环境监测 第三章.ppt

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1、 第三章第三章 空气和废气监测空气和废气监测第一节第一节 空气污染基本知识空气污染基本知识第二节第二节 空气污染监测方案的制订空气污染监测方案的制订第三节第三节 空气样品的采集方法和采样仪器空气样品的采集方法和采样仪器第四节第四节 气态和蒸气态污染物质的测定气态和蒸气态污染物质的测定第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定 第六节第六节 降水监测降水监测第七节第七节 污染源监测污染源监测 第八节第八节 标准气体的配制标准气体的配制第一节第一节 空气污染基本知识空气污染基本知识一、大气、空气和空气污染一、大气、空气和空气污染对人类有影响的：对人类有影响的：距地面距地面10km地球地球半径半径大气大

2、气厚度厚度氮氮78.06%氧氧20.95%氩氩0.93%其他气体其他气体0.1%有害物质有害物质：烟烟尘、二氧化硫、氮氧尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化物、一氧化碳、碳氢化合物等化合物等 二、空气污染的危害二、空气污染的危害图片来源：国家地理杂志图片来源：国家地理杂志空气污染对人体的空气污染对人体的危害途径：呼吸道吸入；危害途径：呼吸道吸入；随食物和饮水摄入；体随食物和饮水摄入；体表接触侵入。表接触侵入。1.大气颗粒物大气颗粒物4.氮氧化物氮氧化物5.光化学氧化剂光化学氧化剂3.一氧化碳一氧化碳2.二氧化硫二氧化硫空气污染对人体健康的危害空气污染对人体健康的危害 臭氧对鼻子、咽喉、肺等

3、呼吸器官臭氧对鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用，运动时则吸入更严重。有刺激作用，运动时则吸入更严重。所有大气污染物中散布最广的一种，所有大气污染物中散布最广的一种，严重阻碍血液输氧，引起缺氧中毒。严重阻碍血液输氧，引起缺氧中毒。NO2对呼吸器官有刺激性，可引起对呼吸器官有刺激性，可引起肺水肿、慢性支气管炎等疾病，若与肺水肿、慢性支气管炎等疾病，若与SO2共存，则危害更重。共存，则危害更重。损害肝脏。且由于损害肝脏。且由于SO2通常与多种通常与多种污染物共存，吸入之后产生的复合作污染物共存，吸入之后产生的复合作用危害更大。用危害更大。颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道

4、中的位置；化学组成决定沉积位置上对中的位置；化学组成决定沉积位置上对组织的影响。组织的影响。（一）工业企业排放的废气（一）工业企业排放的废气三、空气污染源三、空气污染源表表3.1 各类工业企业向空气排放的主要污染物各类工业企业向空气排放的主要污染物部门部门企业类别企业类别排排 出出 主主 要要 污污 染染 物物电力电力火力发电厂火力发电厂烟尘、烟尘、SO2、NOx、CO、苯并芘等苯并芘等冶金冶金钢铁厂钢铁厂有色金属冶炼厂有色金属冶炼厂焦化厂焦化厂烟尘、烟尘、SO2、CO、氧化铁尘、氧化锰尘、锰尘等氧化铁尘、氧化锰尘、锰尘等烟尘烟尘(Cu、Cd、Pb、Zn等重金属等重金属)、SO2等等烟尘、烟尘

5、、SO2、CO、H2S、酚、苯、萘、烃类等酚、苯、萘、烃类等化工化工石油化工厂石油化工厂氮肥厂氮肥厂磷肥厂磷肥厂氯碱厂氯碱厂化学纤维厂化学纤维厂硫酸厂硫酸厂合成橡胶厂合成橡胶厂农药厂农药厂冰晶石厂冰晶石厂SO2、H2S、NOx、氰化物、氯化物、烃类等氰化物、氯化物、烃类等烟尘、烟尘、NOx、CO、NH3、硫酸气溶胶等硫酸气溶胶等烟尘、氟化氢、硫酸气溶胶等烟尘、氟化氢、硫酸气溶胶等氯气、氯化氢、汞蒸气等氯气、氯化氢、汞蒸气等烟尘、烟尘、H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等甲醇、丙酮等SO2、NOx、砷化物等砷化物等烯烃类、丙烯腈、二氯乙烷、二氯乙醚、乙硫醇、氯化甲烷等烯烃类、丙烯腈、二氯乙烷、二

6、氯乙醚、乙硫醇、氯化甲烷等砷化物、汞蒸气、氯气、农药等砷化物、汞蒸气、氯气、农药等氟化氢等氟化氢等机械机械机械加工厂机械加工厂仪表厂仪表厂烟尘等烟尘等汞蒸气、氰化物等汞蒸气、氰化物等轻工轻工灯泡厂灯泡厂造纸厂造纸厂烟尘、汞蒸气等烟尘、汞蒸气等烟尘、硫醇、烟尘、硫醇、H2S等等建材建材水泥厂水泥厂水泥尘、烟尘等水泥尘、烟尘等（二）交通运输工具排放的废气（二）交通运输工具排放的废气（三）室内空气污染源（三）室内空气污染源四、空气中的污染物及其存在状态四、空气中的污染物及其存在状态（一）分子状态污染物（二）粒子状态污染物粒径大于l0m的颗粒物能较快地沉降到地面上，称为降尘。粒径小于10m的颗粒物(P

