空氣和廢氣監(jiān)測

第三章空氣和廢氣監(jiān)測本章內(nèi)容提綱：本章重要簡介了大氣和大氣污染方面的基本概念和知識，簡介了大氣污染監(jiān)測方案制定方面的基本概念和知識，簡介了大氣的采樣措施和采樣儀器；規(guī)定同學(xué)們掌握大氣樣品的采集措施和采樣儀器基本操作，重點掌握大氣五個必測項目的原理和措施，掌握廢氣中煙塵的測定原理和措施，通過試驗到達重點項目的測定目的。教學(xué)目的與規(guī)定：理解大氣和大氣污染方面的基本概念和知識；規(guī)定同學(xué)們掌握大氣樣品的采集措施和采樣儀器；重點掌握大氣五個必測項目的原理和措施，掌握廢氣中煙塵的測定原理和措施，通過試驗到達重點項目的測定目的。重點與難點：掌握SO2、NO2、TSP或PM10、硫酸鹽化速率、降塵等大氣必測項目的測定原理和措施；掌握廢氣中煙塵、SO2、NO2、黑度的測定原理和措施；掌握汽車尾氣中CO、NO2、CxHy、煙塵黑度的測定原理和措施。四、本章課時數(shù)14五、教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)空氣污染基本知識一、大氣、空氣和大氣污染大氣：地球外面由多種氣體和懸浮物構(gòu)成的復(fù)雜流體系統(tǒng)。亦可認為是地球周圍所有空氣的總和；其厚度為1000—1400公里；作用：=1\*GB3①直接參與生命物質(zhì)循環(huán)；動物呼吸氧氣，放出CO2；植物吸取CO2，進行光合作用，，放出O2。=2\*GB3②調(diào)整生態(tài)的功能；帶動水的循環(huán)，調(diào)整氣候；傳遞植物花粉，使生命得以繁衍生息；稀釋分解有毒、有害物質(zhì)，維持基本生存條件。=3\*GB3③防護作用；O3層對紫外線的防護；大氣層對隕石雨的防護；溫室效應(yīng)，維護地球溫度。=4\*GB3④提供生產(chǎn)和生活的原料。生產(chǎn)化肥；提供醫(yī)用氧氣；助燃、傳播聲音等。大氣圈是是在生命活動參與下長期發(fā)育而形成的。按照國際氣象組織的提議，大氣圈的構(gòu)造范圍：地表→800公里高空對流層：0→12公里多種天氣現(xiàn)象形成于此，每向上1000m溫度下降6.5℃平流層：12→50公里底部同溫，后又隨高度而升高溫度，從而克制了大氣的垂直運動。中間層：50→80公里溫度隨高度而下降，有上下對流。熱成層：80→800公里溫度隨高度而急劇上升，空氣分子發(fā)生電離，又稱電離層，能反射無線電波，對人類的無線電通訊具有尤其的意義。逸散層：800公里以上大氣稀薄，地心引力微弱?？諝猓簩θ祟惣吧锷嫫鹬卮笞饔玫慕孛婕s10公里的對流層；占大氣總量的95％，有自己固定的構(gòu)成；N2占78.06%，O2占20.95%，Ar占0.93%。大氣污染：在人們的生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的大量廢氣排入空氣，當(dāng)其濃度超過環(huán)境所容許的極限，并持續(xù)一段時間后，就會變化大氣的正常構(gòu)成，破壞自然平衡，導(dǎo)致社會危害，這種現(xiàn)象稱為大氣污染。二、空氣污染的危害急性作用：短期內(nèi)導(dǎo)致人生病甚至死亡，如著名的煙霧事件，這是短期內(nèi)大量污染物排放的成果。慢性作用：導(dǎo)致多種疾病及癌癥發(fā)病率的提高，破壞人類遺傳的基因，使人類面臨滅頂之災(zāi)。對多種材料產(chǎn)生腐蝕損害。目前，人類面臨的環(huán)境問題，許多與大氣污染有關(guān)：如溫室效應(yīng)、臭氧層空洞、全球酸雨化及其帶來的生物多樣性銳減、荒漠化和沙漠化等。空氣污染源向大氣排放污染物的裝置和和設(shè)備。包括自然污染源和人為污染源。自然污染源：由于自然原因?qū)е碌膶Υ髿獾奈廴?，如火山爆發(fā)、地震、海嘯和由于自然原因引起的森林火災(zāi)等；人為污染源：由于人類的生產(chǎn)和生活活動導(dǎo)致的對大氣的污染。包括：（一）工業(yè)企業(yè)排放的廢氣火力發(fā)電，礦石冶煉，化學(xué)工業(yè)，建材行業(yè)等是重要的大氣污染源。（二）交通運送工具排出的廢氣化石燃料的燃燒會帶來嚴重的大氣污染。1995年我國汽車保有量1050萬輛，單車排放量相稱于國外同類產(chǎn)品的5—10倍，排放CO萬噸，NOx120萬噸，對都市污染的奉獻率分別為80%、40%。