第三章 大气污染监测精选文档.ppt

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1、第三章大气污染监测本讲稿第一页，共一百零九页 3.1 3.1 概述概述一、大气及其组成一、大气及其组成大气最显著的特点之一是温度随高度而变化。因此，常以温度特征来划分大气的层次，将大气自下而上分为对流层；平流层；中间层和热成层。本讲稿第二页，共一百零九页大气是由多种气体组成的混合物大气是由多种气体组成的混合物。干洁空气干洁空气：大气中除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。氮、氧、氩占大气总体积的99。水汽水汽：主要来自海洋、江河、湖泊等的蒸发和植物的蒸腾。固体杂质固体杂质：悬浮于大气中的烟粒、尘埃、盐粒等。本讲稿第三页，共一百零九页二、大气污染物由于人类活动所产生的某些有害颗粒物和废气进入大气层，

2、这些物质称为大气污染物。一、一、根据污染物存在状态分类根据污染物存在状态分类 大气中污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的，气象条件也起一定的作用。本讲稿第四页，共一百零九页一般将大气中的污染物分为以下七类一般将大气中的污染物分为以下七类：1)含硫化合物含硫化合物：SO2、H2S；SO3、硫酸、硫酸盐；2)含氮化合物含氮化合物：NO、NO2、NH3；硝酸、硝酸盐；本讲稿第五页，共一百零九页3)碳氢化合物4)碳氧化合物5)含卤素化合物：HF、HCl等；6）氧化剂：O3、PAN、过氧化物等；7）颗粒物：（包括降尘和飘尘）本讲稿第六页，共一百零九页颗粒污染物颗粒污染物颗粒物是分散在大

3、气中的微小固体和液体颗粒状物。粒径多在0.01-100m之间，是一个复杂的非均匀体系。根据颗粒物在重力作用下的沉降特性 将其分为降尘和飘尘。1、降尘：粒径大于降尘：粒径大于10m10m的颗粒的颗粒，如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等。在重力作用下，易沉降。本讲稿第七页，共一百零九页2、飘尘飘尘：粒径小于10m的粒子.长期漂浮在大气中，因其具有胶体性质，又称气溶胶。易随呼吸进入人体，危害健 康.也称可吸入颗粒物（IP或PM10）。通常所说的烟(Smoke)、雾(Fog)、均是用来描述飘尘存在形式的。本讲稿第八页，共一百零九页根据污染物的形成过程分一次污染物二次污染物直接从各种污染源排放到大气直接从各种

4、污染源排放到大气中的有害物质。中的有害物质。一次污染物在大气中相互作用一次污染物在大气中相互作用或它们与大气中正常组分发生反应或它们与大气中正常组分发生反应所产生的新污染物。所产生的新污染物。本讲稿第九页，共一百零九页二次污染物的形成在物理、化学或生物因素的作用下，或是与环境中其他物质发生反应物理、化学性状与一次污染物不同的新污染物二次污染物二次污染物（继发性污染物）（继发性污染物）一次污染物一次污染物由污染源直接排入环境的、其物理和化学性状未发生变化的污染物本讲稿第十页，共一百零九页 三、大气污染源火山爆发自然源 森林火灾等 工矿企业排放的废气人工源 家庭炉灶、家电排放的废气 机动车排放的废

5、气等本讲稿第十一页，共一百零九页1、按存在形式分 固定污染源 流动污染源2、按空间分布分 点源 线源 面源点源：燃烧化石燃料的发电厂和大城市的供暖锅炉；线源：汽车、火车、飞机等在公路、铁路、跑道或航空线附近构成的大气污染；面源：石油化工区或居民住宅区的众多小炉灶构成的大气污染。本讲稿第十二页，共一百零九页3、按排放时间状况分 连续源 间断源 瞬时源4按人类活动功能分 工业污染源 能源污染源 交通污染源 生活污染源等本讲稿第十三页，共一百零九页四、大气污染监测的任务四、大气污染监测的任务 大气污染监测工作一般可分为三类：大气污染监测工作一般可分为三类：1 1、环境大气监测、环境大气监测 目的是掌

6、握大气污染的情况，研究有害物目的是掌握大气污染的情况，研究有害物质在大气中的变化。进行大气质量评价，并质在大气中的变化。进行大气质量评价，并提出警戒限度，预测预报。为制（修）定国提出警戒限度，预测预报。为制（修）定国家卫生标准及其他环境保护法规提供信息。家卫生标准及其他环境保护法规提供信息。本讲稿第十四页，共一百零九页2 2、大气污染源监测、大气污染源监测 鉴定污染源所排放的有害物质是否符合鉴定污染源所排放的有害物质是否符合现行排放标准的规定。分析其对大气质量现行排放标准的规定。分析其对大气质量的影响，以便对其加以限制。的影响，以便对其加以限制。3 3、室内空气污染监测、室内空气污染监测 分析