7、M10)可长期飘浮在空气中，称为可吸入颗粒物或飘尘（IP）。五、空气中污染物的时空分布特点五、空气中污染物的时空分布特点与其他环境要素中的污染物质相比较，空气中的污染物质具有随时间、空间变化大的特点。空气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切相关。六、空气中污染物浓度表示方法六、空气中污染物浓度表示方法（一）单位体积质量浓度单位体积质量浓度是指单位体积空气中所含污染物的质量数，常用mg/m3或g/m3表示。（二）体积比浓度体积比浓度是指100万体积空气中含污染气体或蒸气的体积数，常用mL/m3和L/m3表示。两种浓度表示方法之间的换算：第二节第二节 空

8、气污染监测方案的制订空气污染监测方案的制订一、监测目的一、监测目的l通过对环境空气中主要污染物质进行定期或连续地监测，判断空气质量是否符合环境空气质量标准或环境规划目标的要求，为空气质量状况评价提供依据。l为研究空气质量的变化规律和发展趋势、开展空气污染的预测预报以及研究污染物迁移转化情况提供基础资料。l为政府环保部门执行环境保护法规、开展空气质量管理及修订空气质量标准提供依据和基础资料。二、调研及资料收集二、调研及资料收集（一）污染源分布及排放情况（一）污染源分布及排放情况（二）气象资料（二）气象资料（三）地形资料（三）地形资料（四）土地利用和功能分区情况（四）土地利用和功能分区情况（五）人

9、口分布及人群健康情况（五）人口分布及人群健康情况三、监测项目三、监测项目必测项目选测项目SO2、NO2、PM10、CO、O3TSP、Pb、F、苯并芘、有毒有害有机物表表3.2 空气污染常规监测项目空气污染常规监测项目四、监测站四、监测站(点点)的布设的布设（一）布设采样站（一）布设采样站(点点)的原则和要求的原则和要求（二）采样站（二）采样站(点点)数目的确定数目的确定表表3.4 我国空气环境污染例行监测采样点设置数目我国空气环境污染例行监测采样点设置数目市区人口市区人口/万人万人SO2、NOx、TSP灰尘自然沉降量灰尘自然沉降量硫酸盐化速率硫酸盐化速率400720 3030 40（三）采样站

10、（三）采样站(点点)布设方法布设方法 1.功能区布点法功能区布点法 2.网格布点法网格布点法 3.同心圆布点法同心圆布点法 4.扇形布点法扇形布点法表表3.5 WHO推荐的城市空气自动监测站推荐的城市空气自动监测站(点点)数目数目市区人口市区人口/万人万人可吸入颗粒物可吸入颗粒物SO2NOx氧化剂氧化剂CO风向、风速风向、风速100221111100 400552222400 80088434280010105453图图3.1 3.1 网格布点法网格布点法图图3.2 同心圆布点法同心圆布点法图图3.3 扇形布点法扇形布点法表表3.6 50m高烟囱排放污染物最大地面浓度出现位置与气象条件的关系高

11、烟囱排放污染物最大地面浓度出现位置与气象条件的关系大气稳定度最大浓度出现位置(相当于烟囱高度的倍数)不稳定510中性20左右稳定40以上五、采样频率和采样时间五、采样频率和采样时间l采样频率系指在一个时段内的采样次数。l采样时间指每次采样从开始到结束所经历的时间。l二者要根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏度等因素确定。国家环保局颁布的城镇空气质量采样频率和时间国家环保局颁布的城镇空气质量采样频率和时间监测项目采样时间和频率二氧化硫隔日采样，每天连续采样240.5h，每月1416d，每年12个月二氧化氮(或氮氧化物)同二氧化硫总悬浮颗粒物隔双日采样，每天连续采样240.5h，每月56d，

12、每年12个月灰尘自然沉降量每月采样302d，每年12个月硫酸盐化速率每月采样302d，每年12个月表表3.7 污染物监测数据统计有效性的规定污染物监测数据统计有效性的规定污染物污染物取值时间取值时间数据有效性规定数据有效性规定SO2、NOx、NO2年平均年平均每年至少有分布均匀的每年至少有分布均匀的144个日均值，个日均值，每月至少有分布均匀的每月至少有分布均匀的12个日均值个日均值TSP、PM10、Pb年平均年平均每年至少有分布均匀的每年至少有分布均匀的60个日均值，每个日均值，每月至少有分布均匀的月至少有分布均匀的5个日均值个日均值SO2、NOx、NO2、CO日平均日平均每日至少有每日至少

13、有18 h的采样时间的采样时间TSP、PM10、B(a)P、Pb日平均日平均每日至少有每日至少有12 h的采样时间的采样时间SO2、NOx、NO2、CO、O31小时平均小时平均每小时至少有每小时至少有45 min的采样时间的采样时间Pb季平均季平均每季至少有分布均匀的每季至少有分布均匀的15个日均值，每个日均值，每月至少有分布均匀的月至少有分布均匀的5个日均值个日均值F月平均月平均每月至少采样每月至少采样15 d以上以上植物生长季平均植物生长季平均每一个生长季至少有每一个生长季至少有70%个月平均值个月平均值日平均日平均每日至少有每日至少有12 h的采样时间的采样时间1小时平均小时平均每小时至

