空氣和廢氣監(jiān)測-ppt課件1

空氣和廢氣監(jiān)測本章內(nèi)容第一節(jié)空氣污染基本知識(shí)第二節(jié)空氣污染監(jiān)測方案的制定第三節(jié)空氣樣品的采集方法和采樣器第四節(jié)氣態(tài)和蒸汽態(tài)狀污染物的測定第五節(jié)顆粒物的測定第六節(jié)降水監(jiān)測第七節(jié)污染源監(jiān)測第一節(jié)空氣污染基本知識(shí)本節(jié)內(nèi)容：

1）了解大氣、空氣和大氣污染的基本概念及大氣污染對人和生物的危害，

2）掌握大氣污染物的存在狀態(tài)，大氣污染物的時(shí)空分布特點(diǎn)和對大氣監(jiān)測的意義。3）掌握大氣中污染物濃度的表示方法與氣體體積換算。

3.1.1大氣、空氣和空氣污染大氣：包圍在地球周圍的氣體，其厚度達(dá)1000-1400km。空氣：對人類及生物生存起重要作用的是近地面約10km內(nèi)的氣體層（對流層），占大氣總質(zhì)量的95%左右。大氣污染(atmospherepollution)：大氣中有害物質(zhì)濃度超過環(huán)境所能允許的極限并持續(xù)一定時(shí)間后，會(huì)改變大氣特別是空氣的正常組成，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(cái)產(chǎn)、器物等，這種情況稱為大氣污染。3.1.2、空氣污染的危害對人的危害對動(dòng)植物的危害對材料的損壞對大氣的影響對人的危害1.急性危害：定義：高濃度污染物短時(shí)間內(nèi)造成的危害。(相關(guān)內(nèi)容)2.慢性危害定義：低濃度污染物長期作用于人體，會(huì)產(chǎn)生慢性遠(yuǎn)期效應(yīng)，這種效應(yīng)對人體的危害叫慢性危害，不易引起人們注意，很難鑒別。(相關(guān)內(nèi)容)大氣污染對人的危害－急性1.1952年倫敦?zé)熿F事件，四天內(nèi)死亡4000人2.1930年，比利時(shí)馬斯河谷煙霧事件，死亡60人3.1948年，美國多諾拉事件大氣污染對人的危害－慢性1.1961年日本四日市哮喘事件：1955年以來，工業(yè)廢氣，粉塵，SO2年排放量13萬噸，大氣中SO2濃度超標(biāo)5－6倍，500m厚的煙霧中漂浮著多種有毒氣體和重金屬粉塵。重金屬微粒與SO2形成硫酸煙霧。1961年，哮喘病發(fā)作，患者中慢性氣管炎占25%，支氣管哮喘占30％，哮喘支氣管炎占10％，肺氣腫及其它呼吸道疾病占5％，1967年，一些患者自殺，1971年，全市確認(rèn)病人817人，死亡10人。2.日本一所小學(xué)720名學(xué)生幾乎全患?xì)夤苎?.美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件40年代初期，全市200多萬輛汽車，每天消耗汽油1600萬升，向大氣中排放C-H，N-O，CO等廢氣，經(jīng)過光照，形成光化學(xué)煙霧。刺激眼睛，造成紅腫對人體的危害上呼吸道粘膜，引起喉炎全身的影響4.放射性慢性危害－癌變，不育，遺傳變異{1.70年代初，美國空氣污染造成經(jīng)濟(jì)損失250億美元/年2.臭氧使美國每年森林農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)損失超過30億美元3.哥倫比亞的煉銅廠S02污染，使該廠南部52英里內(nèi)30％的樹木，南部33英里內(nèi)60％的樹木死亡或者嚴(yán)重受損。4.《惡風(fēng)》一書的介紹對動(dòng)植物的危害對材料的損壞是城市地區(qū)經(jīng)濟(jì)損失的一大原因SO2,H2O,H2S使PbSO4→PbS白→黑，油畫變黃，腐蝕材料，腐蝕建筑材料，使橡膠制品脆裂，損壞藝術(shù)品，使有色材料退色。顆粒物沉積在高壓淺色絕緣器件上，高濕度時(shí)可變?yōu)閷?dǎo)體造成短路。比如電視機(jī)爆炸。大氣中的污染物能改變大氣的性質(zhì)和氣候的形式。1.CO2吸收地面的輻射，顆粒物對陽光的散射作用能改變地面溫度，使溫度上升或者下降2.細(xì)的顆粒物可降低能見度，使降水增加，霧增加3.改變大氣的電學(xué)性質(zhì)4.酸雨，已使世界上一些地區(qū)生態(tài)受到明顯的傷害。造成酸雨的原因：SO2,NO2，我國南方酸雨比較嚴(yán)重對大氣的影響3.1.3空氣污染源

