环境监测南开大学空气和废气监测.pptx

《环境监测南开大学空气和废气监测.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境监测南开大学空气和废气监测.pptx（139页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一节第一节 空气空气污污染基本知染基本知识识第二节第二节 空气空气污污染染监测监测方案的制方案的制订订第三节第三节 空气样品的采集方法和采样空气样品的采集方法和采样仪仪器器第四节第四节 气态和气态和蒸蒸气态气态污污染物质的染物质的测测定定第五节第五节 颗颗粒粒物的物的测测定定 第六节第六节 降降水水监测监测第第七七节节 污污染源染源监测监测 第第八八节节 标准气体的标准气体的配配制制第1页/共139页第一节第一节 空气空气污污染基本知染基本知识识第2页/共139页一、大气、空气和空气一、大气、空气和空气污污染染对人类有对人类有影影响的：响的：距距地面地面10km地地球球半半径径大气大气厚度厚

2、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：烟烟尘尘、二、二氧氧化化硫硫、氮氧氮氧化物、一化物、一氧氧化化碳碳、碳碳氢氢化合物等化合物等第3页/共139页二、空气二、空气污污染的染的危危害害图片来源：国家地理图片来源：国家地理杂杂志志 空气空气污污染对人体的染对人体的危危害途害途径径：呼吸道吸入；：呼吸道吸入；随食物和随食物和饮饮水水摄摄入；体入；体表表接触接触侵入。侵入。第4页/共139页1.大气颗大气颗粒粒物物4.氮氧氮氧化物化物5.光化学光化学氧氧化化剂剂3.一一氧氧化化碳碳2.二二氧氧化化硫硫空气空气污污染对人体染对人体健健康的康的危危害害

3、臭氧臭氧对对鼻鼻子、子、咽喉咽喉、肺肺等呼吸等呼吸器器官有刺激作用，运官有刺激作用，运动时动时则则吸入更吸入更严严重。重。所有大气所有大气污污染物中染物中散布散布最最广广的一种，的一种，严严重重阻碍血液阻碍血液输输氧氧，引起，引起缺氧缺氧中毒。中毒。NO2对呼吸对呼吸器器官有刺激官有刺激性，可引起性，可引起肺肺水肿、慢性水肿、慢性支支气气管管炎等炎等疾疾病，病，若若与与SO2共共存，存，则则危危害更重。害更重。损损害害肝肝脏脏。且由于。且由于SO2通常与多种通常与多种污污染物共存，染物共存，吸入之后吸入之后产产生的复合作用生的复合作用危危害更大。害更大。颗颗粒粒物的大小决定其沉物的大小决定其沉

4、积积于呼吸道中的位于呼吸道中的位置置；化学；化学组组成决定沉成决定沉积积位位置置上对上对组织组织的的影影响。响。第5页/共139页（一）工（一）工业业企企业业排排放的放的废废气气三、空气三、空气污污染源染源表表3.1各各类工类工业业企企业业向空气向空气排排放的主要放的主要污污染物染物部门部门企企业业类别类别排排出出主主要要污污染染物物电电力力火力发火力发电电厂厂烟烟尘尘、SO2、NOx、CO、苯苯并并芘芘等等冶冶金金钢铁钢铁厂厂有色金有色金属冶属冶炼炼厂厂焦化厂焦化厂烟烟尘尘、SO2、CO、氧氧化化铁尘铁尘、氧氧化化锰尘锰尘、锰尘锰尘等等烟烟尘尘(Cu、Cd、Pb、Zn等重金等重金属属)、SO

5、2等等烟烟尘尘、SO2、CO、H2S、酚酚、苯苯、萘萘、烃烃类等类等化工化工石石油油化工厂化工厂氮肥氮肥厂厂磷肥磷肥厂厂氯氯碱碱厂厂化学化学纤维纤维厂厂硫酸硫酸厂厂合成合成橡胶橡胶厂厂农药厂农药厂冰晶冰晶石厂石厂SO2、H2S、NOx、氰氰化物、化物、氯氯化物、化物、烃烃类等类等烟烟尘尘、NOx、CO、NH3、硫酸硫酸气气溶胶溶胶等等烟烟尘尘、氟氟化化氢氢、硫酸硫酸气气溶胶溶胶等等氯氯气、气、氯氯化化氢氢、汞蒸汞蒸气等气等烟烟尘尘、H2S、NH3、CS2、甲醇甲醇、丙丙酮酮等等SO2、NOx、砷砷化物等化物等烯烃烯烃类、类、丙丙烯腈烯腈、二、二氯氯乙乙烷烷、二、二氯氯乙乙醚醚、乙硫醇乙硫醇、氯

