第三章 大氣和廢氣監(jiān)測(cè)

1、示例示例第三章第三章 大氣和廢氣監(jiān)測(cè)大氣和廢氣監(jiān)測(cè) q 3-1 大氣污染基本知識(shí)大氣污染基本知識(shí)q 3-1-1大氣大氣 空氣和大氣污染空氣和大氣污染q 1大氣大氣 指包圍在地球周圍的氣體，厚度指包圍在地球周圍的氣體，厚度100014000kmq 空氣空氣 對(duì)人類和生物的生存起重要作用是近地面的對(duì)人類和生物的生存起重要作用是近地面的10km（對(duì)流對(duì)流層）稱空氣層，占大氣總質(zhì)量的層）稱空氣層，占大氣總質(zhì)量的95%。q 在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)空氣和大氣常作為同義詞使用，大氣是指在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)空氣和大氣常作為同義詞使用，大氣是指大范圍的空氣，如一個(gè)城市、一個(gè)區(qū)域?？諝馐侵感》秶?，大范圍的空氣，如一個(gè)城市、

2、一個(gè)區(qū)域?？諝馐侵感》秶缫蛔S、一間房子的空氣。如一座工廠、一間房子的空氣。q 2大氣組成大氣組成q （1）清潔干燥的大氣）清潔干燥的大氣 N2 78.06% O220.95% Ar0.93%，其余其余尚有十多種氣體占尚有十多種氣體占0. 06%。不含水汽。不含水汽。q （2）實(shí)際的空氣都含有水汽。不同地區(qū)、時(shí)間含量不同。）實(shí)際的空氣都含有水汽。不同地區(qū)、時(shí)間含量不同。q 3.大氣污染大氣污染q 大氣質(zhì)量惡化，改變了大氣的組成，危害人的工作、生活和大氣質(zhì)量惡化，改變了大氣的組成，危害人的工作、生活和健康，損害自然資源和財(cái)產(chǎn)，這現(xiàn)象稱為大氣污染。健康，損害自然資源和財(cái)產(chǎn)，這現(xiàn)象稱為大氣污染

3、。 示例示例3-1-23-1-2大氣污染對(duì)人和生物的危害大氣污染對(duì)人和生物的危害 q 1對(duì)人體危害對(duì)人體危害q （1）急性危害）急性危害 人體受到嚴(yán)重污染的空氣侵襲后，在短人體受到嚴(yán)重污染的空氣侵襲后，在短 時(shí)間時(shí)間內(nèi)即表現(xiàn)出不適和中毒癥狀。內(nèi)即表現(xiàn)出不適和中毒癥狀。q （2）慢性危害）慢性危害 長(zhǎng)期生活在低濃度污染的空氣中，危害不明顯，長(zhǎng)期生活在低濃度污染的空氣中，危害不明顯，難覺察。但長(zhǎng)時(shí)間積累，使慢性支氣管炎、咳嗽、哮喘、肺炎、難覺察。但長(zhǎng)時(shí)間積累，使慢性支氣管炎、咳嗽、哮喘、肺炎、肺癌發(fā)病率升高，死亡率增加。肺癌發(fā)病率升高，死亡率增加。q 2對(duì)動(dòng)物的危害與人體相似對(duì)動(dòng)物的危害與人體相似

4、q 3對(duì)植物的危害對(duì)植物的危害q （1） 急性危害急性危害 使作物減產(chǎn)甚至枯死。使作物減產(chǎn)甚至枯死。q （2） 慢性危害慢性危害 在低濃度污染物作用下，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)造成的危在低濃度污染物作用下，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)造成的危害。影響植物正常發(fā)育，有時(shí)出現(xiàn)危害癥狀，但大多不明顯。害。影響植物正常發(fā)育，有時(shí)出現(xiàn)危害癥狀，但大多不明顯。 （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）不可見危害：只造成植物生理上的障礙，使植物生長(zhǎng)在一定程度上受到抑制，但從外觀看一般看不出癥狀。定程度上受到抑制，但從外觀看一般看不出癥狀。 示例示例3-1-3 3-1-3 大氣污染物大氣污染物及及其存在形態(tài)其存在形態(tài) q （一

5、）按其形成過程分類（一）按其形成過程分類q 1一次污染物一次污染物 指直接從污染源排放到大氣中的污染物（指直接從污染源排放到大氣中的污染物（SO2、NOX、CO、CnHm顆粒物、毒物）顆粒物、毒物）q 2二次污染物二次污染物 一次污染物進(jìn)入大氣之后，污染物之間相互作一次污染物進(jìn)入大氣之后，污染物之間相互作用，或與空氣中正常組分發(fā)生反應(yīng)，生成的新污染物，多為氣用，或與空氣中正常組分發(fā)生反應(yīng)，生成的新污染物，多為氣溶膠，常見的有溶膠，常見的有O3、醛類物質(zhì)、過氧化乙酰硝酸脂、硫酸霧、醛類物質(zhì)、過氧化乙酰硝酸脂、硫酸霧、硝酸霧等污染更嚴(yán)重。硝酸霧等污染更嚴(yán)重。q （二）按存在的形態(tài)分類（二）按存在的

6、形態(tài)分類q 1分子態(tài)污染物分子態(tài)污染物 SO2、NOx、CO H2S、O3等。等。q 2粒子態(tài)污染物指分散在大氣中的液體和固體顆粒物粒子態(tài)污染物指分散在大氣中的液體和固體顆粒物 粒徑粒徑0.01100um之間之間q （1） 降塵降塵 粒徑粒徑10umq （2） 飄塵飄塵 粒徑粒徑10umq (a) 煙煙 固體小顆粒（固體小顆粒（0.011um） 懸浮于大氣中懸浮于大氣中q (b) 霧霧 粒徑粒徑AK(CgCL)q 說明發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的吸收速度更快，所以一般選用能與被測(cè)說明發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的吸收速度更快，所以一般選用能與被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的溶劑作為吸收液。組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的溶劑作為吸收液。 q（1）

7、增大氣一液接觸面是提高吸收速度的另一因素。）增大氣一液接觸面是提高吸收速度的另一因素。q設(shè)采樣的流量為設(shè)采樣的流量為Q，氣泡平均半徑為氣泡平均半徑為r，則單位時(shí)間內(nèi)則單位時(shí)間內(nèi) 氣泡的總表面積為氣泡的總表面積為A q如果吸收液高度為如果吸收液高度為H，氣體流速為氣體流速為V，則氣泡接觸液則氣泡接觸液體的時(shí)間為體的時(shí)間為H/V，則氣體在通過吸收液的時(shí)間內(nèi)，氣則氣體在通過吸收液的時(shí)間內(nèi)，氣液總接觸面積為液總接觸面積為 A總總=3Q/rH/V q從上式看出，當(dāng)氣體流量一定時(shí)，吸收液高度越高，從上式看出，當(dāng)氣體流量一定時(shí)，吸收液高度越高，氣泡半徑越小，流速越慢，則氣液總接觸面越大。吸氣泡半徑越小，流速

8、越慢，則氣液總接觸面越大。吸收速度越快，增大氣液接觸面積要選擇合適的吸收管。收速度越快，增大氣液接觸面積要選擇合適的吸收管。qB 被測(cè)組分在吸收液中的溶解度越大吸收率越高被測(cè)組分在吸收液中的溶解度越大吸收率越高 。234343QrQArr3QHArV總q1選擇吸收液的原則選擇吸收液的原則q（1）與被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)快，或溶解度大。）與被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)快，或溶解度大。q（2）污染物被吸收后要有足夠的穩(wěn)定時(shí)間。）污染物被吸收后要有足夠的穩(wěn)定時(shí)間。q（3）污染物被吸收后應(yīng)有利于下一步的分析。）污染物被吸收后應(yīng)有利于下一步的分析。q（4）吸收劑毒性小，價(jià)格低，易于購(gòu)買，且盡可）吸收劑毒性小，價(jià)格

