shù)及對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量級(jí)別(僅供參考)

空氣污染

指數(shù)(API)空氣質(zhì)量

級(jí)別空氣

質(zhì)量

狀況對(duì)健康的影響對(duì)應(yīng)空氣

質(zhì)量的

適用范圍0~50Ⅰ優(yōu)可正常活動(dòng)自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其它需要特殊保護(hù)的地區(qū)51~100Ⅱ良可正?;顒?dòng)城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)101~200Ⅲ普通

(輕度污染)長(zhǎng)期接觸,易感人群癥狀有輕度加劇,健康人群出現(xiàn)刺激癥狀特定工業(yè)區(qū)201~300Ⅳ

不佳

(中度污染)一定時(shí)間接觸后,心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇,運(yùn)動(dòng)耐受力降低,健康人群中普遍出現(xiàn)癥狀

>300Ⅴ

(重度污染)健康人除出現(xiàn)較強(qiáng)烈癥狀,降低運(yùn)動(dòng)耐受力外,長(zhǎng)期接觸會(huì)提前出現(xiàn)某些疾病空氣污染指數(shù)及對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量級(jí)別(僅供參考)

空氣污染

指87污染指數(shù)API分級(jí)限值

污染指數(shù)污染物濃度In

TSPSO2

NOx

5001.0002.6200.9404000.8752.1000.7503000.6251.6000.5652000.5000.2500.1501000.3000.1500.100500.1200.0500.050污染指數(shù)API分級(jí)限值污染指數(shù)污染物濃度InTSP88空氣污染指數(shù)的計(jì)算方法①基本計(jì)算式:設(shè)I為某污染物的污染指數(shù),C為該污染物的濃度。則:式中:C大與C?。涸贏PI分級(jí)限值表(表1)中最貼近C值的兩個(gè)值,C大為大于C的限值,C小為小于C的限值。

I大與I?。涸贏PI分級(jí)限值表中最貼近I值的兩個(gè)值,I大為大于I的值,I小為小于I的值。各種污染物的污染分指數(shù)都計(jì)算出以后,取最大者為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)API,則該項(xiàng)污染物即為該區(qū)域或城市空氣中的首要污染物。

API=max(I1,I2…Ii…In)

空氣污染指數(shù)的計(jì)算方法①基本計(jì)算式:89假定某地區(qū)的PM10日均值為0.215毫克/立方米,SO2日均值為0.105毫克/立方米,NO2日均值為0.040毫克/立方米,則其污染指數(shù)的計(jì)算如下:按照表3-8,PM10實(shí)測(cè)濃度0.215毫克/立方米介于0.150毫克/立方米和0.250毫克/立方米之間,按照此濃度范圍內(nèi)污染指數(shù)與污染物的線性關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,即此處濃度限值C2=0.150毫克/立方米,C3=0.250毫克/立方米,而相應(yīng)的分指數(shù)值I2=100,I3=200,則PM10的污染分指數(shù)為:

I=((200-100)/(0.250-0.150))×(0.215-0.150)+100=165這樣,PM10的分指數(shù)I=165;其它污染物的分指數(shù)分別為I=76(SO2),I=50(NO2)。取污染指數(shù)最大者報(bào)告該地區(qū)的空氣污染指數(shù):API=max(165,76,50)=165

首要污染物為可吸入顆粒物(PM10)。假定某地區(qū)的PM10日均值為0.215毫克/立方米,SO2日90大氣中懸浮顆粒物有固體和液體兩種狀態(tài).當(dāng)它們以細(xì)小顆粒形式分散在氣流或大氣中時(shí)都可以叫做氣溶膠(aerosol),其直徑范圍從幾十納米到幾百微米,如煙、煤煙、塵粒、霧、煙氣、粉塵、降塵等就是代表。

大氣中懸浮顆粒物有固體和液體兩種狀態(tài).當(dāng)它們以細(xì)小顆粒形式分91顆粒物污染的危害1、導(dǎo)致癌癥、畸形和基因突變、死亡2、城市大氣能見(jiàn)度降低