6、氯化化甲甲烷烷等等砷砷化物、化物、汞蒸汞蒸气、气、氯氯气、农药等气、农药等氟氟化化氢氢等等机机械械机机械械加工厂加工厂仪仪表厂表厂烟烟尘尘等等汞蒸汞蒸气、气、氰氰化物等化物等轻工轻工灯泡灯泡厂厂造造纸纸厂厂烟烟尘尘、汞蒸汞蒸气等气等烟烟尘尘、硫醇硫醇、H2S等等建建材材水泥厂水泥厂水泥水泥尘尘、烟、烟尘尘等等第6页/共139页（二）交通运（二）交通运输输工具工具排排放的放的废废气气（三）室内空气（三）室内空气污污染源染源第7页/共139页四、空气中的四、空气中的污污染物及其存在染物及其存在状状态态（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

7、小于10m的颗粒物(PM10)可长期飘浮在空气中，称为可吸入颗粒物或飘尘（IP）。第8页/共139页五、空气中五、空气中污污染物的时空分染物的时空分布布特点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。第9页/共139页六、空气中六、空气中污污染物浓度表示方法染物浓度表示方法（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

8、L/m3表示。两种浓度表示方法之间的换算：第10页/共139页第二节第二节空气空气污污染染监测监测方案的制方案的制订订第11页/共139页一、一、监测监测目的目的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。第12页/共139页二、调二、调研研及及资资料料收集收集（一）（一）污污染源分染源分布布及及排排放情况放情况（二

9、）气象（二）气象资资料料（三）地形（三）地形资资料料（四）土地利用和（四）土地利用和功功能分能分区区情况情况（五）人口分（五）人口分布布及人群及人群健健康情况康情况第13页/共139页三、三、监测项监测项目目类别必测项目按地方情况增加的必测项目选测项目空气污染物监测TSP、SO2、NOx、硫酸盐化速率、灰尘自然沉降量CO、总氧化剂、总烃、PM10、F2、HF、B(a)P、Pb、H2S、光化学氧化剂CS2、Cl2、氯化氢、硫酸雾、HCN、NH3、Hg、Be、铬酸雾、非甲烷烃、芳香烃、苯乙烯、酚、甲醛、甲基对硫磷、异氰酸甲酯等空气降水监测pH、电导率K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO

10、42、NO3、Cl表表3.2空气空气污污染常染常规监测项规监测项目目第14页/共139页四、四、监测监测站站(点点)的的布布设设（一）（一）布布设采样站设采样站(点点)的原的原则则和要和要求求（二）采样站（二）采样站(点点)数数目的确定目的确定表表3.3我国空气环境我国空气环境污污染例行染例行监测监测采样点设采样点设置数置数目目市市区区人口人口/万人万人SO2、NOx、TSP灰灰尘尘自然沉自然沉降量降量硫酸硫酸盐盐化化速率速率400720303040第15页/共139页（三）采样站（三）采样站(点点)布布设方法设方法1.功功能能区布区布点法点法2.网网格格布布点法点法3.同心同心圆圆布布点法点

11、法4.扇形扇形布布点法点法表表3.4WHO推推荐荐的的城城市空气自动市空气自动监测监测站站(点点)数数目目市市区区人口人口/万人万人可吸入颗可吸入颗粒粒物物SO2NOx氧氧化化剂剂CO风向、风风向、风速速10022111110040055222240080088434280010105453第16页/共139页图图3.1 3.1 网网格格布布点法点法第17页/共139页图图3.2同心同心圆圆布布点法点法第18页/共139页图图3.3扇形扇形布布点法点法第19页/共139页表表3.550m高烟高烟囱排囱排放放污污染物最大地面浓度出现位染物最大地面浓度出现位置置与气象条与气象条件件的关系的关系大气

12、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以上第20页/共139页五、采样五、采样频频率率和采样时间和采样时间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。第21页/共139页表表3.6国家环保国家环保局局颁颁布布的的城城镇空气质镇空气质量量采样采样频频率率和时间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，每年