我國的機動車保有量達2億多輛，對環(huán)境的污染是非常嚴重的。（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；如甲醛、氨、硫化氫、揮發(fā)性有機物等。（2）物理性污染；噪聲、電磁輻射、可吸入顆粒物等。（3）生物性污染；細菌、病毒等。（4）放射性污染；微波爐、電磁爐、電視、電腦等。2．室內(nèi)空氣的質(zhì)量表征（1）有毒、有害污染因子指標；（2）舒適性指標；溫度、濕度、光照、新風(fēng)量等。四、空氣中的污染物及其存在狀態(tài)按其來源進行分類：一次污染物：直接從排放源排出的有害物質(zhì)；二次污染物：與大氣中的物質(zhì)作用后產(chǎn)生的新污染物，重要是多種氣溶膠；按其存在形態(tài)進行分類：（一）分子狀態(tài)污染物以分子狀態(tài)存在于空氣中，如：COSO2NO2HClHCNCl2O3苯蒸氣等。（二）粒子狀態(tài)污染物分散在大氣中的微小液體和固體微粒，粒徑0.01--100μm；總稱為總懸浮顆粒物（TotalSuspendedParticulatematter）；其中粒徑不小于10μm的由于重力作用可自然沉降到地面稱為降塵。不不小于10μm的為飄塵，亦稱可吸入顆粒物（InhalableParticulatematter簡寫：IP或PM10）；以氣溶膠形式存在，詳細體現(xiàn)為煙、霧、塵。煙是固體凝聚型氣溶膠；霧是由懸浮在空氣中的微小液滴構(gòu)成的氣溶膠；塵是分散在大氣中的固體顆粒物。五、空氣中污染物的時空分布特點污染物隨時空變化大：受排放源位置、排放量、地形、地貌、氣象條件等原因的影響；一次污染物，清晨和傍晚濃度較高，中午較低；二次污染物中午高。大氣監(jiān)測時，需要測定瞬時最大濃度、日平均、月平均、季平均、年平均等各項指標。六、空氣中污染物的濃度表達措施（一）單位體積質(zhì)量濃度單位體積空氣中所含污染物的質(zhì)量數(shù)mg/m3μg/m3可用于表達分子和氣溶膠態(tài)的污染物。（二）體積比濃度污染物體積與氣樣總體積的比值，常用100萬體積空氣中含污染氣體或蒸氣的體積數(shù)；常用ml/m3（ppm）或μl/m3（ppb）氣體體積換算氣態(tài)方程：V1P1/T1=P2V2/T2=P0V0/T0第二節(jié)空氣污染監(jiān)測方案的制定根據(jù)監(jiān)測目的進行調(diào)查研究；搜集必要的基礎(chǔ)資料；進行綜合分析，確定監(jiān)測項目；設(shè)計布點網(wǎng)絡(luò)；選定采樣頻率、采樣措施和監(jiān)測技術(shù)；建立質(zhì)量保證程序和措施；提出監(jiān)測成果匯報規(guī)定及進度計劃等。監(jiān)測目的：=1\*GB3①理解大氣質(zhì)量，為空氣質(zhì)量狀況評價提供根據(jù)；=2\*GB3②預(yù)報大氣環(huán)境發(fā)展趨勢、為研究污染物遷移、轉(zhuǎn)化狀況提供基礎(chǔ)資料。=3\*GB3③為污染源的管理提供根據(jù)；為修訂空氣質(zhì)量原則提供根據(jù)和基礎(chǔ)資料。二、調(diào)研及有關(guān)資料搜集：污染源分布及排放狀況包括污染源類型、數(shù)量、位置、排放的重要污染物、排放量；理解所用原料、燃料及消耗量。（二）氣象資料：包括風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、氣壓、降水量、日照時間、相對濕度、溫度垂直梯度和逆溫層底部高度等資料。（三）地形資料；（四）土地運用和功能分區(qū)狀況（五）人口分布及人群健康狀況三、監(jiān)測項目：1．必測項目硫酸鹽化速率、降塵、SO2、NO2、TSP；2．自動監(jiān)測項目SO2、NO2、TSP或PM10、CO；四、監(jiān)測站（點）的布設(shè)（一）布設(shè)采樣站（點）的原則和規(guī)定1．采樣點設(shè)在高、中、低三個不一樣污染物濃度的地方；2．下風(fēng)向增長采樣點，上風(fēng)向減少采樣點；3．人口密度大，污染超標地區(qū)合適增長采樣點，否則可減少；4．采樣點周圍應(yīng)開闊，無高大樹木、建筑物等；5．采樣點設(shè)置條件盡量一致；6．