(沙塵暴)3、全球氣候變化4、大氣光化學(xué)煙霧事件5、酸沉降6、臭氧層破壞7、在大氣中可以停留7天到30天,能長(zhǎng)距離傳輸造成大范圍污染

顆粒物污染的危害92大氣中顆粒物質(zhì)的測(cè)定項(xiàng)目有:總懸浮顆粒物的測(cè)定、可吸入顆粒物(飄塵)濃度及粒度分布的測(cè)定、自然降塵量的測(cè)定、顆粒物中化學(xué)組分的測(cè)定。在大氣監(jiān)測(cè)中,粒狀污染物主要包括:總懸浮微粒(TSP)、可吸入顆微粒(IP)、降塵。這些都屬必測(cè)項(xiàng)目,其中TSP與IP選擇一項(xiàng)即可,如果設(shè)備條件具備則首選IP項(xiàng)目。大氣中顆粒物質(zhì)的測(cè)定項(xiàng)目有:總懸浮顆粒物的測(cè)定、可吸入顆粒物93一、總懸浮顆粒物的測(cè)定總懸浮微粒,又叫“總懸浮顆粒物”,簡(jiǎn)稱:TSP,即:totalsuspendedparticulatematter。指空氣動(dòng)力學(xué)直徑Dr<100μm的固態(tài)和液態(tài)微粒物質(zhì),目前多用重量法測(cè)定TSP。我國(guó)規(guī)定,大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(Ⅰ-Ⅱ級(jí))TSP日均濃度為0.15-0.3mg/Nm3(N=normalcondition)

。1、測(cè)定方法:GB/T15432-1995中測(cè)定總懸浮顆粒物的方法,適合于大流量或中流量總懸浮顆粒物采樣器進(jìn)行空氣中總懸浮顆粒物的測(cè)定。(濾膜捕集-重量法)

一、總懸浮顆粒物的測(cè)定總懸浮微粒,又叫“總懸浮顆粒物”,簡(jiǎn)稱942、測(cè)定原理:通過(guò)具有一定切割特性的采樣器以恒速抽取一定體積的空氣,則空氣中粒徑小于100μm的懸浮顆粒物被截留在已恒重的濾膜上,根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積,即可計(jì)算TSP的質(zhì)量濃度。濾膜經(jīng)處理后,可進(jìn)行化學(xué)組分測(cè)定。

3、計(jì)算公式:式中:

2、測(cè)定原理:通過(guò)具有一定切割特性的采樣器以恒速抽取一定體積95二、可吸入顆粒物(IP、PM10)的測(cè)定1、可吸入微粒,"可吸入微粒物","飄塵",英文縮寫(xiě):IP即inhalableparticulatematter,指Dr≤10μm的顆粒物.可一直漂浮在大氣中,.隨波逐流,漂移到很遠(yuǎn)的地方,并隨呼吸進(jìn)入生物呼吸系統(tǒng),危害健康.我國(guó)規(guī)定大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(Ⅰ-Ⅱ級(jí)):IP日均濃度為:0.05-0.15mg/Nm32、測(cè)定方法原理:一般多用重量法,原理同TSP。不同的是在采樣時(shí)要在收集器(采樣夾)的前面,安裝分離(切割)器(如:旋風(fēng)分離器,多層薄板分離器)。3、計(jì)算公式:同TSP。二、可吸入顆粒物(IP、PM10)的測(cè)定1、可吸入微粒,"可96三、灰塵自然降塵量及其組分的測(cè)定1、概述:降塵又叫“自然降塵量”。英文縮寫(xiě)為:NDQ。即naturallydustfallquantity指大氣污染物中因受重力和雨水的洗刷作用而降落的地面上的塵粒及夾雜物(多指Dr>30μm)。測(cè)定結(jié)果以“t/km2·月”表示。三、灰塵自然降塵量及其組分的測(cè)定1、概述:降塵又叫“自然降塵97采樣方法分干、濕兩種方法,我國(guó)規(guī)定采用濕法采樣.

濕法采樣器:Ф15×h30cm的玻璃,陶瓷,塑料缸.