13、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个月第22页/共139页表表3.7污污染物染物监测监测数据数据统统计有计有效效性的性的规规定定污污染物染物取取值值时间时间数据数据有有效效性性规规定定SO2、NOx、NO2年平年平均均每每年至少有分年至少有分布均匀布均匀的的144个日个日均均值值，每每月至少有分月至少有分布均匀布均匀的的12个日个日均均值值TSP、PM10、Pb年平年平均均每每年至少有分年至少有分布均匀布均匀的的60个日个日均均值值，每每月至少有分月至少有分布均匀布均匀的的5个日个日均均值值SO2、NOx、NO2、CO日平日平均均每每日至

14、少有日至少有18h的采样时间的采样时间TSP、PM10、B(a)P、Pb日平日平均均每每日至少有日至少有12h的采样时间的采样时间SO2、NOx、NO2、CO、O31小时平小时平均均每每小时至少有小时至少有45min的采样时间的采样时间Pb季平季平均均每每季至少有分季至少有分布均匀布均匀的的15个日个日均均值值，每每月至少有分月至少有分布均匀布均匀的的5个日个日均均值值F月平月平均均每每月至少采样月至少采样15d以上以上植植物生长季平物生长季平均均每每一个生长季至少有一个生长季至少有70%个月平个月平均均值值日平日平均均每每日至少有日至少有12h的采样时间的采样时间1小时平小时平均均每每小时至

15、少有小时至少有45min的采样时间的采样时间第23页/共139页六、采样方法、六、采样方法、监测监测方法和质方法和质量量保保证证 根据根据污污染物的存在染物的存在状状态、浓度、理化性质及态、浓度、理化性质及监监测测方法选方法选择择采样方法和采样方法和仪仪器器。尽尽可能选可能选择择国家标准方法国家标准方法空气和空气和废废气气监监测测分析方法分析方法（第四（第四版版）第24页/共139页第三节第三节 空气样品的采集方法和空气样品的采集方法和采样采样仪仪器器第25页/共139页一、直一、直接接采样法采样法（一）注射（一）注射器器采样采样（二）塑（二）塑料袋料袋采样采样（三）采气（三）采气管管采样采样

16、（四）真空（四）真空瓶瓶采样采样图图3.5真空采气真空采气瓶瓶示意图示意图图图3.6真空采气真空采气瓶抽瓶抽真空装真空装置置示意图示意图图图3.4采气采气管管示意图示意图第26页/共139页二、二、富富集集(浓缩浓缩)采样法采样法（一）（一）溶液溶液吸收法吸收法图图3.7气体吸收气体吸收管管（瓶瓶）示意图）示意图第27页/共139页（二）（二）填填充充柱阻柱阻留法留法 吸附吸附吸附吸附型填型填型填型填充充充充柱柱柱柱，分，分，分，分配型填配型填配型填配型填充充充充柱柱柱柱，反应，反应，反应，反应型填型填型填型填充充充充柱柱柱柱。颗颗颗颗粒状填粒状填粒状填粒状填充充充充剂剂剂剂抽抽抽抽气气气气泵

17、泵泵泵 组组组组分分分分空气空气空气空气图图图图3.83.8填填填填充充充充柱阻柱阻柱阻柱阻留法示意图留法示意图留法示意图留法示意图第28页/共139页（三）（三）滤滤料阻料阻留法留法图图图图3.93.9颗颗颗颗粒粒粒粒物采样夹和物采样夹和物采样夹和物采样夹和滤滤滤滤料料料料采样装采样装采样装采样装置置置置示意图示意图示意图示意图第29页/共139页（四）（四）（四）（四）低温低温低温低温冷凝法冷凝法冷凝法冷凝法图图图图3.103.10低温低温低温低温冷凝采样装冷凝采样装冷凝采样装冷凝采样装置置置置示意图示意图示意图示意图（五）静（五）静（五）静（五）静电电电电沉沉沉沉降降降降法法法法（六）（

