大氣和廢氣監(jiān)測

第三章大氣和廢氣監(jiān)測第3章主要內(nèi)容3.1大氣污染基本知識3.2大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率3.3大氣樣品的采樣方法和采樣儀器3.4大氣采樣效率和氣體換算3.5顆粒物的測定3.6氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)的測定3.7污染源監(jiān)測3.8大氣污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)3.1

概述本節(jié)主要內(nèi)容：3.1.1大氣及其組成3.1.2大氣污染物及其存在狀態(tài)3.1.4

大氣污染物的時空分布3.1.3

大氣污染源3.1.5大氣污染監(jiān)測和監(jiān)測項目3.1

大氣污染基本知識3.1.1大氣及其組成3.1.1大氣及其組成大氣和空氣大氣圈的結(jié)構(gòu)

大氣：包圍地球周圍的氣體，厚度1000~1400km?？諝猓簝H僅是指近地面約10km內(nèi)的氣體層（對流層）。

大氣:是由多種氣體組成的混合物，其中除含有多種氣體和化合物外，還含有許多雜質(zhì)。a.干潔空氣：大氣中除去水汽和雜質(zhì)的空氣稱為干潔空氣。氮、氧、氬占大氣總體積的99％。b.水汽：主要來自海洋、江河、湖泊以及其他潮濕物體表面的蒸發(fā)和植物的蒸騰。c.固體雜質(zhì)：懸浮于大氣中的煙粒、塵埃、鹽粒等。3.1.2大氣(空氣)污染物空氣污染：由于生產(chǎn)、生活或自然災(zāi)害向空氣中排放有害物質(zhì)，當(dāng)濃度超過環(huán)境所能允許的極限并持續(xù)一定時間后，就會改變空氣的正常組成，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，損害自然資源及財產(chǎn)、器物等情況，即為空氣污染。 造成空氣污染的物質(zhì)就是空氣污染物?？諝馕廴疚锏姆诸?.1.2.1根據(jù)污染物存在狀態(tài)分大氣中的污染物質(zhì)的存在狀態(tài)是由其自身的理化性質(zhì)及形成過程決定的，氣象條件也起一定的作用。一般將它們分為分子狀態(tài)污染物、粒子狀態(tài)污染物兩類。★分子狀態(tài)污染物:

指常溫常壓下以氣體或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在大氣中的污染物質(zhì)。根據(jù)化學(xué)形態(tài)，可將其分為五類：

1)含硫化合物：SO2、H2S；SO3、硫酸、硫酸鹽；

2)含氮化合物：NO、NO2、NH3、硝酸、硝酸鹽；

3)碳?xì)浠衔铮篊1-C5化合物、醛、酮、PAN；

4)碳氧化合物：CO、CO2；

5)鹵素化合物：HF、HCl?！锪Ｗ訝顟B(tài)污染物:

即顆粒物(particle)，是以微小固體和液體顆粒形式分散在空氣中的污染物質(zhì)，粒徑多在0.01-100μm之間，是一個復(fù)雜的非均勻體系。通常根據(jù)顆粒物在重力作用下的沉降特性將其分為降塵和飄塵。

1、降塵：粒徑大于10μm的顆粒，如水泥粉塵、金屬粉塵、飛塵等一般顆粒大，比重也大，在重力作用下，易沉降，危害范圍較小。

2、飄塵：粒徑小于10μm的粒子，粒徑小，比重也小，可長期漂浮在大氣中，具有膠體性質(zhì)，又稱氣溶膠(aerosol)。易隨呼吸進(jìn)入人體肺部，危害健康，因此也稱可吸入顆粒物（IP或PM10）。通常所說的煙(Smoke)、霧(Fog)、灰塵(Dust)均是用來描述飄塵存在形式的。分子狀態(tài)污染物的特點(diǎn)：無論是氣體分子還是蒸氣分子，都具有運(yùn)動速度大、擴(kuò)散快、在大氣中分布均勻的待點(diǎn)。它們的擴(kuò)散情況與自身的比重有關(guān)，比重大者向下沉降，如汞蒸氣等；比重小者向上飄浮，如CH4、CO等，并受氣象條件的影響，可隨氣流擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方。粒子狀態(tài)污染物的特點(diǎn)：粒徑多在0.01um-100um之間，分散非均勻，具有膠體性質(zhì)。