采樣高度:距地面5-15m;放置點(diǎn)相對(duì)高度1-1.5m.

采樣時(shí)間:30±2d;頻率:1次/月.

取樣時(shí)間:一般月初(1-5日)取樣.

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):我國(guó)(建議):秦嶺,淮河以北城市在當(dāng)?shù)厍鍧嶞c(diǎn)實(shí)測(cè)值的基礎(chǔ)上增加7t/km2·月;秦嶺,淮河以南城市增加3t/km2.月為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn).采樣方法分干、濕兩種方法,我國(guó)規(guī)定采用濕法采樣.982、采樣注意事項(xiàng):(1).采樣時(shí)缸內(nèi)盛300-500ml蒸餾水.(2).夏季缸內(nèi)加2ml0.5mol/L的CuSO4,以防藻類.(3).冬季高寒區(qū),缸內(nèi)以300-500ml20%的甲醇或乙醇代替水,以防凍結(jié),凍裂.(4).缸口用Ф1.5-2.0mm的尼龍網(wǎng)封住,以防非降塵雜物的降入.(5).干旱天應(yīng)補(bǔ)加適量水以防干涸;多雨天應(yīng)防止積水外溢,引起降塵損失,必要時(shí)可另?yè)Q集塵缸.2、采樣注意事項(xiàng):993、測(cè)定測(cè)定大氣中降塵量最常用的方法是重量法。

自然降塵的計(jì)算公式:

降塵量〔t/km2·月〕=〔(W1-W0-Wa)/S·n〕×30×104

式中:W1-----降塵和瓷坩堝的重量(g)

W2------瓷坩堝的重量(g)

Wa-----加入的硫酸銅溶液經(jīng)蒸發(fā)和烘干后的重量(g)

S-----集塵缸口的面積(cm2)

n-----采樣天數(shù)(精確到0.1d)3、測(cè)定100一、布設(shè)采樣點(diǎn)的原則

(一)采樣點(diǎn)數(shù)目

降水采樣點(diǎn)的設(shè)置數(shù)目應(yīng)視區(qū)域具體情況確定。我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范中規(guī)定,人口50萬(wàn)以上的城市布三個(gè)采樣點(diǎn),50萬(wàn)以下的城市布兩個(gè)點(diǎn)。采樣點(diǎn)位置要兼顧城市,農(nóng)村或清潔對(duì)照區(qū)。(二)采樣地點(diǎn)的選擇采樣點(diǎn)設(shè)置位置應(yīng)考慮區(qū)域的環(huán)境特點(diǎn)、地形、氣象、工農(nóng)業(yè)分布等,采樣點(diǎn)應(yīng)盡可能避開(kāi)排放酸、堿物質(zhì)和粉塵的局地污染源,主要街道交通污染源的影響,四周應(yīng)無(wú)遮擋雨、雪的高大樹(shù)木或建筑物。

一、布設(shè)采樣點(diǎn)的原則

(一)采樣點(diǎn)數(shù)目

降水采樣點(diǎn)的設(shè)置數(shù)目101二、樣品的采集

(一)采樣器(1)采集雨水使用聚乙烯塑料桶或玻璃缸,其上口直徑為30cm,高為30cm,也可采用自動(dòng)采樣器。

(2)采集雪水用上口徑為40cm以上的聚乙烯塑料桶。

二、樣品的采集(一)采樣器102降水采樣器實(shí)物照片雨水自動(dòng)采樣器示意圖降水采樣器實(shí)物照片雨水自動(dòng)采樣器示意圖103(二)采樣方法

(1)每次降雨(雪)開(kāi)始,立即將清潔的采樣器放置在預(yù)定的采樣點(diǎn)支架上,采集全過(guò)程雨(雪)樣。

(2)采樣器應(yīng)高于基礎(chǔ)面1.2m以上。

(3)樣品采集好后,應(yīng)貼上標(biāo)簽,編好號(hào),記錄采樣地點(diǎn)、日期、采樣起止時(shí)間、雨量等。

(三)水樣的保存

由于降水中含有塵埃顆粒物、微生物等微粒,所以除了測(cè)定pH值和電導(dǎo)率的降水樣不過(guò)濾外,測(cè)定金屬和非金屬離子的水樣均需用孔徑0.45μm的濾膜過(guò)濾。降水中的化學(xué)組分含量一般都很低,易發(fā)生物理變化、化學(xué)變化和生物作用,故采樣后應(yīng)盡快測(cè)定,如需要保存,一般不主張?zhí)砑颖4鎰?,而是密封后放于冰箱中?/p>