7、室内空气中有害物质的来源、成分、分析室内空气中有害物质的来源、成分、数量、转化和消长规律。数量、转化和消长规律。以消除污染物的危害，改善室内空气质以消除污染物的危害，改善室内空气质量，维护人体健康为目的。量，维护人体健康为目的。本讲稿第十五页，共一百零九页分析（监测）项目本讲稿第十六页，共一百零九页3.2 3.2 大气监测中的采样方法大气监测中的采样方法1 1、直接采样法：、直接采样法：当大气中分析组分浓度较高或所用分析方法很灵敏时，直接采取少量样品可供分析使用。常用的采样容器：常用的采样容器：注射器注射器：100ml 注射器用现场空气抽洗 2-3次，然后抽样,密封进气口，将注射器进气口朝下，

8、垂直放置，避免非现场气进入。带回实验室进行测定。应当天分析。本讲稿第十七页，共一百零九页塑料袋塑料袋：采样用的塑料袋必须与所采集的物质不发生化学反应，对该物质不吸附，且密封性要好，不漏气。真空瓶真空瓶：真空瓶是具有活塞的耐压玻璃瓶 500-1000ml。先在实验室抽成真空。将真空瓶携带到现场，打开瓶塞，被测空气立即充满瓶子。关闭瓶塞，采样体积即为真空瓶的体积。本讲稿第十八页，共一百零九页采气管采气管：采气管是两端带活塞的玻璃管，采气时用置换法充进被测空气。一端接抽气泵或二联球，一端通采集空气。打开两端活塞使通过采样管的空气量为采样管容积的6-10倍。采样容积即为采气管的体积。本讲稿第十九页，共

9、一百零九页2 2、浓缩采样法、浓缩采样法：大气中污染物的浓度一般很低，需将大量的空气样品进行浓缩以满足分析方法的灵敏度。另外，浓缩采样法取样时间一般都较长，分析结果可代表采样时间内的平均浓度。本讲稿第二十页，共一百零九页（1）溶液吸收法用吸收液采集大气样中被测组分的方法本讲稿第二十一页，共一百零九页选择吸收液的原则选择吸收液的原则：（1）有较高的吸收率 吸收液对被采集的气体组分有较大的溶解度或化学反应速度快。（2）稳定时间较长（3）有利于测定（4）价廉、易得，可回收利用。本讲稿第二十二页，共一百零九页（2）固体阻留法（填充小柱采样法）用一根长610cm、内径35cm的玻璃管或聚丙烯塑料管，内装

10、颗粒状填充剂。填充剂可以用吸附剂或在颗粒状担体上涂以某种化学试剂。本讲稿第二十三页，共一百零九页 当大气样品以一定流速被抽过此填充管时，被测组分因吸附、溶解或化学反应等作用，被阻留在固体填充剂上，从而达到浓缩采样的目的。采样后，通过解吸或洗脱被阻留的待测组分以进行分析测定。本讲稿第二十四页，共一百零九页根据填充剂作用原理的不同，采样管（填充柱）分为吸附型、分配型和反应型三种类型。本讲稿第二十五页，共一百零九页吸附型：吸附剂有颗粒状和纤维状两类。颗粒状吸附剂如硅胶、活性炭、分子筛、氧化铝等。它们是多孔物质，具有较大的比表面积，对气体有较强的吸附作用。纤维状吸附剂如滤纸、滤膜、脱脂棉、玻璃纤维等。

11、兼有吸附和过滤作用。主要用于大气中颗粒状污染物的采集。本讲稿第二十六页，共一百零九页吸附型主要是物理性阻留，靠尘粒惯性碰撞、静电吸附和纤维间的网捕效应。选择固体吸附剂时，不仅要考虑到对被测组分吸附作用强，还应考虑到能方便地解吸。本讲稿第二十七页，共一百零九页分配型：原理与气相色谱同。采样管中填充适当的固定相，当大气样品通过采样管时，在固定相中分配系数大的组分被保留在填充剂上，达到浓缩目的。本讲稿第二十八页，共一百零九页反应型：当气样通过采样管时，待测组分在填充剂表面发生化学反应而被阻留。填充剂可选用与待测组分起反应的金属丝或细粒；也可用多孔惰性物质作担体，表面涂一层能与被测物质迅速反应的试剂。

