簡論廢氣氮氧化物(NOx)濃度單位PPm與mg／m3的換算系數(shù)關(guān)系

1、46四川環(huán)境29卷環(huán)境監(jiān)測簡論廢氣氮氧化物(N0x )濃度單位PPm與mg/m3的換算系數(shù)關(guān)系黃亞軍(內(nèi)江市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，四川內(nèi)江64：000)摘要：空氣中污染物濃度的表示方法冇兩科，體積濃度表示法(ppm)與質(zhì)量濃度表示法(噸/卅)。氮軟化物不是單一的化 合物，存在多種化合物。因此目前對(duì)氮軟化物(NOJ單位換算不清，迪成濃度結(jié)呆計(jì)算錯(cuò)誤。本文對(duì)這一問題作一簡介。 關(guān) 鍵 詞:氮?dú)饣?換算系數(shù);濃度單位;排放濃度標(biāo)準(zhǔn)中圖分類號(hào)：X831文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10013644(2010)01£024£2Brief Discussion on Conversion Coe

2、fident between the ConcentrationUnits ppm and mg/m3 of Nitrogen Oxides (NOX)HUANG Ya-jun(Neijiang Erwironmenial Protection Monitoring Station,NeijiangtSichuan 641000,China)Abstract:The pollutants in air are expressed in two ways, i. e. , volumetric concentration ( ppm) and mass concentration (mg/ m3

3、 ) Nitrogen Oxides ( N0x ) involve multiple kinds of compound. It is often confused to converse the measurement between two unite for N0x. This problem is discussed in this paper.Keywords：Nitrogen oxides; convereion coefficient; concentration units； discharging standards46四川環(huán)境29卷46四川環(huán)境29卷1前言隨著科學(xué)的進(jìn)步，

4、環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì) 氮氧化物（N0x）的監(jiān)測方法從以前的化學(xué)法逐漸向 方便快捷的定電位電解法轉(zhuǎn)變。但是由于國外和 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的不一樣，濃度單位不統(tǒng)一,國外以ppm為 標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)以mg/m5為標(biāo)準(zhǔn)，使用定電位電解法的結(jié) 果存在了 ppm和mg/m3兩種計(jì)量單位，特別是在廢 氣監(jiān)測中大量引進(jìn)國外先進(jìn)儀器，基本是以ppm為 濃度單位，要換成國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，就存在濃度單位相互之 間的轉(zhuǎn)換問題。在環(huán)境中氮氧化物（N0x）主要為二 氧化氮（NO?）和少量一氧化氮（NO）,所以在環(huán)境監(jiān) 測中氮氧化物（N0x）指二氧化氮（NO?）和一氧化氮 （NO）之和。由于是兩種氣體之和，而我們所知道的 ppm和mg/m3

5、兩種計(jì)量單位之間的轉(zhuǎn)換都是指單一 氣體，于是對(duì)于氮氧化物（NOx）的ppm和mg/m3兩 種計(jì)量單位之間的轉(zhuǎn)換,一直以來沒有明確的報(bào)道和 規(guī)定，環(huán)境監(jiān)測人員在計(jì)算中也經(jīng)常不知道怎么換 算，不清楚究竟用二氧化氮（NO?）來轉(zhuǎn)換還是用一 氧化氮（NO）來轉(zhuǎn)換，因此經(jīng)常造成轉(zhuǎn)換后和監(jiān)測中收稿日期:2009-08-26作者簡介：黃亞軍（1%2 - ） 男，四川內(nèi)江A.2006年畢業(yè)于中南林 業(yè)科技大學(xué)環(huán)境專業(yè)學(xué)士 助理工程師主要從級(jí)廢氣 監(jiān)測分析。氮氧化物（NOx）實(shí)際質(zhì)量濃度存在很大差異。本文 將對(duì)確定廢氣中氮氧化物（NOx）的濃度單位ppm和 mg/m3之間的換算方法作一討論。2氮氧化物（NOx）