(二)采樣方法

(1)每次降雨(雪)開(kāi)始,立即將清潔的104三、降水中的組分的測(cè)定

(一)測(cè)定項(xiàng)目監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一般根據(jù)監(jiān)測(cè)目的確定。我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范中對(duì)大氣降水例行監(jiān)測(cè)要求測(cè)定項(xiàng)目如下:

I級(jí)(國(guó)家)測(cè)點(diǎn)為:PH值、電導(dǎo)率、硫酸根、硝酸根、氯離子、銨離子、鉀離子、鈉離子、鈣離子、鎂離子。對(duì)pH和降水量,要逢雨必測(cè);連續(xù)降水超過(guò)24小時(shí)時(shí),每24h采集一次降水樣品進(jìn)行分析。當(dāng)月有降水的情況下,每月測(cè)定不少于一次,每月選一個(gè)或幾個(gè)隨機(jī)降水樣品分析上述十個(gè)項(xiàng)目。

省、市監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的Ⅱ、Ⅲ級(jí)測(cè)點(diǎn)視實(shí)際需要和可能決定測(cè)定項(xiàng)目。

三、降水中的組分的測(cè)定(一)測(cè)定項(xiàng)目105(二)測(cè)定方法

十個(gè)項(xiàng)目的測(cè)定方法與“水和廢水監(jiān)測(cè)”中這些項(xiàng)目的測(cè)定方法相同。

1.PH值的測(cè)定:這是酸雨調(diào)查最重要的項(xiàng)目,常用pH玻璃電極法測(cè)定。清潔的雨水一般被二氧化碳飽和,pH值在5.6-5.7之間,雨水的pH值小于該值即為酸雨。

2.電導(dǎo)率的測(cè)定:用電導(dǎo)率儀或電導(dǎo)儀測(cè)定。通過(guò)電導(dǎo)率的測(cè)定,能快速推測(cè)雨水中溶解物質(zhì)總量。(成正比)

3.硫酸根的測(cè)定:可用鉻酸鋇-二苯碳酰二肼分光光度法、硫酸鋇比濁法、離子色譜法等。

4.硝酸根的測(cè)定:可反映大氣被NOx污染狀況,也是導(dǎo)致降水pH值降低的因素之一。測(cè)定方法有:鎘柱還原-偶氯染料分光光度法、紫外分光光度法及離子色譜法等。

(二)測(cè)定方法

十個(gè)項(xiàng)目的測(cè)定方法與“水和廢水監(jiān)測(cè)”中這些項(xiàng)106

5.氯離子的測(cè)定:氯離子是衡量大氣中氯化氫(HCl)導(dǎo)致降水pH值降低的標(biāo)志,也是判斷海鹽粒子影響的標(biāo)志??捎昧蚯杷峁?高鐵分光光度法、離子色譜法等測(cè)定。

6.銨離子的測(cè)定:銨離子的存在,可抑制酸雨,但可能會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化??捎免c氏試劑分光光度法或次氯酸鈉-水楊酸分光光度法測(cè)定。

7.鉀、鈉、鈣、鎂等離子的測(cè)定:

降水中K+、Na+濃度多在幾mg/L以下,常用空氣-乙炔(貧焰)原子吸收分光光度法、離子色譜法測(cè)定。

5.氯離子的測(cè)定:氯離子是衡量大氣中氯化氫(HCl107污染源包括固定污染源和流動(dòng)污染源。固定污染源系指煙道、煙囪及排氣筒等。它們排放的廢氣中既包含固態(tài)的煙塵和粉塵,也包含氣態(tài)和氣溶膠態(tài)的多種有害物質(zhì)。流動(dòng)污染源系指汽車、柴油機(jī)車等交通運(yùn)輸工具,其排放廢氣中也含有煙塵和某些有害物質(zhì)。兩種污染源都是大氣污染物的主要來(lái)源。