火山爆發(fā)自然源

森林火災(zāi)等

工業(yè)企業(yè)排放的廢氣人工源室內(nèi)空氣污染源

交通運(yùn)輸工具排放的廢氣{{工業(yè)企業(yè)排放的廢氣工業(yè)企業(yè)排放量最大的是易煤和石油為燃料，在燃燒過程中排放的粉塵、SO2、NOX、CO、CO2等，其次是生產(chǎn)過程中排放的多種有機(jī)物和無機(jī)污染物質(zhì)。表3-1（P146）資料(鏈接到相關(guān)內(nèi)容)家庭爐灶與取暖設(shè)備排放的廢氣這類污染源數(shù)量大、分布廣、排放高度低，排放的氣體不易擴(kuò)散，在氣象條件不利的時(shí)候會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染，是低空大氣污染不可忽視的污染源，排放的主要污染物是煙塵、SO2、CO、CO2等。室內(nèi)空氣污染的分類室內(nèi)空氣的質(zhì)量保證汽車排放的廢氣汽車數(shù)量大，排放的污染多，集中在大城市。美國大氣污染80%來自汽車的尾氣。造成光化學(xué)煙霧污染等。資料(鏈接到相關(guān)內(nèi)容)3.1.4、空氣中的污染物及其存在形態(tài)已發(fā)現(xiàn)有危害而被人注意的就有一百多種，其中大部分是有機(jī)物，環(huán)境科學(xué)中用下列兩種方法進(jìn)行分類

一次污染物1.按形成過程分類

二次污染物

分子狀態(tài)污染物2.按存在狀態(tài)分類

粒子狀態(tài)污染物{{一次污染物直接從各種污染源排放到大氣中的有害物質(zhì)，常見的有：SO2,CO,NOX(NO,NO2)顆粒物，其中包括毒重金屬，3,4-苯并芘(BaP)一次污染物之間以及它們與大氣正常組分之間的反應(yīng)產(chǎn)生的新的污染物臭氧，醛類，過氧乙酰硝酸酯，(光化學(xué)氧化劑)，硫酸霧，硝酸霧等。(，美國洛杉基的光化學(xué)煙霧事件)二次污染物分子狀污染物沸點(diǎn)低，氣體分子形式存在，并以分子狀態(tài)進(jìn)入大氣，或者常溫下液體，但揮發(fā)性強(qiáng)，受熱時(shí)易以蒸汽進(jìn)入大氣中。如：SO2,CO,NO2,HCN,苯,汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等是分散在大氣中的液體和固體顆粒。粒徑大小在0.01-100um之間，復(fù)雜的非均勻體系。直徑>10um為降塵直徑<10um為飄塵，又名氣溶膠(霧，煙，塵)粒子狀污染物3.1.5空氣污染物的時(shí)空分布特點(diǎn)空氣污染物隨時(shí)間、空間變化大空氣污染物的時(shí)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)。3.1.6空氣中污染物濃度表示方法(一）污染物濃度表示方法（1）單位體積質(zhì)量濃度（mg/m3或μg/m3）對任何狀態(tài)的污染物都適用。（2）體積比濃度（mL/m3或L/m3；ppm或ppb），僅適于氣態(tài)或蒸汽態(tài)物質(zhì)。(二）氣體體積換算兩種單位換算關(guān)系：CV=22.4×Cm/M把現(xiàn)場狀態(tài)下的體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積:Vo=Vt×273×P/(273+t)×101.325第二節(jié)空氣污染監(jiān)測方案的制定本節(jié)內(nèi)容：1）大氣污染監(jiān)測的目的、有關(guān)資料的收集方法和范圍、具體監(jiān)測項(xiàng)目的確定原則和項(xiàng)目內(nèi)容，2）監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)的優(yōu)化布點(diǎn)原則、要求和方法要點(diǎn)、采樣時(shí)間和頻率的確定原則與要求。制定大氣污染監(jiān)測方案的程序首先要根據(jù)監(jiān)測目的進(jìn)行調(diào)查研究，收集必要的基礎(chǔ)資料，然后經(jīng)過綜合分析，確定監(jiān)測項(xiàng)目，設(shè)計(jì)布點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，選定采樣頻率、采樣方法和監(jiān)測技術(shù)，建立質(zhì)量保證程序和措施，提出監(jiān)測結(jié)果報(bào)告要求及進(jìn)度計(jì)劃等。1.通過對大氣環(huán)境中主要污染物質(zhì)進(jìn)行定期或連續(xù)地監(jiān)測，判斷大氣質(zhì)量是否符合國家制定地大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并為編寫大氣環(huán)境質(zhì)量狀況評價(jià)報(bào)告提供數(shù)據(jù)2.為研究大氣質(zhì)量地變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，開展大氣污染的預(yù)測預(yù)報(bào)工作提供依據(jù)3.為政府部門執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)，開展環(huán)境質(zhì)量管理、環(huán)境科學(xué)研究及修訂大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)3.2.1大氣污染監(jiān)測的目的3.2.2調(diào)研及資料收集(一)污染源分布及排放情況(二）氣象資料(三)地形資料(四)土地利用和功能分區(qū)情況(五)人口分布及人群健康情況3.2.3監(jiān)測項(xiàng)目見表3-2（P152）3.2.4監(jiān)測站(點(diǎn))的布設(shè)（一）布設(shè)采樣點(diǎn)的原則和要求（二）采樣點(diǎn)數(shù)目一般都是按城市人口多少設(shè)置城市大氣地面自動(dòng)監(jiān)測站（點(diǎn)）的數(shù)目。詳見153頁表3-3、3-4。（三）采樣站（點(diǎn)）布設(shè)方法1、功能區(qū)布點(diǎn)法2、網(wǎng)格布點(diǎn)法3、同心圓布點(diǎn)法4、扇形布點(diǎn)法5、注意事項(xiàng)