12、采样后，用溶剂洗脱反应物，或加热、吹气解吸。本讲稿第二十九页，共一百零九页与溶液吸收法比较，固体阻留法有许多优点：固体阻留法可以长时间采样可以长时间采样。选择合适的填充剂对于蒸汽和气溶胶都有较高较高的采样效率。的采样效率。浓缩在固体填充物上的污染物一般较稳定。本讲稿第三十页，共一百零九页（3 3）低温冷凝浓缩法（冷阱法）低温冷凝浓缩法（冷阱法）：是借致冷剂的致冷作用，使空气中某些低沸点物质被冷凝成液态物质，以达到浓缩的目的。这种方法常用于采集低沸点的有机物。本讲稿第三十一页，共一百零九页 常用的致冷剂常用的致冷剂有冰-盐水（-10 ）；干冰-乙醇（-72 ）；液态空气（-190 ）；液氮（-1

13、96 ）及半导体致冷装置等。例如，测定大气中的有机氟化物，用内装少许玻璃棉的蛇形管，插入液态空气冷阱中，以200-250ml/min 的流量采样，阻留率可达到 97以上。本讲稿第三十二页，共一百零九页注意：若把低温冷凝采样法与气相色谱法分析法联用，在样品进入采样管前，应经过装有碱石棉、KOH 等的过滤器，以除去空气中被同时冷凝下来的水和CO2。本讲稿第三十三页，共一百零九页（4 4）自然积集法）自然积集法：利用物质的重力，空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质。不需要动力设备，简单易行，采样时间长，可较好地反映大气污染的总体平均情况。本讲稿第三十四页，共一百零九页（5 5）静电沉降法）静电

14、沉降法：将空气样品通过1200-2000伏电压的电场，使气体分子电离所产生的离子附着在尘粒上，使粒子带电。此带电的粒子在电场作用下沉降到收集电极上，洗脱即可进行分析。本讲稿第三十五页，共一百零九页3.3 大气中常见污染物的分析空气污染指数空气污染指数(API)(API)是定时通过新闻媒体向社会公众报告的一种定量反映和评价空气质量状况的指标。即将常规监测的几种空气污染物浓度简化成单一的数值形式，并分级表示空气受污染程度和空气质量状况。我国规定以自动监测空气中SO2、NO2、PM10 等作为计值API的污染物测定项目。本讲稿第三十六页，共一百零九页空气污染指数分级及浓度限值空气污染指数分级及浓度限

15、值按污染指数API，分为六级.空气污染指数分级浓度限表污染指数 污染物浓度mg/m3APIIP（可吸入悬浮物）SO2NO2500.0500.0500.0801000.1500.1500.1202000.250 0.7000.2403000.4201.6000.5654000.5002.1000.7505000.6002.6000.940本讲稿第三十七页，共一百零九页空气污染指数范围及相应的空气质量级别空气污染指数空气质对健康空气质量（API）量级别的影响 适用范围050（优）可正常活动自然保护区风景名胜区等51100（良）可正常活动居住区、商业、交通、文化区、一般工业区和农村地区本讲稿第三十八

16、页，共一百零九页101200轻度污染长期接触易感染，201300中度污染,心脏病和肺病患者症状显著加剧，健康人群中普遍出现症状。300重度污染健康人群明显强烈症状，出现某些疾病本讲稿第三十九页，共一百零九页空气污染指数的计算方法空气污染指数的计算方法a、分指数的计算I污染物的分指数Ii，可由其实测浓度值Ci，按照分级范围，根据内插法进行计算：当i污染物浓度Ci在CijCiCij1范围时本讲稿第四十页，共一百零九页内插法计算式内插法计算式：本讲稿第四十一页，共一百零九页Ii：为I污染物分指数。Ci：为I污染物的浓度监测值Iij：为I污染物j转折点污染分项指数值Iij1：为I污染物在j1转折点的污

17、染分项指数值Cij：为I污染物在j转折点的浓度限值Cij1：为I污染物在j1转折点的浓度限值污染指数计算值结果只保为整数，小数后数值全部进位。本讲稿第四十二页，共一百零九页例：某 地 区 大 气 质 量 某 日 监 测 值 为CIP=0.225mg/m3CSO2=0.238mg/m3CNO2=0.098mg/m3计算API并发布空气质量日报本讲稿第四十三页，共一百零九页查空气污染指数分级浓度限表CIP=0.225在2-3之间Iip2=100CIP2=0.150IIP3=200CIP3=0.250CS02=0.238mg/M3Iso22=100Cso22=0.150Iso23=200CS023=