9、低，易于購(gòu)買，且盡可能可回收。能可回收。q2幾種常用吸收管幾種常用吸收管q（1）氣泡吸收管）氣泡吸收管 P159圖圖3-7q適于采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)物質(zhì)。這種吸收管可裝適于采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)物質(zhì)。這種吸收管可裝510ml吸收液，采樣流量為吸收液，采樣流量為0.52.0 L/min. （2）沖擊式吸改管）沖擊式吸改管 P159圖圖3-7 q只適宜采集氣溶膠態(tài)物質(zhì)。裝吸收液只適宜采集氣溶膠態(tài)物質(zhì)。裝吸收液510ml的吸的吸收管采樣流量為收管采樣流量為3.0 l/min;裝吸收液為裝吸收液為50100ml的吸收管采樣流量為的吸收管采樣流量為30 l/min. q（3） 多孔篩板吸收管（瓶）多孔篩板吸收管（

10、瓶） P159圖圖3-7q 適于采集氣態(tài)蒸氣態(tài)、氣溶膠物質(zhì)。采樣效率高。適于采集氣態(tài)蒸氣態(tài)、氣溶膠物質(zhì)。采樣效率高。q 吸收管裝吸收管裝510ml吸收液，采樣流量吸收液，采樣流量0.11.0 l/min.小吸收瓶裝吸收液小吸收瓶裝吸收液1030ml。采樣流量采樣流量0.52.0 l/min。大吸收瓶裝吸收液大吸收瓶裝吸收液50100ml，采樣流量采樣流量30 l/min。q（二）填充柱阻留法二）填充柱阻留法q采樣方法要點(diǎn)采樣方法要點(diǎn) 用一根長(zhǎng)用一根長(zhǎng)612cm，內(nèi)徑內(nèi)徑35mm的的玻管或塑料管內(nèi)裝顆粒填充劑而制成，采樣時(shí)讓玻管或塑料管內(nèi)裝顆粒填充劑而制成，采樣時(shí)讓氣樣以一定流速通過填充劑，被測(cè)

11、組分因吸附，氣樣以一定流速通過填充劑，被測(cè)組分因吸附，溶解或化學(xué)反應(yīng)等作用被阻留在填充劑上達(dá)到濃溶解或化學(xué)反應(yīng)等作用被阻留在填充劑上達(dá)到濃縮采樣目的，采樣后通過解吸或溶劑洗脫，使被縮采樣目的，采樣后通過解吸或溶劑洗脫，使被測(cè)組分從填充劑上釋放出來(lái)便于測(cè)定。測(cè)組分從填充劑上釋放出來(lái)便于測(cè)定。 q 1吸附型填充柱吸附型填充柱q 填充劑是固體顆粒狀吸附劑填充劑是固體顆粒狀吸附劑q （1） 吸附力為分子間力，吸附力較弱，易解吸吸附力為分子間力，吸附力較弱，易解吸q （2） 吸附力為利余化學(xué)鍵力，吸附力較強(qiáng)，采樣效率高，吸附力為利余化學(xué)鍵力，吸附力較強(qiáng)，采樣效率高，但難解吸。但難解吸。q 2分配型填充柱

12、。分配型填充柱。q 類似于氣相色譜粒的功能。類似于氣相色譜粒的功能。q 3反應(yīng)型填充柱。反應(yīng)型填充柱。q 氣樣通過此類填充柱時(shí)，被測(cè)組分與填充劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而氣樣通過此類填充柱時(shí)，被測(cè)組分與填充劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被阻留下來(lái)。被阻留下來(lái)。q （1） 填充劑本身是能與被測(cè)組分發(fā)生反應(yīng)的純物質(zhì)。填充劑本身是能與被測(cè)組分發(fā)生反應(yīng)的純物質(zhì)。q （2） 填充劑是惰性多孔顆粒物或纖維狀物，表面涂漬能與填充劑是惰性多孔顆粒物或纖維狀物，表面涂漬能與被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的試劑。被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的試劑。q 填充柱阻留法采樣的優(yōu)點(diǎn)在于可長(zhǎng)時(shí)間采樣、富集效率高，填充柱阻留法采樣的優(yōu)點(diǎn)在于可長(zhǎng)時(shí)間采樣、富集效率高，適

13、于測(cè)定微量組分和測(cè)定日平均濃度，濃縮在固體填充劑上適于測(cè)定微量組分和測(cè)定日平均濃度，濃縮在固體填充劑上的被測(cè)物質(zhì)比較穩(wěn)定，可放置幾天，十幾天。的被測(cè)物質(zhì)比較穩(wěn)定，可放置幾天，十幾天。 q（一）濾料阻留法（一）濾料阻留法 用于采集空氣中固體顆粒物。用于采集空氣中固體顆粒物。q將過濾材料放在采樣夾上，用抽氣裝置抽氣，則空將過濾材料放在采樣夾上，用抽氣裝置抽氣，則空氣中的顆粒物被阻留在過濾材料上。稱量濾料上阻氣中的顆粒物被阻留在過濾材料上。稱量濾料上阻留的物質(zhì)的質(zhì)量，根據(jù)采樣體積可計(jì)算出空氣中顆留的物質(zhì)的質(zhì)量，根據(jù)采樣體積可計(jì)算出空氣中顆粒物的濃度。粒物的濃度。q（二）低溫冷凝法（二）低溫冷凝法q用

14、冷凍劑冷凝提高采集效率。用冷凍劑冷凝提高采集效率。q1采樣方法采樣方法 儀器裝置儀器裝置P162圖圖3-9q2. 常用冷凍劑常用冷凍劑 冰冰鹽水（鹽水（-10C）；）；干冰干冰乙醇（乙醇（-72C）；）；液態(tài)氧（液態(tài)氧（-183C）；）；液態(tài)空氣（液態(tài)空氣（-190C）液氮（液氮（-196 C）此種方法優(yōu)點(diǎn)，可長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)流量此種方法優(yōu)點(diǎn)，可長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)流量采樣，效率高，富集效果好，樣品可穩(wěn)定較長(zhǎng)時(shí)間采樣，效率高，富集效果好，樣品可穩(wěn)定較長(zhǎng)時(shí)間保存。保存。 q（一）自然積集法（一）自然積集法 ：利用物質(zhì)的自身：利用物質(zhì)的自身重力，空氣動(dòng)力和濃差擴(kuò)散作用采集空重力，空氣動(dòng)力和濃差擴(kuò)散作用采集空氣中被

15、測(cè)物。氣中被測(cè)物。q1降塵試樣的采集降塵試樣的采集q（1）濕法采樣）濕法采樣 P163q（2）干法采樣干法采樣 P163圖圖3-10 3-11q2硫酸鹽化速率試樣的采集硫酸鹽化速率試樣的采集q（1） 二氧化鉛采樣法后面介紹二氧化鉛采樣法后面介紹q（2）堿片法后面介紹）堿片法后面介紹 示例示例 3-3-3 3-3-3 采樣儀器采樣儀器 q（一）主要組成部分（一）主要組成部分 由收集器，流量計(jì)，采樣動(dòng)由收集器，流量計(jì)，采樣動(dòng)力三部分組成。力三部分組成。q1收集器收集器 用于捕集大氣中欲測(cè)污染物質(zhì)的裝置。用于捕集大氣中欲測(cè)污染物質(zhì)的裝置。q2流量計(jì)流量計(jì) 用于測(cè)量氣體流量的儀器，而流量是計(jì)用于測(cè)量氣

