空氣和廢氣監(jiān)測

第三章空氣和廢氣監(jiān)測1本章教學(xué)目的、要求熟悉大氣污染基本知識掌握如何制訂大氣污染監(jiān)測方案了解大氣樣品的采集方法和采樣儀器掌握SO2、NO2等氣態(tài)污染物的測定方法和原理掌握TSP、PM10等顆粒物的測定方法和原理掌握標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制及氣體體積換算2第一節(jié)、概述大氣：包圍在地球周圍的氣體，其厚度達(dá)1000-1400km。包括均質(zhì)層分為:對流層、平流層和中間層；非均質(zhì)層中又分:暖層（電離層）和散逸層（外層）?？諝猓簩θ祟惣吧锷嫫鹬匾饔玫氖墙孛婕s10km內(nèi)的氣體層（對流層),占大氣總質(zhì)量的95%左右。一、大氣的組成3組成：干潔空氣：大氣中除去水汽和雜質(zhì)的空氣。N2（78.06%）、O2（20.95%）、Ar2（0.93%）、其他（0.06%）水汽：大氣中的水汽含量變化較大，按其所占容積，其變化范圍在0～4%。固體雜質(zhì)：懸浮于大氣中的固體雜質(zhì)包括煙粒、塵埃、鹽粒等，它們的半徑一般在10-4～102μm，多分布在底層大氣中。4大氣污染及大氣污染物大氣污染：大氣中的污染物質(zhì)或由他們轉(zhuǎn)化成的二次污染物質(zhì)的濃度達(dá)到有害程度的一種現(xiàn)象大氣污染物：由于人類活動所產(chǎn)生的某些有害顆粒物和廢氣進(jìn)入大氣層，給大氣增添了許多種外來組分，這些物質(zhì)稱為大氣污染物。5大氣污染的危害對人的危害急性：敦?zé)熿F事件、馬斯河谷煙霧事件、多諾拉事件慢性：日本四日市哮喘事件、美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件對動植物的危害對材料的損壞對大氣的影響CO2吸收地面的輻射，顆粒物對陽光的散射作用能改變地面溫度，使溫度上升或者下降（溫室效應(yīng)）細(xì)的顆粒物可降低能見度，使降水增加，霧增加改變大氣的電學(xué)性質(zhì)酸雨6

分子狀態(tài)污染物

1.按存在狀態(tài)分類

粒子狀態(tài)污染物二、大氣污染物的分類顆粒物（按其在重力作用下的沉降特性）劃分：TSP—d<100μmPM10—d≤10μm降塵—d>10μm氣溶膠：固體或液體微小顆粒分散與空氣中的一種分散體系，具有膠體性質(zhì)（如：霧、煙、煙氣、及塵）72.按形成過程分類一次污染物

直接從污染源排放出的污染物質(zhì)。二次污染物

一次污染物在大氣中相互作用，或與大氣的正常組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以及在太陽輻射下，引起光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的物質(zhì)。如：硫酸鹽、硝酸鹽、PAN8三、大氣污染物的時空分布特性空氣污染物隨時間、空間變化大?？諝馕廴疚锏臅r空分布及其濃度與污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、氣象等條件密切相關(guān)。時間分布不均如：一次污染物和二次污染物在大氣中的濃度由于受氣象條件的影響，它們在一天內(nèi)的變化也不同。一次污染物因受逆溫層、氣溫、氣壓等的限制，在清晨和黃昏時濃度較高，中午即降低；而二次污染物如光化學(xué)煙霧等由于是靠太陽光能形成的，故在中午時濃度增加，清晨和夜晚時降低。90123456789101112月SO2(mg/m3)0.100.080.060.040.02某城市SO2濃度的時間變化曲線(年變化曲線)10010204060810121416182022SO2(mg/m3)

0.240.200.160.120.080.040.00某城市SO2濃度的時間變化曲線(日變化曲線)11空間分布不均大氣污染物的空間分布與污染源種類、分布情況和氣象條件等因素有關(guān)。如：煙塵的排放市區(qū)比郊區(qū)多，郊區(qū)比農(nóng)村多。因此除了注意選擇適當(dāng)時間外，還應(yīng)選擇合適的采樣點(diǎn)，使結(jié)果更具代表性。12四、大氣污染源的分類1、存在形態(tài)分固定污染源、流動污染源2、按空間分布情況點(diǎn)源、線源、面源3、按排放時間狀況連續(xù)源、間斷源、瞬時源4、按人類活動功能工業(yè)源、交通源、生活源13第二節(jié)、空氣監(jiān)測技術(shù)路線

連續(xù)自動監(jiān)測技術(shù)為主導(dǎo)、以自動采樣和被動式吸收采樣-實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)為基礎(chǔ)，以可移動監(jiān)測技術(shù)為輔助的技術(shù)路線一、技術(shù)路線二、監(jiān)測項(xiàng)目及頻次（P152表3-2）三、監(jiān)測分析方法（P152表3-3）14第三節(jié)、空氣監(jiān)測方案的制定首先要根據(jù)監(jiān)測目的進(jìn)行調(diào)查研究，收集必要的基礎(chǔ)資料，然后經(jīng)過綜合分析，確定監(jiān)測項(xiàng)目，設(shè)計布點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，選定采樣頻率、采樣方法和監(jiān)測技術(shù)，建立質(zhì)量保證程序和措施，提出監(jiān)測結(jié)果報告要求及進(jìn)度計劃等。15一、監(jiān)測目的通過對大氣環(huán)境中主要污染物質(zhì)進(jìn)行定期或連續(xù)地監(jiān)測，判斷大氣質(zhì)量是否符合國家制定地大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并為編寫大氣環(huán)境質(zhì)量狀況評價報告提供數(shù)據(jù)為研究大氣質(zhì)量的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，開展大氣污染的預(yù)測預(yù)報工作提供依據(jù)為政府部門執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)，開展環(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)16二、調(diào)研及資料收集(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17三、監(jiān)測項(xiàng)目連續(xù)采樣實(shí)驗(yàn)室分析項(xiàng)目

必測項(xiàng)目：SO2、NOx、TSP、硫酸鹽化速率、灰塵自然降塵量選測項(xiàng)目：CO、PM10、光化學(xué)氧化劑、氟化物、鉛、苯并(a)芘、總烴及非甲烷烴連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測項(xiàng)目