18、0.70本讲稿第四十四页，共一百零九页本讲稿第四十五页，共一百零九页CNO2=0.098INO21=50CNO21=0.080INO22=100CNO22=0.12API=Max(175，116，73)=175本讲稿第四十六页，共一百零九页结论：IP为首要污染物大气质量级，轻度污染，（长期接触，健康人体出现刺激性症状。）本讲稿第四十七页，共一百零九页一、一、SO2大气中的含硫污染物含硫污染物主要有SO2、H2S、SO3、CS2、H2SO4及各种硫酸盐。它们主要来源于煤和石油燃料的燃烧，含硫矿石的冶炼、硫酸等化工产业排放的废气。在硫氧化物的监测中常以二氧化硫为代表，作为大气污染的重要指标之一，因

19、为它在大气污染物质中分布最广，影响最大。SO2的危害：本讲稿第四十八页，共一百零九页本讲稿第四十九页，共一百零九页SO2的测定的测定1 1、四氯汞钾溶液吸收、四氯汞钾溶液吸收 -盐酸副玫瑰苯胺分光光度法盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 （GB 8970 GB 89708888）本讲稿第五十页，共一百零九页反应原理：反应原理：本讲稿第五十一页，共一百零九页HOCHHOCH2 2SOSO3 3H H +盐酸副玫瑰苯胺盐酸副玫瑰苯胺 紫色络合物紫色络合物在在548 nm 548 nm 处有最大吸收。处有最大吸收。方法特点：灵敏度高，选择性好；方法特点：灵敏度高，选择性好；但吸收液的毒性大。但吸收液的毒性大。

20、2 2、甲醛缓冲溶液吸收、甲醛缓冲溶液吸收 -盐酸副玫瑰苯胺分光光度法盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 （GBGBT15262-94T15262-94）本讲稿第五十二页，共一百零九页基本原理：SO2被甲醛溶液吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物。在样品溶液中加入NaOH 使加成化合物分解，释放出的SOSO2 2 与盐酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成与盐酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色络合物，在紫红色络合物，在577577 nm nm 处有最大吸收处有最大吸收。该方法的主要干扰物是氮氧化物、臭氧。样品放置一段时间可使臭氧自动分解；加入氨磺酸钠溶液可消除氮氧化物的干扰。本讲稿第五十三页，共一百零九页3 3

21、、溶液电导率法、溶液电导率法原理原理：将大气样通入 H2O2(H2SO4)气样中含SO2 被吸收生成H2SO4。因为溶液电导率的溶液电导率的增值与所生成的硫酸量成比例，增值与所生成的硫酸量成比例，用交流电桥法检测电导率的变化，就可以求出空气中SO2 的浓度。该方法最大优点是灵敏度高灵敏度高。本讲稿第五十四页，共一百零九页二、二、NOxNOx的测定的测定氮的氧化物有NO、NO2、N20、N2O3、N2O4和N2O5等，统称NOx。其中主要为NO和NO2。二者是对流层中危害最大的氮氧化物。危害危害：能引起酸雨。能引起酸雨。NOx能使大气中的SO2催化氧化成SO3 NO2 的毒性大约为NO 的5倍，

22、NO在大气中逐渐氧化为NO2,如被水雾吸收，会形成亚硝酸和硝酸。本讲稿第五十五页，共一百零九页引发光化学烟雾引发光化学烟雾。当NOx和CH化合物共存于大气中，经阳光紫外线的照射，会发生光化学反应，产生光化学烟雾。由此产生一系列二次污染物，造成更大危害。本讲稿第五十六页，共一百零九页本讲稿第五十七页，共一百零九页测定方法测定方法1 1、Saltzman Saltzman 法（法（GB GBT 15435T 1543519951995）（盐酸萘乙二胺光度法盐酸萘乙二胺光度法）测）测NONO2 2 基本原理：基本原理：空气样中的NO2与吸收液中的对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与N-(1-萘基）乙二胺

23、盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料，在波长540545nm有最大吸收。本讲稿第五十八页，共一百零九页2 2、三氧化铬、三氧化铬-石英砂氧化法石英砂氧化法(测NOxNOx)（GBT 15436 1995）基本原理：空气样中的氮氧化物经过三氧化铬-石英砂氧化管后，以NO2的形式与吸收液中的对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与N-(1-萘基）乙二胺盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料，在波长540545nm测定吸光度本讲稿第五十九页，共一百零九页计算计算式中式中 V V吸收液体积，吸收液体积，mlml V V0 0-换算成标准状况下的采样体积，换算成标准状况下的采样体积，L L；D D样品的稀释倍数样品的稀释

