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第四章大氣監(jiān)測(cè)2潔凈的大氣對(duì)生命來說是至關(guān)重要:一個(gè)成年人每天呼吸大約兩萬次,吸入的空氣量大約為10-15m3,約為每天吃入食物重量的10倍。生命的新陳代謝一時(shí)一刻也離不開空氣,人5周不吃飯,5天不飲水,尚能生存,而5分鐘不呼吸就會(huì)死亡。3第一節(jié)大氣污染第二節(jié)大氣污染監(jiān)測(cè)方案的制訂第三節(jié)大氣污染物的測(cè)定第四節(jié)大氣污染源監(jiān)測(cè)第五節(jié)室內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)第六節(jié)酸雨監(jiān)測(cè)第七節(jié)大氣污染的生物監(jiān)測(cè)第一節(jié)大氣污染1)了解大氣、空氣和大氣污染的基本概念及大氣污染對(duì)人和生物的危害。2)掌握大氣污染物的存在狀態(tài),大氣污染物的時(shí)空分布特點(diǎn)和對(duì)大氣監(jiān)測(cè)的意義。3)掌握大氣中污染物濃度的表示方法與氣體體積換算。學(xué)習(xí)要求:6大氣:在地球周圍的氣體,厚度達(dá)1000-1400km。包括:均質(zhì)層和非均質(zhì)層。均質(zhì)層:地面到100km之間大氣成分保持定常的大氣層。分為:對(duì)流層、平流層和中間層;非均質(zhì)層:均質(zhì)層頂100km以上,空氣成分隨高度而變化的大氣層。又分:暖層和散逸層。
(電離層)(外層)一、大氣、空氣和大氣污染7空氣:對(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troposphere),占大氣總質(zhì)量的95%左右。一、大氣、空氣和大氣污染一、大氣、空氣和大氣污染對(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?潔凈大氣的組成:恒定組分——系指大氣中含有的
N、O、Ar及微量的Ne氖、He氦、Kr氪、Xe氙等稀有氣體。
可變組分——主要是指大氣中的CO2和水蒸氣等。一、大氣、空氣和大氣污染10大氣中有害物質(zhì)濃度超過環(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,這種情況稱為大氣污染。一、大氣、空氣和大氣污染大氣污染:圖片來源:國家地理雜志對(duì)人體的危害途徑:呼吸道吸入;隨食物和飲水?dāng)z入;體表接觸侵入。A、對(duì)人體的危害B、對(duì)植物的危害C、對(duì)材料的危害二、大氣污染的危害1、大氣顆粒物4、氮氧化物5、光化學(xué)氧化劑3、一氧化碳2、二氧化硫A、常見大氣污染對(duì)人體健康的危害物質(zhì):
臭氧對(duì)鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用,運(yùn)動(dòng)時(shí)則吸入更嚴(yán)重。
所有大氣污染物中散布最廣的一種,嚴(yán)重阻礙血液輸氧,引起缺氧中毒。NO2對(duì)呼吸器官有刺激性,可引起肺水腫、慢性支氣管炎等疾病,若與SO2共存,則危害更重。
損害肝臟。且由于SO2通常與多種污染物共存,吸入之后產(chǎn)生的復(fù)合作用危害更大。
顆粒物的大小決定其沉積于呼吸道中的位置;化學(xué)組成決定沉積位置上對(duì)組織的影響。二、大氣污染的危害13左圖:正常人的肺右圖:肺氣腫病人的肺
空氣污染造成肺氣腫:肺氣腫主要由空氣污染和吸煙造成。由于遺傳因素造成的肺氣腫只占發(fā)病人數(shù)的占2%。二、大氣污染的危害14①急性危害
指高濃度污染物短時(shí)間內(nèi)造成的危害,常使作物產(chǎn)量顯著降低,甚至枯死。②慢性危害指低濃度污染物長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)造成的危害,會(huì)影響植物的正常發(fā)育,有時(shí)危害癥狀明顯,有時(shí)不明顯。③不可見危害只造成植物生理上的障礙,使植物生長(zhǎng)在一定程度上受抑制,但從外觀上一般看不出癥狀。B、對(duì)植物的危害:二、大氣污染的危害15
污染的大氣對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)和生存造成危害,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成死亡:
在受污染的大氣中,常含有CO、SO2、NOx、H2S、NH3、Cl2、HCl和碳?xì)浠衔铮ㄈ纾篊H4、C10H16
等)、過氧乙酰硝酸脂(PAN)以及多種的無機(jī)或有機(jī)物氣體等。懸浮于大氣中的污染物,不僅對(duì)太陽-地球間熱量收支平衡有影響,造成局部或全球氣候和氣象的不正常,而且能直接對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)和生存造成危害,污染嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成死亡。
二、大氣污染的危害16C、對(duì)材料的損壞:SO2、H2O、H2S使PbSO4→PbS白→黑,油畫變黃,腐蝕材料,腐蝕建筑材料,使橡膠制品脆裂,損壞藝術(shù)品,使有色材料退色。顆粒物沉積在高壓淺色絕緣器件上,高濕度時(shí)可變?yōu)閷?dǎo)體造成短路。比如電視機(jī)爆炸。二、大氣污染的危害17大氣污染造成的損失:70年代初,美國空氣污染造成經(jīng)濟(jì)損失250億美元/年。臭氧使美國每年森林農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)損失超過30億美元。哥倫比亞的煉銅廠SO2污染,使該廠南部52英里內(nèi)30%的樹木,南部33英里內(nèi)60%的樹木死亡或者嚴(yán)重受損。二、大氣污染的危害18對(duì)大氣的影響(能改變大氣的性質(zhì)和氣候的形式):CO2吸收地面的輻射,顆粒物對(duì)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,已使世界上一些地區(qū)生態(tài)受到明顯的傷害。造成酸雨原因:SO2、NO2,南方酸雨比較嚴(yán)重。二、大氣污染的危害19火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等生產(chǎn)、生活活動(dòng)(主要源)大氣污染源自然源:人為源:三、大氣污染源20工業(yè)企業(yè)排放量最大的是以煤和石油為燃料,在燃燒過程中排放的粉塵、SO2、NOX、CO、CO2等,其次是生產(chǎn)過程中排放的多種有機(jī)和無機(jī)污染物。
(二)交通運(yùn)輸工具排放的廢氣汽車數(shù)量大,排放的污染多,集中在大城市。美國大氣污染80%來自汽車的尾氣。造成光化學(xué)煙霧污染等。
三、大氣污染源(一)工業(yè)企業(yè)排放的廢氣21(三)室內(nèi)空氣污染源1、室內(nèi)空氣污染的分類①化學(xué)性污染:
甲醛、O3、CO2、SO2、NH3、總揮發(fā)性有機(jī)物、重金屬等。使白血病、肺結(jié)核、鼻咽喉的發(fā)病率升高。②物理性污染:③生物性污染:④放射性污染:《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB50325-2001)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)電磁輻射、PM10等。霉菌、病毒等。氡氣等。三致:致癌、致畸、致突變。三、大氣污染源222、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,屬于主觀性指標(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)。(三)室內(nèi)空氣污染源三、大氣污染源23按形成過程分類
按存在狀態(tài)分類
已發(fā)現(xiàn)有危害而被人注意的就有一百多種,其中大部分是有機(jī)物。(一)分類:粒子狀態(tài)污染物分子狀態(tài)污染物二次污染物一次污染物四、空氣中的污染物及其存在形態(tài)241、一次污染物直接從各種污染源排放到大氣中的有害物質(zhì)。常見的有:SO2,CO,NOX(NO,NO2),C-H,鉛(Pb)及其他重金屬,顆粒物(其中包括毒重金屬,3,4-苯并芘(BaP)-強(qiáng)致癌物,無機(jī)和有機(jī)化合物)等。四、空氣中的污染物及其存在形態(tài)252、二次污染物如:美國洛杉磯的光化學(xué)煙霧事件:一次污染物為:臭氧、醛類(乙醛,丙烯醛等)二次污染物為:反應(yīng)中產(chǎn)生的過氧乙酰硝酸酯一次污染物在大氣中相互作用與大氣中正常組分反應(yīng)太陽輻射,光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的新物質(zhì)四、空氣中的污染物及其存在形態(tài)26洛杉磯光化學(xué)煙霧事件美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件是世界有名的公害事件之一,40年代初期發(fā)生在美國洛杉磯市。光化學(xué)煙霧是大量碳?xì)浠衔镌陉柟庾饔孟拢c空氣中其他成份起化學(xué)作用而產(chǎn)生的。這種煙霧中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化劑,滯留市區(qū)久久不散。在1952年12月的一次光化學(xué)煙霧事件中,洛杉磯市65歲以上的老人死亡400多人。1955年9月,由于大氣污染和高溫,短短兩天之內(nèi),65歲以上的老人又死亡400余人,許多人出現(xiàn)眼睛痛、頭痛、呼吸困難等癥狀甚至死亡。直到20世紀(jì)70年代,洛杉磯市還被稱為“美國的煙霧城”。27污染物一次污染物二次污染物1、含硫化合物SO2,H2SSO3,H2SO4,MSO42、含氮化合物NO,NH3NO2,HNO3,MNO33、鹵素化合物HF,HCl
無4、碳的化合物CO,CO2
無5、碳?xì)浠衔?HC)C1-C5化合物醛,酮,酸6、光化學(xué)氧化劑O3,PAN,H2O27、微粒物質(zhì)多環(huán)芳烴,重金屬毒物H2SO4,MSO4,
MNO38、放射性物質(zhì)2、二次污染物四、空氣中的污染物及其存在形態(tài)28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,NOx,HCN,苯,苯酚,汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。特點(diǎn):擴(kuò)散與其比重有關(guān),并受氣象條件影響。3、分子狀污染物四、空氣中的污染物及其存在形態(tài)29是分散在大氣中的液體和固體顆粒。粒徑大小在0.01—100μm之間,復(fù)雜的非均勻體系。直徑>10μm為降塵,直徑<10μm為飄塵或可吸入顆粒,又名氣溶膠(霧,煙,塵)??諝馕廴境R?guī)測(cè)定項(xiàng)目—總懸浮顆粒物(TSP)是直徑小于100μm顆粒物的總稱??諝鈩?dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑(da):是在空氣中與顆粒的塵降速度相等的單位密度(ρp=1g/cm3=1000kg/m3)的圓球的直徑。4、粒子狀污染物四、空氣中的污染物及其存在形態(tài)隨時(shí)間、空間變化大。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)。一次污染物,清晨和黃昏濃度較高,中午較低;(因受逆溫層及氣溫、氣壓等限制)二次污染物中午濃度較高,清晨和夜晚濃度低。(如光化學(xué)煙霧,在陽光照射下才能形成)五、空氣中污染物的時(shí)空分布特點(diǎn)1、單位體積質(zhì)量濃度:定義:?jiǎn)挝惑w積空氣中所含污染物的質(zhì)量數(shù)。單位:mg/m3、μg/m3適用:對(duì)任何狀態(tài)的污染物都適用。2、體積比濃度:定義:?jiǎn)挝惑w積空氣中含污染氣體或蒸氣的體積數(shù)。單位:
L/m3、mL/m3(ppm)
、μL/m3(ppb)六、空氣中污染物濃度表示方法(一)污染物濃度表示方法32V0—標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積,L或立方米;Vt—現(xiàn)場(chǎng)狀況下的采樣體積,L或立方米;t—采樣時(shí)的溫度,℃;P—采樣時(shí)的大氣壓,KPa。(二)氣體體積換算把現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)下的體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積:兩種單位換算關(guān)系:六、空氣中污染物濃度表示方法33環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)居民區(qū)大氣中有害物質(zhì)最高允許濃度車間空氣中有害物質(zhì)最高允許濃度飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)等等七、大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)大氣污染監(jiān)測(cè)方案的制訂本節(jié)內(nèi)容:(1)大氣污染監(jiān)測(cè)的目的、有關(guān)資料的收集方法和范圍、具體監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的確定原則和項(xiàng)目?jī)?nèi)容(2)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的優(yōu)化布點(diǎn)原則、要求和方法要點(diǎn)、采樣時(shí)間和頻率的確定原則與要求。(3)掌握大氣樣品的采集方法和采樣儀器(重點(diǎn)和難點(diǎn))。(4)了解采樣的效率和采樣記錄。35制定大氣污染監(jiān)測(cè)方案的程序:建立質(zhì)量保證程序和措施,提出監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)告要求及進(jìn)度計(jì)劃等。