必測項(xiàng)目：SO2

、NO2

、TSP、PM10、CO選測項(xiàng)目：O3、總烴18四、監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)原則及要求采樣點(diǎn)設(shè)在監(jiān)測區(qū)域的高、中、低三種不同污染物濃度的地方在污染源較集中，主導(dǎo)風(fēng)向比較明顯的情況下，將污染源的下風(fēng)向作為主要監(jiān)測范圍工業(yè)密集區(qū)，人口密度及污染物超標(biāo)區(qū)，要適當(dāng)增設(shè)采樣點(diǎn)采樣點(diǎn)的周圍應(yīng)開闊，測點(diǎn)周圍無局地污染源各采樣點(diǎn)的設(shè)置條件要盡可能一致或標(biāo)準(zhǔn)化，使監(jiān)測數(shù)據(jù)有可比性采樣高度根據(jù)監(jiān)測目的而定19五、采樣站（點(diǎn)）數(shù)目的確定采樣站（點(diǎn)）數(shù)目的確定，應(yīng)該盡可能綜合考慮監(jiān)測區(qū)域的大小、污染物空間分布、地形地貌、人口數(shù)量及密度、經(jīng)濟(jì)條件市區(qū)人口/萬人SO2、NOx、TSP灰塵自然沉降量硫酸鹽化速率<503≥3≥650～10044～86～12100～20058～1112～18200～400612～2018～30>400720～3030～40我國空氣環(huán)境污染例行監(jiān)測采樣點(diǎn)設(shè)置數(shù)目20六、采樣站（點(diǎn)）布設(shè)方法功能區(qū)布點(diǎn)法多用于區(qū)域性的常規(guī)監(jiān)測，適用于分區(qū)明顯的城市先將監(jiān)測區(qū)域劃分成工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、工業(yè)和居住混合區(qū)、交通稠密區(qū)等不同功能區(qū)再按功能區(qū)的地形、氣象、人口密度、建筑密度等，在每個功能區(qū)設(shè)若干采樣點(diǎn)21六、采樣站（點(diǎn)）布設(shè)方法網(wǎng)格布點(diǎn)法適用于多個污染源，且污染源分布較均勻的地區(qū)將監(jiān)測區(qū)域地面劃分成若干均勻網(wǎng)狀方格，采樣點(diǎn)設(shè)在兩條直線的交點(diǎn)處或方格中心。每個方格為正方形，可從地圖上均勻描繪方格實(shí)地面積視所測區(qū)域大小、污染源強(qiáng)度、人口分布、監(jiān)測目的和監(jiān)測力量而定，一般是1-9km2布一點(diǎn)。若主導(dǎo)風(fēng)向明確，下風(fēng)向設(shè)點(diǎn)應(yīng)多一些，一般約占采樣點(diǎn)總數(shù)的60%22六、采樣站（點(diǎn)）布設(shè)方法同心圓點(diǎn)法適用于多個污染源構(gòu)成污染群，且大污染源比較集中地區(qū)同心圓:半徑一般為4km、10km、20km、40km放射線：一般是4條點(diǎn)位：在放射線與同心圓的交點(diǎn)上，由里向外各圓周布點(diǎn)4、8、8、4個，主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)口多布點(diǎn)。23六、采樣站（點(diǎn)）布設(shè)方法扇形布點(diǎn)法適用于孤立的高架點(diǎn)源，且主導(dǎo)風(fēng)向明顯的地區(qū)頂點(diǎn)：點(diǎn)源軸線：主導(dǎo)風(fēng)向（煙云方向）范圍：扇形夾角：45－60°，相鄰?qiáng)A角10－20°采樣點(diǎn)：近密遠(yuǎn)疏，每條弧線：3－4個點(diǎn)24注意事項(xiàng)采用同心圓和扇形布點(diǎn)法時，應(yīng)考慮高架點(diǎn)源排放污染物的擴(kuò)散特點(diǎn)在實(shí)際工作中，常采用一種布點(diǎn)法為主，兼用其他方法的綜合布點(diǎn)法大氣穩(wěn)定度最大濃度出現(xiàn)位置(相當(dāng)于煙囪高度的倍數(shù))不穩(wěn)定5～10中性20左右穩(wěn)定40以上50m高煙囪排放污染物最大地面濃度出現(xiàn)位置與氣象條件的關(guān)系25七、采樣時間及采樣頻率采樣時間每次采樣從開始到結(jié)束所經(jīng)歷的時間?？煞譃椋憾唐诓蓸樱婚L期采樣；間歇性采樣采樣頻率指一定時間范圍內(nèi)的采樣次數(shù)依濃度分布的時間特性考慮氣象條件變化的特征及高、中、低濃度變化規(guī)律依對監(jiān)測數(shù)據(jù)要求的精確程度例如：日平均濃度，每隔2－4h采樣一次26國家環(huán)保局頒布的城鎮(zhèn)空氣質(zhì)量采樣頻率和時間監(jiān)測項(xiàng)目采樣時間和頻率二氧化硫隔日采樣，每天連續(xù)采樣24±0.5h，每月14～16d，每年12個月二氧化氮(或氮氧化物)同二氧化硫總懸浮顆粒物隔雙日采樣，每天連續(xù)采樣24±0.5h，每月5～6d，每年12個月灰塵自然沉降量每月采樣30±2d，每年12個月硫酸鹽化速率每月采樣30±2d，每年12個月27污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計有效性的規(guī)定污染物取值時間數(shù)據(jù)有效性規(guī)定SO2、NOx、NO2年平均每年至少有分布均勻的144個日均值，每月至少有分布均勻的12個日均值TSP、PM10、Pb年平均每年至少有分布均勻的60個日均值，每月至少有分布均勻的5個日均值SO2、NOx、NO2、CO日平均每日至少有18h的采樣時間TSP、PM10、B(a)P、Pb日平均每日至少有12h的采樣時間SO2、NOx、NO2、CO、O31小時平均每小時至少有45min的采樣時間Pb季平均每季至少有分布均勻的15個日均值，每月至少有分布均勻的5個日均值F月平均每月至少采樣15d以上植物生長季平均每一個生長季至少有70%個月平均值日平均每日至少有12h的采樣時間1小時平均每小時至少有45min的采樣時間28八、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測方案實(shí)地調(diào)查了解監(jiān)測場所（房間）面積掌握室內(nèi)外污染源情況布點(diǎn)和采樣29布點(diǎn)和采樣布點(diǎn)原則（點(diǎn)的個數(shù)）

采樣點(diǎn)位的數(shù)量根據(jù)室內(nèi)面積大小和現(xiàn)場情況而確定，要能正確反映室內(nèi)空氣污染物的污染程度。原則上小于50m2的房間應(yīng)設(shè)1～3個點(diǎn)；50～100m2設(shè)3～5個點(diǎn)；100m2以上至少設(shè)5個點(diǎn)。布點(diǎn)方式

（點(diǎn)位的確定）多點(diǎn)采樣時應(yīng)按對角線或梅花式均勻布點(diǎn)，應(yīng)避開通風(fēng)口，離墻壁距離應(yīng)大于0.5m，離門窗距離應(yīng)大于1m。30布點(diǎn)和采樣采樣點(diǎn)的高度

原則上與人的呼吸帶高度一致，一般相對高度0.5~1.5m之間。也可根據(jù)房間的使用功能，人群的高低以及在房間立、坐或臥時間的長短，來選擇采樣高度。有特殊要求的可根據(jù)具體情況而定。31布點(diǎn)和采樣采樣時間及頻次

經(jīng)裝修的室內(nèi)環(huán)境，采樣應(yīng)在裝修完成7d以后進(jìn)行（一般建議在使用前采樣監(jiān)測）年平均濃度至少連續(xù)或間隔采樣3個月日平均濃度至少連續(xù)或間隔采樣18h8h平均濃度至少連續(xù)或間隔采樣6h1h平均濃度至少連續(xù)或間隔采樣45min32布點(diǎn)和采樣封閉時間

檢測應(yīng)在對外門窗關(guān)閉12h后進(jìn)行。對于采用集中空調(diào)的室內(nèi)環(huán)境，空調(diào)應(yīng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。有特殊要求的可根據(jù)現(xiàn)場情況及要求而定。33布點(diǎn)和采樣采樣方法具體采樣方法應(yīng)按各污染物檢驗(yàn)方法中規(guī)定的方法和操作步驟進(jìn)行（室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/T167-2004）。要求年平均、日平均、8h平均值的參數(shù)，可以先做篩選采樣檢驗(yàn)。若檢驗(yàn)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)值要求，為達(dá)標(biāo)；若篩選采樣檢驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)值要求，必須按年平均、日平均、8h平均值的要求，用累積采樣檢驗(yàn)結(jié)果評價。34布點(diǎn)和采樣采樣方法篩選法采樣封閉室內(nèi)環(huán)境12h（期間空調(diào)系統(tǒng)打開），一般至少采樣45min；監(jiān)測結(jié)果為小時均值。累積法采樣如果上述測定小時平均值達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求時，必須采用累積法（按年平均值、日平均值、8h平均值）的要求采樣。35第四節(jié)、空氣采樣方法及采樣儀器本節(jié)內(nèi)容1）大氣樣品的采集方法，方法包括直接采樣法、富集濃縮采樣法（其中富集濃縮采樣法是重點(diǎn)和難點(diǎn)）。2）大氣采樣的儀器，其中大氣顆粒物的采樣儀器是重點(diǎn)和難點(diǎn)；了解采樣的效率。36一、采樣方法直接采樣法被測組分濃度高分析方法靈敏度高富集（濃縮）采樣法：有動力、無動力被測組分濃度低分析方法靈敏度不夠高37直接采樣法注射器采樣常用100mL注射器采集樣品。采樣時，先用現(xiàn)場氣體抽洗2-3次，然后抽取100mL，密封進(jìn)氣口，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。樣品存放時間不宜長，一般當(dāng)天分析完。氣相色譜分析法常采用此法取樣。取樣后，應(yīng)將注射器進(jìn)氣口朝下，垂直放置，以使注射器內(nèi)壓略大于外壓。38直接采樣法塑料袋采樣應(yīng)選不吸附、不滲漏，也不與樣氣中污染組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的塑料袋，如聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚氯乙烯袋和聚酯袋等，還有用金屬薄膜作襯里（如襯銀、襯鋁）的塑料袋。采樣時，先用二聯(lián)橡皮球打進(jìn)現(xiàn)場氣體沖洗2-3次，再充滿樣氣，夾封進(jìn)氣口，帶回實(shí)驗(yàn)室盡快分析。