18、六）（六）（六）扩扩扩扩散散散散(或或或或渗透渗透渗透渗透)法法法法（七七七七）自然）自然）自然）自然积积积积集法集法集法集法第30页/共139页（八八八八）综合采样法）综合采样法）综合采样法）综合采样法图图图图3.113.11标准集标准集标准集标准集尘尘尘尘器器器器示意图示意图示意图示意图图图图图3.123.12干干干干法采样集法采样集法采样集法采样集尘尘尘尘器器器器示意图示意图示意图示意图1.1.降降降降尘尘尘尘试样采集试样采集试样采集试样采集2.2.硫酸硫酸硫酸硫酸盐盐盐盐化化化化速率速率速率速率试样的采集试样的采集试样的采集试样的采集第31页/共139页三、采样三、采样仪仪器器（一）（

19、一）（一）（一）组组组组成部分成部分成部分成部分收集收集收集收集器器器器，流，流，流，流量量量量计，采样动力。计，采样动力。计，采样动力。计，采样动力。图图图图3.133.13几种常用的流几种常用的流几种常用的流几种常用的流量量量量计示意图计示意图计示意图计示意图皂膜皂膜皂膜皂膜流流流流量量量量计计计计孔口流孔口流量量计计1.隔板；2.液柱；3.支架转子流转子流量量计计1.锥形玻璃管；2.转子第32页/共139页图图图图3.14 3.14 携携携携带式采样带式采样带式采样带式采样器器器器工作原理示意图工作原理示意图工作原理示意图工作原理示意图（二）（二）专专用采样用采样器器1.空气采样空气采样

20、器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图图图图3.15 3.15 大气采样大气采样大气采样大气采样器器器器实物照片实物照片实物照片实物照片第33页/共139页2.颗颗粒粒物采样物采样器器（1）总悬）总悬浮浮颗颗粒粒物采样物采样器器图图图图3.163.16大流大流大流大流量量量量采样采样采样采样器器器器结构示意图结构示意图结构示意图结构示意图KC-1000KC-1000型型型型大流大流大流大流量量量量TSPTSP采样采样采样采样器器器器第34页/共139页（2）可吸入颗）可吸入颗粒粒物采样物采样器器图图图图3.17TSP3.17TSP

21、采样采样采样采样器器器器实物照片实物照片实物照片实物照片图图图图3.183.18旋旋旋旋风分风分风分风分尘尘尘尘器器器器原理示意图原理示意图原理示意图原理示意图第35页/共139页图图图图3.193.19向心式分向心式分向心式分向心式分尘尘尘尘器器器器原理示意图原理示意图原理示意图原理示意图图图图图3.203.20三三三三级级级级向心式分向心式分向心式分向心式分尘尘尘尘器器器器原理示意图原理示意图原理示意图原理示意图第36页/共139页（3 3）个体）个体）个体）个体剂剂剂剂量器量器量器量器图图图图3.213.21撞撞撞撞击式分击式分击式分击式分尘尘尘尘器器器器示意图示意图示意图示意图第37页

22、/共139页四、采样四、采样效率效率（一）采集气态和（一）采集气态和蒸蒸气态气态污污染物质染物质效率效率的的评评价价方法方法绝绝对比较法对比较法相对比较法相对比较法（二）采集颗（二）采集颗（二）采集颗（二）采集颗粒粒粒粒物物物物效率效率效率效率的的的的评评评评价价价价方法方法方法方法第38页/共139页五、采样记录五、采样记录l被被测污测污染物的名称及染物的名称及编编号；号；l采样地点和采样时间；采样地点和采样时间；l采样流采样流量量和采样体和采样体积积；l采样时的采样时的温温度、大气压力和天气情况，采度、大气压力和天气情况，采样样仪仪器器和所用吸收和所用吸收液液；l采样者、采样者、审审核核者

23、者姓姓名。名。第39页/共139页第四节第四节 气态和气态和蒸蒸气态气态污污染染物质的物质的测测定定第40页/共139页一、二一、二氧氧化化硫硫的的测测定定lSO2是一种无色、是一种无色、易溶易溶于水、有刺激性气于水、有刺激性气味味的的气体，能通过呼吸进入气气体，能通过呼吸进入气管管，对，对局局部部组织产组织产生生刺激和刺激和腐腐蚀蚀作用，是作用，是诱诱发发支支气气管管炎等炎等疾疾病的原病的原因之一，特别是当它与烟因之一，特别是当它与烟尘尘等气等气溶胶溶胶共存时，共存时，可加重对呼吸道可加重对呼吸道黏膜黏膜的的损损害。害。l来源于来源于煤煤和石和石油油等等燃料燃料的的燃燃烧、烧、含硫含硫矿矿石