14、少有每小时至少有45 min的采样时间的采样时间六、采样方法、监测方法和质量保证六、采样方法、监测方法和质量保证根据污染物的存在状态、浓度、理化性质及监根据污染物的存在状态、浓度、理化性质及监测方法选择采样方法和仪器。测方法选择采样方法和仪器。尽可能选择国家标准方法尽可能选择国家标准方法空气和废气监空气和废气监测分析方法测分析方法（第四版）（第四版）第三节第三节 空气样品的采集方法和空气样品的采集方法和采样仪器采样仪器一、直接采样法一、直接采样法（一）注射器采样（一）注射器采样（二）塑料袋采样（二）塑料袋采样（三）采气管采样（三）采气管采样（四）真空瓶采样（四）真空瓶采样图图3.5 真空采气瓶

15、示意图真空采气瓶示意图图图3.6 真空采气瓶抽真空装置示意图真空采气瓶抽真空装置示意图图图3.4 采气管示意图采气管示意图二、富集二、富集(浓缩浓缩)采样法采样法（一）溶液吸收法（一）溶液吸收法图图3.7 气体吸收管（瓶）示意图气体吸收管（瓶）示意图（二）填充柱阻留法（二）填充柱阻留法 吸附型填充柱，分配型填充柱，反应型填充柱。吸附型填充柱，分配型填充柱，反应型填充柱。吸附型填充柱，分配型填充柱，反应型填充柱。吸附型填充柱，分配型填充柱，反应型填充柱。颗粒状填充剂颗粒状填充剂颗粒状填充剂颗粒状填充剂抽气泵抽气泵抽气泵抽气泵 组分组分组分组分 空气空气空气空气填充柱阻留法示意图填充柱阻留法示意图

16、填充柱阻留法示意图填充柱阻留法示意图（三）滤料阻留法（三）滤料阻留法图图图图3.8 3.8 颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图 图图图图3.9 3.9 低温冷凝采样装置示意图低温冷凝采样装置示意图低温冷凝采样装置示意图低温冷凝采样装置示意图（四）低温冷凝法（四）低温冷凝法（四）低温冷凝法（四）低温冷凝法（五）静电沉降法（五）静电沉降法（五）静电沉降法（五）静电沉降法（六）扩散（六）扩散（六）扩散（六）扩散(或渗透或渗透或渗透或渗透)法法法法（七）自然积集法（七）自然积集法（七）自然积集法（七）自然积集

17、法（八）综合采样法（八）综合采样法（八）综合采样法（八）综合采样法图图图图3.10 3.10 标准集尘器示意图标准集尘器示意图标准集尘器示意图标准集尘器示意图图图图图3.11 3.11 干法采样集尘器示意图干法采样集尘器示意图干法采样集尘器示意图干法采样集尘器示意图1.1.降尘试样采集降尘试样采集降尘试样采集降尘试样采集2.2.硫酸盐化速率试样的采集硫酸盐化速率试样的采集硫酸盐化速率试样的采集硫酸盐化速率试样的采集三、采样仪器三、采样仪器（一）组成部分（一）组成部分（一）组成部分（一）组成部分 收集器，流量计，采样动力。收集器，流量计，采样动力。收集器，流量计，采样动力。收集器，流量计，采样动

18、力。图图图图3.123.12、3.133.13、3.14 3.14 几种常用的流量计示意图几种常用的流量计示意图几种常用的流量计示意图几种常用的流量计示意图皂膜流量计皂膜流量计皂膜流量计皂膜流量计孔口流量计孔口流量计1.隔板；2.液柱；3.支架转子流量计转子流量计1.锥形玻璃管；2.转子图图图图3.153.15携带式采样器工作原理示意图携带式采样器工作原理示意图携带式采样器工作原理示意图携带式采样器工作原理示意图（二）专用采样器（二）专用采样器 1.空气采样器空气采样器收集器收集器收集器收集器流量计流量计流量计流量计采样泵采样泵采样泵采样泵定时器定时器定时器定时器大气采样器实物照片大气采样器实

19、物照片大气采样器实物照片大气采样器实物照片2.颗粒物采样器颗粒物采样器（1）总悬浮颗粒物采样器）总悬浮颗粒物采样器图图图图3.17 3.17 大流量采样器结构示意图大流量采样器结构示意图大流量采样器结构示意图大流量采样器结构示意图KC-1000KC-1000型大流量型大流量型大流量型大流量TSPTSP采样器采样器采样器采样器（2）可吸入颗粒物采样器）可吸入颗粒物采样器 TSP TSP采样器实物照片采样器实物照片采样器实物照片采样器实物照片图图图图3.19 3.19 旋风分尘器原理示意图旋风分尘器原理示意图旋风分尘器原理示意图旋风分尘器原理示意图图图图图3.203.20向心式分尘器原理示意图向心