監(jiān)測(cè)目的調(diào)查研究收集資料綜合分析確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)布點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)選定采樣頻率采樣方法監(jiān)測(cè)技術(shù)一、監(jiān)測(cè)目的判斷空氣質(zhì)量是否符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》或環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)要求,為空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)提供依據(jù)。為研究空氣質(zhì)量的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)、開展空氣污染的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)以及研究污染物遷移轉(zhuǎn)化情況提供基礎(chǔ)資料。為政府環(huán)保部門執(zhí)行環(huán)保法規(guī)、開展空氣質(zhì)量管理及修訂空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)和基礎(chǔ)資料。1、污染源分布及排放情況2、氣象資料3、地形資料4、土地利用和功能分區(qū)情況5、人口分布及人群健康情況二、調(diào)研及資料收集38按地方情況增加的必測(cè)項(xiàng)目類別必測(cè)項(xiàng)目選測(cè)項(xiàng)目空氣污染物檢測(cè)TSP、SO2、NOx、硫酸鹽化速率、灰塵自然沉降量CO、PM10、F2、HF、B(α)P、Pb、H2S、總氧化劑、總烴、光氧化劑CS2、Cl2、HCl、硫酸霧、HCN、Hg、NH3、Be、鉻酸霧、非甲烷烴、芳香烴、苯乙烯、甲醛、酚、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-大氣環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)SO2、NO2、CO、TSP或IP臭氧、總碳?xì)浠衔锶?、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目39(一)布設(shè)采樣站(點(diǎn))的原則和要求1.覆蓋全部監(jiān)測(cè)區(qū):高、中、低三種不同污染物濃度的地方。2.在污染源比較集中,主導(dǎo)風(fēng)向比較明顯的情況下,應(yīng)將污染源的下風(fēng)向作為主要監(jiān)測(cè)范圍,布設(shè)較多的采樣點(diǎn);上風(fēng)向布設(shè)少量點(diǎn)作為對(duì)照。3.工業(yè)集中地區(qū)多取點(diǎn),農(nóng)村可少些;人口密度大的地區(qū)多取點(diǎn),少的地區(qū)可少些。四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(一)布設(shè)采樣站(點(diǎn))的原則和要求4.采樣的周圍應(yīng)開闊,無局地污染源。采樣口水平線與周圍建筑物高度的夾角不應(yīng)大于30度;交通密集區(qū)的采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)在距人行道邊沿至少1.5m處。5.超標(biāo)地區(qū)多取點(diǎn),未超標(biāo)地區(qū)少些。6.采樣點(diǎn)的設(shè)置條件要盡可能一致或者標(biāo)準(zhǔn)化,使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有可比性。7.采樣高度根據(jù)監(jiān)測(cè)目的而定。四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)41污染物濃度污染源工業(yè)分布人口密度超標(biāo)情況監(jiān)測(cè)類型(一)布設(shè)采樣站(點(diǎn))的原則和要求四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)優(yōu)布原則42應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)范圍大小、污染物的空間分布特征、人口分布及密度、氣象、地形及經(jīng)濟(jì)條件等因素綜合考慮。我國空氣環(huán)境污染例行監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)設(shè)置數(shù)目市區(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>400720~3030~40四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(二)采樣站(點(diǎn))數(shù)目的確定43
世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的城市空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))數(shù)目市區(qū)人口/萬人可吸入顆粒物SO2NOx氧化劑CO風(fēng)向、風(fēng)速≤100221111100~400552222400~800884342>80010105453四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(二)采樣站(點(diǎn))數(shù)目的確定1、功能區(qū)布點(diǎn)法2、網(wǎng)格布點(diǎn)法3、同心圓布點(diǎn)法4、扇形布點(diǎn)法5、平行布點(diǎn)法四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(三)采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法45多用于區(qū)域性的常規(guī)監(jiān)測(cè)。(1)先將監(jiān)測(cè)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)、交通不同功能區(qū)。(2)再按功能區(qū)的地形、氣象、人口密度、建筑密度等,在每個(gè)功能區(qū)設(shè)若干采樣點(diǎn)四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(三)采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法1、功能區(qū)布點(diǎn)法46適用于多個(gè)污染源,且污染源分布較均勻的地區(qū)。將監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分成若干均勻網(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。