16、體流量的儀器，而流量是計(jì)算采氣體積的參數(shù)。算采氣體積的參數(shù)。q（1） 孔口流量計(jì)孔口流量計(jì) P165圖圖3-13q（2） 轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì) P165圖圖3-14q（3） 皂膜流量計(jì)皂膜流量計(jì) P164圖圖3-12q（4） 臨界孔流量計(jì)臨界孔流量計(jì)P165q1采樣動(dòng)力采樣動(dòng)力(抽氣裝置抽氣裝置)：根據(jù)采樣流量、收集器類：根據(jù)采樣流量、收集器類型及采樣點(diǎn)條件進(jìn)行選擇。并要求抽氣流量穩(wěn)定，型及采樣點(diǎn)條件進(jìn)行選擇。并要求抽氣流量穩(wěn)定， 連續(xù)運(yùn)行能力強(qiáng)、噪聲小和能滿足抽氣速度要求。連續(xù)運(yùn)行能力強(qiáng)、噪聲小和能滿足抽氣速度要求。q（1）非電力抽氣動(dòng)力）非電力抽氣動(dòng)力 注射器、抽氣筒、水抽氣瓶、注射器、抽

17、氣筒、水抽氣瓶、雙連球等。應(yīng)用于采氣量小，無(wú)市電供給的情況。雙連球等。應(yīng)用于采氣量小，無(wú)市電供給的情況。q（2）電力抽氣動(dòng)力）電力抽氣動(dòng)力q（a）真空泵真空泵 刮板泵，抽氣速度較大，可用于大流刮板泵，抽氣速度較大，可用于大流量采樣。量采樣。q（b）薄膜泵薄膜泵 q適用于阻力不大的收集器采氣，流量適用于阻力不大的收集器采氣，流量0.53.01/min的采樣。的采樣。q（c）電磁泵電磁泵 原理與薄膜泵相似。原理與薄膜泵相似。抽氣量抽氣量0.51.01 /min. q（一）專用采樣裝置（一）專用采樣裝置q將收集器、流量計(jì)、抽氣泵、氣樣預(yù)處理、流量調(diào)將收集器、流量計(jì)、抽氣泵、氣樣預(yù)處理、流量調(diào) 節(jié)、自

18、動(dòng)定時(shí)控制等部件組裝在一起就構(gòu)成了專用節(jié)、自動(dòng)定時(shí)控制等部件組裝在一起就構(gòu)成了專用采樣器。采樣器。q1大氣采樣器大氣采樣器 P166圖圖3-15、16q用于采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物，流量用于采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物，流量0.52.0L/minq2顆粒物采樣器顆粒物采樣器q A總懸浮顆粒物（總懸浮顆粒物（TSP）采樣器采樣器q（1） 大流量采樣器大流量采樣器 P167圖圖3-17采氣流量采氣流量1.11.7q中流量采樣器中流量采樣器 P167圖圖3-18采氣流量采氣流量50150 L/min 示例示例q B飄塵采樣器飄塵采樣器q（1）二級(jí)旋風(fēng)分塵器）二級(jí)旋風(fēng)分塵器 P167圖圖3-19q（2）向心式

19、分塵器）向心式分塵器 P168圖圖3-20、21q（3）撞擊式分塵器）撞擊式分塵器 P169圖圖3-22q C個(gè)體劑量器個(gè)體劑量器q 為研究大氣污染物對(duì)人體健康的危害而為研究大氣污染物對(duì)人體健康的危害而研制的采樣器，隨人的活動(dòng)連續(xù)采樣，反映研制的采樣器，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，只能采集氣態(tài)人體實(shí)際吸入的污染物的量，只能采集氣態(tài)蒸氣態(tài)物。蒸氣態(tài)物。 示例示例3-3-4 3-3-4 采樣效率采樣效率 q 在規(guī)定的采樣條件下所采集到的污染物量占其總量在規(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)。的百分?jǐn)?shù)。q（一）采集氣態(tài)、蒸氣態(tài)污染物的評(píng)價(jià)方法。（一）采集氣態(tài)、蒸氣

20、態(tài)污染物的評(píng)價(jià)方法。q1絕對(duì)比較法絕對(duì)比較法 精確配制一個(gè)已知濃度為精確配制一個(gè)已知濃度為Co的標(biāo)準(zhǔn)氣，用所選用的標(biāo)準(zhǔn)氣，用所選用的采樣方法采集，測(cè)定被采集的污染物的濃度的采樣方法采集，測(cè)定被采集的污染物的濃度C1 采樣效率采樣效率K= C1/Co*100%q2相對(duì)比效法相對(duì)比效法 配剃一個(gè)恒定的但不知道待測(cè)物準(zhǔn)確濃度的氣體配剃一個(gè)恒定的但不知道待測(cè)物準(zhǔn)確濃度的氣體樣品，用樣品，用3個(gè)采樣管串聯(lián)起來(lái)采集所配制的樣品，個(gè)采樣管串聯(lián)起來(lái)采集所配制的樣品，采樣結(jié)束后，分別測(cè)定各采樣管中污染物的濃度。采樣結(jié)束后，分別測(cè)定各采樣管中污染物的濃度。 采樣效率采樣效率K=C1C2C3 *100% q（一）采

21、集顆粒物效率的評(píng)價(jià)方法（一）采集顆粒物效率的評(píng)價(jià)方法q1用質(zhì)量采樣效率表示（最常用方法）要評(píng)價(jià)某用質(zhì)量采樣效率表示（最常用方法）要評(píng)價(jià)某 一個(gè)采樣方法的采樣效率，用另一個(gè)已知采樣效一個(gè)采樣方法的采樣效率，用另一個(gè)已知采樣效率高的方法同時(shí)采樣進(jìn)行比較。率高的方法同時(shí)采樣進(jìn)行比較。q2顆粒采樣效率的測(cè)定顆粒采樣效率的測(cè)定 采集到顆粒物的粒數(shù)占總顆粒數(shù)的百分比，用采集到顆粒物的粒數(shù)占總顆粒數(shù)的百分比，用一個(gè)靈敏度很高的顆粒計(jì)數(shù)器測(cè)量進(jìn)入濾料前后一個(gè)靈敏度很高的顆粒計(jì)數(shù)器測(cè)量進(jìn)入濾料前后空氣中的顆粒數(shù)來(lái)計(jì)算?？諝庵械念w粒數(shù)來(lái)計(jì)算。q3-3-5 采樣記錄采樣記錄 記錄被測(cè)物名稱、編號(hào)、采樣地點(diǎn)、采樣時(shí)間

22、、記錄被測(cè)物名稱、編號(hào)、采樣地點(diǎn)、采樣時(shí)間、流量、采樣體積、采樣時(shí)的溫度和大氣壓，吸收流量、采樣體積、采樣時(shí)的溫度和大氣壓，吸收液和采樣時(shí)的天氣狀況、環(huán)境狀況、采樣者及審液和采樣時(shí)的天氣狀況、環(huán)境狀況、采樣者及審核者姓名核者姓名 示例示例3-3-6 大氣中污染物濃度的表示方法與氣體體積換算P149 q （一）污染物濃度表示方法（一）污染物濃度表示方法q 1單位體積內(nèi)所含污染物的質(zhì)量數(shù)。單位體積內(nèi)所含污染物的質(zhì)量數(shù)。q mg/m3（標(biāo)），標(biāo)），g/mg/m3 3（標(biāo)）標(biāo)）q 2 2污染物體積與氣樣總體積的比值污染物體積與氣樣總體積的比值 PPm 在在100萬(wàn)單位體積的空氣中含有害污染物氣體或萬(wàn)單