20、式分尘器原理示意图向心式分尘器原理示意图向心式分尘器原理示意图图图图图3.21 3.21 三级向心式分尘器原三级向心式分尘器原三级向心式分尘器原三级向心式分尘器原理示意图理示意图理示意图理示意图（3 3）个体剂量器）个体剂量器）个体剂量器）个体剂量器图图图图3.22 3.22 撞击式分尘器示意图撞击式分尘器示意图撞击式分尘器示意图撞击式分尘器示意图四、采样效率四、采样效率 （一）采集气态和蒸气态污染物质效率的评价方法（一）采集气态和蒸气态污染物质效率的评价方法 绝对比较法绝对比较法 相对比较法相对比较法 （二）采集颗粒物效率的评价方法（二）采集颗粒物效率的评价方法（二）采集颗粒物效率的评价方法

21、（二）采集颗粒物效率的评价方法五、采样记录五、采样记录l被测污染物的名称及编号；被测污染物的名称及编号；l采样地点和采样时间；采样地点和采样时间；l采样流量和采样体积；采样流量和采样体积；l采样时的温度、大气压力和天气情况，采采样时的温度、大气压力和天气情况，采样仪器和所用吸收液；样仪器和所用吸收液；l采样者、审核者姓名。采样者、审核者姓名。第四节第四节 气态和蒸气态污染气态和蒸气态污染物质的测定物质的测定一、二氧化硫的测定一、二氧化硫的测定lSO2是一种无色、易溶于水、有刺激性气味的是一种无色、易溶于水、有刺激性气味的气体，能通过呼吸进入气管，对局部组织产生气体，能通过呼吸进入气管，对局部组

22、织产生刺激和腐蚀作用，是诱发支气管炎等疾病的原刺激和腐蚀作用，是诱发支气管炎等疾病的原因之一，特别是当它与烟尘等气溶胶共存时，因之一，特别是当它与烟尘等气溶胶共存时，可加重对呼吸道黏膜的损害。可加重对呼吸道黏膜的损害。l来源于煤和石油等燃料的燃烧、含硫矿石的冶来源于煤和石油等燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。l测定方法：分光光度法、恒电流库仑滴定法。测定方法：分光光度法、恒电流库仑滴定法。二氧化硫采样及样品保存二氧化硫采样及样品保存 1.短短时时间间采采样样：根根据据空空气气中中二二氧氧化化硫硫浓浓度度的的高高低低，采采用用内内装装10

23、mL吸吸收收液液的的U形形多多孔孔玻玻板板吸吸收收管管，以以O.5Lmin的的流流量量采采样样。采采样样时时吸吸收收液液温温度度的的最最佳佳范范围围在在2329。2.24h连连续续采采样样：用用内内装装50mL吸吸收收液液的的多多孔孔玻玻板板吸吸收收瓶瓶，以以0.20.3Lmin的的流流量量连连续续采采样样24h。吸吸收收液液温度须保持在温度须保持在2329范围。范围。3.放放置置在在室室(亭亭)内内的的24h连连续续采采样样器器，进进气气口口应应连连接接符符合合要要求求的的空空气气质质量量集集中中采采样样管管路路系系统统，以以减减少少二二氧化硫气样进入吸收器前的损失。氧化硫气样进入吸收器前的

24、损失。4.样品运输和储存过程中，应避光保存。样品运输和储存过程中，应避光保存。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盐酸副玫瑰苯胺分光光度法度法 空气中的空气中的SOSO2 2被四氯汞钾溶液吸收后，被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，该络合生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，该络合物与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫物与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色络合物，其颜色深浅与色络合物，其颜色深浅与SOSO2 2含量成正比，含量成正比，可用分光光度法比色定量。可用分光光度法比色定量。2 2、甲醛缓冲液吸收、甲醛缓冲液吸收-盐酸副玫瑰苯胺盐酸副玫瑰苯胺 分光光度法分光

25、光度法 气样中的气样中的SOSO2 2被甲醛缓冲液吸收后，生成稳被甲醛缓冲液吸收后，生成稳定的羟基甲基磺酸加成化合物，加入氢氧化钠定的羟基甲基磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出溶液使加成化合物分解，释放出SOSO2 2与盐酸副玫与盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色络合物，其最大吸收瑰苯胺反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为波长为577nm577nm，用分光光度法定量。用分光光度法定量。3 3、钍试剂分光光度法、钍试剂分光光度法 空气中空气中SOSO2 2用用过氧化氢过氧化氢溶液吸收并氧化成硫溶液吸收并氧化成硫酸。硫酸根离子与定量加入的过量高氯酸钡反酸。硫酸根离子与定量加入

26、的过量高氯酸钡反应，生成硫酸钡沉淀，剩余钡离子与钍试剂作应，生成硫酸钡沉淀，剩余钡离子与钍试剂作用生成紫红色的钍试剂用生成紫红色的钍试剂-钡络合物，据其颜色深钡络合物，据其颜色深浅，间接进行定量测定。浅，间接进行定量测定。4 4、定电位电解法、定电位电解法 当气样中当气样中SOSO2 2的通过透气隔膜进入电解池后，的通过透气隔膜进入电解池后，在工作电极上迅速发生氧化反应，所产生的极在工作电极上迅速发生氧化反应，所产生的极限扩散电流与限扩散电流与SOSO2 2浓度成正比。浓度成正比。二、氮氧化物的测定二、氮氧化物的测定l空气中的氮氧化物以一氧化氮、二氧化氮、三空气中的氮氧化物以一氧化氮、二氧化氮