3.1.2.2根據(jù)污染物的形成過程分一次污染物二次污染物直接從各種污染源排放到大氣中的有害物質(zhì)。一次污染物在大氣中相互作用或它們與大氣中正常組分發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的新污染物。二次污染物的形成在物理、化學(xué)或生物因素的作用下，或是與環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)物理、化學(xué)性狀發(fā)生變化,形成與一次污染物不同的新污染物二次污染物（繼發(fā)性污染物）一次污染物大氣中光化學(xué)煙霧的形成靜風(fēng)低濕度高溫度紫外線光化學(xué)反應(yīng)O3、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、甲醛和酮類光化學(xué)煙霧HC、NOx汽車尾氣洛杉機(jī)煙霧洛杉磯型煙霧是指排入大氣的氮氧化物和碳?xì)浠锸芴栕贤饩€作用所產(chǎn)生的一種具有刺激性的淺藍(lán)色煙霧。城市大氣中碳?xì)浠衔铮℉C）和氮氧化物（NOX）的來源是汽車尾氣。它以NO2光解生成氧原子的反應(yīng)為引發(fā)，導(dǎo)致了臭氧的生成。最終產(chǎn)物是醛、O3、過氧硝酸乙酰酯（PAN）等二次污染物。具有一定強(qiáng)度的日光輻射是其形成的重要條件。在一年中，夏、秋季是發(fā)生光化學(xué)煙霧的季節(jié)；在一日中，下午二時前后是光化學(xué)煙霧達(dá)到峰值的時刻。在特定的地理條件下，當(dāng)遇逆溫或不利于擴(kuò)散的氣象條件時，煙霧便積聚不散，造成大氣污染事件。其危害：①氣味特殊，刺激眼睛和上呼吸道粘膜，引起眼睛紅腫和喉炎，導(dǎo)致視力減弱、呼吸緊張、頭痛、全身麻痹、肺水腫，甚至死亡；②大氣能見度降低，易造成交通事故；③損害植物和橡膠制品。1946年美國洛杉磯首先發(fā)生嚴(yán)重的光化學(xué)煙霧事件，故又稱“洛杉磯型煙霧”。3.1.2.3根據(jù)污染物性質(zhì)分化學(xué)性物質(zhì)污染放射性物質(zhì)污染物理污染（比如：熱污染）生物物質(zhì)污染綜合污染3.1.2.4空氣污染的危害

對人體健康的危害:

受污染的大氣進(jìn)入人體，可導(dǎo)致呼吸、心血管、神經(jīng)等系統(tǒng)疾病和其他疾病。對動植物危害：造成植物生理障礙，生長受到抑制。

對材料的危害：腐蝕作用，降低使用壽命，嚴(yán)重的帶來生命財產(chǎn)損失。（比如：酸雨對建筑物橋梁的傷害）對大氣的影響：能見度降低。（比如沙塵暴帶來的大量揚(yáng)塵使得北京白天如夜晚）3.1.3大氣污染源

火山爆發(fā)自然源地震、海嘯

森林火災(zāi)等

工業(yè)企業(yè)排放的廢氣人為源家庭爐灶與采暖設(shè)備排放的廢氣

汽車排放的廢氣等{{火山爆發(fā)森林火災(zāi)3.1.3大氣污染源（1）按存在形式分固定污染源流動污染源（2）按空間分布分點(diǎn)源線源面源

點(diǎn)源：燃燒化石燃料的發(fā)電廠和大城市的供暖鍋爐；

線源：汽車、火車、飛機(jī)等在公路、鐵路、跑道或航空線附近構(gòu)成的大氣污染；

面源：石油化工區(qū)或居民住宅區(qū)的眾多小爐灶構(gòu)成的大氣污染。

（3）按排放時間狀況分連續(xù)源間斷源瞬時源（4）按人類活動功能分工業(yè)污染源能源污染源交通污染源生活污染源等3.1.4大氣污染物的時空分布

大氣污染物的時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)。同一污染源對同一地點(diǎn)在不同時間所造成的地面空氣污染濃度往往相差數(shù)倍至數(shù)十倍；同一時間不同地點(diǎn)也相差甚大。3.1.4.1時間性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。3.1.4.2空間性P.129

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。 正是因為污染物具有時空分布的特點(diǎn),所以采樣時,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。3.1.5大氣污染監(jiān)測和監(jiān)測項目3.1.5.1大氣污染監(jiān)測工作一般可分為三類（1）污染源的監(jiān)測 目的是了解污染源中有害物質(zhì)是不是達(dá)標(biāo)排放，還能為環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定和修改提高更多依據(jù)。比如：對主要煙囪排放口、汽車排氣