24、的石的冶冶炼炼、硫酸硫酸等化工等化工产产品生品生产产排排放的放的废废气。气。l测测定方法：分光光度法、定方法：分光光度法、恒恒电电流流库仑库仑滴滴定法。定法。第41页/共139页二二氧氧化化硫硫采样及样品保存采样及样品保存 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10mL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0.20.3

25、Lmin的的流流量量连连续续采采样样24h。吸吸收收液液温温度须保度须保持持在在2329范范围。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氧化化硫硫气样进入吸收气样进入吸收器器前的前的损损失。失。4.样品运样品运输输和和储储存过存过程程中，应中，应避避光保存。光保存。第42页/共139页1、四、四氯氯汞汞钾钾溶液溶液吸收吸收-盐盐酸酸副副玫瑰苯胺玫瑰苯胺分光光分光光度法度法 空气中的空气中的SOSO2 2被四被四氯氯汞汞钾钾溶液溶液吸收后，吸收后，生成生成稳

26、稳定的二定的二氯亚氯亚硫酸硫酸盐络盐络合物，该合物，该络络合合物与物与甲甲醛醛及及盐盐酸酸副副玫瑰苯胺玫瑰苯胺作用，生成紫作用，生成紫色色络络合物，其合物，其颜颜色深色深浅浅与与SOSO2 2含量含量成正比，成正比，可用分光光度法比色定可用分光光度法比色定量量。第43页/共139页2 2、甲甲醛醛缓冲缓冲液液吸收吸收-盐盐酸酸副副玫瑰苯胺玫瑰苯胺 分光光度法分光光度法 气样中的气样中的SOSO2 2被被甲甲醛醛缓冲缓冲液液吸收后，生成吸收后，生成稳稳定的定的羟羟基基甲甲基基磺酸磺酸加成化合物，加入加成化合物，加入氢氢氧氧化化钠钠溶液溶液使加成化合物分解，使加成化合物分解，释释放出放出SOSO2

27、 2与与盐盐酸酸副副玫玫瑰苯胺瑰苯胺反应，生成紫红色反应，生成紫红色络络合物，其最大吸收合物，其最大吸收波波长为长为577nm577nm，用分光光度法定，用分光光度法定量量。第44页/共139页3 3、钍钍试试剂剂分光光度法分光光度法 空气中空气中SOSO2 2用用过过氧氧化化氢氢溶液溶液吸收并吸收并氧氧化成化成硫硫酸酸。硫酸根硫酸根离子与定离子与定量量加入的过加入的过量量高高氯氯酸酸钡钡反反应，生成应，生成硫酸硫酸钡钡沉淀，沉淀，剩余剩余钡钡离子与离子与钍钍试试剂剂作作用生成紫红色的用生成紫红色的钍钍试试剂剂-钡络钡络合物，合物，据据其其颜颜色深色深浅浅，间，间接接进行定进行定量量测测定。定

28、。第45页/共139页4 4、定、定电电位位电电解法解法 当气样中当气样中SOSO2 2的通过的通过透透气气隔膜隔膜进入进入电电解解池池后，后，在工作在工作电电极上极上迅速迅速发生发生氧氧化反应，所化反应，所产产生的极生的极限限扩扩散散电电流与流与SOSO2 2浓度成正比。浓度成正比。第46页/共139页二、二、氮氧氮氧化物的化物的测测定定l空气中的空气中的氮氧氮氧化物以一化物以一氧氧化化氮氮、二、二氧氧化化氮氮、三、三氧氧化二化二氮氮、四、四氧氧化二化二氮氮、五、五氧氧化二化二氮氮等多种形等多种形态存在，其中二态存在，其中二氧氧化化氮氮和一和一氧氧化化氮氮是主要存在是主要存在形态，为通常所指