27、、三氧化二氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多种形氧化二氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多种形态存在，其中二氧化氮和一氧化氮是主要存在态存在，其中二氧化氮和一氧化氮是主要存在形态，为通常所指的氮氧化物形态，为通常所指的氮氧化物(NOx)。lNO为无色、无臭、微溶于水的气体，在空气为无色、无臭、微溶于水的气体，在空气中易被氧化成中易被氧化成NO2。NO2为棕红色具有强刺激为棕红色具有强刺激性臭味的气体，毒性比性臭味的气体，毒性比NO高高4倍，是引起支气倍，是引起支气管炎、肺损害等疾病的有害物质。管炎、肺损害等疾病的有害物质。l测定方法：盐酸萘乙二胺分光光度法、原电池测定方法：盐酸萘乙二胺分光光度法、原电池

28、库仑法。库仑法。1 1、盐酸萘乙二胺分光光度法、盐酸萘乙二胺分光光度法 用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成与吸收液采样，空气中配成与吸收液采样，空气中NONO2 2的被吸收转变成的被吸收转变成亚硝酸和硝酸。在冰乙酸存在条件下，亚硝酸亚硝酸和硝酸。在冰乙酸存在条件下，亚硝酸与对胺基苯磺酸发生重氢化反应，然后再与盐与对胺基苯磺酸发生重氢化反应，然后再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，其酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，其颜色深浅与气样中颜色深浅与气样中NONO2 2的浓度成正比，用分光光的浓度成正比，用分光光度法比色定量。度法比色定量。（1 1

29、）酸性高锰酸钾溶液氧化法）酸性高锰酸钾溶液氧化法 空气中空气中NONO2 2被串联的第一支吸收瓶中吸收液被串联的第一支吸收瓶中吸收液吸收生成偶氮染料，空气中吸收生成偶氮染料，空气中NONO的不与吸收液反的不与吸收液反应，通过氧化管被氧化为应，通过氧化管被氧化为NONO2 2后，被串联的第二后，被串联的第二支吸收瓶中的吸收液吸收生成粉红色的偶氮染支吸收瓶中的吸收液吸收生成粉红色的偶氮染料，分别于波长料，分别于波长540-545nm540-545nm之间处测量其吸光度，之间处测量其吸光度，用分光光度法比色定量。用分光光度法比色定量。（2 2）三氧化铬）三氧化铬-石英砂氧化法石英砂氧化法 空气中氮氧

30、化物经过三氧化铬空气中氮氧化物经过三氧化铬-石英砂氧化石英砂氧化管后，以二氧化氮的形式与吸收液中的对氨基管后，以二氧化氮的形式与吸收液中的对氨基磺酸进行重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，磺酸进行重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成粉红色的偶氮染料，分别于波长生成粉红色的偶氮染料，分别于波长540-545nm540-545nm之间处测量其吸光度，用分光光度法比色定量。之间处测量其吸光度，用分光光度法比色定量。图图图图3.22 3.22 空气中空气中空气中空气中NONO2 2、NONO、和、和、和、和NONOx x采样流程示意图采样流程示意图采样流程示意图采样流程示意图图图图图3.23 3.23

31、 原电池库仑法测定原电池库仑法测定原电池库仑法测定原电池库仑法测定NONOx x原理示意图原理示意图原理示意图原理示意图2 2、原电池库仑法、原电池库仑法 气样中的气样中的NONO2 2进入库仑池与电解液中的进入库仑池与电解液中的I I-反反应，将其氧化为应，将其氧化为I I2 2，而生成的而生成的I I2 2又立即在铂网阴又立即在铂网阴极上还原为极上还原为I I-，便产生微小电流。如果电流效便产生微小电流。如果电流效率达率达100%100%，则在一定条件下，微电流大小与气，则在一定条件下，微电流大小与气样中样中NONO2 2浓度成正比，故可根据法拉第电解定律浓度成正比，故可根据法拉第电解定律

32、将产生的电流换算成将产生的电流换算成NONO2 2的浓度。的浓度。图图图图3.24 3.24 原电池库仑法原电池库仑法原电池库仑法原电池库仑法NONOx x监测仪气路示意图监测仪气路示意图监测仪气路示意图监测仪气路示意图三、一氧化碳的测定三、一氧化碳的测定l一氧化碳一氧化碳(CO)是空气中主要污染物之一，它主要是空气中主要污染物之一，它主要来自石油、煤炭燃烧不充分的产物和汽车排气。来自石油、煤炭燃烧不充分的产物和汽车排气。lCO是一种无色、无味的有毒气体，燃烧时呈淡蓝是一种无色、无味的有毒气体，燃烧时呈淡蓝色火焰。它容易与人体血液中的血红蛋白结合，色火焰。它容易与人体血液中的血红蛋白结合，形成