采樣高度根據(jù)監(jiān)測目的而定；（二）采樣站（點）數(shù)目確實定根據(jù)都市的規(guī)模（重要是人口）而定，詳細參看153頁表3—3。我國大氣環(huán)境污染例行監(jiān)測采樣點設(shè)置數(shù)目市區(qū)人口/萬人SO2、NO2、或NOX、TSP灰塵自然降塵量硫酸鹽化速率<5050—100100—200200—400>40034567≧34—88—1112—2020—30≧66—1212—1818—3030—40（三）采樣站（點）布設(shè)措施1．功能區(qū)布點法；適合規(guī)劃合理，功能區(qū)劃分比較明顯的都市，這是最佳的布點措施，可以全面理解環(huán)境污染狀況。2．網(wǎng)格布點法；適合污染源分布較均勻、重點污染源不明顯的地區(qū)。3．同心圓布點法；適合大污染源分布較集中的地區(qū)。4．扇形布點法；適合有孤立的高架點源，且主導(dǎo)風(fēng)向明顯的地區(qū)。5．因地制宜，綜合布點法；結(jié)合都市特點，詳細問題，詳細分析，最佳進行測試調(diào)查。五、采樣頻率和采樣時間按156頁表3—6《采樣頻率和采樣時間》，表3—7《污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄的有效性規(guī)定》執(zhí)行；六、采樣措施、監(jiān)測措施和質(zhì)量保證第三節(jié)空氣樣品的采集措施和采樣儀器直接采樣法合用于污染物濃度高或分析措施敏捷的狀況，包括的內(nèi)容：=1\*GB3①注射器采樣法；=2\*GB3②塑料袋采樣法；=3\*GB3③采氣管采樣法；=4\*GB3④真空瓶采樣法；二、富集（濃縮）采樣法大多數(shù)狀況運用此法，重要包括：（一）溶液吸取法抽去一定量的空氣，通過選擇的吸取液，被測組分由于溶解或化學(xué)反應(yīng)被阻留下來形成溶液，然后對溶液進行測定。合用于氣態(tài)、蒸汽態(tài)、氣溶膠態(tài)污染物質(zhì)；吸取原理上分為物理溶解和化學(xué)反應(yīng)；吸取效率取決于吸取速度和接觸面積；必須選擇合適的吸取液和吸取管。吸取液的選擇原則：=1\*GB3①與被采集的污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)快或?qū)ζ淙芙舛却蟆?2\*GB3②污染物質(zhì)被吸取液吸取后，要有足夠的穩(wěn)定期間，以滿足分析測定所需時間的規(guī)定。=3\*GB3③污染物質(zhì)被吸取后，應(yīng)有助于下一步分析測定，最佳能直接用于測定。=4\*GB3④吸取液毒性小、價格低、易于購置，且盡量回收運用。吸取管的選擇：增大被采氣體與吸取液接觸面積=1\*GB3①氣泡吸取管（合用氣態(tài)或蒸汽態(tài)物質(zhì)）；=2\*GB3②沖擊式吸取管（合用氣溶膠態(tài)或易溶解樣品）；=3\*GB3③多孔篩板吸取管（合用于氣態(tài)、氣溶膠態(tài)樣品）。（二）填沖柱阻留法阻留柱：長6—10厘米，內(nèi)徑3—5毫米，內(nèi)裝顆粒狀填充劑的玻璃或塑料管。讓氣體以一定流速通過填充柱，則欲測組分因吸附溶解或化學(xué)反應(yīng)等作用阻留在填充劑上，采樣后通過解吸或溶劑洗脫，使被測組分從填充劑上釋放出來進行測定。包括：=1\*GB3①吸附型填充柱填充劑是顆粒狀固體吸附劑，如活性炭、硅膠、分子篩、高分子多孔微球等；=2\*GB3②分派型填充柱填充劑是表面涂高沸點有機溶劑的惰性多孔顆粒物；=3\*GB3③反應(yīng)型填充柱填充劑是由惰性多孔顆粒物（如石英沙、玻璃微球等）或纖維狀物（如濾紙、玻璃棉等）表面涂漬能與被測組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的試劑制成。（三）濾料阻留法用抽氣裝置抽取一定量的空氣，則空氣中的顆粒物被阻留在過濾材料上，稱量顆粒物的重量，再根據(jù)采樣體積計算。（四）低溫冷凝法當(dāng)空氣流經(jīng)采樣管時，被測組分因冷凝而凝結(jié)在采樣管底部。應(yīng)在采樣管的進氣端裝置選擇性過濾器，以除去水分和CO2等。（五）靜電沉降法通過電場使氣體分子電離，附著在氣溶膠上，使顆粒帶電，沉降到搜集極上。（六）擴散（或滲透）法用在個體采樣器中，佩帶在人身上，跟蹤人的活動，用作人體接觸有害物質(zhì)量的監(jiān)測。