23、位體積的空氣中含有害污染物氣體或 蒸氣的體積數(shù)。蒸氣的體積數(shù)。 PPb=1/1000PPm 1PPm=1000PPb PPm=1/106 PPb=1/109q 3兩種表示方法可以相互換算兩種表示方法可以相互換算 Cp=(22.4/M)*C Cp 以以PPm表示的氣體濃度表示的氣體濃度 C 以以mg/m3表示的氣體質(zhì)量濃度表示的氣體質(zhì)量濃度 22.4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0 C，101.325Kpa）氣體摩爾體積（氣體摩爾體積（L） M 污染物質(zhì)的摩爾質(zhì)量污染物質(zhì)的摩爾質(zhì)量 q（一）氣體體積的換算（一）氣體體積的換算q為了使監(jiān)測(cè)結(jié)果具有可比性，需將采樣狀態(tài)為了使監(jiān)測(cè)結(jié)果具有可比性，需將采樣狀

24、態(tài)下的氣體體積換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（下的氣體體積換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0 C，101.325Kpa，R=22.4L）或參比狀態(tài)下或參比狀態(tài)下（25 C，101.325Kpa，R=24.5L）的體積。的體積。根據(jù)狀態(tài)方程根據(jù)狀態(tài)方程PV=nRT （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積） PP采樣現(xiàn)場(chǎng)大氣壓力；采樣現(xiàn)場(chǎng)大氣壓力； tt采樣現(xiàn)場(chǎng)溫度采樣現(xiàn)場(chǎng)溫度 0273273101.325tPVVt1 11222PVnRTPVnRT示例示例3-4 3-4 氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物的測(cè)定氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物的測(cè)定3-4-1 3-4-1 SOSO2 2的測(cè)定的測(cè)定 q（一）鹽酸副玫瑰苯胺分光法（一）鹽酸副玫瑰苯胺分光

25、法GBq1原理原理 用四氯合汞酸鉀為吸收液吸收大氣中用四氯合汞酸鉀為吸收液吸收大氣中SO2生生成穩(wěn)定的亞硫酸二氯合汞絡(luò)離子，再與甲醛反應(yīng)成穩(wěn)定的亞硫酸二氯合汞絡(luò)離子，再與甲醛反應(yīng)生成羥甲基磺酸再與鹽酸副玫瑰苯胺反應(yīng)生成穩(wěn)生成羥甲基磺酸再與鹽酸副玫瑰苯胺反應(yīng)生成穩(wěn)定的紫色絡(luò)合物。定的紫色絡(luò)合物。 2242-2-+-2422232223232HgCl +2KCl =K HgCl K HgCl +SO +H O = HgCl SO +2H +2ClHHgCl SOHCHOHO CH SO HHgCl Cl NHHClHSOHOCH232- -C- -NH2HCl NH2HCl H2N- - -C-

26、-NH2 Cl- +H2O+3H+3Cl- N+ H CH2SO3H 紫色絡(luò)合物 q1 1測(cè)定方法測(cè)定方法q（A A）溶液溶液pHpH值的影響值的影響 當(dāng)配制鹽酸副玫瑰苯胺溶液加當(dāng)配制鹽酸副玫瑰苯胺溶液加H3PO4量較少顯量較少顯色的色的pH值為值為1.60.1顯色后溶液顯紅紫色。顯色后溶液顯紅紫色。max=548nm，空白值較高空白值較高548=4.77*104當(dāng)當(dāng)采氣采氣30L時(shí)最低檢出濃度時(shí)最低檢出濃度0.025mg/m ；當(dāng)當(dāng)H3PO4量多些顯色量多些顯色PH=1.2PH=1.20.10.1，顯色后溶液顯色后溶液呈藍(lán)紫色。呈藍(lán)紫色。 max=575nmmax=575nm。試劑空白值較低

27、，采樣試劑空白值較低，采樣1010L L時(shí)最時(shí)最低檢出濃度為低檢出濃度為0.040.04mg/gmmg/gm靈敏度較前者低。靈敏度較前者低。其其575=3.70=3.70* *10104 4q( (B)B)測(cè)定要點(diǎn)測(cè)定要點(diǎn)q( (a)a)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。q（1 1）用亞硫酸鈉配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。）用亞硫酸鈉配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。q（2 2）往標(biāo)液中加）往標(biāo)液中加0.5mL 1.2%的氨磺酸溶液搖勻，放的氨磺酸溶液搖勻，放置置10分鐘（消除氮氧化物的干擾）分鐘（消除氮氧化物的干擾）q（3 3）加）加0.5mL 0.2% 甲醛溶液和甲醛溶液和1.5mL 0.4%的鹽酸副的鹽酸副玫瑰苯按溶

28、液搖勻放置顯色。玫瑰苯按溶液搖勻放置顯色。q（4 4）顯色）顯色15min后于后于575nm（或或548nm）處用處用1cm光光程測(cè)吸光度。程測(cè)吸光度。q（5 5） 扣除試劑空白后用扣除試劑空白后用A對(duì)對(duì)C做標(biāo)準(zhǔn)曲線。做標(biāo)準(zhǔn)曲線。q（b）氣樣的測(cè)定。氣樣的測(cè)定。q用四氯合汞酸鉀（加用四氯合汞酸鉀（加EDTA）為吸收液采足夠量氣體；為吸收液采足夠量氣體；（2）將吸收液加入比色管中，用少量蒸餾水洗采樣）將吸收液加入比色管中，用少量蒸餾水洗采樣瓶；（瓶；（3）往試液中加）往試液中加0.5Ml 1.2%氨磺酸，以下操作氨磺酸，以下操作與測(cè)制標(biāo)準(zhǔn)曲線相同。與測(cè)制標(biāo)準(zhǔn)曲線相同。 q（四）結(jié)果計(jì)算（四）結(jié)果

29、計(jì)算 SO2(mg/m )=W / VaVb / Vo W測(cè)定時(shí)所取樣品溶液中測(cè)定時(shí)所取樣品溶液中SOSO2 2的含量（的含量（g）；）； Va測(cè)定所取樣品溶液體積；測(cè)定所取樣品溶液體積； Vb樣品溶液總體積；樣品溶液總體積； Vo標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)采樣體積。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)采樣體積。 （D）注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)（1 1）溫度、酸度及顯色時(shí)間都影響溶液的顏色，因）溫度、酸度及顯色時(shí)間都影響溶液的顏色，因此作標(biāo)準(zhǔn)曲線和測(cè)試此作標(biāo)準(zhǔn)曲線和測(cè)試 樣品所有條件應(yīng)保持一致。樣品所有條件應(yīng)保持一致。（2 2）作為研究性質(zhì)的測(cè)定可用下式計(jì)算：）作為研究性質(zhì)的測(cè)定可用下式計(jì)算：SO2（mg/m ）=(A-Ao)/Vo * Bs B

30、s：?jiǎn)挝晃舛人碚鲉挝晃舛人碚鱏O2 的含量的含量 q（一）釷試劑分光法（一）釷試劑分光法q1原理原理 SO2+H2O2H2SO4 Ba2+2+SO4BaSO4 Ba Ba2+2+（剩余）剩余）+ +釷試劑釷試劑（釷試劑（釷試劑鋇絡(luò)合物）鋇絡(luò)合物） max=52Onmmax=52Onm，最低檢出限為，最低檢出限為0.40.4g/mLg/mLq2.2.測(cè)定測(cè)定（A A）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 配制配制H H2 2SOSO4 4標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，各加入定量高氯酸鋇標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，各加入定量高氯酸鋇乙醇溶液，再加釷試劑顯色，得標(biāo)準(zhǔn)色列。乙醇溶液，再加釷試劑顯色，得標(biāo)準(zhǔn)色列。 以蒸餾水代替標(biāo)準(zhǔn)溶