39直接采樣法采氣管采樣采氣管容積一般為100-500mL。采樣時，打開兩端旋塞，用二聯(lián)球或抽氣泵接在管的一端，迅速抽進(jìn)比采氣管容積大6-10倍的欲采氣體，使采氣管中原有氣體被完全置換出，關(guān)上旋塞，采氣管體積即為采氣體積。

40直接采樣法真空瓶采樣采樣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內(nèi)氣體抽走，使瓶內(nèi)真空度（剩余壓力）達(dá)到1.33KPa，之后，便可打開旋塞采樣，采完即關(guān)閉旋塞，則采樣體積即為真空瓶體積。

V—現(xiàn)場狀況下的采樣體積，L；

V0—真空采氣瓶容積，L；

P—大氣壓力，KPa；

PB—閉管壓力計讀數(shù)，KPa。41富集（濃縮）采樣法溶液吸收法吸收液的選擇原則：對被采集物質(zhì)溶解度（水吸收甲醛）要大或與被采集物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)（堿溶液吸收酸性氣體）速度快。穩(wěn)定時間長。有利于下一步分析。毒性小，價格低，易購買，可回收。42溶液吸收法使用的儀器氣泡吸收管適用于采集氣體和蒸氣態(tài)物質(zhì)，對氣溶膠吸收不完全原因：氣溶膠微粒表面附有一層蒸汽，氣泡通過溶液時，微粒不易被完全吸收，擴(kuò)散到氣－液界面上的速度慢。43溶液吸收法使用的儀器沖擊式吸收管對氣溶膠吸收完全，對氣態(tài)或蒸汽態(tài)物質(zhì)，吸收不夠完全。原因：因抽氣速度過快，氣態(tài)或蒸汽態(tài)物質(zhì)慣性小，容易隨著空氣排出44溶液吸收法使用的儀器多孔篩板吸收管適合任何氣樣原因：氣泡被分散成小氣泡，增氣－液接觸面和停留時間，降低氣泡運(yùn)動速度。采樣效率高45填充柱阻留法吸附型填充柱（物理、化學(xué)吸附）分配型填充柱（固相萃?。┓磻?yīng)型填充柱（化學(xué)反應(yīng)吸附）特點(diǎn)：與溶液吸收法相比，可長時間采樣（日平均濃度）濃縮在固體填充物上的被測組分比在溶液中的穩(wěn)定，可放置時間長。操作方便46吸附型填充柱填充劑：活性炭（非極性吸附劑）、硅膠（極性吸附劑）、分子篩、高分子多孔微球等。表面吸附作用：分子間引力引起的物理吸附，吸附力較弱；分子親和力（原子剩余價鍵力）引起的化學(xué)吸附，吸附力較強(qiáng)。同時考慮被測組分吸附完全及將其定量解析。47分配型填充柱填充劑：表面涂高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑（異十三烷、甘油）的惰性多孔顆粒物（硅藻土、硅酸鋁），類似于氣液色譜柱（GC）中的固定相。當(dāng)被采集氣樣通過填充柱時，在有機(jī)溶劑中分配系數(shù)大的組分保留在填充劑上而被富集。48反應(yīng)型填充柱填充劑：由惰性多孔顆粒物(如石英沙、玻璃微球)或纖維狀物(如濾紙、玻璃棉等)表面涂漬能與被測組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的試劑制成。也可用純金屬絲毛或細(xì)粒作填充劑。氣樣通過填充柱時，被測組分在填充劑表面因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被阻留。采樣量和采集速度大，富集物穩(wěn)定，對氣態(tài)、蒸汽態(tài)和氣溶膠態(tài)物質(zhì)有較高的富集效率。49濾料阻留法原理：該方法是將過濾材料（濾紙或?yàn)V膜）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濾材料上，秤量過濾材料上富集的顆粒物重量。根據(jù)采樣體積可計算出空氣中顆粒物的濃度。50知識點(diǎn)：濾料采集空氣中氣溶膠顆粒物基于直接阻截、慣性碰撞、擴(kuò)散沉降、靜電引力和重力沉降等作用。濾料的采集效率除與自身性質(zhì)有關(guān)外，還與采樣速度、顆粒物的大小等因素有關(guān)。低速采樣，以擴(kuò)散沉降為主，對細(xì)小顆粒物的采集效率高；高速采樣，以慣性碰撞作用為主，對較大顆粒物的采集效率高。51常用的濾料：纖維狀濾料（濾紙、玻璃纖維濾膜、過氯乙烯濾膜）篩孔狀濾料（微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜等）。52濾紙：的孔隙不規(guī)則且較少，適用于金屬塵粒的采集。因?yàn)V紙吸水性較強(qiáng)，不宜用于重量法測定顆粒物濃度玻璃纖維濾膜：吸濕性小，耐高溫，耐腐蝕，通氣阻力小，采集效率高，常用于采集懸浮顆粒物，但其機(jī)械強(qiáng)度差，某些元素含量較高。聚氯乙烯或聚苯乙烯等合成纖維膜：通氣阻力小，并可用有機(jī)溶劑溶解成透明溶液，便于進(jìn)行顆粒物分散度及顆粒物中化學(xué)組分的分析。微孔濾膜：是由硝酸(或醋酸)纖維素制成的多孔性薄膜，孔徑細(xì)小、均勻，重量輕，金屬雜質(zhì)含量極微，溶于多種有機(jī)溶劑，尤其適用于采集分析金屬的氣溶膠。

53低溫冷凝法原理：該方法適用于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。如：烯烴類（苯乙烯）、醛類（三氯乙醛）等。過氯酸鎂、CaCl2、堿石棉冰(0℃)、冰-鹽水(-10℃)、干冰-乙醇(-72℃)、干冰-丙酮(-78℃)、液氮(-196℃)、半導(dǎo)體制冷器54優(yōu)點(diǎn)：效果好、采樣量大、利于組分穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)：空氣中的水蒸氣、二氧化碳，甚至氧也會同時冷凝下來，在氣化時，這些組分也會氣化，增大了氣體總體積，從而降低濃縮效果，甚至干擾測定55靜電沉降法原理：空氣樣品通過12000～20000V電場時，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。這種采樣方法適用于氣溶膠樣品的采集，不能用于易燃、易爆的場合。56降塵試樣的采集采集空氣中降塵的方法分為濕法和干法兩種。濕法采樣是在一定大小的圓筒形玻璃(或塑料、瓷、不銹鋼)缸中加入一定量的水，放置在距地面5～12m高，附近無高大建筑物及局部污染源的地方(如空曠的屋頂上)，采樣口距基礎(chǔ)面1～1.5m，以避免頂面揚(yáng)塵的影響。為防止冰凍和抑制微生物及藻類的生長，保持缸底濕潤，需加入適量乙二醇。采樣時間為30±2天，多雨季節(jié)注意及時更換集塵缸，防止水滿溢出。各集塵缸采集的樣品合并后測定。57硫酸鹽化速率試樣的采集硫酸鹽化速的采樣方法有二氧化鉛法和堿片法。二氧化鉛采樣法：是將涂有二氧化鉛（PbO2）糊狀物的紗布繞貼在素瓷管上，制成二氧化鉛采樣管，將其放置在采樣點(diǎn)上，則空氣中的二氧化硫、硫酸霧等與二氧化鉛反應(yīng)生成硫酸鉛（PbSO4）。堿片法：是將用碳酸鉀（K2CO3）溶液浸漬過的玻璃纖維濾膜置于采樣點(diǎn)上，則空氣中的二氧化硫、硫酸霧等與碳酸鹽反應(yīng)生成硫酸鹽（K2SO4）而被采集58二、采樣器直接法使用的采樣儀器注射器、塑料袋、采樣管、真空管（瓶）富集（濃縮）采樣法使用采樣儀器的構(gòu)成氣樣→流量計→吸收管（濾料）→抽氣泵591、氣體采樣器收集器流量計采樣泵定時器便攜式采樣器工作原理空氣采樣器實(shí)物圖602、顆粒物采樣器總懸浮顆粒物采樣器（TSP）⑴大流量采樣器由濾料采樣夾、抽氣風(fēng)機(jī)、流量記錄儀、計時器及控制系統(tǒng)、殼體等組成。濾料夾可安裝20×25cm2的玻璃纖維濾膜,以1.1-l.7m3/min流量采樣8-24小時。當(dāng)采氣量達(dá)1500－2000m3時,樣品濾膜可用于測定顆粒物中的金屬、無機(jī)鹽及有機(jī)污染物等組分。612、顆粒物采樣器總懸浮顆粒物采樣器（TSP）⑵中流量采樣器：我國規(guī)定采樣夾有效直徑為80mm或100mm。當(dāng)用有效直徑80mm濾膜采樣時，采氣流量控制在7.2～9.6m3/h；用100mm濾膜采樣時，流量控制在11.3～15m3/h。