6、的認(rèn)識(shí)2.1氮氧化物（NOJ的概念氮氧化物（NOx）是指氮的氧化物的總稱，它包 括多種化合物，如一氧化二氮（弘0）、一氧化氮 （NO）、二氧化氮（阻）、三氧化二氮（N2O3）、四氧 化二氮（N2O4）、五氧化二氮（N2o5）等。2.2氮氧化物（NOX）的性質(zhì)氮氧化物（NOx）種類很多，除二氧化氮（NO?） 外,其他均不穩(wěn)定，遇光、濕或熱變成二氧化氮 （N02）或一氧化氮（NO）。造成大氣污染的主要是 一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO?）,因此環(huán)境監(jiān)測廢 氣中的氮氧化物一般就指這二者的總稱。一氧化氮（NO）為無色氣體,分子量30.01,熔 點(diǎn)-163.6T，沸點(diǎn)-151.5T ,蒸氣壓 101.

7、3kPa（- 151.7%）。溶于乙醇、二硫化碳，微溶于水和硫酸， 水中溶解度4.7% （20七）。性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中 易氧化成二氧化氮（2NO+O2->2NO2）e二氧化氮（NO?）在21.溫度時(shí)為紅棕色刺鼻氣體;在21.1以下時(shí)呈暗褐色液體。在-11弋以下溫度時(shí)為無色固體，加壓液體為四氧化二氮。 分子杲46. 01，熔點(diǎn)-11. 2乜，沸點(diǎn)21.2弋，蒸氣壓 101.31kPa（2ir）,溶于堿、二硫化碳和氯仿，微溶 于水。性質(zhì)較穩(wěn)定。3氮氧化物（NOx）的換算系數(shù)討論3.1氮氧化物（NOX）的污染物濃度的表示方法劉空氣中污染物濃度的表示方法有兩種：（1）質(zhì)疑濃度表示法：每立方米空

8、氣中所含污 染物的質(zhì)量數(shù)，即（2）體積濃度表示法:一百萬體積的空氣中所 含污染物的體積數(shù)，即ppm。大部分氣體檢測儀 器測得的氣體濃度都是體積濃度（ppm）。而按我國 規(guī)定,特別是環(huán)保部門則要求氣體濃度以質(zhì)議濃度 單位（如:mg/rn'）表示。3.2濃度單位ppm與mg/m3的換算濃度單位ppm與mg/m'的換算:按下式計(jì)算 質(zhì)駅濃度（mg/m3）=氣體爲(wèi)量"xppm值x273壓力Ba273 +氣體溫度I* 101325式中：M為氣體分子量;ppm為測定的體積濃度 值;T為溫度，單位 ； Ba為壓力，單位為Pao由十大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)值,均以標(biāo)準(zhǔn)

9、狀況下的干空氣為基準(zhǔn)，化 簡為： 物質(zhì)的濃度 C（mg/m3） =®JUJJxC7ppm）（1）如果只有一氧化氮（NO）或二氧化氮（NO?）,那 么在ppm和mg/m'之間的轉(zhuǎn)換公式代入上式，如 下：-氧化氮 Cn°（D =轟Sx%（ppm） 30= xCo（ppm） =1.34 - CoCppm） 二氧化氮 CNOz （rn/m3）=黑昭X C'hq （ppm） 46=-xC0（ppm） =2.05 CNo/ppm）3.3氮氧化物（NO,）換算系數(shù)的推論由于各種廢氣中大量存在的是一氧化氮（NO）, 還有少量二氧化氮（NO?）甚至不存在二氧化氮 （N02）,