29、的形态，为通常所指的氮氧氮氧化物化物(NOx)。lNO为无色、无为无色、无臭臭、微、微溶溶于水的气体，在空气于水的气体，在空气中中易易被被氧氧化成化成NO2。NO2为为棕棕红色具有强刺激红色具有强刺激性性臭味臭味的气体，毒性比的气体，毒性比NO高高4倍倍，是引起，是引起支支气气管管炎、炎、肺肺损损害等害等疾疾病的有害物质。病的有害物质。l测测定方法：定方法：盐盐酸酸萘萘乙乙二二胺胺分光光度法、原分光光度法、原电电池池库仑库仑法。法。第47页/共139页1 1、盐盐酸酸萘萘乙乙二二胺胺分光光度法分光光度法 用用冰乙酸冰乙酸、对、对氨氨基基苯磺酸苯磺酸和和盐盐酸酸萘萘乙乙二二胺胺配配成与吸收成与吸

30、收液液采样，空气中采样，空气中NONO2 2的被吸收转变成的被吸收转变成亚亚硝酸硝酸和和硝酸硝酸。在。在冰乙酸冰乙酸存在条存在条件件下，下，亚亚硝酸硝酸与对与对胺胺基基苯磺酸苯磺酸发生重发生重氢氢化反应，然后再与化反应，然后再与盐盐酸酸萘萘乙乙二二胺偶胺偶合，生成合，生成玫瑰玫瑰红色红色偶氮偶氮染染料料，其，其颜颜色深色深浅浅与气样中与气样中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度法比色定量量。第48页/共139页（1 1）酸酸性高性高锰锰酸酸钾钾溶液氧溶液氧化法化法 空气中空气中NONO2 2被被串串联的第一联的第一支支吸收吸收瓶瓶中吸收中吸收液液吸收生成吸收生

31、成偶氮偶氮染染料料，空气中，空气中NONO的不与吸收的不与吸收液液反反应，通过应，通过氧氧化化管管被被氧氧化为化为NONO2 2后，被后，被串串联的第二联的第二支支吸收吸收瓶瓶中的吸收中的吸收液液吸收生成粉红色的吸收生成粉红色的偶氮偶氮染染料料，分别于，分别于波波长长540-545nm540-545nm之间处之间处测测量量其吸光度，其吸光度，用分光光度法比色定用分光光度法比色定量量。第49页/共139页（2 2）三）三氧氧化化铬铬-石英石英砂氧砂氧化法化法 空气中空气中氮氧氮氧化物经过三化物经过三氧氧化化铬铬-石英石英砂氧砂氧化化管管后，以二后，以二氧氧化化氮氮的形式与吸收的形式与吸收液液中的

32、对中的对氨氨基基磺酸磺酸进行重进行重氮氮化反应，再与化反应，再与盐盐酸酸萘萘乙乙二二胺偶胺偶合，合，生成粉红色的生成粉红色的偶氮偶氮染染料料，分别于，分别于波波长长540-545nm540-545nm之间处之间处测测量量其吸光度，用分光光度法比色定其吸光度，用分光光度法比色定量量。第50页/共139页图图图图3.223.22空气中空气中空气中空气中NONO2 2、NONO、和、和、和、和NONOx x采样流采样流采样流采样流程程程程示意图示意图示意图示意图图图图图3.233.23原原原原电电电电池池池池库仑库仑库仑库仑法法法法测测测测定定定定NONOx x原理示意图原理示意图原理示意图原理示意

33、图第51页/共139页2 2、原、原电电池池库仑库仑法法 气样中的气样中的NONO2 2进入进入库仑库仑池池与与电电解解液液中的中的I I-反反应，将其应，将其氧氧化为化为I I2 2，而生成的，而生成的I I2 2又又立立即在即在铂铂网网阴阴极上还原为极上还原为I I-，便，便产产生微小生微小电电流。如果流。如果电电流流效效率率达达100%100%，则则在一定条在一定条件件下，微下，微电电流大小与气流大小与气样中样中NONO2 2浓度成正比，故可浓度成正比，故可根据根据法拉第法拉第电电解定解定律律将将产产生的生的电电流流换换算算成成NONO2 2的浓度。的浓度。第52页/共139页图图图图3

34、.243.24原原原原电电电电池池池池库仑库仑库仑库仑法法法法NONOx x监测仪监测仪监测仪监测仪气路示意图气路示意图气路示意图气路示意图第53页/共139页三、一三、一氧氧化化碳碳的的测测定定l一一氧氧化化碳碳(CO)是空气中主要是空气中主要污污染物之一，它主要染物之一，它主要来自石来自石油油、煤炭燃煤炭燃烧不充分的烧不充分的产产物和物和汽汽车车排排气。气。lCO是一种无色、无是一种无色、无味味的有毒气体，的有毒气体，燃燃烧时烧时呈淡呈淡蓝蓝色火色火焰焰。它容。它容易易与人体与人体血液血液中的中的血血红红蛋蛋白结合，白结合，形成形成碳氧血碳氧血红红蛋蛋白，使白，使血液血液输输送送氧氧的能力