污染源包括固定污染源和流動(dòng)污染源。固定污染源系指煙道、煙囪及108一、固定污染源監(jiān)測(cè)

(一)監(jiān)測(cè)目的和要求

監(jiān)測(cè)目的:檢查污染源排放廢氣中的有害物質(zhì)是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求;評(píng)價(jià)凈化裝置的性能和運(yùn)行情況及污染防治措施的效果;為大氣質(zhì)量管理與評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

監(jiān)測(cè)要求:

①生產(chǎn)設(shè)備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下;

②對(duì)因生產(chǎn)過(guò)程而引起排放情況變化的污染源,應(yīng)根據(jù)其變化的特點(diǎn)和周期進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè);

③當(dāng)測(cè)定工業(yè)鍋爐煙塵濃度時(shí),鍋爐應(yīng)在穩(wěn)定的負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn),不能低于額定負(fù)荷的85%。

④對(duì)于手燒爐,測(cè)定時(shí)間不得少于兩個(gè)加煤周期。

一、固定污染源監(jiān)測(cè)(一)監(jiān)測(cè)目的和要求

監(jiān)測(cè)目的:檢查109

污染源監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括:排放廢氣中有害物質(zhì)的濃度(mg/m3);有害物質(zhì)的排放量(kg/h);廢氣排放量(m3/h);煙塵排放濃度和排放量。在有害物質(zhì)排放濃度和廢氣排放量的計(jì)算中,都采用現(xiàn)行監(jiān)測(cè)方法中推薦的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(溫度為0℃,大氣壓力為101.3Kpa或760mmHg柱)下的干氣體表示。

點(diǎn)位及測(cè)點(diǎn)數(shù)目的確定

煙氣溫度、壓力、濕度等參數(shù)的測(cè)定煙道氣監(jiān)測(cè)的內(nèi)容煙塵濃度的測(cè)定煙氣組分的測(cè)定污染源監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括:排放廢氣中有害物質(zhì)的濃度(mg110(二)采樣位置和采樣點(diǎn)布設(shè)

1.采樣位置:應(yīng)選在氣流分布均勻穩(wěn)定的平直管段上,避開(kāi)彎頭、變徑管、三通管及閥門等易產(chǎn)生渦流的阻力構(gòu)件。此外,還應(yīng)注意操作地點(diǎn)的方便、安全。高位測(cè)定時(shí),應(yīng)設(shè)置帶拉桿的工作平臺(tái)。

以煙氣流向?yàn)闇?zhǔn)。測(cè)定斷面與它后面(下游方向)的阻力構(gòu)件距離>6D管測(cè)定斷面與它前面(上游方向)的阻力構(gòu)件距離>3D管具體條件是客觀條件不允許時(shí),測(cè)定斷面與阻力構(gòu)件距離≥1.5D管,并適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)流速。優(yōu)先考慮在垂直管道上設(shè)立監(jiān)測(cè)斷面。避免水平煙道中的塵粒重力沉降作用。(二)采樣位置和采樣點(diǎn)布設(shè)1.采樣位置:應(yīng)選在氣1112、采樣點(diǎn)布設(shè):因煙道內(nèi)同一斷面上各點(diǎn)的氣流速度和煙塵濃度分布通常是不均勻的,因此,需按一定原則進(jìn)行多點(diǎn)采樣。采樣點(diǎn)的位置和數(shù)目主要依據(jù)煙道斷面的形狀、尺寸大小和流速分布情況確定。