31、液，配制試劑空白溶液。于以蒸餾水代替標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制試劑空白溶液。于520520nmnm處以水作參比，測(cè)處以水作參比，測(cè)A A，并調(diào)至并調(diào)至0.7000.700，以試劑，以試劑空白作參比，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度，以空白作參比，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度，以A A對(duì)對(duì)C CSO2 SO2 做標(biāo)準(zhǔn)曲線。做標(biāo)準(zhǔn)曲線。q（B B）氣樣的測(cè)定氣樣的測(cè)定 將采樣后的吸收液定容，按上述方法測(cè)將采樣后的吸收液定容，按上述方法測(cè)A A，從標(biāo)準(zhǔn)從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查相對(duì)于曲線上查相對(duì)于SOSO2 2的濃度（的濃度（C C） SO SO2 2(mg/m)=CV(mg/m)=CVL L/Vo/Voq( (三三) )定電位電解法

32、定電位電解法（選講）（選講）q1 1原理原理 儀器裝置：儀器裝置：P P174174圖圖323323 當(dāng)在工作電極上施加一大于被測(cè)物質(zhì)的氧化還原電位當(dāng)在工作電極上施加一大于被測(cè)物質(zhì)的氧化還原電位時(shí)（時(shí)（+0.17+0.17v v） =+0.17 =+0.17v v 則擴(kuò)散到電極表面的則擴(kuò)散到電極表面的SOSO2 2發(fā)生氧化反應(yīng)，同時(shí)在對(duì)電發(fā)生氧化反應(yīng)，同時(shí)在對(duì)電極上發(fā)生極上發(fā)生O O2 2的還原反應(yīng)。的還原反應(yīng)。 工作電極工作電極: : 2SO2 +2H2OSOSO42-2-+8H+8H+ +4e+4e 對(duì)電極上：對(duì)電極上： 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 222422SOH OSOe022442OHeH

33、O22224222SOOH OH SOq氣樣中的氣樣中的SOSO2 2通過隔膜進(jìn)入電解池后，在工作電極上通過隔膜進(jìn)入電解池后，在工作電極上迅速發(fā)生氧化反應(yīng)，所產(chǎn)生的極限擴(kuò)散電流與迅速發(fā)生氧化反應(yīng)，所產(chǎn)生的極限擴(kuò)散電流與SOSO2 2濃濃度的關(guān)系服從菲克斯擴(kuò)散定律：度的關(guān)系服從菲克斯擴(kuò)散定律： 式中：式中： i iL L極限擴(kuò)散電流；極限擴(kuò)散電流；nn被測(cè)物質(zhì)轉(zhuǎn)移摩爾電子數(shù)；被測(cè)物質(zhì)轉(zhuǎn)移摩爾電子數(shù)；FF法拉第常數(shù)（法拉第常數(shù)（9650096500）；）；AA氣體擴(kuò)散隔膜面積氣體擴(kuò)散隔膜面積cmcm2 2；DD氣體擴(kuò)散系數(shù)氣體擴(kuò)散系數(shù)c c/s;/s;隔膜厚度；隔膜厚度；CC被測(cè)氣體濃度被測(cè)氣體濃

34、度mol/mlmol/mlq 在一定的工作條件下在一定的工作條件下n n、F F、A A、D D、均為常數(shù)，故極均為常數(shù)，故極限擴(kuò)散電流限擴(kuò)散電流i i與被測(cè)物的濃度與被測(cè)物的濃度C C成正比。成正比。n F A D Ciq2 2測(cè)定：測(cè)定： 先用零氣和標(biāo)準(zhǔn)氣分別調(diào)零和量程校正。再進(jìn)先用零氣和標(biāo)準(zhǔn)氣分別調(diào)零和量程校正。再進(jìn)氣樣測(cè)定，儀器直接顯示測(cè)定結(jié)果。氣樣測(cè)定，儀器直接顯示測(cè)定結(jié)果。q（四）紫外熒光法（四）紫外熒光法 熒光：指某些物質(zhì)受某種光照射后能發(fā)出比入射光熒光：指某些物質(zhì)受某種光照射后能發(fā)出比入射光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光，當(dāng)入射光停止照射時(shí)，能保持一段波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光，當(dāng)入射光停止照射時(shí)，能保持一段

35、時(shí)間，隨后才消失，這種光稱為熒光。有紫外熒光、時(shí)間，隨后才消失，這種光稱為熒光。有紫外熒光、紅處熒光、紅處熒光、X X熒光。熒光。q1 1熒光分析的一般原理熒光分析的一般原理 熒光通常發(fā)生于具有熒光通常發(fā)生于具有共軛體系的分子中，共軛體系的分子中，不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，其激發(fā)光譜和發(fā)射光譜不同。不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，其激發(fā)光譜和發(fā)射光譜不同。這是定性分析的依據(jù)，在一定條件下物質(zhì)發(fā)射的熒這是定性分析的依據(jù)，在一定條件下物質(zhì)發(fā)射的熒光強(qiáng)度與其濃度之間有定量關(guān)系這是定量分析的基光強(qiáng)度與其濃度之間有定量關(guān)系這是定量分析的基礎(chǔ)。礎(chǔ)。q 當(dāng)熒光物質(zhì)溶液濃度很稀時(shí)熒光強(qiáng)度與溶液濃度當(dāng)熒光物質(zhì)溶液濃度很稀時(shí)熒光強(qiáng)

36、度與溶液濃度的關(guān)系符合比耳定律的關(guān)系符合比耳定律F=KCF=KCq1 1熒光分光光度計(jì)熒光分光光度計(jì)P P131131圖圖3-283-28q2 2紫外熒光法測(cè)定大氣中的紫外熒光法測(cè)定大氣中的SOSO2 2q 紫外熒光法測(cè)定大氣中的紫外熒光法測(cè)定大氣中的SOSO2 2，具有選擇性好，不具有選擇性好，不消耗化學(xué)試劑，適用于連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，已被世界衛(wèi)生消耗化學(xué)試劑，適用于連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，已被世界衛(wèi)生組織在全球監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中采用。組織在全球監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中采用。 用波長(zhǎng)用波長(zhǎng)190230190230nmnm紫外光照射大氣樣品，則紫外光照射大氣樣品，則SOSO2 2吸吸收紫外光，被激發(fā)至激發(fā)態(tài)。收紫外光，被激發(fā)至激發(fā)

37、態(tài)。 SO SO2 2+hV+hV1 1SOSO2 2* * 發(fā)射光強(qiáng)度與發(fā)射光強(qiáng)度與SOSO2 2濃度成正比濃度成正比FSOFSO2 2用儀器測(cè)定用儀器測(cè)定SOSO2 2的含量，水蒸汽造成負(fù)干擾，芳香烴產(chǎn)生正干擾，樣的含量，水蒸汽造成負(fù)干擾，芳香烴產(chǎn)生正干擾，樣氣進(jìn)入反應(yīng)室前必須把兩者去除。氣進(jìn)入反應(yīng)室前必須把兩者去除。 監(jiān)測(cè)儀器分為氣路系統(tǒng)及熒光計(jì)兩部分。監(jiān)測(cè)儀器分為氣路系統(tǒng)及熒光計(jì)兩部分。 示例示例3-4-2 3-4-2 氮氧化物的測(cè)定氮氧化物的測(cè)定 q（一）鹽酸萘乙二胺分光光度法（一）鹽酸萘乙二胺分光光度法GBGBq 1 1原理原理 用冰乙酸、對(duì)氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺用冰乙酸、對(duì)氨基

38、苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液配成吸收液采采樣，大氣中樣，大氣中NONO2 2溶于水，轉(zhuǎn)化成溶于水，轉(zhuǎn)化成HNOHNO3 3和和HNOHNO2 2 2NO 2NO2 2+H+H2 2O OHNOHNO3 3+ HNO+ HNO2 2 在冰乙酸存在下，在冰乙酸存在下，HNOHNO2 2與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)：生重氮化反應(yīng)： q2 2測(cè)定測(cè)定q a.a.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制q（1 1）用）用NaNONaNO2 2（基準(zhǔn)）配制基準(zhǔn)）配制NONO2 2 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液各標(biāo)準(zhǔn)系列溶液各1010mLmLq（2 2）加入定量吸收加入定量吸收顯色液（冰醋酸顯色液（冰醋酸5%5%，對(duì)