優(yōu)點(diǎn):隨機(jī)性強(qiáng),能較好地反映污染物的時(shí)空分布;得到的數(shù)據(jù)對(duì)今后的布點(diǎn)有效,并可為面源擴(kuò)散模式提供合理的數(shù)據(jù)。四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(三)采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法2、網(wǎng)格布點(diǎn)法四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(三)采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法2、網(wǎng)格布點(diǎn)法48主要用于多個(gè)污染源構(gòu)成污染群,且大污染源比較集中的地區(qū)。(1)找出污染源中心,以此為圓心畫同心圓。(2)從圓心列出若干條放射線,射線與圓的交叉點(diǎn)為采樣點(diǎn)位置(射線至少五條)。(3)同心圓的半徑分別為4,10,20,40km,每個(gè)圓上再分別設(shè)4,8,8,4個(gè)采樣點(diǎn)(可視上風(fēng)下風(fēng)而靈活設(shè)定)。四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(三)采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法3、同心圓布點(diǎn)法同心圓布點(diǎn)法50適用范圍:孤立的高架點(diǎn)源,且主導(dǎo)風(fēng)向明顯。布點(diǎn)方法:(1)頂點(diǎn):點(diǎn)源(2)軸線:煙云方向(3)范圍:扇形(4)夾角:45-60°,相鄰?qiáng)A角10-20°(5)采樣點(diǎn):近密遠(yuǎn)疏,每條弧線:3-4個(gè)點(diǎn)四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(三)采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法4、扇形布點(diǎn)法扇形布點(diǎn)法四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(三)采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法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以上四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(三)采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法4、扇形布點(diǎn)法53適用范圍:線性污染源布點(diǎn)方法:
距線性污染源兩側(cè)1m左右布設(shè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn),然后在距100m左右的距離布設(shè)與前面監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。四、監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))的布設(shè)(三)采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法5、平行布點(diǎn)法每次采樣從開始到結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間??煞譃椋憾唐诓蓸娱L(zhǎng)期采樣間歇性采樣五、采樣時(shí)間和采樣頻率(一)采樣時(shí)間55指一定時(shí)間范圍內(nèi)的采樣次數(shù)。1.依濃度分布的時(shí)間特性依氣象條件變化的特征,高中低濃度都包括。2.依對(duì)監(jiān)測(cè)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。五、采樣時(shí)間和采樣頻率(二)采樣頻率國家環(huán)保局頒布的城鎮(zhèn)空氣質(zhì)量采樣頻率和時(shí)間監(jiān)測(cè)項(xiàng)目采樣時(shí)間和頻率二氧化硫隔日采樣,每天24±0.5小時(shí),每年12個(gè)月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)24±0.5小時(shí),每月5-6天,每年12個(gè)月灰塵自然降塵量每月采樣30±2天,每年12個(gè)月硫酸鹽化速率每月采樣30±2天,每年12個(gè)月五、采樣時(shí)間和采樣頻率(二)采樣頻率污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)有效性的規(guī)定污染物取值時(shí)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(gè)日均值,每月至少有分布均勻的12個(gè)日均值TSP、PM10、Pb年平均每年至少有分布均勻的60個(gè)日均值,每月至少有分布均勻的5個(gè)日均值SO2、NOx、NO2、CO日平均每日至少有18h的采樣時(shí)間TSP、PM10、B(a)P、Pb日平均每日至少有12h的采樣時(shí)間SO2、NOx、NO2、CO、O31小時(shí)平均每小時(shí)至少有45min的采樣時(shí)間Pb季平均每季至少有分布均勻的15個(gè)日均值,每月至少有分布均勻的5個(gè)日均值F月平均每月至少采樣15d以上植物生長(zhǎng)季平均每一個(gè)生長(zhǎng)季至少有70%個(gè)月平均值日平均每日至少有12h的采樣時(shí)間1小時(shí)平均每小時(shí)至少有45min的采樣時(shí)間五、采樣時(shí)間和采樣頻率(二)采樣頻率根據(jù)污染物的存在狀態(tài)、濃度、理化性質(zhì)及監(jiān)測(cè)方法選擇采樣方法和儀器。監(jiān)測(cè)方法:分光光度法、氣相色譜、熒光光度法、液相色譜法、原子吸收法、氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)、液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)。盡可能選擇國家標(biāo)準(zhǔn)方法——《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(1)注射器采樣(2)塑料袋采樣(3)采氣管采樣(4)真空瓶采樣(一)采樣方法直接采樣法特點(diǎn):①被測(cè)組分濃度高②分析方法靈敏度高六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證60(1)溶液吸收法(2)填充柱阻留法(3)濾料過濾法(4)低溫冷凝法(5)靜電沉降法(6)擴(kuò)散(或滲透)法(7)自然積集法富集(濃縮)采樣法(一)采樣方法六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證特點(diǎn):①被測(cè)組分濃度低②分析方法靈敏度不夠高六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證1、直接采樣法(1)注射器采樣