35、的能力降低降低，造成造成缺氧症缺氧症。l测测定方法：气相色定方法：气相色谱谱法法(GC)、汞置汞置换换法。法。第54页/共139页一一氧氧化化碳碳的的测测定定1 1、气相色、气相色谱谱法法 空气中的空气中的COCO、COCO2 2和和甲甲烷烷经经TDX-01TDX-01碳碳分子分子筛筛柱柱分离后，于分离后，于氢氢气流中在气流中在镍镍催催化化剂剂作用下，作用下，COCO、COCO2 2皆皆能转化为能转化为CHCH4 4，然后用，然后用氢氢火火焰焰离子化离子化检测检测器器分别分别测测定上定上述述三种物质，由其峰高确定其浓三种物质，由其峰高确定其浓度。度。第55页/共139页（一）气相色（一）气相色

36、谱谱法法（GC）图图图图3.253.25色色色色谱谱谱谱法法法法测测测测定定定定COCO流流流流程程程程示意图示意图示意图示意图第56页/共139页一一氧氧化化碳碳的的测测定定2 2、汞置汞置换换法法 气样中的气样中的COCO与活性与活性氧氧化化汞汞在在180 180 200 200 发生反应发生反应,置置换换出出汞蒸汞蒸气气,带入冷原子吸收带入冷原子吸收测测汞汞仪测仪测定定汞汞的的含量含量,再再换换算算成成COCO的浓度的浓度.尘尘埃埃、水、水蒸蒸气、二气、二氧氧化化硫硫、丙丙酮酮、甲甲醛醛、乙乙烯烯、乙炔乙炔等等干干扰扰物质通过灰物质通过灰尘尘过过滤滤器器、活性、活性炭管炭管、分子分子筛筛

37、管管及及硫酸硫酸亚亚汞硅胶管汞硅胶管等等净净化装化装置除置除去。去。第57页/共139页（二）（二）汞置汞置换换法法图图图图3.263.26汞置汞置汞置汞置换换换换法法法法COCO测测测测定定定定仪仪仪仪工作流工作流工作流工作流程程程程示意图示意图示意图示意图第58页/共139页四、光化学四、光化学氧氧化化剂剂的的测测定定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

38、氮氮氧氧化化物物以以外外的的能能氧氧化化碘碘化化钾钾的物质，二者的关系为：的物质，二者的关系为：光化学光化学氧氧化化剂剂总总氧氧化化剂剂0.269氮氧氮氧化物化物l测测定空气中光化学定空气中光化学氧氧化化剂剂常用常用硼酸碘硼酸碘化化钾钾分光分光光度法。光度法。第59页/共139页光化学光化学氧氧化化剂剂的的测测定定硼酸硼酸-碘碘化化钾钾分光光度法分光光度法 用用硼酸硼酸-碘碘化化钾钾吸收吸收溶液溶液吸收吸收溶液溶液吸收空气吸收空气中的中的臭氧臭氧及其它及其它氧氧化化剂剂,碘碘离子被离子被氧氧化析出化析出碘碘分分子的子的量量与与臭氧臭氧等等氧氧化化剂剂有定有定量量关系关系,于于352nm352n

39、m处处测测定定游游离离碘碘的吸光度的吸光度,与标准色与标准色列列吸光度比较吸光度比较,可得总可得总氧氧化化剂剂浓度浓度,扣扣除除NOxNOx参参加反应的部分后加反应的部分后,即为光化学即为光化学氧氧化化剂剂的浓度的浓度.第60页/共139页五、五、臭氧臭氧的的测测定定l臭氧臭氧是最强的是最强的氧氧化化剂剂之一，它是空气中的之一，它是空气中的氧氧在太在太阳紫外线的照射下或受阳紫外线的照射下或受雷雷击形成的。击形成的。臭氧臭氧具有强具有强烈的刺激性，在紫外线的作用下，烈的刺激性，在紫外线的作用下，参参与与烃烃类和类和NOx的光化学反应。的光化学反应。l同时，同时，臭氧臭氧又是高空大气的正常又是高空