10、因此有人就提出是否應(yīng)該用一氧化氮（NO） 的ppm與mg/m3單位換算系數(shù)1. 34,答案是否定的。 首先,NO在空氣中會(huì)和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO?,主要 污染物實(shí)際是N0“其次，NO*的排放濃度標(biāo)準(zhǔn)是以 N02計(jì)，所以不能用NO的單位換算系數(shù)1. 34,那是 否該用N02的單位換算系數(shù)2.05呢,既然廢氣中大 量是NO,用NO?的單位換算系數(shù)2.05去轉(zhuǎn)換ppm到 mg/m3是否會(huì)使結(jié)果偏大，通過以下計(jì)算來說明。NO在空氣中會(huì)和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO?：2NO + O2 =2NO2（2）即lmol的NO會(huì)生成lmol的NO?,我們假設(shè)定 電位電解法測定儀指示的NO濃度值為Uno （ppm）,儀器

11、指示的NO?濃度值為C/ppm），廢 氣的排放體積為V（m3）o首先將NO濃度轉(zhuǎn)換為m&/m3代入（1）式即是：30CNo（mg/m）=xCd（ppm）排放的NO質(zhì)竄M、o為：Mm ：= NO 濃度 xNO 的體積=xC/NJppm）xV由（2）式中看出，lmol的NO會(huì)生成lmol的NO?,而物質(zhì)的量5心摩爾需移點(diǎn)) 即有：M® = MrMnoj V46 (mol)=30 ( mol)xCNo(PPm) X V -r化為NO2的質(zhì)量Mn°2：30M'SxCNo(ppm) X V -r 30 x 46= 24 xC，No（PPm）xV 即NO?濃度為： r

12、（/ 3 _ NO?質(zhì)雄%（、0轉(zhuǎn)（mg）二 NO?體積= 224 xC，(PPm)xV + V24 xCo(PPm)即是原定電位電解法測定的no2濃度為c#NOz （ppm）轉(zhuǎn)化為（mg/m3）為：CNO2（mg/m3） =24 xC/N02（PPm）在廢氣中，氮氧化物（NOJ主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）,有：N0x =NO+ N02（下轉(zhuǎn)第46頁）國優(yōu)美鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃由縣政府批準(zhǔn)實(shí)施。鄲縣生 態(tài)縣建設(shè)規(guī)劃通過專家評(píng)審，生態(tài)縣創(chuàng)建工作 將正式啟動(dòng)。唐昌鎮(zhèn)戰(zhàn)旗村、安德鎮(zhèn)安龍村、新民 場鎮(zhèn)云凌村、花園鎮(zhèn)筒春村、永泉村通過創(chuàng)建，已 獲成都市文明生態(tài)村命名。都江堰市結(jié)合申報(bào)世界遺產(chǎn)工作，

13、對(duì)青城山- 都江堰風(fēng)景名勝區(qū)、龍溪-虹口自然保護(hù)區(qū)、靈巖 山景區(qū)進(jìn)行全面整治，對(duì)拆遷區(qū)域的260000平方 米進(jìn)行景觀綠化和生態(tài)植被恢復(fù)，對(duì)景區(qū)的污水進(jìn) 行了治理。新認(rèn)證國家級(jí)無公害基地3個(gè)、無公害 畜產(chǎn)品3個(gè)；建設(shè)“天?！惫こ坦媪?33公頃， 完成造林工程4333公頃。組織開展生態(tài)小區(qū)、農(nóng) 業(yè)生態(tài)園的創(chuàng)建設(shè)活動(dòng)，大觀鎮(zhèn)宿仙自然生態(tài)小區(qū) 已正式批準(zhǔn)命名。成立了林業(yè)公安和鄉(xiāng)鎮(zhèn)護(hù)林隊(duì) 伍，實(shí)行封山育林，植樹造林。共投入4000多萬 元營造長江防護(hù)林、水土保持林1萬畝，25度以 上的坡地全部退耕還林還草。與中科院植物研究所 共同投入300萬元，引種栽培各類珍稀瀕危植物 64種，搜集杜鵑花原始種類3