（七）自然集積法1．降塵試樣采集2．硫酸鹽化速率試樣的采集。（八）綜合采樣法三、采樣儀器（一）構(gòu)成部分：采樣動力、流量計、搜集器；1．搜集器：吸取管、填沖柱、冷凝采樣管、濾料采樣夾；2．流量計：轉(zhuǎn)子流量計、孔口流量計、限流孔，流量計在使用前要進行校正；3．采樣動力：真空泵、刮板泵、薄膜泵、電磁泵；（二）專用采樣器：將搜集器、流量計、抽氣泵及采樣預(yù)處理、流量調(diào)整、自動定期控制等部件裝在一起，就構(gòu)成專用采樣器，如：1．SO2、NO2等空氣采樣器；2．TSP、IP等顆粒物采樣器；=1\*GB3①總懸浮顆粒物采樣器：大流量（1.1—1.7m3/min）和中流量（50—150L/min）；=2\*GB3②可吸入顆粒物采樣器：測可吸入顆粒物時需加分塵器，分塵器有旋風(fēng)式、向心式、多層薄板式、撞擊式等；個體計量器，調(diào)整成與人的呼吸線速度相似的流量，并隨人的活動來采集空氣樣品。四、采樣效率衡量采樣措施好與壞的重要指標。指在規(guī)定的條件下，所采集到的污染物占其總量的百分數(shù)。（一）采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)效率的評價措施1．絕對比較法K=（C1/C0）×100%2．相對比較法K=C1÷（C1+C2+C3）*100%K﹥90%（二）采集顆粒物效率的評價措施1．采集顆粒數(shù)效率采集到顆粒物粒數(shù)占總顆粒物粒數(shù)的百分數(shù)。K=（n1-n2）÷n1×100%采用已知采樣效率高的措施，用一種敏捷度很高的計數(shù)器測量進入濾料前后的空氣中的顆粒數(shù)來計算。2．質(zhì)量采樣效率所采到的顆粒物質(zhì)量占顆粒物總質(zhì)量的百分數(shù)。五、采樣記錄內(nèi)容：被測污染物的名稱及編號；采樣地點和采樣時間；采樣流量和采樣體積；采樣時的溫度、大氣壓力和天氣狀況；采樣儀器和所用吸取液；采樣者、審核者姓名。第四節(jié)氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)的測定包括項目:SO2NO2COO3和光化學(xué)氧化劑硫酸鹽化速率總烴(THC)和非甲烷烴(NMHC)F-Hg(空氣中的金屬汞)重要測定措施：分光光度法、氣相色譜法、專用儀器分析法、重量分析法。SO2的測定:來源：煤和石油燃燒金屬礦冶煉硫酸等化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)測定措施:（一）分光光度法1．四氯汞鉀溶液吸取—鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法原理：以K2HgCl4為吸取液，再與甲醛和鹽酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色絡(luò)合物。有兩種措施，1。所用磷酸少pH1.6±0.1敏捷度高,空白高,最大吸取波長548nm；2.pH1.2±0.1敏捷度低,空白值低,干擾少,現(xiàn)為國標,最大吸取波長575nm；用Na2SO3配制原則溶液，以蒸餾水為參比作工作曲線，以最小二乘法計算出直線的截距和斜率，運用下式計算大氣中SO2的含量：2．甲醛緩沖溶液吸取—鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法氣樣中的SO2被甲醛緩沖溶液吸取后，生成穩(wěn)定的羥基甲基磺酸加成化合物，加入NaOH溶液使加成化合物分解，釋放出SO2與鹽酸副玫瑰苯胺反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，其最大吸取波長為577nm，用分光光度法測定。3．釷試劑分光光度法空氣中的SO2用過氧化氫溶液吸取并氧化成硫酸。硫酸根離子與定量加入的過量高氯酸鋇反應(yīng)，生成硫酸鋇沉淀，剩余鋇離子與釷試劑作用生成紫紅色的釷試劑—鋇絡(luò)合物，據(jù)其顏色深淺，間接進行定量測定。（二）定電位電解法1．原理：當(dāng)氣樣中的SO2通過透氣隔閡進入電解池后，在工作電極上迅速發(fā)生氧化反應(yīng)，所產(chǎn)生的極限擴散電流與SO2濃度的關(guān)系服從菲克斯擴散定律：2．