39、氨基苯磺，對(duì)氨基苯磺酸酸0.5%0.5%，鹽酸萘二胺，鹽酸萘二胺0.005%0.005%）放置）放置1515mimi顯色。顯色。q（3 3）于）于540540nmnm處以試劑空白為參比測(cè)處以試劑空白為參比測(cè)A Aq（4 4）以以A A對(duì)對(duì)C C作標(biāo)準(zhǔn)曲線，或計(jì)算出單位吸光度相應(yīng)的作標(biāo)準(zhǔn)曲線，或計(jì)算出單位吸光度相應(yīng)的NONO2 2微克數(shù)。微克數(shù)。 m A Bs=m/A=NO m A Bs=m/A=NO2 2g/g/單位吸收光度單位吸收光度q b. b.氣樣的測(cè)定氣樣的測(cè)定q（1 1）取配制好的吸收一顯色液）取配制好的吸收一顯色液5 5mlml于采樣管中，以于采樣管中，以0.50.5L/minL/

40、min的流量采氣樣的流量采氣樣2020minmin（吸心液顯玖瑰紅色為止）吸心液顯玖瑰紅色為止）q（2 2）取吸收液于）取吸收液于1010mLmL具塞比色管中，用蒸餾水洗吸收具塞比色管中，用蒸餾水洗吸收管合并于比色管中、定容、測(cè)吸光度管合并于比色管中、定容、測(cè)吸光度A A3S20A BNO (mg/m )f VAA試樣溶液的吸光度試樣溶液的吸光度B BS S單位吸光度對(duì)應(yīng)的單位吸光度對(duì)應(yīng)的NO2NO2的微克數(shù)的微克數(shù)fNO2fNO2轉(zhuǎn)換為亞硝酸溶液的轉(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換為亞硝酸溶液的轉(zhuǎn)換系數(shù) （0.760.76）V V0 0換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積（換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積（L) L)示例示例q從

41、反應(yīng)式看出，從反應(yīng)式看出，NONO2 2溶于水不是溶于水不是100100生成亞生成亞硝酸，而是有一部分生成硝酸，因此計(jì)算結(jié)硝酸，而是有一部分生成硝酸，因此計(jì)算結(jié)果時(shí)，要用校正系數(shù)果時(shí)，要用校正系數(shù)f f進(jìn)行換算，而進(jìn)行換算，而f f是用是用NONO2 2標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)測(cè)定的平均值。標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)測(cè)定的平均值。 f f值表征采樣過程中被吸收液吸收生成偶氮值表征采樣過程中被吸收液吸收生成偶氮染料的染料的NONO2 2的量與通過采樣系統(tǒng)的的量與通過采樣系統(tǒng)的NONO2 2總量的總量的比值，它受空氣中比值，它受空氣中NONO2 2濃度，采樣流量，吸收濃度，采樣流量，吸收瓶類型，采樣效率等因素的

42、影響。一般實(shí)驗(yàn)瓶類型，采樣效率等因素的影響。一般實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)保持一致。一般情況下條件應(yīng)保持一致。一般情況下f f取值取值0.880.88。當(dāng)。當(dāng)空氣中空氣中NONO2 2濃度高于濃度高于0.7200.720mg/mg/時(shí)取值時(shí)取值0.770.77。q（二）酸性高錳酸鉀溶液氧化法（二）酸性高錳酸鉀溶液氧化法 可分別測(cè)定空氣中可分別測(cè)定空氣中NONO2 2、NONO及及NOxNOx（總氮氧化物）總氮氧化物） 1 1采樣裝置采樣裝置 2 2采樣量采樣量:5:51010mlml吸收液。采樣流量吸收液。采樣流量0.4 0.4 l/minl/min采采樣體積樣體積4 42424L.L.測(cè)短時(shí)間濃度；測(cè)短時(shí)間

43、濃度；150150500500mlml吸收液。吸收液。采樣流量采樣流量0.20.2L/minL/min采樣體積采樣體積288288L L。用于測(cè)定日平均用于測(cè)定日平均濃度。濃度。 3 3測(cè)定測(cè)定 第一個(gè)吸收顯色瓶測(cè)定空氣中第一個(gè)吸收顯色瓶測(cè)定空氣中NONO2 2的含量的含量 高錳酸鉀氧化瓶把空氣中高錳酸鉀氧化瓶把空氣中NONO轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為NONO2 2 第二吸收顯色瓶測(cè)定空氣中第二吸收顯色瓶測(cè)定空氣中NONO的含量的含量 兩者之和即為空氣中總氮氧化物的含量?jī)烧咧图礊榭諝庵锌偟趸锏暮?做空白試驗(yàn)對(duì)做空白試驗(yàn)對(duì)A A進(jìn)行校正。進(jìn)行校正。 配亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列溶液在相同條件下測(cè)配亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系

44、列溶液在相同條件下測(cè)A A。 q4 4定量方法定量方法 用最小二乘法標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程，求出斜率用最小二乘法標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程，求出斜率b b截截距距a a，用下列式子計(jì)算各物質(zhì)在空氣中的濃度用下列式子計(jì)算各物質(zhì)在空氣中的濃度 A A1 1、A A2 2分別為第一瓶吸收顯色液，第二瓶吸收顯分別為第一瓶吸收顯色液，第二瓶吸收顯色液采樣后的吸光度；色液采樣后的吸光度； A A0 0試劑空白液顯色后吸光度；試劑空白液顯色后吸光度； D D氣樣吸收液稀釋倍數(shù)；氣樣吸收液稀釋倍數(shù)； V V吸收顯色液體積（視需要而定）（吸收顯色液體積（視需要而定）（mlml）；）； V V0 0采氣樣體積換算為標(biāo)態(tài)體積（

45、采氣樣體積換算為標(biāo)態(tài)體積（L L）；）； KNO KNO氧化為氧化為NONO2 2的氧化系數(shù)（的氧化系數(shù)（0.680.68）。）。 23100()(/)NOAAaVDmg mbfV3200()(/)NOAAaVDmg mbfVk23(/)xNONONOmg m示例示例q（三）三氧化鉻（三）三氧化鉻石英砂氧化法：測(cè)石英砂氧化法：測(cè)NOxNOx 在顯色吸收瓶液前接一內(nèi)裝三氧化鉻在顯色吸收瓶液前接一內(nèi)裝三氧化鉻石石英砂管，采樣時(shí)氣樣中的英砂管，采樣時(shí)氣樣中的NONO在氧化管內(nèi)被三在氧化管內(nèi)被三氧化鉻氧化為氧化鉻氧化為NONO2 2，與氣樣中與氣樣中NONO2 2一起進(jìn)入吸一起進(jìn)入吸收瓶，被吸收顯色，

46、測(cè)定結(jié)果為氣樣中氮氧收瓶，被吸收顯色，測(cè)定結(jié)果為氣樣中氮氧化物總量?；锟偭?。 示例示例3-4-3 COCO的測(cè)定 q（一）非分散紅外吸收法（一）非分散紅外吸收法q 1原理原理 CO、CO2、水蒸汽、水蒸汽、CH4、SO2、NH3等氣態(tài)分等氣態(tài)分子受到紅外輻射（子受到紅外輻射（125m）照射時(shí)，有很強(qiáng)的吸收照射時(shí)，有很強(qiáng)的吸收作 用 。 但 吸 收 各 自 特 征 波 長(zhǎng) 的 光 。 如作 用 。 但 吸 收 各 自 特 征 波 長(zhǎng) 的 光 。 如 C O 入入max=4.5m. CO2 4.3m，水汽水汽 3m CH4 6m。在一定濃度范圍內(nèi)。在一定濃度范圍內(nèi)。AC（氣態(tài)物質(zhì)濃度）氣態(tài)物質(zhì)濃