24、倍数 C C0 0由工作曲线上查得的由工作曲线上查得的NO2浓度，ugml本讲稿第六十页，共一百零九页3 3、化学发光法、化学发光法 是一种能连续测定瞬时值的干式法。原理：利用气样中NO与 O3 发生化学发光反应，可测得NO 的浓度。将另一份等量的气样通过还原转化器使NO2 转化为NO 后，再测NOxNOx 总量，用差减法求得气样中NO2 浓度。化学发光法的特点：灵敏度高；选择性好；特点：灵敏度高；选择性好；响应速度快响应速度快本讲稿第六十一页，共一百零九页化学发光分析法简介化学发光分析法简介利用火焰热能或化学反应释放出的能量使试样中被测物分子发生化学反应转化为新的化合物，并发光，产生分子光谱

25、。一般，化学发光由三个过程所引发化学发光由三个过程所引发：（1）通过化学反应生成高能中间产物；（2）中间产物不稳定，在转化为生成物的同时，将过剩的化学能转 化为生成物的电子能；（3）激发态生成物退激，发生荧光。本讲稿第六十二页，共一百零九页化学发光法定量分析的依据化学发光强度与反应物浓度成正比：本讲稿第六十三页，共一百零九页三、三、COCO的测定的测定CO主要来自于汽车尾气、采暖炉、炼焦、炼油等工业废气。CO无色无味，是有毒气体，对人体有强烈的窒息作用。CO中毒时，使红血球的血红蛋白不能与氧结合，妨碍了机体各组织的输氧功能，造成缺氧症，严重者会导致死亡。本讲稿第六十四页，共一百零九页（1 1）

26、气相色谱法测定）气相色谱法测定COCO：CO在氢气流中，经分子筛和碳多孔小球串联柱分离后，在镍催化剂存在下于380转化成甲烷，用氢火焰离子化检测器测定，根据保留时间定性，以峰高定量。本讲稿第六十五页，共一百零九页（2 2）检气管法测定）检气管法测定COCO：将CO注入装有I I2 2O5 5和三氧化硫的检气管内，根据检气管生成绿色络合物的长度，确定气样中的CO的含量。本讲稿第六十六页，共一百零九页 检气管有两种基本类型：比色型；比长度型。比长型因使用方便，并具有较好定量性而被广泛使用。商品检气管在出厂前就已作过标定，浓度标尺直接刻在管上。在使用时只需根据说明书中指定的抽气速度和进样体积进行操作

27、，即可直接获得分析结果。本讲稿第六十七页，共一百零九页检气管一般是内径为2.52.6mm、长度为120180mm 的玻璃管。管内填充的载体常用硅胶、素陶瓷、活性氧化铝等。其特点是化学惰性特点是化学惰性，机械强度大机械强度大，又便于制成大小均一的颗粒。用于浸渍载体的化学试剂因被测项目的不同而异。例如测CO2 的检气管以NaOH+百里酚酞为试剂浸渍在氧化铝载体上。本讲稿第六十八页，共一百零九页四、氟化物的测定四、氟化物的测定 大气中的氟主要来自陶瓷、砖瓦、冶炼、玻璃等工业排放的废气以及煤的燃烧。氟化物对人体及动植物均能形成危害。测定方法：滤膜-氟离子选择电极法（GBT 1543495）本讲稿第六十

28、九页，共一百零九页五、空气中总烃的测定五、空气中总烃的测定 大气中碳氢化合物的主要来源：石油炼制、化工生产、机动车辆排放尾气、燃料的不完全燃烧和溶剂的蒸发等。危害危害：影响空气质量，危害人体健康。大气中的碳氢化合物主要是甲烷，甲烷浓度的增加会强化温室效应。挥发性碳氢化合物常与NOx协同作用，产生光化学烟雾。本讲稿第七十页，共一百零九页测定方法目前，普遍采用气相色谱法测定大气中总烃的含量。（GBT1526394)总烃是指氢火焰检测器所测出的碳氢化合物，以甲烷计。本讲稿第七十一页，共一百零九页六、大气中苯并芘的测定大气中的苯并芘主要来自热电工业、炼焦、催化裂解烹调的油烟、车辆排放的尾气等。危害：本

29、讲稿第七十二页，共一百零九页测定方法：荧光分光光度法 （GB8971 1988）紫外分光光度法 高效液相色谱法（GBT15439 1995)由于高效液相色谱法具有分离效能好，灵敏度高、测定速度快等特点，是较为普遍采用的方法。本讲稿第七十三页，共一百零九页基本原理：将采集在玻璃纤维滤膜上的颗粒物中的苯并 芘及有机溶剂可溶物，用环己烷在水浴上以索氏提取器连续加热提取。提取液注入高效液相色谱，通过色谱柱的苯并芘与其它组分分离，然后用荧光检测器进行定量测定。本讲稿第七十四页，共一百零九页七七、臭氧的测定、臭氧的测定 1、靛蓝二磺酸钠分光光度法 （GB/T 15438 95）方法基本原理：大气中的臭氧在