定電位電解SO2分析儀（三)紫外熒光法這是SO2的全自動分析措施。其原理是：不一樣物質(zhì)的分子構(gòu)造不一樣，其激發(fā)光譜和發(fā)射光譜不一樣，這是定性分析的根據(jù)。稀溶液發(fā)射的熒光強度與其濃度成線性關(guān)系，即：F=KC這是定量分析的根據(jù)。影響熒光強度的原因：激發(fā)光照射時間、溶液溫度和pH值、溶液種類和伴生的散射光等。測定：用波長190—230nm紫外光照射大氣樣品，SO2吸取后發(fā)射出波長為330nm的熒光，發(fā)射強度與SO2濃度成正比。重要干擾物質(zhì)是水分和芳香烴化合物。用半透膜滲透法或反應(yīng)室加熱法清除水的干擾；用裝有特殊吸附劑的過濾器預(yù)先除去芳香烴化合物。紫外熒光SO2監(jiān)測儀必須用原則氣體標定儀器。（四）其他監(jiān)測措施1．恒電流庫侖滴定法采用三電極體系：鉑絲陽極鉑網(wǎng)陰極活性碳參比電極其中：I陽=I陰+IRSO2含量越大，消耗碘越多，導(dǎo)致陰極電流減少，而通過參比電極流出的電流越大。從而實現(xiàn)定量分析。2．溶液電導(dǎo)法用酸化過氧化氫溶液吸取SO2，所生成的硫酸，使吸取液電導(dǎo)率增長，其增長值決定與SO2的含量。二、氮氧化物的測定空氣中氮氧化物以NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等多種形態(tài)存在，其中NO、NO2是重要存在形態(tài)，就是一般所指的氮氧化物。來源：石化燃料的高溫燃燒、硝酸制造、化肥工業(yè)、汽車尾氣（40%）測定措施：鹽酸萘乙二胺分光光度法（中流量和大流量采樣）原理：用冰乙酸對氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸取—顯色液，NO2被吸取轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2-和NO3-，發(fā)生重氮偶合反應(yīng)，生成玫瑰紅色染料。以亞硝酸鈉為原則溶液。NO2（mg/m3）=2．酸性高錳酸鉀溶液氧化法按176頁圖3-24所示的接法連接3．三氧化鉻—石英砂氧化法（二）原電池庫侖滴定法活性碳陽極鉑網(wǎng)陰極池內(nèi)充0.1mol/l磷酸鹽緩沖溶液和0.3mol/lKI溶液。（三）化學(xué)發(fā)光法某些化合物分子吸取化學(xué)能后，被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，返回時以光量子的形式釋放出能量，成為化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。通過測量化學(xué)發(fā)光強度對物質(zhì)進行分析測定。NO+O3→NO2﹡NO2﹡→NO2+hν發(fā)光強度與氣樣中的NO濃度成正比；使氣樣先通過裝有碳鉬催化劑的催化轉(zhuǎn)化妝置，將NO2→NO既可測總量，亦可測各自含量。三、CO的測定來源：石化燃料的不完全燃燒、汽車尾氣（80%）危害：與血液中的血紅蛋白結(jié)合阻礙輸氧功能測定措施：非分散紅外法國標原理如下圖：其中參比光束強，CO受熱強，膨脹大，金屬薄膜變形，從而變化電容。測量時，先通N2校正零點，再用原則的CO氣體校正。最終通入氣樣，即可顯示成果。CO2和水干擾測定，測定前用致冷或通過干燥劑的措施除去水份；用氣體濾波室將紅外輻射限制在CO吸取的窄帶范圍內(nèi)。CO吸取峰在4.5μm。吸取紅外光產(chǎn)生振動—轉(zhuǎn)動吸取光譜，在一定濃度范圍內(nèi)，吸取光譜的峰值與氣態(tài)物質(zhì)濃度之間的關(guān)系符合朗伯——比爾定律。（一）氣相色譜法1．原理：它基于不一樣物質(zhì)在相對運動的兩相中具有不一樣的分派系數(shù)，當(dāng)這些物質(zhì)隨流動相移動時，就在兩相之間進行反復(fù)多次分派，使本來分派系數(shù)只有微小差異的各組分得到很好的分離，依次送入檢測器測定到達分離、分析各組分的目的。2．色譜流出曲線：當(dāng)載氣載帶著各組分依次通過檢測器時，檢測器響應(yīng)信號隨時間變化的曲線稱為色譜流出曲線，也稱色譜圖，根據(jù)色譜峰出峰時間可進行定性分析，根據(jù)色譜峰高或面積進行定量分析。3．