第四章大氣和廢氣監(jiān)測

1、第第四四章章 大氣和廢氣監(jiān)測大氣和廢氣監(jiān)測1概述概述 2大氣環(huán)境標準大氣環(huán)境標準3大氣污染監(jiān)測方案的制訂大氣污染監(jiān)測方案的制訂4大氣樣品的采樣方法和采樣儀器大氣樣品的采樣方法和采樣儀器5分子態(tài)污染物的測定分子態(tài)污染物的測定6粒子態(tài)污染物的測定粒子態(tài)污染物的測定通過本章學習了解通過本章學習了解大氣污染和大氣污染物概念大氣污染和大氣污染物概念、大氣環(huán)境標準大氣環(huán)境標準的種類與作用的種類與作用，熟悉大氣污染監(jiān)測方案的制定的基本過程熟悉大氣污染監(jiān)測方案的制定的基本過程，掌握大氣的采樣方法，二氧化硫和氮氧化物掌握大氣的采樣方法，二氧化硫和氮氧化物、TSP、自然降塵、自然降塵的測定，了解大氣采樣儀器。的測

2、定，了解大氣采樣儀器。自學自學1概述概述 2大氣環(huán)境標準大氣環(huán)境標準3大氣污染監(jiān)測方案的制訂大氣污染監(jiān)測方案的制訂4大氣樣品的采樣方法和采樣儀器大氣樣品的采樣方法和采樣儀器 （鞏固練習）（鞏固練習）1什么是大氣污染？它的類型如何？什么是大氣污染？它的類型如何？2簡述大氣污染物的含義及其類型。簡述大氣污染物的含義及其類型。3何為二次污染物？何為二次污染物？4我國大氣環(huán)境標準有哪幾種？大氣環(huán)境質量標我國大氣環(huán)境標準有哪幾種？大氣環(huán)境質量標準分為幾級，如何執(zhí)行大氣環(huán)境質量標準？準分為幾級，如何執(zhí)行大氣環(huán)境質量標準？5在大氣監(jiān)測中，布點有幾種方法，各適于什么在大氣監(jiān)測中，布點有幾種方法，各適于什么情況

3、？情況？6如何制定大氣污染監(jiān)測方案？如何制定大氣污染監(jiān)測方案？第四節(jié)第四節(jié) 大氣樣品的采樣方法和采樣儀器大氣樣品的采樣方法和采樣儀器（導言）（導言）在大氣污染監(jiān)測中，正確有效地采集空氣樣品是第在大氣污染監(jiān)測中，正確有效地采集空氣樣品是第一步工作，它直接關系到監(jiān)測結果的可靠性，因此選擇正一步工作，它直接關系到監(jiān)測結果的可靠性，因此選擇正確有效的采樣方法和采樣儀器是非常重要的。確有效的采樣方法和采樣儀器是非常重要的。大氣采樣方大氣采樣方法和儀器的選擇，取決于被測污染物在大氣中存在狀態(tài)，法和儀器的選擇，取決于被測污染物在大氣中存在狀態(tài)，濃度水平濃度水平 化學性質和所用分析方法分靈敏度等，大氣采樣化學

4、性質和所用分析方法分靈敏度等，大氣采樣方法基本分為直接采樣法和濃縮采樣法。方法基本分為直接采樣法和濃縮采樣法。一直接采樣法一直接采樣法 適于大氣中污染物濃度較高或者監(jiān)測方法靈敏度高時，可適于大氣中污染物濃度較高或者監(jiān)測方法靈敏度高時，可直接采樣滿足分析要求。該法測得的為瞬時濃度或短時間直接采樣滿足分析要求。該法測得的為瞬時濃度或短時間內平均濃度，可比性差，較快地得出監(jiān)測結果，適于氣體內平均濃度，可比性差，較快地得出監(jiān)測結果，適于氣體污染物污染物 （一）溶液吸收法（一）溶液吸收法 1應用范圍應用范圍 該法主要用于氣態(tài)該法主要用于氣態(tài) 蒸氣態(tài)及某些氣溶膠蒸氣態(tài)及某些氣溶膠態(tài)污染物的采集。態(tài)污染物的