622、顆粒物采樣器PM10（IP）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)自動監(jiān)測儀器中，可采用靜電捕集法、β射線吸收法或光散射法直接測定PM10濃度。但不論哪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)。常用分塵器有：二級旋風(fēng)分塵器、向心式分塵器、撞擊式分塵器632、顆粒物采樣器PM10（IP）采樣器⑴二級旋風(fēng)分塵器：空氣以高速度沿180°漸開線進(jìn)入分塵器的圓筒內(nèi)，形成旋轉(zhuǎn)氣流，在離心力的作用下，將顆粒物甩到筒壁上并繼續(xù)向下運(yùn)動，粗顆粒在不斷與筒壁撞擊中失去前進(jìn)的能量而落入大顆粒物收集器內(nèi)，細(xì)顆粒隨氣流沿氣體排出管上升，被過濾器的濾膜捕集，從而將粗、細(xì)顆粒物分開。旋風(fēng)分塵器原理示意圖642、顆粒物采樣器PM10（IP）采樣器⑵向心式分塵器：當(dāng)氣流從小孔高速噴出時，因所攜帶的顆粒物大小不同，慣性也不同，顆粒物質(zhì)量越大，慣性越大。不同粒徑的顆粒物各有一定的運(yùn)動軌線，其中，質(zhì)量較大的顆粒物運(yùn)動軌線接近中心軸線，最后進(jìn)入錐形收集器被底部的濾膜收集；小顆粒物慣性小，離中心軸線較遠(yuǎn)，偏離錐形收集器入口，隨氣流進(jìn)入下一級。第二級的噴嘴直徑和錐形收集器的入口孔徑變小，二者之間距離縮短，使小一些的顆粒物被收集。

向心式分塵器原理示意圖65三級向心式分塵器原理示意圖662、顆粒物采樣器PM10（IP）采樣器⑶撞擊式分塵器：當(dāng)含顆粒物氣體以一定速度由噴嘴噴出后，顆粒獲得一定的動能并且有一定的慣性。在同一噴射速度下，粒徑越大，慣性越大，因此，氣流從第一級噴嘴噴出后，慣性大的大顆粒難于改變運(yùn)動方向，與第一塊捕集板碰撞被沉積下來，而慣性較小的顆粒則隨氣流繞過第一塊捕集板進(jìn)入第二級噴嘴。因第二級噴嘴較第一級小，故噴出顆粒動能增加，速度增大，其中慣性較大的顆粒與第二塊捕集板碰撞而被沉積，而慣性較小的顆粒繼續(xù)向下級運(yùn)動。如此一級一級地進(jìn)行下去，則氣流中的顆粒由大到小地被分開，沉積在不同的捕集板上，最末級捕集板用玻璃纖維濾膜代替，捕集更小的顆粒。撞擊式分塵器示意圖67第五節(jié)、空氣采樣效率和氣體換算本節(jié)內(nèi)容1）如何評價所選用采集方法對欲測組分的采集效率；氣態(tài)、蒸汽態(tài)與顆粒物采集效率評價方法的比較2）空氣中污染物濃度表示方法及單位；氣體體積換算（非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。68一、空氣采樣效率及評價指在規(guī)定的采樣條件下所采集到的污染物量占其總量的百分?jǐn)?shù)。1、采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物效率評價方法①絕對比較法②相對比較法2、采集顆粒物效率的評價方法①質(zhì)量采樣效率②顆粒數(shù)效率69絕對比較法用標(biāo)準(zhǔn)氣測定采樣效率，采樣效率K為：C1—實(shí)測濃度C0—配制濃度70相對比較法配制一定濃度范圍的待測氣體，串聯(lián)2－3個采樣管采集所配制的樣品，采樣效率K為：注：K應(yīng)大于90％71C1C2C372二、空氣污染物濃度表示方法及氣體體積換算污染物濃度表示方法（1）單位體積質(zhì)量濃度（mg/m3或μg/m3）：對任何狀態(tài)的污染物都適用。（2）體積比濃度（ml/m3或μl/m3；ppm或ppb）：僅適于氣態(tài)或蒸汽態(tài)物質(zhì)。兩種單位換算關(guān)系：

Cv—以mL/m3表示的氣體濃度（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）Cm—以mg/m3表示的氣體濃度（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）M—?dú)鈶B(tài)物質(zhì)的分子量，g/mol22.4—標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積，L/mol73氣體體積的換算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積換算（非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣溫T0=273K（或t=0℃），壓強(qiáng)P0=101.325kPa假設(shè)在某一采樣點(diǎn)采樣，記錄當(dāng)時的壓強(qiáng)為Pt（kPa），溫度為t（℃），通過流量計記錄的流量和采樣時間計算出采樣體積為Vt（m3）理想氣體狀態(tài)方程式：所采氣體物質(zhì)的量摩爾氣體常數(shù)74測定某采樣點(diǎn)大氣中的NO2，用裝有10mL吸收液的篩板式吸收管采樣，采樣流量0.50L/min，采樣時間為1h，采樣后用分光光度法測定計算得知全部吸收液中含2.0μgNO2。已知采樣點(diǎn)溫度為14℃，大氣壓力為100kPa，求空氣中NO2的含量（分別用質(zhì)量濃度和體積分?jǐn)?shù)表示）