色譜分離條件的選擇：色譜柱內(nèi)徑及柱長、固定相、氣化溫度及柱溫、載氣及其流速、進樣時間和進樣量等條件的選擇。固定相：1。氣固色譜固定相；2。氣液色譜固定相，在擔(dān)體表面涂一層固定液；柱溫：近似等于試樣中各組分的平均沸點或稍低溫度；氣化溫度：將試樣氣化而不分解，高于柱溫30--70℃；載氣選擇：流速需要通過試驗確定；檢測器：熱導(dǎo)檢測器，氫火焰離子化檢測器，電子捕捉檢測器，火焰光度檢測器；定量分析措施：1。原則曲線法；2。內(nèi)標法；3。歸一化法；CO的測定：大氣中CO、CO2、和CH4經(jīng)TDX—01碳分篩柱分離后，于氫氣流中在鎳催化劑（360±10℃）作用下，CO、CO2轉(zhuǎn)化為CH4，然后用氫火焰離子化檢測器分別測定上述三種物質(zhì)，出峰次序為：CO、CH4、CO2。先用氣樣測校正值：然后測定氣樣Cx=hx*k（二）汞置換法基于氣樣的CO與活性氧化汞在180--200℃發(fā)生反應(yīng)，置換出汞蒸氣，測定汞的含量，再換算成CO濃度。四、光化學(xué)氧化劑的測定總氧化劑是空氣中除氧以外的那些顯示有氧化性質(zhì)的物質(zhì)，一般指能氧化KI析出I2的物質(zhì)，重要指臭氧、過氧乙酰硝酸酯、氮氧化物等。光化學(xué)氧化劑是指除去氮氧化物以外的能氧化碘化鉀的物質(zhì)。常用硼酸-碘化鉀分光光度法測定。五、臭氧的測定空氣中的氧在太陽紫外線的照射下或受雷擊形成的。（一）硼酸碘化鉀分光光度法用品有硫代硫酸鈉的硼酸碘化鉀溶液作吸取液采樣，空氣中的O3等氧化劑氧化碘離子為碘分子，而碘分子又立即被硫代硫酸鈉還原，剩余硫代硫酸鈉加入過量碘原則溶液氧化，剩余碘于352nm處以水為參比測定吸光度。（二）靛藍二磺酸鈉分光光度法六、氟化物的測定空氣中的氣態(tài)氟化物重要HF、SiF4、CF4（一）濾膜采樣—離子選擇電極法（二）石灰濾紙采樣—氟離子選擇電極法七、硫酸鹽化速率的測定定義：硫酸鹽化速率是指大氣中含硫污染物演變?yōu)榱蛩犰F和硫酸鹽霧的速度。測定措施：（一）PbO2重量法1．原理空氣中的SO2、硫酸蒸氣、H2S等與采氣管上的PbO2反應(yīng)生成硫酸鉛，用Na2CO3溶液處理，使硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，釋放出加入SO42-，再加入BaCl2溶液將其轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀，用重量法測定。單位為：SO3mg/100.cm2PbO2膜.d。2．測定要點PbO2采樣管制備采樣測定（二）堿片—重量法：將用K2CO3溶液浸漬的濾膜暴露于大氣中，K2CO3與空氣中的SO2等反應(yīng)生成硫酸鹽，加入BaCl2溶液將其轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀，用重量法測定。單位為：SO3mg/100.cm2堿片.d。（三））堿片—離子色譜法：八、汞的測定金膜富集—冷原子吸取法巰基棉富集—冷原子熒光法九、總烴及非甲烷烴的測定氣相色譜法（二）光電離檢測法十、揮發(fā)性有機物（VOC3）和甲醛的測定揮發(fā)性有機物（VOC3）的測定甲醛的測定酚試劑分光光度法空氣中的甲醛與酚試劑反應(yīng)生成嗪，在高鐵離子存在下，嗪與酚試劑的氧化產(chǎn)物反應(yīng)生成藍綠色化合物，在波長630nm處用分光光度法測定。乙酰丙酮分光光度法氣相色譜法離子色譜法十一、其他有機污染物質(zhì)的測定（一）苯系物的測定（二）揮發(fā)酚的測定（三）甲基對硫磷和敵百蟲的測定十二、空氣污染指數(shù)計算空氣污染指數(shù)（API）將常規(guī)監(jiān)測的幾種重要空氣污染物濃度通過處理簡化為單一的數(shù)值形式，分級表達空氣質(zhì)量和污染程度，具有簡要、直觀和使用以便的長處。API為50、100、200時，分別對應(yīng)于我國空氣質(zhì)量原則中日均值的一、二、三級原則的污染濃度值。選定項目重要有：SO2、NOx、NO2、TSP、PM10。按下式計算污染指數(shù)：多種污染物的污染分指數(shù)中最大者為該都市的API。第五節(jié)顆粒物的測定一、總懸浮顆粒物（TotalSuspendedParticulatematterTSP）的測定濾膜捕集-重量法：用抽氣動力抽取一定體積的空氣通過已恒重的濾膜，則空氣中的懸浮顆粒物被阻留在濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積，即可以計算TSP的質(zhì)量濃度。