33、碳氧血红蛋白，使血液输送氧的能力降低，形成碳氧血红蛋白，使血液输送氧的能力降低，造成缺氧症。造成缺氧症。l测定方法：气相色谱法测定方法：气相色谱法(GC)、汞置换法。汞置换法。一氧化碳的测定一氧化碳的测定1 1、气相色谱法、气相色谱法 空气中的空气中的COCO、COCO2 2和甲烷经和甲烷经TDX-01TDX-01碳分子筛碳分子筛柱分离后，于氢气流中在镍催化剂作用下，柱分离后，于氢气流中在镍催化剂作用下，COCO、COCO2 2皆能转化为皆能转化为CHCH4 4，然后用氢火焰离子化检测然后用氢火焰离子化检测器分别测定上述三种物质，由其峰高确定其浓器分别测定上述三种物质，由其峰高确定其浓度。度。

34、（一）气相色谱法（一）气相色谱法（GC）图图图图3.25 3.25 色谱法测定色谱法测定色谱法测定色谱法测定COCO流程示意图流程示意图流程示意图流程示意图一氧化碳的测定一氧化碳的测定2 2、汞置换法、汞置换法 气样中的气样中的COCO与活性氧化汞在与活性氧化汞在180 180 200 200 发生反应发生反应,置换出汞蒸气置换出汞蒸气,带入冷原子吸收测汞带入冷原子吸收测汞仪测定汞的含量仪测定汞的含量,再换算成再换算成COCO的浓度的浓度.尘埃、水蒸气、二氧化硫、丙酮、甲醛、乙烯、尘埃、水蒸气、二氧化硫、丙酮、甲醛、乙烯、乙炔等干扰物质通过灰尘过滤器、活性炭管、乙炔等干扰物质通过灰尘过滤器、活

35、性炭管、分子筛管及硫酸亚汞硅胶管等净化装置除去。分子筛管及硫酸亚汞硅胶管等净化装置除去。（二）汞置换法（二）汞置换法图图图图3.26 3.26 汞置换法汞置换法汞置换法汞置换法COCO测定仪工作流程示意图测定仪工作流程示意图测定仪工作流程示意图测定仪工作流程示意图四、光化学氧化剂的测定四、光化学氧化剂的测定l总总氧氧化化剂剂是是空空气气中中除除氧氧以以外外的的那那些些显显示示有有氧氧化化性性质质的的物物质质，一一般般指指能能氧氧化化碘碘化化钾钾析析出出碘碘的的物物质质，主主要要有有臭臭氧氧、过过氧氧乙乙酰酰硝硝酸酸酯酯、氮氮氧氧化化物物等等。光光化化学学氧氧化化剂剂是是指指除除氮氮氧氧化化物物

36、以以外外的的能能氧氧化碘化钾的物质，二者的关系为：化碘化钾的物质，二者的关系为：光化学氧化剂总氧化剂光化学氧化剂总氧化剂0.269氮氧化物氮氧化物l测定空气中光化学氧化剂常用硼酸碘化钾分光测定空气中光化学氧化剂常用硼酸碘化钾分光光度法。光度法。光化学氧化剂的测定光化学氧化剂的测定硼酸硼酸-碘化钾分光光度法碘化钾分光光度法 用硼酸用硼酸-碘化钾吸收溶液吸收溶液吸收空气碘化钾吸收溶液吸收溶液吸收空气中的臭氧及其它氧化剂中的臭氧及其它氧化剂,碘离子被氧化析出碘分碘离子被氧化析出碘分子的量与臭氧等氧化剂有定量关系子的量与臭氧等氧化剂有定量关系,于于352nm352nm处处测定游离碘的吸光度测定游离碘的

37、吸光度,与标准色列吸光度比较与标准色列吸光度比较,可得总氧化剂浓度可得总氧化剂浓度,扣除扣除NOxNOx参加反应的部分后参加反应的部分后,即为光化学氧化剂的浓度即为光化学氧化剂的浓度.五、臭氧的测定五、臭氧的测定l臭氧是最强的氧化剂之一，它是空气中的氧在太臭氧是最强的氧化剂之一，它是空气中的氧在太阳紫外线的照射下或受雷击形成的。臭氧具有强阳紫外线的照射下或受雷击形成的。臭氧具有强烈的刺激性，在紫外线的作用下，参与烃类和烈的刺激性，在紫外线的作用下，参与烃类和NOx的光化学反应。的光化学反应。l同时，臭氧又是高空大气的正常组分，能强烈吸同时，臭氧又是高空大气的正常组分，能强烈吸收紫外线，保护人和

38、生物免受太阳紫外线的辐射。收紫外线，保护人和生物免受太阳紫外线的辐射。但是，如但是，如O3超过一定浓度，对人体和某些植物生超过一定浓度，对人体和某些植物生长会产生一定危害。长会产生一定危害。l测定方法：硼酸碘化钾分光光度法、靛蓝二磺酸测定方法：硼酸碘化钾分光光度法、靛蓝二磺酸钠分光光度法。钠分光光度法。六、氟化物的测定六、氟化物的测定l空气中的气态氟化物主要是氟化氢，也可能有少空气中的气态氟化物主要是氟化氢，也可能有少量氟化硅量氟化硅(SiF4)和氟化碳和氟化碳(CF4)。含氟粉尘主要是含氟粉尘主要是冰晶石冰晶石(Na3A1F6)、萤石萤石(CaF2)、氟化铝氟化铝(A1F3)、氟化钠氟化钠(