例題：吸收液：對氨基苯環(huán)酸+鹽酸萘乙二胺多空篩板吸收管75第六節(jié)、空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測本節(jié)內(nèi)容1）顆粒物的測定：降塵量及其中可燃物的測定；TSP、PM10含量的測定；顆粒物中污染物含量的測定。2）氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測定：SO2、NOx、CO、光化學(xué)氧化劑、臭氧、氟化物、總烴、非甲烷烴及硫酸鹽化速率等指標(biāo)的測定3）空氣污染指數(shù)（API）計算、降水監(jiān)測76一、顆粒物的測定降塵量的測定（GB/T15265-94）降塵：空氣動力學(xué)直徑>10μm，能在重力的作用下快速降落到地面的顆粒物。降塵量：單位面積單位時間內(nèi)從大氣中沉降顆粒物的質(zhì)量。單位：t/（km2·30d）測定步驟：①坩堝的準(zhǔn)備；②集塵缸中固體物質(zhì)總量的測定；③空白試驗(yàn)77坩堝的準(zhǔn)備：100ml坩堝，洗凈，在105℃烘箱烘3h，冷卻50min后稱重。再次烘50min，冷卻50min后稱重，如此反復(fù)多次，直到前后兩次質(zhì)量差<0.4mg為止，記錄坩堝質(zhì)量M0，單位：g集塵缸中固體物質(zhì)總量的測定：集塵缸中溶液及塵粒子（轉(zhuǎn)移）500ml燒杯（加熱濃縮）10-20ml（轉(zhuǎn)移）已恒重的坩堝（電熱板加熱）蒸干（105℃烘箱中恒重）記錄質(zhì)量M1，單位：g。則集塵缸中固體物質(zhì)總量=M1-M0空白試驗(yàn)：測定集塵液蒸干后殘余物質(zhì)質(zhì)量Ma，單位：g降塵的質(zhì)量：M=M1-M0-Ma7879降塵中可燃物的測定：將蒸發(fā)皿先在升溫至600℃的馬福爐中灼燒1h，干燥冷卻后稱其質(zhì)量（M’蒸發(fā)皿）。樣品于103～105℃烘干、冷卻、稱重（M’蒸發(fā)皿+總固體）。再將含有總固體物質(zhì)的蒸發(fā)皿放入馬福爐中，加熱到600℃，灼燒1h，取出后在干燥器中冷卻，如此反復(fù)稱至恒重（M’蒸發(fā)皿+殘存固體）?？芍簱p失的質(zhì)量即為可燃物質(zhì)的質(zhì)量，所留存的質(zhì)量即為殘存固體的量。則樣品中可燃固體的質(zhì)量M’=M’蒸發(fā)皿+總固體-M’蒸發(fā)皿+殘存固體注：此處同樣要做空白，考慮乙二醇水溶液中也含有可燃固體，其質(zhì)量M”=M”蒸發(fā)皿+總固體-M”蒸發(fā)皿+殘存固體則實(shí)際降塵中可燃物質(zhì)量M=M’-M”80一、顆粒物的測定總懸浮顆粒物（TSP）的測定（GB/T15432-95）濾膜捕集—重量法用抽氣動力抽取一定體積的空氣通過已恒重的濾膜，則空氣中的懸浮顆粒物被阻留在濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜質(zhì)量之差及采樣體積，即可計算TSP的濃度。濾膜經(jīng)處理后，可進(jìn)行化學(xué)組分分析。81測定步驟：用X光機(jī)檢查濾膜,不得有針孔或任何缺陷。在選定的濾膜光滑表面的兩個對角上打印編號，濾膜袋上打印同樣編號備用。將濾膜放入恒溫恒濕箱內(nèi)平衡24小時，平衡溫度15~30℃，記錄平衡溫度和濕度。在平衡條件下稱量平衡后的濾膜，大流量采樣器精確到1mg，中流量采樣器精確至0.1mg。將濾膜放入濾膜夾，安裝采樣頭頂蓋，設(shè)置采樣時間，開始采樣。采樣結(jié)束后，取出濾膜，若無損壞，采樣面向里，將濾膜對折，放入號碼相同的濾膜袋中，在恒溫恒濕箱內(nèi)，與采樣前濾膜相同的平衡條件下，平衡24小時，稱量測定。濾膜增重，大流量濾膜不小于100mg，中流量濾膜不小于10mg。若濾膜有損壞，則本次實(shí)驗(yàn)作廢。8283一、顆粒物的測定可吸入顆粒物（PM10

）的測定（GB6921-1986）PM10：空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑≦10μm的顆粒物稱為可吸入顆粒物。監(jiān)測方法采用重量法原理：首先使一定體積的大氣通過采樣器，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，即可計算出飄塵的濃度(mg/m3)。主要儀器：大氣采樣器、切割器、流量計、超細(xì)玻璃纖維濾膜、分析天平、恒溫恒濕箱等。84測定步驟：選用超細(xì)玻璃纖維濾膜，采樣前在干燥器內(nèi)放置24h，用分析天平稱量，放入干燥器1h后再稱量，兩次質(zhì)量差不得大于0.4mg。將恒重濾膜放在采樣夾濾網(wǎng)上。測日平均濃度，只需采集到一張濾膜上，采樣結(jié)束，用鑷子將有塵面的濾膜對折放入紙袋，做好記錄，放入干燥器內(nèi)24h恒重，稱量結(jié)果。結(jié)果計算85一、顆粒物的測定顆粒物中污染物含量的測定金屬元素的測定項(xiàng)目:Cu，Zn，Pb，F(xiàn)e，Co，Ni，Cr方法：AAS(含量少，靈敏)預(yù)處理：干式灰化法(破壞有機(jī)物)濕式分解法：酸溶解并破壞有機(jī)物86顆粒物中污染物含量的測定水溶性物質(zhì)的測定硫酸根測定主要方法：硫酸鋇比濁法Ba2++SO42-=BaSO4↓.硝酸根測定紫外分光光度法鎘柱還原－偶氯燃料分光光度法離子色譜法87一、顆粒物的測定顆粒物中污染物含量的測定有機(jī)化合物的測定多環(huán)芳烴：蒽、菲、芘等來源：煤和石油的燃燒危害：致癌步驟：采樣、提取、分離、測定四步索氏提取法真空充氮升華法紙層析法薄層層析法88二、氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測定SO2的測定是主要空氣污染物之一，為例行監(jiān)測的必測項(xiàng)目。來源：含S燃料的燃燒，礦石冶煉，化工廠生產(chǎn)特點(diǎn)：為無色，易溶于水，有刺激性氣味的氣體；會引起呼吸系統(tǒng)疾??；附著于顆粒物上，危害更大。測定方法有：分光光度法、紫外熒光法、電導(dǎo)法、定電位電解法和氣相色譜法。四氯汞鉀吸收－鹽酸副玫瑰苯胺光度法（GB8970-88）甲醛緩沖溶液吸收－鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB/T15262-94）釷試劑分光光度法（ISO推薦標(biāo)準(zhǔn)）89四氯汞鉀吸收－鹽酸副玫瑰苯胺光度法

較經(jīng)典的方法，靈敏、可靠，但吸收液（四氯汞鉀）毒性大。原理：利用空氣中的SO2與被四氯汞鉀溶液吸收，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸絡(luò)合物，此物質(zhì)再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色絡(luò)合物，其顏色深淺與SO2含量成正比。

[HgCI4]2-+SO2+H2O=

[HgCI2SO3]2-

+2H++2CI-

[HgCI2SO3]2-

+HCHO+2H+=HgCl2

+HOCH2SO3H吸收液：四氯汞鉀90四氯汞鉀吸收－鹽酸副玫瑰苯胺光度法二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置：稱取0.2g亞硫酸鈉（Na2SO3）及0.01g乙二胺四乙酸二鈉鹽（Na2EDTA），定容200ml，SO2濃度大概在320-400μg/ml，以硫代硫酸鈉溶液滴定其濃度，之后根據(jù)已求濃度，用四氯汞鉀溶液稀釋至濃度為2μg/ml標(biāo)準(zhǔn)系列配置：取2μg/ml標(biāo)準(zhǔn)溶液，0ml，0.6ml，1.0ml，

1.4ml，

1.6ml，

1.8ml，

2.2ml，

2.7ml用，則濃度分別為四氯汞鉀，鹽酸副玫瑰苯胺及甲醛定容10ml比色管中0μg，1.2μg，2.0μg，2.8μg，3.2μg，3.6μg，4.4μg，5.4μg

注：需要做空白91四氯汞鉀吸收－鹽酸副玫瑰苯胺光度法標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：將空白及標(biāo)準(zhǔn)系列中的試樣倒入30mm比色皿中上機(jī)測定吸光度，先上空白試樣，測定吸光度A0，之后上標(biāo)準(zhǔn)系列試樣，直接將A0扣除，繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程：y=bx+a所取試樣中質(zhì)量=(A-A0-a)/b吸收液中質(zhì)量=（A-A0-a）·B·Vt/Va空氣中質(zhì)量濃度=（A-A0-a）·B·Vt/[Va·V0]m(μg)1.22.02.84.45.4?A(A-A0)92注意事項(xiàng)溫度，酸度，顯色時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。氮氧化物、臭氧及錳、鐵、鉻等離子對測定有干擾。采集后放置片刻，臭氧可自行分解；加入氨基磺酸銨消除大氣中的NO2對測定產(chǎn)生干擾加入磷酸和乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA-2Na)可消除或減少某些金屬離子的干擾。93甲醛緩沖溶液吸收－鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法