5、采集。 2基本原理基本原理 3分類分類 據(jù)吸收原理分：據(jù)吸收原理分： 1）物理吸收法：）物理吸收法：2)化學吸收法：化學吸收法：4吸收液選擇原則：吸收液選擇原則：5吸收效率吸收效率（二）固體阻留法（二）固體阻留法1濾料阻留法：濾料阻留法：各種濾料由不同的材料制成，性能不同，適用的氣體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。范圍也不同。2填充柱阻留法（氣填充柱阻留法（氣 蒸氣蒸氣 氣溶膠態(tài)均可）氣溶膠態(tài)均可）原理：原理：采樣時，讓氣樣以一定流速通過填充柱，則欲測采樣時，讓氣樣以一定流速通過填充柱，則欲測組分因吸附、溶解或化學反應而被阻留在填充劑上，組分因吸附、溶解或化學反應而被

6、阻留在填充劑上，達到濃縮采樣的目的。采樣后，通過加熱解吸，吹氣達到濃縮采樣的目的。采樣后，通過加熱解吸，吹氣或溶劑洗脫，使被測組分從填充劑上釋放出來測定?；蛉軇┫疵?，使被測組分從填充劑上釋放出來測定。1）吸附型填充柱：）吸附型填充柱：2）分配型填充劑：）分配型填充劑：3）反應型填充柱：）反應型填充柱：3 3溶液吸收法與填充柱阻留法比較溶液吸收法與填充柱阻留法比較（三）低溫冷凝法（三）低溫冷凝法適于大氣中某些沸點較低的氣態(tài)污染物，如烯烴適于大氣中某些沸點較低的氣態(tài)污染物，如烯烴 醛類（這些組分在常溫下采集醛類（這些組分在常溫下采集效率低）等。效率低）等。（四）自然沉降法顆粒物（四）自然沉降法顆粒

7、物三三 采樣儀器采樣儀器（一）組成部分：（一）組成部分：收集器收集器 流量計流量計 采樣動力采樣動力（二）專用采樣裝置：（二）專用采樣裝置：大氣采樣器大氣采樣器 顆粒物采樣器顆粒物采樣器 個體劑量個體劑量四測定結果表示四測定結果表示（一）氣體體積的換算（一）氣體體積的換算（二）測定結果表示大氣中污染物濃度表示方法有三種：1單位體積內所含污染物的質量數(shù)（C）mg/m3或ug/m3 （mg/m3N SPT下）適于任何狀態(tài)的污染物；2污染物體積與氣樣總體積的比值（Cp）Ppm百萬分之一或ppb十億分之一， 適于氣態(tài)或蒸氣態(tài)物質 因為Cp22.410-3 C10-3/M= C/M22.410-6=22

8、.4 C/M(ppm)單位總氣體體積內所含某一污染物的摩爾數(shù)所以：Cp(ppm)22.4 C/M（mg/l）3某組分質量與懸浮顆粒物總質量的比值（ug/g ng/g相當于ppm或ppb）適于大氣懸浮顆粒物中的組分。例1已知采樣時，t27度。Pt100KPa，抽氣時間t30min，Q=0.50Lmin1，采樣后用分光光度計測得全部吸收液中SO2為2.5ug，求采樣點處SO2的濃度（分布用mg/m3 ppm表示）解：Vt0.503015L=0.015m3 V0273/(273+t)Pt/101.3Vt=13.510-3 m3C=2.5/13.5=0.19 mg/m3 Cp22.4C/M=22.40

9、.19/64=0.067ppm第五節(jié) 分子態(tài)（氣態(tài)和蒸氣態(tài)）污染物的測定（導言）本節(jié)主要介紹最基本和最重要物質的測定即SOx NOx O3 光化學氧化劑等物質的測定。一SO2的測定(一)來源：（二）危害（三）測定SO2的測定方法有分光光度法 紫外熒光法 電導法 庫侖滴定法 火焰光度法。1四氯汞鉀溶液吸收鹽酸副玫瑰苯胺比色法1)原理：對大氣中SO2的被四氯汞鉀溶液吸收后，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡合物，此絡合物再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺（品紅）發(fā)生反應，生成紫色的絡合物，其顏色深淺與SO2含量成正比，用分光光度法測定。測定條件：2）測定過程A：繪制標準曲線B：采樣：C：消除干擾并測定D：計算SO2（