39、NaF)及磷灰石及磷灰石3Ca3(PO4)2CaF2等。等。l氟化物属高毒类物质，由呼吸道进入人体，会引氟化物属高毒类物质，由呼吸道进入人体，会引起黏膜刺激、中毒等症状，并能影响各组织和器起黏膜刺激、中毒等症状，并能影响各组织和器官的正常生理功能。对于植物的生长也会产生危官的正常生理功能。对于植物的生长也会产生危害。害。l测定方法：滤膜采样测定方法：滤膜采样-离子选择电极法、石灰滤纸离子选择电极法、石灰滤纸采样采样-氟离子选择电极法。氟离子选择电极法。氟化物的测定氟化物的测定滤膜采样滤膜采样-离子选择电极法离子选择电极法 用在滤膜夹中装有磷酸氢二钾溶液浸渍的玻用在滤膜夹中装有磷酸氢二钾溶液浸渍

40、的玻璃纤维滤膜或碳酸氢钠璃纤维滤膜或碳酸氢钠-甘油溶液浸渍的玻璃纤甘油溶液浸渍的玻璃纤维滤膜的采样器采样维滤膜的采样器采样,则空气中的氟化物被吸收则空气中的氟化物被吸收固定固定,尘态氟化物同时被阻留在滤膜上尘态氟化物同时被阻留在滤膜上.采样后采样后的滤膜用水或酸浸取后的滤膜用水或酸浸取后,用氟离子选择电极法测用氟离子选择电极法测定定.氟化物的测定氟化物的测定石灰滤纸采样石灰滤纸采样-离子选择电极法离子选择电极法 用浸渍氢氧化钙溶液的滤纸采样用浸渍氢氧化钙溶液的滤纸采样,则空气中则空气中氟化物与氢氧化钙反应被固定氟化物与氢氧化钙反应被固定,用总离子强度调用总离子强度调节剂浸取后节剂浸取后,用氟离

41、子选择电极法测定用氟离子选择电极法测定.七、硫酸盐化速率的测定七、硫酸盐化速率的测定l污染源排放到空气中的污染源排放到空气中的SO2、H2S、H2SO4蒸气等含硫污染物，经过一系列氧化演变蒸气等含硫污染物，经过一系列氧化演变和反应，最终形成危害更大的硫酸雾和硫和反应，最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾，这种演变过程的速度称为硫酸盐酸盐雾，这种演变过程的速度称为硫酸盐化速率。化速率。l测定方法：二氧化铅测定方法：二氧化铅-重量法、碱片重量法、碱片-重量重量法、碱片法、碱片-离子色谱法。离子色谱法。硫酸盐化速率的测定硫酸盐化速率的测定rate determination of rate deter

42、mination of vitriolizationvitriolization (一一)二氧化铅二氧化铅-重量法重量法lead dioxide method lead dioxide method 原理:结果以每日在lOOcm2二氧化铅面积上所含SO3的 毫 克 数 表 示。最 低 检 出 浓 度 为0.05mgSO3/(100cm2PbO2d)。测定方法测定方法 (1)Pb02采样管制备。在素瓷管上涂一层黄蓍胶bassora gum乙醇溶液，将适当大小的湿纱布平整地绕贴在素瓷管上，再均匀地刷上一层黄蓍胶乙醇溶液，除去气泡，自然晾至近干后，将PbO2与黄蓍胶乙醇溶液研磨制成的糊状物均匀地涂在

43、纱布上，涂布面积约100cm2，晾干，移入干燥器存放。(2)采样：将PbO2采样管固定在百叶箱中，在采样点上放置302d。注意不要靠近烟囱等污染源；收样时，将 PbO2采 样 管 放 入 密 闭 容 器 中。测定测定 准准确确测测量量P Pb bO O2 2涂涂层层的的面面积积，将将采采样样管管放放入入烧烧杯杯中中，用用碳碳酸酸钠钠溶溶液液淋淋湿湿涂涂层层，用用镊镊子子取取下下纱纱布布，并并用用碳碳酸酸钠钠溶溶液液冲冲净净瓷瓷管管，取取出出。搅搅拌拌洗洗涤涤液液、盖盖好好、放放置置2 23h3h或或过过夜夜。将将烧烧杯杯在在沸沸水水浴浴上上加加热热至至近近沸沸，保保持持30min30min，稍

44、稍冷冷，用用倾倾斜斜法法过过滤滤并并洗洗涤涤，获获得得样样品品滤滤液液。在在滤滤液液中中加加甲甲基基橙橙指指示示剂剂，滴滴加加盐盐酸酸至至呈呈红红色色并并稍稍过过量量。在在沸沸水水浴浴上上加加热热，驱驱尽尽COCO2 2，滴滴加加BaClBaCl2 2溶溶液液至至沉沉淀淀完完全全，再再加加热热30min30min，冷冷却却、放放置置2h2h后后，用用恒恒重重的的G4G4玻玻璃璃砂砂芯芯坩坩埚埚抽抽气气过过滤滤，洗洗涤涤至至滤滤液液中中无无氯氯离离子子为为止止。将将坩坩埚埚于于105105110110烘烘箱箱中中烘烘至至恒恒重重。同同时时，将将两两支支保保存存在在干干燥燥器器内内的的空空白白采采