避免了使用毒性大的四氯汞鉀吸收液。原理：二氧化硫被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩(wěn)定的羥基甲基磺酸加成化合物。在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解，釋放出二氧化硫與鹽酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫紅色化合物，用分光光度計在577nm處進(jìn)行測定。甲醛緩沖吸收溶液：36%-38%的甲醛溶液、環(huán)己二胺四乙酸二鈉（CDTA-2Na)溶液、一定質(zhì)量的鄰苯二甲酸氫鉀，配置甲醛濃度相當(dāng)于0.2mg/mL的溶液吸收液：甲醛緩沖吸收溶液94釷試劑分光光度法該方法是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）推薦的測定SO2標(biāo)準(zhǔn)方法。它所用吸收液無毒，采集樣品后穩(wěn)定，但靈敏度較低，所需氣樣體積大，適合于測定SO2日平均濃度。原理：SO2+H2O2

（吸收液）→

H2SO4+過量BaClO4

→BaSO4。剩余的Ba與釷試劑反應(yīng)生成紫紅色絡(luò)合物吸收液：H2O2

95例題：已知某采樣點(diǎn)的氣溫為27℃,大氣壓力為100.00kPa。用溶液吸收法采樣測定空氣中SO2日平均濃度，每隔4h采樣一次，共采集6次，每次采集30min，采樣流量0.5L/min。將6次氣樣的吸收液定容至50.00ml，取10ml測知含SO22.5μg，求該采樣點(diǎn)空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO2日平均濃度。質(zhì)量濃度以mg/m3表示，體積分?jǐn)?shù)以μl/m3表示96二、氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測定氮氧化物（NOx）的測定氮的氧化物：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。它們主要來源：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。性質(zhì)：NO為無色、無臭、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

可以分別測定，也可以測定二者的總量。測定方法有：Saltzman法（鹽酸萘乙二胺分光光度法）、化學(xué)發(fā)光法、原電池庫倫法及定電位電解法。97Saltzman法測NO2（GB/T15435-1995）吸收液：冰乙酸、對氨基苯磺酸、N-（1-萘基）乙二胺鹽酸鹽原理：空氣中的NO2被吸收轉(zhuǎn)變成亞硝酸和硝酸，在冰乙酸存在條件下，亞硝酸與對胺基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，然后再與N-（1-萘基）乙二胺鹽酸鹽偶合，生成玫瑰紅色偶氮染料，其顏色深淺與氣樣中NO2濃度成正比98反應(yīng)式：99吸收液配置：對氨基苯磺酸（200mL，濃度25g/L）、N-（1-萘基）乙二胺鹽酸鹽（50mL，濃度1g/L）、冰醋酸（50mL），定容于1000mL，為顯色液。之后將顯色液與水按體積比（4:1）的比例稀釋。該溶液應(yīng)該保存在25℃以下的暗處，可穩(wěn)定三個月。若溶液顯淡紅色，應(yīng)該廢棄重配。亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液配置：稱取0.3750g亞硝酸鈉（NaNO2），定容1000ml。NO2-濃度為250mg/L。亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)工作液配置：稀釋儲備液，NO2-濃度為2.50mg/L。臨用前現(xiàn)配100亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：取六支10mL具塞比色管，按下表制備標(biāo)準(zhǔn)色列轉(zhuǎn)移至10mm比色皿，在波長540-545nm之間測定吸光度，扣除空白試驗(yàn)（零濃度）吸光度后，對應(yīng)NO2-的濃度（μg/mL）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)色列C0101結(jié)果的計算：大氣中NO2的濃度CNO2(mg／m3)A，A0—樣品溶液及空白溶液的吸光度（mg/m3）b—標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率。吸光度/濃度a—標(biāo)準(zhǔn)曲線截距V—采樣用吸收液體積（ml）V0—換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下采樣體積（L）D—樣品稀釋倍數(shù)f—Saltzman實(shí)驗(yàn)系數(shù)：0.88（當(dāng)NO2濃度高于0.720mg/m3時，f值取0.77）102使用NO2

標(biāo)準(zhǔn)氣體繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：配置能覆蓋欲測濃度范圍的至少四種濃度的二氧化氮標(biāo)準(zhǔn)氣體，按照采樣操作條件采集氣體，采樣體積與預(yù)計在現(xiàn)場采樣體積相近。則大氣中NO2的濃度CNO2(mg／m3)103Saltzman法測NOx（GB/T15436-1995）酸性高錳酸鉀溶液氧化法（可分別測NO、NO2）吸收液：冰乙酸、鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酸原理：采樣時取兩支內(nèi)裝吸收液的多孔玻板吸收瓶和一支內(nèi)裝酸性高錳酸鉀的氧化瓶，按吸收瓶—氧化瓶—吸收瓶的順序連接。當(dāng)空氣通過吸收瓶時，NO2被串聯(lián)的第一支吸收瓶中的吸收液吸收生成玫瑰紅色的偶氮染料?？諝庵械腘O不與第一支吸收瓶中的吸收液反應(yīng)，進(jìn)入串聯(lián)在兩支吸收瓶中間的氧化瓶內(nèi)，被氧化瓶內(nèi)的酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO2

，然后進(jìn)入第二支吸收瓶中，被吸收液吸收生成粉紅色偶氮染料。于波長540～545nm之間處測定兩支吸收瓶中吸收液的吸光度。NO被氧化為NO2氧化效率K為0.68104酸性高錳酸鉀溶液氧化法（可分別測NO、NO2）公式：105三氧化鉻-石英砂氧化法（測NOx）吸收液：冰乙酸、鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酸原理：將裝有三氧化鉻-石英砂的雙球氧化管用硅橡膠管連接在吸收瓶前面。采樣時，空氣首先通過氧化管，空氣中的NO被三氧化鉻氧化為NO2，再進(jìn)入吸收瓶，NO2與吸收液中的對氨基磺酸進(jìn)行重氮化反應(yīng)，再與N-(1-萘基)乙二胺鹽酸鹽偶合，生成粉紅色偶氮染料，于波長540～545nm之間處測定吸光度。106二、氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測定一氧化碳（CO）的測定來源：自然源（火山爆發(fā)，森林火災(zāi)，礦坑爆炸，地震）；人為源（汽車廢氣以及石油、煤不完全燃燒）毒性：與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，降低血液送氧的能力，造成缺氧癥。測定方法：非分散紅外吸收法（GB9081-88）；氣相色譜法；間接冷原子吸收法(汞置換法)；定電位電解法107二、氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測定光化學(xué)氧化劑與臭氧的測定總氧化劑：空氣中除氧以外的有氧化性質(zhì)的物質(zhì)，一般指能氧化碘化鉀析出碘的物質(zhì)，主要有臭氧、PAN、氮氧化物等光化學(xué)氧化劑：是指除氮氧化物以外的能氧化碘化鉀的物質(zhì)因此：光化學(xué)氧化劑=總氧化劑-0.269×氮氧化物測定方法：光化學(xué)氧化劑：硼酸-碘化鉀分光光度法O3測定方法：硼酸-碘化鉀分光光度法；靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法；紫外分光光度法108二、氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測定氟化物的測定存在形態(tài)：空氣中的氣態(tài)氟化物主要是氟化氫，也可能有少量氟化硅(SiF4)和氟化碳(CF4)。含氟粉塵主要是冰晶石(Na3A1F6)、螢石(CaF2)、氟化鋁(AlF3)、氟化鈉(NaF)及磷灰石[3Ca3(PO4)2·CaF2]等。來源：煉鋁廠；冰晶石；磷肥廠毒性：引起粘膜刺激、中毒等癥狀；影響各組織器官的正常生理功能。對植物的影響是SO2的10-100倍，對人體的影響比SO2大20倍測定方法：濾膜-氟離子電極法；石灰濾紙-氟離子電極法109二、氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測定總烴及非甲烷烴的測定烴：僅由碳?xì)鋬煞N元素組成的有機(jī)化合物，又稱為碳?xì)浠衔锟偀N（THC）：包括甲烷在內(nèi)的碳?xì)浠衔铮–1-C8）非甲烷烴（NMHC）:除甲烷外的碳?xì)浠衔铮–2-C8