10、mg/m3）=WVt/（VnVa） 其中W-所取樣品中SO2含量（ug），Va-測定時所取樣品體積（ml）,Vt-樣品總體積（ml）Vn-SPT下采樣體積（ml）.3)注意事項：4）優(yōu)缺點2.甲醛溶液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（PRA）1）原理：氣樣中的二氧化硫被甲醛緩沖液吸收后，生成穩(wěn)定的羥基甲磺酸加成化合物，加入NaOH液使加成化合物分解，釋放出SO2與品紅反應，生成紫紅色絡合物，于577nm處分光光度法測定。2）測定過程：A：繪制標準曲線B：采樣C：測定D：結果計算： SO2（mg/m3）=（A-A0）BsVt/（VnVa）其中A A0樣品 試劑空白溶液的吸光度，Bs校正因子。二二NO

11、x的測定的測定（自學）（自學）鹽酸萘已二胺分光光度法鹽酸萘已二胺分光光度法化學發(fā)光法，化學發(fā)光法， 恒電流庫侖法恒電流庫侖法三三CO的測定的測定非色散紅外吸收法非色散紅外吸收法（小結）（小結）選擇正確的采樣方法和采樣儀器是保證監(jiān)選擇正確的采樣方法和采樣儀器是保證監(jiān)測結果正確的前提，因此，我們必須掌握正確的采測結果正確的前提，因此，我們必須掌握正確的采樣方法和儀器。樣方法和儀器。大氣中氣態(tài)污染物非常多，我們重點掌握大氣中氣態(tài)污染物非常多，我們重點掌握SO2 NOx的的測定。測定。（鞏固練習）（鞏固練習）1在什么情況下選擇直接采樣法和富集采樣法？提在什么情況下選擇直接采樣法和富集采樣法？提高溶液吸

12、收法的富集效率有哪些辦法？高溶液吸收法的富集效率有哪些辦法？2填充柱阻留法和濾料阻擋法各適用于采集何種污填充柱阻留法和濾料阻擋法各適用于采集何種污染物？其富集原理有什么不同？染物？其富集原理有什么不同？3簡述甲醛緩沖液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度簡述甲醛緩沖液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定法測定SO2的原理。怎樣提高其測定準確度？的原理。怎樣提高其測定準確度？ 6簡述鹽酸萘乙二胺分光光度法測定大氣簡述鹽酸萘乙二胺分光光度法測定大氣NOx的的原理，分析影響測定準確度的因素。原理，分析影響測定準確度的因素。7已知某采樣點已知某采樣點P=100KPa t27度，現(xiàn)用甲醛緩沖度，現(xiàn)用甲醛緩沖溶液（溶液

13、（5ml）吸收法測定）吸收法測定SO2的日平均濃度，每隔的日平均濃度，每隔4h采樣一次，共采集采樣一次，共采集6次，每次采次，每次采30min，采樣流，采樣流量量0.5l/min。將。將6次氣樣的吸收液定容至次氣樣的吸收液定容至50.00ml，取取10.00ml用分光光度法測知含用分光光度法測知含SO2 2.5ug，求該采，求該采樣點大氣在標態(tài)下的樣點大氣在標態(tài)下的SO2日平均濃度（以日平均濃度（以mg/m3和和ppm表示）表示）.解：解：6次采樣總氣體體積次采樣總氣體體積6300.590（l），換算），換算成標準狀態(tài)下體積為成標準狀態(tài)下體積為100.090273/101.325(273+27

14、)=80.83(l)吸收液中吸收液中SO2含量含量 2.550/10=12.5(ug)則標態(tài)下則標態(tài)下SO2日平均濃度為日平均濃度為 12.5103/80.831030.15 mg/m3 Cp22.4C/M=22.40.15/64=0.0525(ppm)。第六節(jié)第六節(jié) 粒子態(tài)污染物的測定粒子態(tài)污染物的測定（導言）（導言）在大氣污染監(jiān)測中，粒子態(tài)污染物在大氣污染監(jiān)測中，粒子態(tài)污染物的測定項目主要有的測定項目主要有TSP IP自然降塵量。自然降塵量。一總懸浮顆粒物（一總懸浮顆粒物（TSP）的測定）的測定（一）概念（一）概念:指粒徑在指粒徑在100um以下的液體和固以下的液體和固體微粒。體微粒。（二