(100mL)(2)塑料袋采樣(3)采氣管采樣(100-500mL)(4)真空瓶采樣(0.5-1L)真空采氣瓶抽真空裝置示意圖(一)采樣方法62式中:V—現(xiàn)場(chǎng)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(jì)讀數(shù),kPa。
真空瓶采樣,當(dāng)用閉口壓力計(jì)測(cè)量剩余壓力時(shí),現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)下的采樣體積:六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證1、直接采樣法(一)采樣方法(1)溶液吸收法A、吸收液的選擇原則:①對(duì)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。②穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)。③有利于下一步分析。④毒性小,價(jià)格低,易購買,可回收。六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法64B、溶液吸收法使用的儀器(四種)氣泡吸收管
適用于采集氣體和蒸氣態(tài)物質(zhì),對(duì)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(shí),微粒不易被完全吸收,擴(kuò)散到氣-液界面上的速度慢。(1)溶液吸收法六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法65沖擊式吸收管空氣以很高的速度沖擊到裝有吸收液的瓶底。對(duì)氣溶膠吸收完全。對(duì)氣態(tài)或蒸汽態(tài)物質(zhì),則因抽氣速度過快,分子慣性小,吸收不夠完全。B、溶液吸收法使用的儀器(四種)(1)溶液吸收法六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法66多孔篩板吸收管氣泡被分散成小氣泡,增大氣-液接觸面和停留時(shí)間,降低氣泡運(yùn)動(dòng)速度。采樣效率高。適合任何氣樣。B、溶液吸收法使用的儀器(四種)(1)溶液吸收法六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法67玻璃篩板吸收瓶B、溶液吸收法使用的儀器(四種)(1)溶液吸收法六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法特點(diǎn):與溶液吸收法相比,可長(zhǎng)時(shí)間采樣(日平均濃度)濃縮在固體填充物上的被測(cè)組分比在溶液中的穩(wěn)定,可放置時(shí)間長(zhǎng);操作方便。吸附型填充柱、分配型填充柱、反應(yīng)型填充柱。六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(2)填充柱阻留法69顆粒狀填充劑抽氣泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡組分
空氣填充柱阻留法示意圖填充柱六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(2)填充柱阻留法70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六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(2)填充柱阻留法A、吸附型填充柱71表面吸附作用分子間引力引起物理吸附(吸附力較弱)分子親和力引起化學(xué)吸附(吸附力較強(qiáng))選擇吸附劑,要考慮吸附完全和定量解吸。A、吸附型填充柱六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(2)填充柱阻留法72填充劑:表面涂高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑的惰性多孔顆粒物,如硅藻土,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(shí),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。六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(2)填充柱阻留法B、分配型填充柱73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(cè)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。六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(2)填充柱阻留法C、反應(yīng)型填充柱74氣樣通過填充柱時(shí),被測(cè)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(duì)氣態(tài)、蒸汽態(tài)和氣溶膠態(tài)物質(zhì)有較高的富集效率。六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(2)填充柱阻留法C、反應(yīng)型填充柱75將過濾材料放在采樣夾上,用抽氣裝置抽氣,則空氣上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(jì)算出空氣中顆粒物的濃度。六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(3)濾料過濾法76常用濾料:纖維狀濾料:濾紙、玻璃纖維慮膜,過氯乙烯濾膜等。篩孔狀濾料:微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(3)濾料過濾法顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(3)濾料過濾法78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。eg:苯乙烯,三氯乙醛等。冷凍劑:冰-鹽水(-10℃)、干冰-乙醇(-72℃)、干冰(-78.5℃)、液氧(-183℃)、液氮(-196℃)、液態(tài)空氣(190℃);半導(dǎo)體制冷器。六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(4)低溫冷凝法79儀器:冷阱,選擇性過濾器(CO2,H2O),濃縮管六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法(4)低溫冷凝法低溫冷凝采樣裝置示意圖(5)靜電沉降法(6)擴(kuò)散(或滲透)法(7)自然積集法