（1）采用同心圓和扇形布點(diǎn)法時(shí)，應(yīng)考慮高架點(diǎn)源排放污染物的擴(kuò)散特點(diǎn)

（2）在實(shí)際工作中，常采用一種布點(diǎn)法為主，兼用其他方法的綜合布點(diǎn)法3.2.5、采樣時(shí)間和頻率（一）.采樣時(shí)間每次采樣從開始到結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間。可分為：短期采樣長期采樣間歇性采樣(二)采樣頻率指一定時(shí)間范圍內(nèi)的采樣次數(shù)1.依濃度分布的時(shí)間特性依氣象條件變化的特征，高中低濃度都包括2.依對監(jiān)測數(shù)據(jù)要求的精確程度例如：日平均濃度，每隔2－4h采樣一次采樣時(shí)間和采樣頻率表監(jiān)測項(xiàng)目采樣時(shí)間和頻率二氧化硫隔日采樣，每天24±0.5小時(shí)，每年12個(gè)月氮氧化物同二氧化硫總懸浮顆粒物隔雙日采樣，每天連續(xù)24±0.5小時(shí)，每月5－6天，每年12個(gè)月灰塵自然降塵量每月采樣30±2天，每年12個(gè)月硫速鹽化速率每月采樣30±2天，每年12個(gè)月3.3空氣樣品的采集方法和采樣儀器本節(jié)內(nèi)容1）掌握大氣樣品的采集方法和采樣儀器，方法包括直接采樣法、富集濃縮采樣法（其中富集濃縮采樣法是重點(diǎn)和難點(diǎn)）；2）大氣采樣的儀器，其中大氣顆粒物的采樣儀器是重點(diǎn)和難點(diǎn)；了解采樣的效率和采樣記錄；第三節(jié)空氣樣品的采集方法和儀器選擇采樣方法要考慮的因素1.污染物的存在狀態(tài)2.污染物的濃度3.污染物的理化特性4.所用分析方法的靈敏性常用的采樣方法

采樣儀器1 .直接采樣法①被測組分濃度高②分析方法靈敏度高2.濃縮采樣法①被測組分濃度低②分析方法靈敏度不夠高采樣方法3.3.1直接采樣法1.注射器采樣（圖）2.塑料袋采樣（圖）3 .采氣管采樣4.真空瓶采樣（圖）3.3.2濃縮采樣法(1)溶液吸收法(2)填充柱阻留法(3)濾料阻留法(4)低溫冷凝法(5)靜電沉積法(6)自然積集法(7)擴(kuò)散滲透法(8)綜合采樣法1.吸收液的選擇①對被采集物質(zhì)溶解度要大或與被采集物質(zhì)的化