(1)圓形煙道:不同直徑圓形煙道的等面積環(huán)數(shù)、采樣點(diǎn)數(shù)及采樣點(diǎn)距離煙道內(nèi)壁的距離。

2、采樣點(diǎn)布設(shè):因煙道內(nèi)同一斷面上各點(diǎn)的氣流速度和煙塵濃度分112說(shuō)明:a.表中所列數(shù)據(jù)是各測(cè)點(diǎn)距煙道內(nèi)壁的距離的系數(shù),必須再乘上煙道內(nèi)徑(D內(nèi)),才能求出各測(cè)點(diǎn)距煙道內(nèi)壁的實(shí)際距離。如:D內(nèi)為0.4m,設(shè)1個(gè)圓環(huán),2個(gè)測(cè)點(diǎn),2個(gè)測(cè)點(diǎn)距內(nèi)壁的距離分別為:0.4×0.146=0.06m(精確到cm),0.4×0.835=0.34m(精確到cm),實(shí)際工作中,各測(cè)點(diǎn)距煙道內(nèi)壁距離還應(yīng)加煙道壁厚度,這樣才便于操作。b.當(dāng)D內(nèi)<0.3m時(shí),煙氣流速較均勻時(shí),可在管道中心設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)即可。說(shuō)明:a.表中所列數(shù)據(jù)是各測(cè)點(diǎn)距煙道內(nèi)壁的距離的系數(shù),必須再113(2)矩(方)形煙道

將煙道斷面分成一定數(shù)目的等面積矩形小塊,各小塊中心即為采樣點(diǎn)位置,小矩形數(shù)目可根據(jù)煙道斷面面積大小確定。

(2)矩(方)形煙道將煙道斷面分成一定數(shù)目的等面積1143.測(cè)孔的布設(shè):總的原則是:在滿足探頭能到達(dá)各測(cè)點(diǎn)的情況下,測(cè)孔的數(shù)目應(yīng)盡可能少。圓形煙道:一般2個(gè),互成90°角,最多4個(gè)互成45°角。具體原則是矩形煙道:沿兩個(gè)相互垂直的平面,根據(jù)小矩形塊數(shù)開(kāi)孔。測(cè)孔直徑:一般50—75mm,最大不超過(guò)80mm。3.測(cè)孔的布設(shè):115(三)基本狀態(tài)參數(shù)的測(cè)定

煙氣的基本狀態(tài)參數(shù):煙氣的體積、溫度、壓力。通過(guò)這幾個(gè)基本狀態(tài)參數(shù),可計(jì)算出煙氣流速、煙塵及有害物質(zhì)濃度。

1.溫度的測(cè)量

(1)玻璃水銀溫度計(jì),構(gòu)造原理同常用的水銀溫度計(jì)。適宜測(cè)400°C以下煙氣溫度。不同處:桿要長(zhǎng)(≥1m),刻度露在煙道壁外,以便讀數(shù)。測(cè)時(shí)伸在煙道中心,穩(wěn)定后讀數(shù),不要抽出來(lái)讀數(shù)。(三)基本狀態(tài)參數(shù)的測(cè)定煙氣的基本狀態(tài)參數(shù):煙氣116(2)熱電偶溫度計(jì):對(duì)直徑大、溫度高的煙道,要用熱電偶測(cè)溫毫伏計(jì)(或電阻溫度計(jì))測(cè)量。原理:將兩根不同的金屬導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路,當(dāng)兩端接點(diǎn)處于不同環(huán)境溫度時(shí),隨著溫度的變化,產(chǎn)生溫差電勢(shì)。恒定一端溫度,則溫差電勢(shì)取決于另一端(工作端)的煙氣溫度,從而通過(guò)毫伏計(jì)測(cè)得溫差電勢(shì),再由儀器轉(zhuǎn)換成煙氣溫度。

(2)熱電偶溫度計(jì):對(duì)直徑大、溫度高的煙道,要用熱電偶測(cè)溫毫1172.壓力的測(cè)量

煙氣的壓力分全壓(Pt)、靜壓(Ps)和動(dòng)壓(Pv)。

靜壓是單位體積氣體所具有的勢(shì)能,表現(xiàn)為氣體在各個(gè)方向上作用于器壁的壓力;

動(dòng)壓是單位體積氣體具有的動(dòng)能,是使氣體流動(dòng)的壓力;