15、）來源：（二）來源：（三）危害（三）危害TSP 標準 年平均：0.08 0.20 0.30mg/m3 日平均：0.12 0.30 0.50 。PM10 年平均：0.04 0.10 0.15 日平均：0.05 0.15 0.25（四）測定（四）測定重量法重量法1測定方法：2原理：抽取一定體積的空氣使之通過已恒重抽取一定體積的空氣使之通過已恒重的濾膜則懸浮物微粒被阻留在濾膜上，據(jù)采樣的濾膜則懸浮物微粒被阻留在濾膜上，據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積即可計算出前后濾膜重量之差及采樣體積即可計算出TSP的質量濃度。濾膜經處理后，可進行組分分析。的質量濃度。濾膜經處理后，可進行組分分析。（濾膜分割成數(shù)份

16、，可分析金屬元素（濾膜分割成數(shù)份，可分析金屬元素 無機鹽無機鹽 有機物）有機物）3測定過程：測定過程：1）采樣器流量校準（用孔口校準器校準） 大流量采樣法（1.11.7m3/min），中流量采樣法（0.050.15 m3/min）2）采樣智能中流量智能中流量TSP采樣器采樣器3）計算）計算TSP(mg/m3)W/（Qnt）WTSP質量質量mgt采樣時間采樣時間min,QnSPT下采樣流量下采樣流量m3/min4注意事項注意事項二可吸入塵（飄塵二可吸入塵（飄塵IPIP）的測定（自學）的測定（自學）三自然降塵量的測定三自然降塵量的測定測定測定重量法重量法1 1原理：大氣灰塵自然沉降在集塵缸內，樣品

17、經蒸發(fā)原理：大氣灰塵自然沉降在集塵缸內，樣品經蒸發(fā) 干燥干燥 稱量稱量 求得。求得。（小結）（小結）通過本節(jié)學習，主要要掌握通過本節(jié)學習，主要要掌握TSPIP自然降塵自然降塵的含義及其測定。的含義及其測定。（鞏固練習）（鞏固練習）1為什么要進行降水監(jiān)測？降水監(jiān)測一般測定哪些項為什么要進行降水監(jiān)測？降水監(jiān)測一般測定哪些項目？為什么測定這些項目？目？為什么測定這些項目？2大氣污染源監(jiān)測的重點是什么？固定污染源監(jiān)測的大氣污染源監(jiān)測的重點是什么？固定污染源監(jiān)測的內容是什么？內容是什么？3重量法測定大氣中重量法測定大氣中TSPIP的原理是什么？應該注的原理是什么？應該注意控制哪些因素？何為意控制哪些因素

18、？何為TSPIP? （鞏固練習）（鞏固練習）1什么是大氣污染？它的類型如何？什么是大氣污染？它的類型如何？2簡述大氣污染物的含義及其類型。簡述大氣污染物的含義及其類型。3何為二次污染物？何為二次污染物？4我國大氣環(huán)境標準有哪幾種？大氣環(huán)境質量標我國大氣環(huán)境標準有哪幾種？大氣環(huán)境質量標準分為幾級，如何執(zhí)行大氣環(huán)境質量標準？準分為幾級，如何執(zhí)行大氣環(huán)境質量標準？5在大氣監(jiān)測中，布點有幾種方法，各適于什么在大氣監(jiān)測中，布點有幾種方法，各適于什么情況？情況？6如何制定大氣污染監(jiān)測方案？如何制定大氣污染監(jiān)測方案？（鞏固練習）（鞏固練習）1在什么情況下選擇直接采樣法和富集采樣法？提在什么情況下選擇直接采樣法和富集采樣法？提高溶液吸收法的富集效率有哪些辦法？高溶液吸收法的富集效率有哪些辦法？2填充柱阻留法和濾料阻擋法各適用于采集何種污填充柱阻留法和濾料阻擋法各適用于采集何種污染物？其富集原理有什么不同？染物？其富集原理有什么不同？3簡述甲醛緩沖液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度簡述甲醛緩沖液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定法測定SO2的原理。怎樣提高其測定準確度？的原理。怎樣提高其測定準確度？ 6簡述鹽酸萘乙二胺分光光度法測定大氣簡述鹽酸萘乙二胺分光光度法測定大氣NOx的的