14、00余種，成為國內(nèi) 原始種類最多的杜鵑花專類園區(qū)。通過以上努力， 使自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)得到了恢復(fù)，生態(tài)退化得 到了遏制。2007年榮獲全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)察先進(jìn)單 位、全省環(huán)境綜合整治定量考核先進(jìn)單位、全省自 然生態(tài)保護(hù)先進(jìn)單位。7結(jié)語溫鄲都生態(tài)示范區(qū)經(jīng)過十多年的建設(shè)，生態(tài)環(huán) 境得到較大改善，社會(huì)經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)事業(yè)得到持續(xù)穩(wěn)定 的發(fā)展，已經(jīng)成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā) 展的健康模式。生態(tài)示范區(qū)建設(shè)取得的成果為成都 市大力推進(jìn)生態(tài)縣（區(qū)、市）建設(shè)打下了良好的 基礎(chǔ)，其中溫江、鄲縣已經(jīng)列入成都市政府第一批 創(chuàng)建省級(jí)牛態(tài)縣（市、區(qū)）的越點(diǎn)指導(dǎo)、督促地 區(qū)，已經(jīng)完成生態(tài)縣（區(qū)、市）建設(shè)規(guī)劃，組建 了政府主要

15、領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任的生態(tài)縣（區(qū)、市）建設(shè)領(lǐng) 導(dǎo)小組，廣泛開展了環(huán)境優(yōu)美鄉(xiāng)鎮(zhèn)、生態(tài)村、生態(tài) 小區(qū)、綠色學(xué)校、環(huán)境友好型企業(yè)、生態(tài)家園等生 態(tài)細(xì)胞工程建設(shè)，對(duì)大氣和水環(huán)境進(jìn)行了綜合整 治，不斷完善城市環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施，城市環(huán)境更加優(yōu) 美潔凈。多年的生態(tài)示范區(qū)建設(shè)對(duì)目前政府推進(jìn)的 生態(tài)縣（區(qū)、市）建設(shè)做出了積極的貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：門楊楞，劉強(qiáng),譚清文，尊.2007年度溫鄲祁生態(tài)示范區(qū)環(huán) 境質(zhì)址報(bào)吿書R.成都：成都市環(huán)境監(jiān)測屮心站.2008.115-11 &2歐陽玉蓉，宗 浩，曲紅靜，等.因地制宜建設(shè)好彭州市國家 級(jí)生態(tài)示范區(qū)（JJ.四川環(huán)境,2004,23（5）:99-103.3 陳國階.成祁市溫、鄲、都”

16、生態(tài)示范區(qū)的戰(zhàn)路地位與示范總義J1.四川環(huán),2001.20（2）:1-3.46四川環(huán)境29卷46四川環(huán)境29卷.a46四川環(huán)境29卷(上接第25頁)即有：CNox (mg/m3) = CN0(mg/m3) +CN<)2(mg/m3)CNOx(PPni) - CN0(ppm) +CK02(ppm)帶入上面的計(jì)算，都以NO2計(jì)：= CN0(mg/m3) + CN()2 (mg/m3)4646= iF?xSo(Ppm) + 22xC，NQ2(PPm)46=x %o(Ppm) + C/g (ppm)= 2.05 C、ox(ppm)即是：CNOx(nig/m3) = 2. 05 CNOx(ppm) 4氮氧化物（NOx）換算系數(shù)的推理結(jié)論 根據(jù)以上推論，將由ppm轉(zhuǎn)換為mg/m3時(shí)所乘 系數(shù)稱為單位換算系數(shù)，根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 中規(guī)定，NOx的排放濃度標(biāo)準(zhǔn)以NO?計(jì)。而在 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中，N0x的排放濃度標(biāo) 準(zhǔn)也以NO?計(jì)，而NOX的排放濃度標(biāo)準(zhǔn)均是以mg/ m3單位計(jì)，那么由定電位電解法測試NOx濃度計(jì)量 單位由ppm轉(zhuǎn)換為mg/m3所乘單位換算系數(shù)