）測定方法：氣相色譜、光電離（PID）檢測法110二、氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測定硫酸鹽化速率的測定硫酸鹽化速率：空氣中的含硫物質(zhì)（如：SO2、H2S、H2SO4蒸汽等）演變成危害更大的硫酸霧和硫酸鹽霧的速度。測定方法：二氧化鉛-重量法；堿片-重量法；堿片-離子色譜法；堿片-鉻酸鋇分光光度法二氧化鉛法原理：111二氧化鉛法原理：空氣中的SO2、硫酸蒸氣、H2S等與采樣管上的二氧化鉛反應(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BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，用重量法測定，結(jié)果以每日在l00cm2二氧化鉛面積上所含SO3的毫克數(shù)表示堿片法原理：將用碳酸鉀溶液浸漬的玻璃纖維濾膜暴露于空氣中，碳酸鉀于空氣中的SO2等反應(yīng)生成硫酸鹽，加入BaCl2溶液將其轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀，用重量法測定?；蛘邔A片經(jīng)Na2CO3-NaHCO3稀溶液浸取后，獲得樣品溶液，注入離子色譜儀測定。112三、空氣污染指數(shù)（API）定義：是一種反映和評價空氣質(zhì)量的方法，即將常規(guī)監(jiān)測的幾種主要空氣污染物濃度簡化為單一的概念性數(shù)值形式，并分級表征空氣質(zhì)量狀況和空氣污染程度，具有簡明、直觀和使用方便的優(yōu)點(diǎn)。計算公式：某污染物的污染分指數(shù)某污染物日濃度均值某污染物在j+1拐點(diǎn)對應(yīng)濃度限制某污染物在j拐點(diǎn)對應(yīng)濃度限制某污染物在j+1拐點(diǎn)對應(yīng)污染分指數(shù)某污染物在j拐點(diǎn)對應(yīng)污染分指數(shù)注：Ci,j≤Ci≤Ci,j+1根據(jù)我國城市空氣污染的特點(diǎn)，一般選擇SO2、NO2和PM10作為計算空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目113三、空氣污染指數(shù)（API）注：C小<C（SO2/NO2/PM10）<C大APISO2NO2PM10500.0500.0400.0501000.1500.0800.1502000.2500.1200.2503001.6000.5650.4204002.1000.7500.5005002.6200.9400.600課本表3-8空氣污染指數(shù)對應(yīng)的污染物濃度限值（mg/m3）如果測得某城市某日SO2日濃度均值為0.1mg/m3API=MAX（ISO2，INO2，IPM10）114三、空氣污染指數(shù)（API）注：C小<C（SO2/NO2/PM10）<C大特殊實(shí)例：如果測得某城市某日CSO2=0.150mg/m3CNO2=0.120mg/m3CPM10=0.420mg/m3計算API，并報道當(dāng)天空氣質(zhì)量級別APISO2NO2PM10500.0500.0400.0501000.1500.0800.1502000.2500.1200.2503001.6000.5650.4204002.1000.7500.5005002.6200.9400.600ISO2=100INO2=200IPM10=300API=300API空氣質(zhì)量級別空氣質(zhì)量狀況0-50Ⅰ優(yōu)51-100Ⅱ良101-150Ⅲ1輕微污染151-200Ⅲ2輕度污染201-250Ⅳ1中度污染251-300Ⅳ2中度重污染>300Ⅴ重污染課本表3-9空氣污染指數(shù)范圍及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類別該城市今天API=300，空氣質(zhì)量級別為Ⅳ2級，空氣質(zhì)量狀況為中度重污染，主要污染物為可吸入顆粒物（PM10）115三、空氣污染指數(shù)（API）注：C小<C（SO2/NO2/PM10）<C大一般實(shí)例：如果測得某城市某日CSO2=0.105mg/m3CNO2=0.080mg/m3CPM10=0.215mg/m3計算API，并報道當(dāng)天空氣質(zhì)量級別APISO2NO2PM10500.0500.0400.0501000.1500.0800.1502000.2500.1200.2503001.6000.5650.4204002.1000.7500.5005002.6200.9400.600API=165CSO2=0.105mg/m3ISO2=77.5INO2=100IPM10=165CPM10=0.215mg/m3API空氣質(zhì)量級別空氣質(zhì)量狀況0-50Ⅰ優(yōu)51-100Ⅱ良101-150Ⅲ1輕微污染151-200Ⅲ2輕度污染201-250Ⅳ1中度污染251-300Ⅳ2中度重污染>300Ⅴ重污染課本表3-9空氣污染指數(shù)范圍及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類別該城市今天API=165，空氣質(zhì)量級別為Ⅲ2級，空氣質(zhì)量狀況為輕度污染，主要污染物為可吸入顆粒物（PM10）116四、降水監(jiān)測酸沉降：指大氣中酸性污染物的自然沉降，分為干沉降和濕沉降。干沉降：指不發(fā)生降水時，大氣中酸性污染物受重力、顆粒物吸附等作用由大氣沉降到地面的過。濕沉降：指發(fā)生降水事件時，高空雨滴吸收大氣中酸性污染物降到地面的沉降過程，包括雨、雪、雹、霧等。117四、降水監(jiān)測降水監(jiān)測目的：了解在降雨(雪)過程中從大氣中沉降到地球表面的沉降物的主要組成性質(zhì)及有關(guān)組分的含量。監(jiān)測項(xiàng)目：降水量、PH、電導(dǎo)率、SO42-、NO3-、NO2-、F-、Cl-、NH4+

、K+、Na+、Ca+、Mg2+監(jiān)測頻率：國家級監(jiān)測點(diǎn)（1級監(jiān)測點(diǎn)）：所有項(xiàng)目逢雨、雪必測省、市（縣）（2、3級監(jiān)測點(diǎn)）：降水量、PH、電導(dǎo)率逢雨、雪必測；其他項(xiàng)目，每月至少選一個或見個降水量大的樣品進(jìn)行全元素分析118四、降水監(jiān)測監(jiān)測點(diǎn)數(shù)目：城市（根據(jù)人口數(shù)而定）50萬以上城市布設(shè)三個采樣點(diǎn)（城區(qū)、郊區(qū)、清潔區(qū)）50萬以下城市布設(shè)兩個采樣點(diǎn)（城區(qū)、郊區(qū)）縣城：每個縣城設(shè)置一個采樣點(diǎn)1192008年池州市降水情況2009年池州市降水情況120四、降水監(jiān)測采樣器：自動采樣器手動采樣器（聚乙烯塑料桶）降水：口徑20cm，高20cm降雪：口徑50cm以上121四、降水監(jiān)測采樣器：采樣器處理：采樣器具在第一次使用前，用10%的鹽酸（或硝酸）浸泡24小時，用自來水清洗，再用去離子水沖洗多次。最后用少量去離子水震蕩，用離子色譜監(jiān)測水中的Cl-含量，若與去離子水中Cl-濃度相同，則合格，晾干加蓋，清潔櫥柜內(nèi)保存樣品的預(yù)處理及保存預(yù)處理：測定PH值及電導(dǎo)率的樣品不可過濾；測定其他項(xiàng)目的樣品均需過濾（0.45μm有機(jī)微孔濾膜）122四、降水監(jiān)測樣品的預(yù)處理及保存保存：以聚乙烯塑料瓶盛裝（無需添加任何試劑），放入冰箱中冷藏保存（3-5℃）123第七節(jié)、污染源監(jiān)測本節(jié)內(nèi)容1）固定污染源：監(jiān)測目的和要求、采樣點(diǎn)的布設(shè)、基本狀態(tài)參數(shù)（煙溫、壓力、流速、流量及含濕量）的測定、煙塵濃度的測定、煙氣組分的測定、煙氣黑度的測定2）流動污染源124固定污染源：含有固態(tài)的煙塵和粉塵，也含有氣態(tài)和氣溶膠態(tài)的多種有害物質(zhì)有組織排放源：煙道、煙囪及排氣筒無組織排放源：車間、工棚流動污染源：汽車、火車、飛機(jī)、輪船等交通運(yùn)輸工具排放的廢氣。含有CO、NOX、碳?xì)浠衔铩焿m等。