30、磷酸盐缓冲剂存在下，与吸收液中蓝色的靛蓝二磺酸钠反应，褪色生成靛红二磺酸钠。在610 nm处测定吸光度。2、紫外分光光度法（紫外臭氧分析仪）臭氧对254nm 波长的紫外光有特征吸收。本讲稿第七十五页，共一百零九页3、化学发光法、化学发光法 臭氧能与多种烯烃产生化学发光反应。乙烯为首选反应气体，与臭氧反应过程中生成甲醛激发态分子，当该激发态分子返回基态时发出光量子。其化学发光光谱在450nm 附近有最大发射。此反应对 O3是特效的。NOx、SO2、CO、CH4 等均不干扰测定。本讲稿第七十六页，共一百零九页七、大气中颗粒铅的测定大气中铅的来源：自然因素：地壳浸蚀、火山爆发、海啸等将地壳中的铅释放

31、到大气中。非自然因素：主要指来自工业、交通方面的铅排放。非自然性排放是铅污染的主要来源。危害：大气中的铅大部分颗粒直径为 0.5um或更小，因此可以长时间地漂浮在空气中（铅尘）。长期吸入低浓度的含铅大气可引起慢性中毒症状。本讲稿第七十七页，共一百零九页测定方法：火焰原子吸收分光光度法(GBT1526494）本讲稿第七十八页，共一百零九页八、可吸入颗粒物八、可吸入颗粒物(PM(PM1010)的测定的测定颗粒物是指大气中大于分子尺寸的固体或液体颗粒状物质。是大气污染物中数量最大、成分复杂、危害较大的一类。本讲稿第七十九页，共一百零九页大气中颗粒物质的检测项目有：总悬浮颗粒物(TSP)的测定；可吸入

32、颗粒物浓度PM10的测定；降尘量的测定；颗粒中化学组分的测定。大气中粒径小于10um 的颗粒物称为可吸入颗粒物。它以气溶胶的形式长期漂浮在空中，故又称为飘尘。本讲稿第八十页，共一百零九页飘尘主要污染源是工业企业的烟尘和生产性粉尘。如火力发电厂、钢铁厂、化工厂、造纸厂、交通运输、民用炊烟等。危害危害飘尘可被人体吸入,通过呼吸道直接到肺积累,并能进入血液循环危害健康；降低大气能见度；参加大气反应。本讲稿第八十一页，共一百零九页测定方法有：。本讲稿第八十二页，共一百零九页重量法测定原理重量法测定原理：使一定体积的空气样进入切割器，将粒径10um以上的颗粒分离，小于该粒径的微粒随着气流经分离器的出口被

33、阻留在已恒重的滤膜上。根据采样前后滤膜的质量差及采样体积，计算PM10浓度本讲稿第八十三页，共一百零九页PMPM1010自动测定装置自动测定装置按其工作原理可分为多种形式。主要有压电天平式；光散射式；射线吸收式等。射线吸收式射线吸收式PMPM1010自动测定仪测定原理自动测定仪测定原理：将大气中PM10颗粒捕集在滤纸上，根据滤纸和叠加其上的粒子层对射线的吸收程度求PM10的浓度。本讲稿第八十四页，共一百零九页由射线源辐射的射线，一部分被粒子层吸收，其余部分透过。穿透的射线强度与捕集的集尘之间存在如下关系式：本讲稿第八十五页，共一百零九页式中Q为进气流量(m3/min)，t为取样时间（min）。

34、A为滤纸面积（cm2）；m为质量吸收系数（cm2/g）所以通过测定取样前后的射线透过强度，就可测出大气中PM10的值。本讲稿第八十六页，共一百零九页自动测定装置由大粒子切割器、样品捕集器、放射源、程序控制器、监测记录器等部件组成。射线源可根据测定范围和所要求灵敏度等因素加以选择。如14C、35S、95Sr等，其中14C因其半衰期长，质量吸收系数大而被优先采用。本讲稿第八十七页，共一百零九页 九、降尘的测定九、降尘的测定一般指粒径在1010um以上的颗粒物，靠重力作用能自然降落于地面。采用重量法（GB/T1526594）测定。本讲稿第八十八页，共一百零九页1 1、降尘采集：、降尘采集：我国规定集