45、样样管管按按同同法操作，测其空白值，按下式计算测定结果：法操作，测其空白值，按下式计算测定结果：式式中中：WsWs样样品品管管测测得得BaSOBaSO4 4的的重重量量(mg)(mg)；WoWo-空空白白管管测测得得BaSOBaSO4 4的的重重量量(mg)(mg)；S S采采样样管管上上P Pb bO O2 2涂涂层层面面积积(cm2)(cm2)；n n采样天数，准确至采样天数，准确至0.1d0.1d；表示表示 SOSO3 3与与BaSOBaSO4 4分子量之比值分子量之比值(0.343)(0.343)。(二二)碱片碱片-重量法重量法 将用碳酸钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜暴露于空气中,碳酸钾与空

46、气中的SO2等反应生成硫酸盐,加入BaCL2溶液转化为BaSO4沉淀,用重量法测定.(三)碱片-离子色谱法用碱片法采样,采样碱片经碳酸钠-碳酸氢钠稀溶液浸取后,获得样品溶液,注入离子色谱仪测定.八、汞的测定八、汞的测定l汞属极度危害毒物，具有易蒸发特性，被汞属极度危害毒物，具有易蒸发特性，被人体吸入后可引起中毒，危害神经系统。人体吸入后可引起中毒，危害神经系统。空气中的汞来源于汞矿开采和冶炼、某些空气中的汞来源于汞矿开采和冶炼、某些仪表制造、有机合成、染料等工业生产过仪表制造、有机合成、染料等工业生产过程排放和逸散的废气和粉尘。程排放和逸散的废气和粉尘。l测定方法：金膜富集测定方法：金膜富集-

47、冷原子吸收法、巯基冷原子吸收法、巯基棉富集棉富集-冷原子荧光法。冷原子荧光法。图图图图3.27 3.27 金膜富集金膜富集金膜富集金膜富集-冷原子吸收法测汞流程示意图冷原子吸收法测汞流程示意图冷原子吸收法测汞流程示意图冷原子吸收法测汞流程示意图（一）金膜富集（一）金膜富集（一）金膜富集（一）金膜富集-冷原子吸收法冷原子吸收法冷原子吸收法冷原子吸收法（二）巯基棉富集（二）巯基棉富集（二）巯基棉富集（二）巯基棉富集-冷原子荧光法冷原子荧光法冷原子荧光法冷原子荧光法九、总烃及非甲烷烃的测定九、总烃及非甲烷烃的测定l污染环境空气的烃类一般指具有挥发性的碳氢污染环境空气的烃类一般指具有挥发性的碳氢化合物

48、化合物(C1C8)，常用两种方法表示：一种是常用两种方法表示：一种是包括甲烷在内的碳氢化合物，称为总烃包括甲烷在内的碳氢化合物，称为总烃(THC)，另一种是除甲烷以外的碳氢化合物，称为非甲另一种是除甲烷以外的碳氢化合物，称为非甲烷烃烷烃(NMHC)。l空气中的碳氢化合物主要来自石油炼制、焦化、空气中的碳氢化合物主要来自石油炼制、焦化、化工等生产过程中逸散和排放的废气及汽车尾化工等生产过程中逸散和排放的废气及汽车尾气，局部地区也来自天然气、油田气的逸散。气，局部地区也来自天然气、油田气的逸散。l测定方法：气相色谱法、光电离检测法。测定方法：气相色谱法、光电离检测法。图图图图3.28 3.28 色

49、谱法测定总烃流程示意图色谱法测定总烃流程示意图色谱法测定总烃流程示意图色谱法测定总烃流程示意图（一）气相色谱法（一）气相色谱法（一）气相色谱法（一）气相色谱法图图图图3.29 3.29 除烃净化装置示意图除烃净化装置示意图除烃净化装置示意图除烃净化装置示意图图图图图3.30 3.30 用除烃净化空气作载气色谱流程示意图用除烃净化空气作载气色谱流程示意图用除烃净化空气作载气色谱流程示意图用除烃净化空气作载气色谱流程示意图（二）光电离检测法（二）光电离检测法（二）光电离检测法（二）光电离检测法十、挥发性有机物十、挥发性有机物(VOCs)和甲醛的测和甲醛的测定定lVOCs是指室温下饱和蒸气压超过是指

50、室温下饱和蒸气压超过133.32Pa的有机物，如苯、卤代烃、氧烃等。的有机物，如苯、卤代烃、氧烃等。VOCs和甲醛是人们关注的室内空气污染的主要有和甲醛是人们关注的室内空气污染的主要有机物，具有毒性和刺激性，有的还有致癌作机物，具有毒性和刺激性，有的还有致癌作用。用。（二）甲醛的测定（二）甲醛的测定（二）甲醛的测定（二）甲醛的测定 酚试剂分光光度法，酚试剂分光光度法，酚试剂分光光度法，酚试剂分光光度法，4-4-氨基氨基氨基氨基-3-3-联氨联氨联氨联氨-5-5-巯基三氮巯基三氮巯基三氮巯基三氮杂茂杂茂杂茂杂茂(AHMT)(AHMT)分光光度法，气相色谱法。分光光度法，气相色谱法。分光光度法，气