A.降塵試樣采集:
濕法(應(yīng)用廣泛)、干法
B.硫酸鹽化速率試樣的采集:
二氧化鉛法、堿片法六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(一)采樣方法2、富集(濃縮)采樣法標(biāo)準(zhǔn)集塵器示意圖干法采樣集塵器示意圖1、組成部分:收集器,流量計(jì),采樣動(dòng)力。氣樣→流量計(jì)→吸收管→(緩沖瓶)→抽氣泵六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器83幾種常用的流量計(jì)示意圖皂膜流量計(jì)孔口流量計(jì)1.隔板;2.液柱;3.支架轉(zhuǎn)子流量計(jì)1.錐形玻璃管;2.轉(zhuǎn)子六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器(1)大氣采樣器用于采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)物質(zhì);流量:0.5~2.0L/min六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器85攜帶式采樣器工作原理示意圖吸收瓶流量計(jì)抽氣泵定時(shí)器濾水阱穩(wěn)流器電動(dòng)泵(1)大氣采樣器六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器86大氣采樣器實(shí)物照片(1)大氣采樣器六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器大流量采樣器中流量采樣器小流量采樣器六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器(2)顆粒物采樣器②可吸入顆粒物(PM10)采樣器①總懸浮顆粒物(TSP)采樣器88大流量采樣器:玻璃纖維濾膜:20×25cm2流量:1.1~1.7m3/min采樣時(shí)間:8~24h采樣量達(dá)1500~2000m3時(shí),可測(cè)定顆粒物中金屬、無機(jī)鹽及有機(jī)污染物等組分。大流量TSP采樣器結(jié)構(gòu)示意圖六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器(2)顆粒物采樣器①總懸浮顆粒物(TSP)采樣器KC-1000型大流量TSP采樣器89六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器(2)顆粒物采樣器①總懸浮顆粒物(TSP)采樣器XY-2200(K)型中流量顆粒物采樣器中流量采樣器:采樣流量:(60~130)L/min采樣時(shí)間:1min~100小時(shí)間隔時(shí)間:1min~100小時(shí)采樣次數(shù):1~99
入口速度:0.3m/s有效濾膜直徑:80mm90六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器(2)顆粒物采樣器①總懸浮顆粒物(TSP)采樣器小流量采樣器:采樣流量:(3~20)L/min采樣時(shí)間:1min~1000h間隔時(shí)間:1min~1000h有效濾膜直徑:47-50mmLVS便攜式小流量顆粒物采樣器可采用靜電補(bǔ)集法、β射線法或光散射法直接測(cè)定。均配有分塵器(旋風(fēng)式、向心式、多層薄板式、撞擊式等),用于分離粒徑大于10μm顆粒物。六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器(2)顆粒物采樣器②可吸入顆粒物采樣器92六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器(2)顆粒物采樣器②可吸入顆粒物采樣器二級(jí)旋風(fēng)分塵器原理示意圖向心式分塵器原理示意圖三級(jí)向心式分塵器原理示意圖撞擊式分塵器示意圖六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器(2)顆粒物采樣器②可吸入顆粒物采樣器94應(yīng)用:研究空氣污染對(duì)人體健康的危害。特點(diǎn):體積小、質(zhì)量輕、便攜,可隨人的活動(dòng)連續(xù)采樣,反映人體實(shí)際吸入的污染物的量。組成:外殼、擴(kuò)散層、收集層。六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器(3)個(gè)體采樣器95六、采樣方法、監(jiān)測(cè)方法和質(zhì)量保證(二)采樣儀器2、專用采樣器(3)個(gè)體采樣器96
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)。(一)采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物效率評(píng)價(jià)方法
1、絕對(duì)比較法
2、相對(duì)比較法七、采樣效率971、絕對(duì)比較法用標(biāo)準(zhǔn)氣測(cè)定采樣效率,采樣效率K為:七、采樣效率(一)采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物效率評(píng)價(jià)方法式中:C1—實(shí)測(cè)濃度
C0—配制濃度98
配制一定濃度范圍的待測(cè)氣體,串聯(lián)2-3個(gè)采樣管采集所配制的樣品,采樣效率K為:K應(yīng)大于90%,若K小于90%,應(yīng)串三個(gè)管使用。2、相對(duì)比較法七、采樣效率(一)采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物效率評(píng)價(jià)方法99采集顆粒數(shù)效率:所采集顆粒物粒數(shù)占總顆粒物粒數(shù)的百分?jǐn)?shù)。質(zhì)量采集效率:所采集顆粒物質(zhì)量占顆粒物總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。七、采樣效率(二)采集顆粒物效率的評(píng)價(jià)方法100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;采樣時(shí)的溫度、大氣壓力和天氣狀況;采樣儀器,吸收液及采樣時(shí)周圍情況;采樣者、審核者姓名等。八、采樣記錄101第三節(jié)大氣污染物的測(cè)定本節(jié)內(nèi)容掌握大氣樣品的采集方法和采樣儀器的使用,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))。第三節(jié)大氣污染物的測(cè)定一、SO2的測(cè)定二、NO2的測(cè)定三、環(huán)境顆粒物(PM2.5)的測(cè)定103一、二氧化硫的測(cè)定是主要空氣污染物之一,為例行監(jiān)測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目。104硫酸、亞硫酸H2SO4、H2SO3硝酸、亞硝酸
HNO3、HNO2氮氧化物(NO和