35、尘器用150mm内径、300mm高的玻璃缸或塑料缸。采样点不要接近高大建筑物或显著污染源。为避免扬尘的影响，集尘器离地面的高度为5-15m。若在建筑物顶采样，相对高度应为1-1.5m本讲稿第八十九页，共一百零九页2 2、降尘量的测定、降尘量的测定本讲稿第九十页，共一百零九页十、大气中的总悬浮物十、大气中的总悬浮物(TSP)(TSP)一般是指粒径100um的颗粒物。测定TSP主要用重量法（GBT15432-1995),原理和操作过程同 PM10 的测定。只是选用的采样器的切割性能不同。本讲稿第九十一页，共一百零九页十一、颗粒物化学组分的测定十一、颗粒物化学组分的测定1、颗粒物中化学成分复杂，含量

36、低，所以要求测定方法灵敏度高。2、一般采用化学、物理化学方法测定，主要是预处理不同。3、主要测定项目：重金属、砷、硫酸盐、硝酸盐等。本讲稿第九十二页，共一百零九页34 室内空气监测室内空气污染物的来源室内空气污染物的来源来自室外空气的污染；来自室内本身的污染。以建筑材料、装修及生活用品等化工产品在室内的使用为主。也包括燃料及烟叶的不完全燃烧等因素。室内空气污染物的类型室内空气污染物的类型可分为可吸入颗粒物；生物活性粒子污染物；气态化学污染物三类。本讲稿第九十三页，共一百零九页生物活性粒子有细菌、病毒、花粉等，是大多数呼吸道传染病和过敏性疾病的元凶。气态化学污染物包括多种挥发性物质。挥发性有机物

37、常见的有甲苯、甲醛、苯、多种烃类，酯类、酮类等。无机气体通常有 CO、CO2、NOx、SO2、O3、放射性氡等。本讲稿第九十四页，共一百零九页放射性氡污染氡是从放射性元素镭衰变而来的一种无色、无味的放射性惰性气体。氡及其子体在衰变时释放出、等射线，可通过呼吸过程进入人体。由于氡与人体的脂肪有很高的亲和力，能在脂肪组织、神经系统、网状内皮系统和血液中广泛分布，对细胞造成损伤，诱发癌变。室内空气中氡的来源主要有：（1）地基土壤（2）地下水（3）建筑材料和装修材料本讲稿第九十五页，共一百零九页一、氡的检测一、氡的检测氡与空气作用时，能使空气电离，因而可用电离型探测器通过测量电离电流测定其浓度，测量时

38、可采用活性炭吸附法浓缩样品中的氡；也可用闪烁探测器通过测量由氡及其子体衰变时所放出的粒子测定其浓度。本讲稿第九十六页，共一百零九页环境放射性检测的基本原理：环境放射性检测的基本原理：是利用射线与物质的相互作用。这种作用包括：电离、发光、热效应、化学效应和能产生次级粒子的核反应等。最常用的检测器有三类：1、电离型检测器电离型检测器：是利用射线通过气体介质时使气体发生电离的原理制成的探测器。2、闪烁检测器闪烁检测器：具有一个闪烁体，当射线进入其中时产生闪光，用光电倍增管将闪光讯号放大，记录。其工作原理与以下三个过程相关联：本讲稿第九十七页，共一百零九页（1）射线使某些荧光体分子激发，当分子重返低能

39、级时，即发出光子。（2）光敏物质受光后发出光电子。（3）光电子经倍增放大后得到可测量的输出脉冲。3、半导体检测器半导体检测器检测元件是固态半导体，当其接受射线后，产生电子-空穴对，从而得到可测量的脉冲电流。本讲稿第九十八页，共一百零九页二、室内空气中苯（苯系物）的检测方法二、室内空气中苯（苯系物）的检测方法 室内空气中苯系物的来源：各种油漆、涂料、胶、防水材料等的广泛使用是造成室内苯系物污染的主要原因。危害：检测方法：毛细管气相色谱法毛细管气相色谱法基本原理基本原理：空气中的苯用活性炭管采集，然后用：空气中的苯用活性炭管采集，然后用CSCS2 2 提取出来，用带氢火焰离子化检测器的气相提取出来

40、，用带氢火焰离子化检测器的气相色谱仪分析。以保留时间定性，峰高定量。色谱仪分析。以保留时间定性，峰高定量。本讲稿第九十九页，共一百零九页二、室内空气中总挥发性有机物的分析二、室内空气中总挥发性有机物的分析 总挥发性有机物（TVOC)：指可以在空气中挥发的有机化合物总量。室内的TVOC主要是建筑材料、装饰材料中的油漆、涂料、黏合剂等；家用燃料、吸烟；化妆品、洗涤剂等。办公用品主要指油墨、复印机等。室外的工业废气、汽车尾气、光化学污染也是影响室内TVOC含量的重要因素。危害：暴露在高浓度TVOC污染的环境中，可导致人体中枢神经系统、肝、肾和血液中毒。本讲稿第一百页，共一百零九页20012001年我