125一、固定污染源監(jiān)測監(jiān)測目的及要求監(jiān)測目的：檢查排放的廢氣中有害物質(zhì)含量是否符合國家或地方的排放標(biāo)準(zhǔn)和總量控制標(biāo)準(zhǔn)；評價凈化裝置及污染防治設(shè)施的性能和運(yùn)行情況，為空氣質(zhì)量評價和管理提供依據(jù)。進(jìn)行監(jiān)測時，要求生產(chǎn)設(shè)備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，對因生產(chǎn)過程而引起排放情況變化的污染源，應(yīng)根據(jù)其變化特點(diǎn)和周期進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測。126一、固定污染源監(jiān)測采樣位置（斷面）安全采樣位置應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段，應(yīng)避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。采樣位置應(yīng)設(shè)置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于6倍直徑，和距上述部件上游方向不小于3倍直徑處。對矩形煙道，其當(dāng)量直徑D=2AB/(A+B)，式中A、B為邊長。采樣斷面的氣流速度最好在5m/s以上。對于氣態(tài)污染物，由于混合比較均勻，其采樣位置可不受上述規(guī)定限制。127一、固定污染源監(jiān)測點(diǎn)位確定矩形煙道：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。煙道斷面面積（m2）等面積小塊測點(diǎn)數(shù)0-12×241-33×393-74×4167-165×52516-286×636如：在一長為1.5m，寬為1.2m的矩形煙道上布設(shè)采樣點(diǎn)128一、固定污染源監(jiān)測點(diǎn)位確定圓形煙道：根據(jù)煙道內(nèi)徑大小劃分等面積的圓環(huán)，在每個圓環(huán)面積中心點(diǎn)上采樣監(jiān)測。129一、固定污染源監(jiān)測※例題：有內(nèi)徑為0.8m的圓形煙道，計算每一個采樣點(diǎn)到內(nèi)壁之間的距離煙道直徑(m)分環(huán)數(shù)(個)各測點(diǎn)距煙道內(nèi)壁的距離(以煙道直徑D為單位)12345678910<0.610.1460.8540.6—1.020.0670.2500.7500.9331.0—2.030.0440.1460.2960.7040.8540.9562.0—4.040.0330.1050.1940.3230.6770.8060.8950.967>4.050.0260.0820.1460.2260.3420.6580.7740.8540.9180.974130一、固定污染源監(jiān)測基本狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、流速、流量、含濕量）煙溫：長桿水銀溫度計、熱電偶溫度計、電阻溫度計工作端2.熱電偶3.自動端4.測溫毫伏計131一、固定污染源監(jiān)測基本狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、流速、流量、含濕量）壓力測定測定項(xiàng)目：全壓（Pt）：煙道氣的機(jī)械能動壓（Pd）：單位氣體具有的動能，使氣體流動的壓力靜壓（Ps）：單位體積氣體具有的勢能Pt=Pd+Ps測定裝置：皮托管（標(biāo)準(zhǔn)型、S型）與壓力計（U型壓力計、傾斜微壓計、電子微壓計）相連132皮托管—標(biāo)準(zhǔn)皮托管133皮托管—S型皮托管用S型皮托管測得的靜壓力（Ps）偏低，因此需要校正最終：煙道氣的Ps=Pt-Kp2×Pd134壓力計—U型壓力計內(nèi)裝水、乙醇或汞135壓力計—傾斜微壓計修正系數(shù)K：0.1、0.2、0.8等136煙氣方向137一、固定污染源監(jiān)測基本狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、流速、流量、含濕量）流速Vs—濕煙氣的氣流速度，m/sKp—皮托管修正系數(shù)Pd—煙氣動壓。單位：PaPs—煙氣靜壓。單位：PaPa—環(huán)境空氣壓力。單位：Paρs—濕度煙氣密度。單位：Kg/m3Ms—濕煙氣氣體摩爾質(zhì)量。單位：kg/kmolts—煙氣溫度。℃138一、固定污染源監(jiān)測基本狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、流速、流量、含濕量）流速干煙氣成分與空氣近似，煙氣露點(diǎn)溫度在33-55℃之間，煙氣絕對壓力在97-103kPa之間時煙氣動壓以mmH2O表示為Hd時候接近常溫常壓（20℃,101.325kPa）的煙氣139一、固定污染源監(jiān)測基本狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、流速、流量、含濕量）流量濕煙氣流量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣的流量計算：qs—濕煙氣流量。單位：m3/h—煙氣平均流速。單位：m/sS—煙道截面積。單位：m2140例題：煙道內(nèi)徑0.9m，煙氣溫度t=210℃。用S型皮托管測得一個測孔的4個測點(diǎn)的動壓讀數(shù)分別為：60、70、75、86mmH2O；全壓讀數(shù)為150、165、180、200mmH2O。皮托管系數(shù)Kp=0.84，傾斜微壓計系數(shù)K=0.2。假定干煙氣組分同空氣相近，煙氣露點(diǎn)溫度40℃?？蘸袣鈮罕碜x數(shù)Pa=1000hPa，t=20℃。試分別計算煙氣的靜壓、煙氣的絕對壓力141一、固定污染源監(jiān)測基本狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、流速、流量、含濕量）含濕量含濕量的測定方法有重量法、冷凝法、干濕球法等重量法：從煙道采樣點(diǎn)抽取一定體積的煙氣，使之通過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中的水蒸氣重量，然后代入公式計算含濕量。142一、固定污染源監(jiān)測基本狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、流速、流量、含濕量）含濕量冷凝法：由煙道中抽出一定量的氣體，通過冷凝器，根據(jù)冷凝出的水量，加上從冷凝器排出的飽和氣體含有的水蒸氣量，計算排氣中的水分。143一、固定污染源監(jiān)測基本狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、流速、流量、含濕量）含濕量干濕球溫度計法：煙氣以一定流速通過干濕球溫度計，根據(jù)干濕球溫度計讀數(shù)及有關(guān)壓力計算含濕量。干球探頭直接露在煙氣中，濕球探頭用濕紗布包裹著。原理：在一定條件下，濕球外邊的濕紗布的水分蒸發(fā)帶走濕球溫度計探頭上的熱量，使其溫度低于煙道氣的溫度；而干球溫度計測量出來的就是煙道氣的實(shí)際溫度，此時，濕球與干球之間的溫度差與煙道氣的相對濕度有一個相應(yīng)的關(guān)系。144一、固定污染源監(jiān)測顆粒物測定原理：抽取一定體積煙氣通過已知重量的捕塵裝置（濾筒），根據(jù)捕塵裝置采樣前后的重量差和采樣體積，計算排氣中煙塵濃度。

必需要進(jìn)行等速采樣和多點(diǎn)采樣。145適用于500℃以下的煙氣適用于500℃以下的煙氣146為什么要進(jìn)行等速采樣Va>VsVa<VsVa=Vs結(jié)果偏低結(jié)果偏高147為什么要進(jìn)行多點(diǎn)采樣由于顆粒物在煙道中的分布是不均勻的，要取得有代表性的煙塵樣品，必須在煙道斷面按一定的規(guī)則多點(diǎn)采樣。148采樣類型移動采樣：為測定煙道斷面上煙氣中煙塵的平均濃度，用同一個塵粒捕集器在已確定的各采樣點(diǎn)上移動采樣，在各點(diǎn)的采樣時間相同，這是目前普遍采用的方法。定點(diǎn)采樣：為了解煙道內(nèi)煙塵的分布狀況和確定煙塵的平均濃度，分別在斷面上每個采樣點(diǎn)采樣，即每個采樣點(diǎn)采集一個樣品。間斷采樣：適用于有周期性變化的排放源，即根據(jù)工況變化情況，分時段采樣，求出時間加權(quán)平均濃度。

149顆粒物濃度計算顆粒物質(zhì)量：m=m采樣后-m采樣前采集干煙氣的體積（轉(zhuǎn)子流量計）公式3-57公式3-5