NO2)二氧化硫SO2酸雨引起酸雨的化學(xué)物質(zhì)一、二氧化硫的測(cè)定105一、二氧化硫的測(cè)定106(一)來源(二)性質(zhì)及危害(三)采樣及樣品保存(四)測(cè)定方法一、二氧化硫的測(cè)定107(一)二氧化硫的來源a.天然源:火山爆發(fā)
b.人工源:含S燃料的燃燒,礦石冶煉,化工廠生產(chǎn)過程的產(chǎn)物。二氧化硫的天然來源--火山爆發(fā)工業(yè)--酸性氣體的釋放(例如冶煉廠和發(fā)電廠)108性質(zhì):無色、易溶于水、有刺激性氣味的氣體危害:1.對(duì)人體的影響
2.對(duì)建筑物的影響
3.對(duì)森林的影響
4.對(duì)水體的影響(二)二氧化硫的性質(zhì)和危害109酸雨使大量植物受損(二)二氧化硫的性質(zhì)和危害110湖泊
由于水的流動(dòng)量低,湖泊很易變酸水體變酸,大部份水生物種便不能生存,生物多樣化會(huì)減少(二)二氧化硫的性質(zhì)和危害111酸雨蔓延(二)二氧化硫的性質(zhì)和危害112氣泡吸收管沖擊式吸收管多孔篩板吸收管(三)二氧化硫采樣及樣品保存113(三)二氧化硫采樣及樣品保存1141、短時(shí)間采樣:
2、24h連續(xù)采樣:采用內(nèi)裝5mL吸收液的U形多孔玻板吸收管,以0.5L/min的流量采樣10~20L。采樣時(shí)吸收液溫度的最佳范圍在23~29℃。用內(nèi)裝50mL吸收液的多孔玻板吸收瓶,以0.2~0.3L/min的流量連續(xù)采樣24h。吸收液溫度須保持在10~16℃范圍恒溫采樣。(三)二氧化硫采樣及樣品保存115
注意:1、放置在室(亭)內(nèi)的24h連續(xù)采樣器,進(jìn)氣口應(yīng)連接符合要求的空氣質(zhì)量集中采樣管路系統(tǒng),以減少二氧化硫氣樣進(jìn)入吸收器前的損失。
2、樣品運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中,應(yīng)避光保存。
(三)二氧化硫采樣及樣品保存1161.分光光度法2.紫外熒光法3.溶液電導(dǎo)法4.釷試劑法5.恒電流庫侖滴定法(四)二氧化硫的測(cè)定方法117特點(diǎn):
較經(jīng)典的方法(GB),靈敏、可靠,但吸收液(四氯汞鉀)毒性大。原理:
利用空氣中的SO2被四氯汞鉀溶液吸收,生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(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,用分光光度法測(cè)定。1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(重點(diǎn))(四)二氧化硫的測(cè)定方法118反應(yīng)方程式:[HgCI4]2-+SO2+H2O=
[HgCI2SO3]2-
+2H++2CI-
[HgCI2SO3]2-
+HCHO+2H+=HgCl2
+
HOCH2SO3H1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法119若鹽酸副玫瑰苯胺溶液含H3PO4少,pH1.6±0.1,呈紅紫色,λmax=548nm,試劑空白值較高,最低檢出限為0.75μg/25mL。若含H3PO4多,pH1.2±0.1,呈藍(lán)紫色,λmax=575nm,試劑空白值較低,最低檢出限為0.4μg/7.5mL。注意:1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法120以亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、四氯汞鉀吸收液、SO2配制成標(biāo)準(zhǔn)色列;加氨基磺酸銨溶液,搖勻;加甲醛和鹽酸副玫瑰苯胺液,搖勻;在最大吸收波長(zhǎng)575nm處,以蒸餾水作為參比,測(cè)定其吸光度;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,或用最小二乘法回歸方程。測(cè)定步驟:①標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法121短時(shí)間采樣24h采樣測(cè)定步驟:②采樣:1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法122樣品渾濁時(shí),離心分離;樣品放置20min待測(cè)。短時(shí)間樣品:吸收液全部移入10mL具塞比色管,少量水洗滌吸管,洗液并入其中,使總體積為5mL。加氨基磺酸銨溶液,搖勻,放置10min,(以下步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制)測(cè)吸光度。測(cè)定步驟:③樣品測(cè)定:1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法12324h樣品:吸收液全部移入50mL容量瓶,少量水洗滌吸收瓶,洗液并入其中,使總體積為50mL,搖勻。吸取適量樣品溶液于10mL具塞比色管,用吸收液定容為5.00mL。以下步驟同上。測(cè)定步驟:③樣品測(cè)定:1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法124式中:m—測(cè)定時(shí)所取樣品溶液中SO2含量,μg(標(biāo)準(zhǔn)曲線查)
Vt—樣品溶液總體積,mL
Va—測(cè)定時(shí)所取樣品溶液總體積,mL
Vn—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積,L計(jì)算:1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法125①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、臭氧及錳、鐵、鉻等離子對(duì)測(cè)定有干擾。——采集后放置片刻,臭氧可自行分解;——加入磷酸和乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)可消除或減少某些金屬離子的干擾。注意事項(xiàng):1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法126當(dāng)用10mL吸收液采氣10L時(shí),最低檢出濃度為0.020mg/m3。避免了使用毒性大的四氯汞鉀吸收液。原理:氣樣中的SO2甲醛緩沖液吸收羥基甲基磺酸加成化合物+NaOH溶液分解釋放出SO2+鹽酸副玫瑰苯胺紫紅色絡(luò)合物最大吸收波長(zhǎng)577nm,用分光光度法定量2、甲醛緩沖液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法127測(cè)定原理:SO2用H2O2溶液吸收并氧化成H2SO4,SO42-與過量高氯酸鋇反應(yīng),生成BaSO4↓,剩余的Ba2+與釷試劑反應(yīng)生成紫紅色絡(luò)合物,據(jù)顏色深淺,間接測(cè)定。紫紅色絡(luò)合物最大吸收波長(zhǎng)520nm,該法最低檢出限為0.4μg/mL。