全壓是氣體在管道中流動(dòng)具有的總能量。

三者的關(guān)系為:Pt=Ps+Pv

所以,只要測(cè)出三項(xiàng)中的任意兩項(xiàng),即可求出第三項(xiàng)。

2.壓力的測(cè)量煙氣的壓力分全壓(Pt)、靜壓(Ps118

(1)測(cè)壓管

標(biāo)準(zhǔn)皮托管:精度高,測(cè)孔小,易堵塞,多用于清潔煙道,或校正其它皮托管用。

S型皮托管:適合名種含塵量的煙道測(cè)量,使用時(shí)要校正。煙氣流速5—30m/s時(shí),K校=0.84(1)測(cè)壓管119(2)壓力計(jì)

常用的壓力計(jì)有U形壓力計(jì)和斜管式微壓計(jì)。

U形壓力計(jì)可同時(shí)測(cè)全壓和靜壓,但誤差較大,不適宜測(cè)量微小壓力,其最小分壓值不得大于10Pa,管內(nèi)常裝水、酒精或汞,根據(jù)被測(cè)壓力范圍而定;

斜管式微壓計(jì)只能測(cè)動(dòng)壓,精度不低于2%,管內(nèi)常裝酒精或汞。

(2)壓力計(jì)常用的壓力計(jì)有U形壓力計(jì)和斜管式微壓計(jì)。120(3)測(cè)定方法:先把儀器調(diào)整到水平狀態(tài),檢查液柱內(nèi)是否有氣泡,并將液面調(diào)至零點(diǎn),然后,將皮托管與壓力計(jì)連接,把測(cè)壓管的測(cè)壓口伸進(jìn)煙道內(nèi)測(cè)點(diǎn)上,并對(duì)準(zhǔn)氣流方向,從U形壓力計(jì)上讀出液面差,或從微壓計(jì)上讀出斜管液柱長(zhǎng)度,按相應(yīng)公式計(jì)算測(cè)得壓力。說(shuō)明:測(cè)量時(shí),測(cè)點(diǎn)無(wú)論在風(fēng)機(jī)前后,S型皮托管總有一個(gè)開(kāi)口面向煙氣流,另一個(gè)開(kāi)口背向煙氣流。a.只要微壓計(jì)容器口與S皮托管面向煙氣流開(kāi)口一端連通,所測(cè)即為全壓Pt。b.只要微壓計(jì)容器口與背向煙氣流開(kāi)口一端連通,即測(cè)得靜壓Ps。C.微壓計(jì)容器口和玻璃管口分別與S型皮托管的面向煙氣流與背同煙氣流開(kāi)口端連通,即測(cè)得動(dòng)壓Pv。

(3)測(cè)定方法:先把儀器調(diào)整到水平狀態(tài),檢查液柱內(nèi)是否有氣泡121傾斜式微壓計(jì)示意圖

動(dòng)壓和靜壓測(cè)量方法示意圖傾斜式微壓計(jì)示意圖

動(dòng)壓和靜壓測(cè)量方法示意圖1223.流速和流量的計(jì)算

煙氣流速(Vs)和流量(Qs)是煙道氣測(cè)量結(jié)果計(jì)算中必測(cè)和常用的參數(shù)。根據(jù)氣體流速與動(dòng)壓的平方根成正比,再根據(jù)氣態(tài)方程式可導(dǎo)出如下流速公式:(1)流速:在測(cè)出煙氣的溫度,壓力后,可用下式計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的煙氣流速:3.流速和流量的計(jì)算

煙氣流速(Vs)和流量(Qs)是煙道123(2)流量:煙氣流量等于測(cè)點(diǎn)處煙道橫斷面積與煙氣平均流速和時(shí)間的乘積,即:(2)流量:煙氣流量等于測(cè)點(diǎn)處煙道橫斷面積與煙氣平均流速和時(shí)124(四)含濕量的測(cè)定

含濕量的測(cè)定方法有重量法、冷凝法、干濕球法等。

1.重量法:從煙道采樣點(diǎn)抽取一定體積的煙氣,使之通過(guò)裝有吸濕劑的吸濕管,則煙氣中的水蒸氣被吸濕劑吸收,吸濕管的增重即為所采煙氣

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