41、国颁布的年我国颁布的 民用建筑室内环境污染控制规范民用建筑室内环境污染控制规范 （GB 50325GB 5032520012001）中，室内空气中）中，室内空气中TVOC TVOC 的含量已的含量已成为评价居住室内空气质量是否合格的一个重要指标。成为评价居住室内空气质量是否合格的一个重要指标。此标准中规定此标准中规定TVOC TVOC 允许最高含量为：允许最高含量为：类民用建筑工程类民用建筑工程 0.5mg/m 0.5mg/m3 3 ，类民用建筑工程类民用建筑工程 0.6mg/m 0.6mg/m3 3。分析空气中的TVOC主要用热解吸/毛细管气相色谱法。本讲稿第一百零一页，共一百零九页分析过程

42、：用内装吸附剂的吸收管采集一定体积的空气样品后，将吸附管加热、解吸挥发性有机化合物。待测样品随惰性载气进入毛细管气相色谱仪测定。该法检测空气中TVOC的浓度范围为 0.5100ug本讲稿第一百零二页，共一百零九页三、室内空气中菌落总数的测定三、室内空气中菌落总数的测定 室内空气生物污染来源具有多样性的特点。室内空气生物污染来源具有多样性的特点。主要来源于患有呼吸道疾病的病人、小动物、主要来源于患有呼吸道疾病的病人、小动物、空调器等。空调器等。室内空气生物污染主要包括细菌、真菌、病毒、室内空气生物污染主要包括细菌、真菌、病毒、花粉、生物体有机成分等。花粉、生物体有机成分等。目前普遍采用目前普遍采

43、用撞击法撞击法检测室内空气中菌落总数。检测室内空气中菌落总数。本讲稿第一百零三页，共一百零九页基本原理：基本原理：撞击法是采用撞击式空气微生物采样器采样。通过抽气、动力作用，使空气通过狭缝或小孔而产生高速气流，使悬浮在空气中的带菌粒子撞击到营养琼脂平板上。经37，48小时培养后，根据采样器的流量和采样时间，换算成每立方米空气中的菌落数。采样、选点要求参见（GB/T 188832002）。本讲稿第一百零四页，共一百零九页大气监测的新技术一一、便携式仪器、便携式仪器射线法和激光法测定颗粒物。1、传感器式快速烟尘测试仪：应用射线通过物质时进行电离吸收的正比关系，并结合电离室结构研制成具有无动力等速采

44、样功能的烟尘传感器探头，进行烟尘浓度的测定。本讲稿第一百零五页，共一百零九页2、激光可吸入尘分析仪、激光可吸入尘分析仪是根据米氏散射原理设计而成的。以氦、氖激光器作为光源，通过气泵采样装置，将悬浮在空气中的可吸入尘随气流泵入精密光学检测腔。由光电转换器件将不同粒径的粒子转换成与之对应的电信号，此信号经微机进行自动分类处理。本讲稿第一百零六页，共一百零九页测定气态污染物的便携式仪器包括电化学传感器、催化燃烧传感器、红外气体传感器、光离子化检测器等。例如，便携式火焰离子化检测器（FID）已广泛应用于碳氢化合物的测定。现场在线监测现场在线监测空气质量自动监测系统空气质量自动监测系统是自动采样技术、自

45、动分析技术、计算机技术和数据通讯技术组合而成的空气质量监测网络系统。本讲稿第一百零七页，共一百零九页污染源在线监测污染源在线监测例如烟气在线监测系统可分为五部分：烟气采样系统；烟气分析系统；烟气流量测量系统；数据接收处理系统及后备辅助设备系统。大气环境遥测技术大气环境遥测技术环境遥测是一种测量仪器与监测对象在空间上分开的，借助传感物理参数来判断环境质量的技术。通常，环境遥测是借助传感系统对电磁波的探测而实现其监测目的。本讲稿第一百零八页，共一百零九页遥测系统基本上由数据采集和数据分析两部分组成。数据采集：利用传感器记录从监测对象发射或反射的电磁波。数据分析：将传感器得到的数据进行分析，并将分析结果以文件或图表形式汇集。遥测技术在大气监测中主要用于NOx、SOx、O3等污染物的测定，以及确定烟羽扩散的范围和透明度等。本讲稿第一百零九页，共一百零九页