3、釷試劑分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法128特點(diǎn):吸收液無毒,采集樣品后穩(wěn)定,但靈敏度較低,所需采樣體積大,適合于測(cè)定日平均濃度。注意事項(xiàng):高氯酸鋇溶液及釷試劑溶液加入量必需準(zhǔn)確。釷試劑能與多種金屬離子(Ca,Mg,Fe,Al等)絡(luò)合,采樣裝置前應(yīng)安裝顆粒物過濾器。3、釷試劑分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法129測(cè)定:吸取不同量的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,各加入一定量高氯酸鋇,再加釷試劑溶液顯色,得到標(biāo)準(zhǔn)色列。用蒸餾水同法配制空白溶液作參比。測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)色列的吸光度,對(duì)SO2濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。3、釷試劑分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法130測(cè)定:采樣后,按上述方法測(cè)定吸光度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查知相當(dāng)SO2
(c)濃度,則大氣中SO2濃度:Vt-樣品溶液總體積Vn-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積
3、釷試劑分光光度法(四)二氧化硫的測(cè)定方法空氣中的氮氧化物以NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等多種形態(tài)存在,其中NO2和NO是主要存在形態(tài),為通常所指的氮氧化物(NOx)。主要來源:燃料燃燒,硝酸、化肥等生產(chǎn)以及汽車尾氣。物理性質(zhì):NO為無色、無臭、微溶于水的氣體,在空氣中易被氧化成NO2。NO2為棕紅色具有強(qiáng)刺激性臭味的氣體,毒性比NO高4倍,是引起支氣管炎、肺損害等疾病的有害物質(zhì)。二、NO2的測(cè)定132測(cè)定方法:鹽酸萘乙二胺分光光度法化學(xué)發(fā)光法原電池庫侖法定電位電解法二、NO2的測(cè)定1331、鹽酸萘乙二胺分光光度法用冰醋酸、對(duì)氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液采樣,空氣中的NO2被吸收轉(zhuǎn)變成亞硝酸和硝酸。在冰醋酸存在條件下,亞硝酸與對(duì)胺基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng),然后再與鹽酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰紅色偶氮染料,其顏色深淺與氣樣中NO2的濃度成正比,用分光光度法比色定量。NO2未完全轉(zhuǎn)化成亞硝酸,需要用Saltzman(薩爾茨曼)實(shí)驗(yàn)系數(shù)f(0.88)進(jìn)行換算。方法檢出限:0.01μg/mL
二、NO2的測(cè)定134(1)酸性高錳酸鉀溶液氧化法
空氣中NO2被串聯(lián)的第一支吸收瓶中吸收液吸收生成偶氮染料,空氣中NO的不與吸收液反應(yīng),通過氧化管被氧化為NO2后,被串聯(lián)的第二支吸收瓶中的吸收液吸收生成粉紅色的偶氮染料,分別于波長(zhǎng)540-545nm之間處測(cè)量其吸光度,用分光光度法比色定量。1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測(cè)定135(1)酸性高錳酸鉀溶液氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測(cè)定136該方法是在顯色吸收液瓶前接一內(nèi)裝三氧化鉻-石英砂(氧化劑)管,當(dāng)用空氣采樣器采樣時(shí),氣樣中的NO在氧化管內(nèi)被氧化成NO2和氣樣中的NO2一起進(jìn)入吸收瓶,與吸收液中的對(duì)氨基磺酸進(jìn)行重氮化反應(yīng),再與鹽酸萘乙二胺偶合,生成粉紅色的偶氮染料,于波長(zhǎng)540nm處測(cè)量其吸光度,用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量測(cè)定。
測(cè)定結(jié)果為空氣中NO和NO2的總濃度。(2)三氧化鉻-石英砂氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測(cè)定137標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:用亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,各加入等量吸收液顯色,定容,制成標(biāo)準(zhǔn)色列,于540nm處測(cè)其吸光度及試劑空白溶液的吸光度,以經(jīng)試劑空白修正后的標(biāo)準(zhǔn)色列的吸光度對(duì)亞硝酸根含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,或用最小二乘法回歸。(2)三氧化鉻-石英砂氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測(cè)定138試樣溶液的測(cè)定:按照繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的條件和方法測(cè)定采樣后的樣品溶液的吸光度。(2)三氧化鉻-石英砂氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測(cè)定139計(jì)算:ρNO2——空氣中NO2的含量,mg/m3A——樣品溶液吸光度A0——試劑空白液吸光度a——標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程的斜率,mL/μgb——標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程的截距V——采樣用吸收液體積,mLV0——換算為標(biāo)態(tài)下的采樣體積,LD——樣品的稀釋倍數(shù)f——Saltzman實(shí)驗(yàn)系數(shù),取0.88
(當(dāng)NO2濃度高于0.720mg/m3時(shí),取0.77)(2)三氧化鉻-石英砂氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測(cè)定140注意事項(xiàng):(1)吸收液應(yīng)為無色,宜密閉避光保存;如顯微紅色,說明已被污染,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)在吸收瓶入口端串接一段
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