分為大流量采樣法和中流量采樣法，前者以1.1—1.7m3/min采樣24小時,可進行化學(xué)組分分析；后者以50—150L/min流量采樣0.5—1小時。二、可吸入顆粒物（InhalableParticulatematterIP或PM10）的測定重量法：與測定TSP的原理相似，只是在采樣時加一切割器，使＞10μm的粒子除去。壓電晶體差頻（振蕩）法：一石英諧振器為測定飄塵的傳感器，經(jīng)切割后的飄塵，因高壓電暈放電作用而帶上負電荷，沉積在石英諧振器上，使其振蕩頻率變化，有信號輸出，即Δf=k*ΔMC=A*Δf用原則飄塵濃度氣樣校正儀器，可直接顯示飄塵濃度，應(yīng)定期清洗石英諧振器。光散射法懸浮顆粒物對光的散射作用，其散射光強度與顆粒物濃度成正比。持續(xù)自動監(jiān)測：可吸入顆粒物的持續(xù)自動監(jiān)測，β射線吸取法：將β射線通過特定物質(zhì)后，其強度衰減程度與所透過的物質(zhì)質(zhì)量有關(guān)，而與物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。通過測定清潔濾帶和采塵濾帶對β射線吸取程度的差異來測定采塵量的，有時需測飄塵粒徑分布、不一樣粒徑的重量濃度分布。三、灰塵自然沉降量及其組分的測定（一）灰塵自然沉降量的測定指大氣中自然降落于地面上的顆粒物，其粒徑多在10μm以上，重要決定于自然重量和粒度大小，但也受風(fēng)力、降水、地形等影響，是大氣污染的參照性指標。重量法測定原理：按規(guī)定的規(guī)定采樣：采樣高度5—15m，相對高度1.5m，積塵缸加水1500--3000ml，剔除異物，轉(zhuǎn)移至1000ml燒杯中蒸發(fā)濃縮，再至恒重的瓷坩堝中，烘至恒重，稱其重量，按下式計算：降塵量[t/（km2·月）]=（二）降塵中可燃物的測定（三）降塵中其他組分的測定可參見196頁。四、總懸浮顆粒物（TSP）中污染組分的測定某些金屬元素和非金屬化合物的測定1．樣品預(yù)處理措施=1\*GB3①濕式分解法=2\*GB3②干式灰化法=3\*GB3③水浸取法2．測定措施簡介分光光度法原子吸取法（二）有機化合物的測定1．多環(huán)芳烴的提取索氏提取器提取法真空充氮升華法2．多環(huán)芳烴的分離紙層析法薄層層析法3．苯并（a）芘的測定=1\*GB3①乙酰化濾紙層析—熒光分光光度法=2\*GB3②高效液相色譜法（HPLC）貯液器中的流動相經(jīng)脫氣和進入混合室混合后，用高壓泵打入色譜柱。從進樣口進樣，被流動相帶入分離柱進行分離。分離后的各組分依次進入檢測器，將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)放大送入記錄儀記錄各組分的色譜峰。高效液相色譜與氣相色譜的差異：氣相色譜的流動相是惰性氣體，分離重要取決于組分分子與固定相之間的作用力，而高效液相色譜的流動相是液體，分離過程的實現(xiàn)是組分、流動相和固定相三者間互相作用的成果；高效液相色譜一般可在室溫下進行分離，固定相顆粒很細，流動相受到的阻力大，加上自身黏度高，必須用高壓泵輸送；高效液相色譜的突出長處是可分離難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定性、離子型和分子量大的有機化合物，是分離、分析多環(huán)芳烴類化合物的理想措施。常用的檢測器有紫外吸取、熒光、示差折光率和安培檢測器。第六節(jié)降水監(jiān)測目的：理解在降雨（雪）過程中從大氣中沉降到地球表面的沉降物的重要構(gòu)成、性質(zhì)及有關(guān)組分的含量，為分析大氣污染狀況和提出控制污染途徑、措施提供基礎(chǔ)資料和根據(jù)。一、采樣點的布設(shè)采樣點數(shù)以人口計>50萬，需布三個點；<50萬，需布兩個點。采樣地點：避開污染源和雨雪遮擋物。二、樣品的采集（一）采樣器：直徑20cm高20cm的塑料桶或玻璃缸，亦可用分段持續(xù)自動采集雨水的采樣器。（二）采樣措施：要采集全一直的雨雪。（三）水樣的保留：應(yīng)盡快測定，可在聚乙烯瓶中于冰箱中。