47、度） CO雖然吸收峰值很窄，但空氣中雖然吸收峰值很窄，但空氣中CO2、水汽濃度水汽濃度遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于CO會(huì)掩蓋會(huì)掩蓋CO的吸收，所以必須消除的吸收，所以必須消除CO2和水和水汽的干擾，方法是將氣樣先進(jìn)入干燥管（堿石灰）；汽的干擾，方法是將氣樣先進(jìn)入干燥管（堿石灰）；也可用干燥劑除水，用窄常光學(xué)濾光片或氣體濾波室也可用干燥劑除水，用窄常光學(xué)濾光片或氣體濾波室將進(jìn)入吸收室的紅外光僅限制在將進(jìn)入吸收室的紅外光僅限制在CO吸收的窄帶光范吸收的窄帶光范圍內(nèi)。圍內(nèi)。q2.非分散紅外吸收法非分散紅外吸收法CO監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)儀 P139圖圖3-36q（二）氣相色譜法（二）氣相色譜法 色譜分析法是一種分離測(cè)定多組分混

48、合物的極其有色譜分析法是一種分離測(cè)定多組分混合物的極其有效的分析方法，它基于不同物質(zhì)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩相效的分析方法，它基于不同物質(zhì)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩相中具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)這些物質(zhì)隨流動(dòng)相移動(dòng)中具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)這些物質(zhì)隨流動(dòng)相移動(dòng)時(shí)，就在兩相之間反復(fù)多次分配，使原來(lái)分配系數(shù)時(shí)，就在兩相之間反復(fù)多次分配，使原來(lái)分配系數(shù)只有微小差異的各組分得到很好的分離，依次進(jìn)入只有微小差異的各組分得到很好的分離，依次進(jìn)入檢測(cè)器測(cè)定，從而達(dá)到分離，測(cè)定各組分的目的。檢測(cè)器測(cè)定，從而達(dá)到分離，測(cè)定各組分的目的。 CO的測(cè)定是用氫火焰離子化檢測(cè)器（的測(cè)定是用氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）q 1原理原理 大氣中大氣中C

49、O、CO2、CH4經(jīng)經(jīng)TDX01碳分子篩色譜柱碳分子篩色譜柱分離后，于氫氣流中在鎳催化劑（分離后，于氫氣流中在鎳催化劑（36010 C）作作月用下，月用下，CO、CO2皆能轉(zhuǎn)化為甲烷，然后用皆能轉(zhuǎn)化為甲烷，然后用FID檢檢測(cè)器分別測(cè)定上述三種物質(zhì)，其出峰順序?yàn)闇y(cè)器分別測(cè)定上述三種物質(zhì)，其出峰順序?yàn)镃O，CH4，CO2。 q2測(cè)定測(cè)定q（a）進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)氣樣測(cè)峰高，計(jì)算定量校正值進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)氣樣測(cè)峰高，計(jì)算定量校正值K 測(cè)量峰高，按下式計(jì)算定量校正值：測(cè)量峰高，按下式計(jì)算定量校正值： （表示每（表示每mm峰高代表的峰高代表的CO濃度（濃度（mg/m3） 標(biāo)準(zhǔn)氣樣出峰時(shí)標(biāo)準(zhǔn)氣樣出峰時(shí)CO的峰高（的峰高（mm）

50、 CS 標(biāo)準(zhǔn)氣樣中標(biāo)準(zhǔn)氣樣中CO濃度（濃度（mg/m3）q（b）含含CO污染物氣樣的測(cè)定污染物氣樣的測(cè)定 在與測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)氣樣相同條件下測(cè)氣樣的峰高值，在與測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)氣樣相同條件下測(cè)氣樣的峰高值，從定量管（從定量管（7）進(jìn)氣樣，測(cè)得峰高值按下式計(jì)算其濃）進(jìn)氣樣，測(cè)得峰高值按下式計(jì)算其濃度度CX=hxK q（三）汞置換法（間按冷原子吸收法）（三）汞置換法（間按冷原子吸收法）q 1原理原理 氣樣中的氣樣中的CO與活性與活性HgO在在180200 C發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)，置換出汞蒸氣：置換出汞蒸氣： CO+HgOHg+CO2 帶入冷原子吸收測(cè)汞儀，測(cè)定汞的含量，換算成帶入冷原子吸收測(cè)汞儀，測(cè)定汞的含量，換算

51、成CO濃度。濃度。q2測(cè)定儀的工作流程測(cè)定儀的工作流程P179圖圖328 （a）儀器調(diào)零儀器調(diào)零 （b）進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)氣測(cè)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)氣測(cè)AS（AS 標(biāo)準(zhǔn)氣所顯示的吸光度）標(biāo)準(zhǔn)氣所顯示的吸光度） （c）氣樣中氣樣中CO的測(cè)定。的測(cè)定。 用零氣清選氣路后，進(jìn)氣樣進(jìn)行測(cè)定，得吸光度用零氣清選氣路后，進(jìn)氣樣進(jìn)行測(cè)定，得吸光度AX。（d）結(jié)果計(jì)算：結(jié)果計(jì)算： 因?yàn)橐驗(yàn)锳S=bCsbCs Ax=bCxbCx 所以所以AX/AS=CX/CS CX=AX/ASCS 示例示例3-4-4 光化學(xué)氧化劑和O3的測(cè)定 q光化學(xué)氧化劑是與形成光化學(xué)煙霧有關(guān)的污染物，光化學(xué)氧化劑是與形成光化學(xué)煙霧有關(guān)的污染物，是總氧化劑的主要組成部

52、分。是總氧化劑的主要組成部分。q總氧化劑是指大氣中能氧化總氧化劑是指大氣中能氧化KI，析出析出I2的物質(zhì)，包的物質(zhì)，包括括O3，過氧乙酰硝酸脂、氮氧化物過氧乙酰硝酸脂、氮氧化物等。等。q光化學(xué)氧化劑是指除光化學(xué)氧化劑是指除NOX以外能氧化以外能氧化KI的氧化劑。的氧化劑。q 高空高空O3是大氣的正常組分，能強(qiáng)烈吸收紫外光保護(hù)是大氣的正常組分，能強(qiáng)烈吸收紫外光保護(hù)人類和地球生物免受太陽(yáng)紫外光的輻射。人類和地球生物免受太陽(yáng)紫外光的輻射。q（一）光化學(xué)氧化劑的測(cè)定。（一）光化學(xué)氧化劑的測(cè)定。q 1測(cè)總氧化劑濃度（以測(cè)總氧化劑濃度（以O(shè)3表示）表示） 用硼酸用硼酸KI作為吸收液采氣樣，則氣樣中總氧化作

53、為吸收液采氣樣，則氣樣中總氧化劑被吸收，其反應(yīng)式如下：劑被吸收，其反應(yīng)式如下： O3+2I-+2H+I2+O2+H2Oq 反應(yīng)置換出反應(yīng)置換出I2，與與O3有定量關(guān)系，于有定量關(guān)系，于352nm下下比色測(cè)得比色測(cè)得I2的濃度，便可知的濃度，便可知O3的濃度。的濃度。q （a）標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立。標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立。 以以H2SO4酸化的酸化的KIO3（準(zhǔn)確量）準(zhǔn)確量）KI混合液作混合液作O3的標(biāo)準(zhǔn)溶液（以的標(biāo)準(zhǔn)溶液（以O(shè)3計(jì)）配制標(biāo)準(zhǔn)系列（計(jì)）配制標(biāo)準(zhǔn)系列（O3的分子量的分子量47.9982；I2的分子量的分子量253.809） KIO3+5KI+3H2SO43I2+3H2O+3K2SO4 5.287