三、降水組分的測定：測定項目和測定頻次一級測點：pH電導(dǎo)率K+Na+Ca2+Mg2+NH+4SO42-NO3-F-、Cl-等；其他省、市監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的測點視實際需要而定。測定措施pH電導(dǎo)率等用電極法測定；K+Na+Ca2+Mg2+NH+4等用離子選擇電極法測定，金屬離子亦可用原子吸取分光光度法測定；SO42-NO3-F-、Cl-等現(xiàn)多用離子色譜法測定；第七節(jié)污染源監(jiān)測向大氣中排放污染物的設(shè)備或裝置。根據(jù)其運動狀態(tài)可以分為固定污染源和流動污染源。一、固定污染源排氣監(jiān)測：固定污染源重要是指工廠、企事業(yè)單位和居民生活用的煙道、煙囪。（一）監(jiān)測目的和規(guī)定：1．與否到達國家規(guī)定的排放原則；2．評價污染處理設(shè)施的治理效果；3．為空氣質(zhì)量評價和管理提供根據(jù)。測定指標包括：=1\*GB3①有害物濃度mg/m3；=2\*GB3②有害物排放量Kg/h；=3\*GB3③廢氣排量m3/h。（二）采樣點的布設(shè)在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，綜合分析后確定。1．采樣位置應(yīng)選在氣流分布均勻穩(wěn)定的平直管段上，避開阻力構(gòu)件；在阻力構(gòu)件下方不小于6倍d或上方不小于3倍d處，不得不不小于1.5d；流速5m/s以上；垂直管道更好?？紤]以便、安全等原因。2．采樣點數(shù)目根據(jù)斷面形狀、尺寸、流速分布等確定。（1）圓形煙道設(shè)兩個互相垂直的采樣孔，按206頁表3—9確定采樣點數(shù)；（2）矩形煙道提成等面積矩形小塊，中心為采點；（3）拱形煙道分別按圓形和矩形設(shè)點，要扣除積灰部分面積，盡量少開孔。當(dāng)采樣點處煙氣成正壓時，采樣孔應(yīng)設(shè)置防噴裝置。（三）基本狀態(tài)參數(shù)的測定內(nèi)容包括體積、溫度、壓力；目的是換算成原則狀態(tài)。1．溫度的測量：長桿水銀溫度計法；熱電偶測溫毫伏計法。2．壓力的測量：內(nèi)容包括全壓Pt、靜壓Ps、動壓Pv其中Pt=Ps+Pv儀器構(gòu)成：測壓管、壓力計測壓管：原則皮托管（精度高，適合含塵量少的煙囪，不需校正皮托管；但孔小，易堵塞。）和S型皮托管（適合含塵量高的煙囪，有一種校正系數(shù)，約為0.85）。壓力計：U型壓力計P=ρ?h?g；傾斜式壓力計3．流速和流量的計算：各測點的煙氣流速：或當(dāng)煙氣動壓以mm水柱表達時，則：Rs為煙氣氣體常數(shù)，干濕煙氣計算措施不一樣樣。當(dāng)干煙氣組分與空氣相近時：用mm水柱時：在測得動壓Hd和ts可計算vs測量狀態(tài)下的煙氣流量原則狀態(tài)下干煙氣流量含濕量的測定：1．重量法抽取一定體積的煙氣，使之通過裝有吸取劑的吸取管，則煙氣中的水蒸氣被吸取劑吸取，吸取管的增重即為所采煙氣中的水蒸氣重量。2．冷凝法抽取一定體積的煙氣，使之通過冷凝器，根據(jù)獲得的冷凝水量和從冷凝器排出煙氣中的飽和水蒸氣量計算煙氣的含濕量。3．干濕球溫度計法煙氣以一定流速通過干濕球溫度計，根據(jù)干濕球溫度計及有關(guān)壓力讀出煙氣含濕量。（五）煙塵濃度的測定1．原理：抽取一定體積煙氣通過已知重量的捕塵裝置，根據(jù)捕塵裝置采樣前后的重量差和采樣體積，計算排氣中煙塵濃度。必須采用等速采樣。2．采樣類型：有移動采樣法、定點采樣法和間斷采樣法。3．等速采樣法①預(yù)測流速法；②皮托管平行測速采樣法；③動態(tài)平衡型等速管法。4．煙塵濃度計算（1）計算濾筒采樣前后重量之差；（2）計算出原則狀態(tài)的采樣體積；（3）計算煙塵濃度。（六）煙塵（或氣態(tài)污染物）排放速率的計算排放速率（Kg/h）=ρ·Qsn·10-6（七）煙氣黑度的測定1．林格曼黑度圖法2．測煙望遠鏡法3．光電測煙儀法（八）煙氣組分的測定重要組分：N2O2CO2H2O；有害組分：C0NOx、SOxH2S1．樣品的采集：只要在靠近煙道中心的任何一點都可采集到具有代表性的氣樣。不需要等速采樣，但需在采樣管頭部裝有煙塵過濾器，加熱或保溫裝置，采用不銹鋼材料還可對煙氣組分進行持續(xù)自動監(jiān)測。2．煙氣重要組分（N2O2CO2C0）的測