54、9mgI2相當(dāng)相當(dāng)1mgO3，要得到要得到5.2879mg ，I2需需0.1486mg ，KIO3參與反應(yīng)。參與反應(yīng)。 在在352nm波長(zhǎng)處以蒸餾水為參比測(cè)吸光度，然后波長(zhǎng)處以蒸餾水為參比測(cè)吸光度，然后以以A對(duì)對(duì)C作標(biāo)準(zhǔn)曲線或以最小二剩法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線作標(biāo)準(zhǔn)曲線或以最小二剩法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程。的回歸方程。q（b）氣樣的測(cè)定氣樣的測(cè)定 吸收管中加入一定量硼酸碘化鉀吸收液，在采樣吸收管中加入一定量硼酸碘化鉀吸收液，在采樣管前連接一個(gè)管前連接一個(gè)CrO3石英砂氧化管（把石英砂氧化管（把SO2、H2S、NO等氧化，排除干擾）采集一定量的氣樣，倒出等氧化，排除干擾）采集一定量的氣樣，倒出吸收液定容（

55、與標(biāo)準(zhǔn)溶液同體積）在相同條件下測(cè)吸收液定容（與標(biāo)準(zhǔn)溶液同體積）在相同條件下測(cè)吸收液的吸光度。吸收液的吸光度。q2測(cè)定測(cè)定NOX 同時(shí)測(cè)定氣樣中同時(shí)測(cè)定氣樣中NOX的濃度的濃度C（mg/m3）氣樣中氣樣中的的NOX（NONO2）采集后在采集后在46小時(shí)內(nèi)只有小時(shí)內(nèi)只有26.9%與與KI發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng).q3定結(jié)果計(jì)算。定結(jié)果計(jì)算。 光化學(xué)氧化劑光化學(xué)氧化劑 A1氣樣吸光度；氣樣吸光度；A0試劑空白吸光度；試劑空白吸光度； Vn標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下采樣體積。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下采樣體積。 X1033NOnAO mg/m= -0.269b VAaKq（c） 吸收率吸收率K的測(cè)定：的測(cè)定： 用兩支結(jié)構(gòu)相同的吸收管裝吸收液

56、后串聯(lián)采樣用兩支結(jié)構(gòu)相同的吸收管裝吸收液后串聯(lián)采樣分別測(cè)各管吸收液中分別測(cè)各管吸收液中O3的濃度，設(shè)第一管為的濃度，設(shè)第一管為C1，第第二管為二管為C2 A C K=（A1-A2）/（A1-A0） 100%q（二）二）O3的測(cè)定的測(cè)定q 1硼酸碘化鉀分光法。硼酸碘化鉀分光法。 A裝準(zhǔn)確量的吸收液于吸收管中（吸收液由準(zhǔn)確裝準(zhǔn)確量的吸收液于吸收管中（吸收液由準(zhǔn)確量的量的Na2S2O3與硼酸，碘化鉀按一定比例混合而成，與硼酸，碘化鉀按一定比例混合而成，采集一定體積的氣樣，為了消除采集一定體積的氣樣，為了消除SO2，H2S等到還原等到還原性物質(zhì)的干擾，并將性物質(zhì)的干擾，并將NONO2，在吸收管前連接在

57、吸收管前連接CrO3石英砂氧化管。吸收液中發(fā)生如下反應(yīng)：石英砂氧化管。吸收液中發(fā)生如下反應(yīng)： O3+2I-+2H+O2+I2+H2O 產(chǎn)生的碘產(chǎn)生的碘：I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI 121100%CCKCq倒出吸收液定容后加入準(zhǔn)確量的過量碘標(biāo)準(zhǔn)液倒出吸收液定容后加入準(zhǔn)確量的過量碘標(biāo)準(zhǔn)液，碘碘與過量與過量Na2S2O3反應(yīng)反應(yīng)： 2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI 過量的碘于過量的碘于352nm測(cè)吸光度測(cè)吸光度A1qB零氣（不含零氣（不含O3的氣體）的測(cè)定。的氣體）的測(cè)定。 采空氣時(shí)在氧化管和吸收管之間串入采空氣時(shí)在氧化管和吸收管之間串入O3過濾器過濾器（裝粉狀（裝

58、粉狀MnO2和玻璃纖維濾膜碎片）除去空氣中和玻璃纖維濾膜碎片）除去空氣中O3，所采集的氣體即為零氣，在測(cè)氣樣相同條件下所采集的氣體即為零氣，在測(cè)氣樣相同條件下測(cè)吸光度測(cè)吸光度A2。 A1-A2=A即為氣樣中即為氣樣中O3氧化氧化KI產(chǎn)生的產(chǎn)生的I2的吸光度。的吸光度。qC標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立。標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立。q（1 1）以）以KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，加入采標(biāo)準(zhǔn)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，加入采氣樣等量的吸收液，再加入與測(cè)氣樣等量的碘標(biāo)準(zhǔn)氣樣等量的吸收液，再加入與測(cè)氣樣等量的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液于溶液于352nm處測(cè)吸光度處測(cè)吸光度A。q（1 1）以蒸餾水代替）以蒸餾水代替KIO3標(biāo)準(zhǔn)液顯色，測(cè)試劑空白標(biāo)準(zhǔn)

59、液顯色，測(cè)試劑空白的吸光度的吸光度A0。 標(biāo)準(zhǔn)溶液中：標(biāo)準(zhǔn)溶液中：1 1mol KIO33molO3q（2 2）以（以（A-A0）對(duì)對(duì)CO3作標(biāo)準(zhǔn)曲線，或以最小二乘作標(biāo)準(zhǔn)曲線，或以最小二乘法求回歸方程的截距法求回歸方程的截距a，斜率斜率b（吸光度吸光度/ggO3），），qf樣品溶液最后體積與標(biāo)準(zhǔn)溶液體積之比。樣品溶液最后體積與標(biāo)準(zhǔn)溶液體積之比。 D結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算 Vn標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣樣體積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣樣體積（L）1233(/)nAAafO mg mbVq2化學(xué)發(fā)光法?；瘜W(xué)發(fā)光法。q A乙烯法的原理乙烯法的原理 氣樣中氣樣中O3與過量乙烯發(fā)生均相反應(yīng)，生成激發(fā)與過量乙烯發(fā)生均相反應(yīng)，生成激發(fā)態(tài)的

60、甲醛，而激發(fā)態(tài)的甲醛瞬間回到基態(tài)以光形式態(tài)的甲醛，而激發(fā)態(tài)的甲醛瞬間回到基態(tài)以光形式釋放出能量，波長(zhǎng)范圍釋放出能量，波長(zhǎng)范圍300600nm，峰值波長(zhǎng)峰值波長(zhǎng)435nm，發(fā)光強(qiáng)度與發(fā)光強(qiáng)度與O3濃度成正比。濃度成正比。 2O3+2C2H42C2H4O34HCHO*+O2 HCHO*HCHO+hv 上述反應(yīng)是特效的，不受上述反應(yīng)是特效的，不受SO2、NOX、CI2等的干擾；測(cè)定等的干擾；測(cè)定O3濃度的線性范圍是濃度的線性范圍是0.01200PPm。qB乙烯法化學(xué)發(fā)光乙烯法化學(xué)發(fā)光O3監(jiān)測(cè)儀的工作原理。監(jiān)測(cè)儀的工作原理。 測(cè)量過程需通入四種氣體測(cè)量過程需通入四種氣體P147圖圖3-44 乙烯由鋼瓶