40、大气的正常组组分，能强烈吸分，能强烈吸收紫外线，保护人和生物收紫外线，保护人和生物免免受太阳紫外线的受太阳紫外线的辐辐射。射。但是，如但是，如O3超超过一定浓度，对人体和某些过一定浓度，对人体和某些植植物生物生长会长会产产生一定生一定危危害。害。l测测定方法：定方法：硼酸碘硼酸碘化化钾钾分光光度法、分光光度法、靛靛蓝二蓝二磺酸磺酸钠钠分光光度法。分光光度法。第61页/共139页六、六、氟氟化物的化物的测测定定l空气中的气态空气中的气态氟氟化物主要是化物主要是氟氟化化氢氢，也可能有少，也可能有少量氟量氟化化硅硅(SiF4)和和氟氟化化碳碳(CF4)。含氟含氟粉粉尘尘主要是主要是冰冰晶晶石石(Na

41、3A1F6)、萤萤石石(CaF2)、氟氟化化铝铝(A1F3)、氟氟化化钠钠(NaF)及及磷磷灰石灰石3Ca3(PO4)2CaF2等。等。l氟氟化物化物属属高毒类物质，由呼吸道进入人体，会引高毒类物质，由呼吸道进入人体，会引起起黏膜黏膜刺激、中毒等刺激、中毒等症状症状，并能，并能影影响响各各组织组织和和器器官的正常生理官的正常生理功功能。对于能。对于植植物的生长也会物的生长也会产产生生危危害。害。l测测定方法：定方法：滤滤膜膜采样采样-离子选离子选择电择电极法、石灰极法、石灰滤纸滤纸采样采样-氟氟离子选离子选择电择电极法。极法。第62页/共139页氟氟化物的化物的测测定定滤滤膜膜采样采样-离子选

42、离子选择电择电极法极法 用在用在滤滤膜膜夹中装有夹中装有磷酸磷酸氢氢二二钾钾溶液浸溶液浸渍渍的玻的玻璃璃纤维滤纤维滤膜膜或或碳酸碳酸氢钠氢钠-甘油溶液浸甘油溶液浸渍渍的玻璃的玻璃纤纤维滤维滤膜膜的采样的采样器器采样采样,则则空气中的空气中的氟氟化物被吸收化物被吸收固固定定,尘尘态态氟氟化物同时被化物同时被阻阻留在留在滤滤膜膜上上.采样后采样后的的滤滤膜膜用水或用水或酸浸酸浸取后取后,用用氟氟离子选离子选择电择电极法极法测测定定.第63页/共139页氟氟化物的化物的测测定定石灰石灰滤纸滤纸采样采样-离子选离子选择电择电极法极法 用用浸浸渍氢渍氢氧氧化化钙钙溶液溶液的的滤纸滤纸采样采样,则则空气中

43、空气中氟氟化物与化物与氢氢氧氧化化钙钙反应被反应被固固定定,用总离子强度调用总离子强度调节节剂剂浸浸取后取后,用用氟氟离子选离子选择电择电极法极法测测定定.第64页/共139页七七、硫酸硫酸盐盐化化速率速率的的测测定定l污污染源染源排排放到空气中的放到空气中的SO2、H2S、H2SO4蒸蒸气等气等含硫含硫污污染物，经过一系染物，经过一系列氧列氧化演变化演变和反应，最终形成和反应，最终形成危危害更大的害更大的硫酸硫酸雾雾和和硫硫酸酸盐雾盐雾，这种演变过，这种演变过程程的的速速度称为度称为硫酸硫酸盐盐化化速率速率。l测测定方法：二定方法：二氧氧化化铅铅-重重量量法、法、碱碱片片-重重量量法、法、碱

44、碱片片-离子色离子色谱谱法。法。第65页/共139页硫酸硫酸盐盐化化速率速率的的测测定定rate determination of vitriolization rate determination of vitriolization(一一)二二氧氧化化铅铅-重重量量法法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)。第66页/共139页测测定方法定方法 (1)Pb02采样管制备。在素瓷管上涂一层黄蓍胶basso

45、ra 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。第67页/共139页测测定定 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

46、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

47、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样样管管按按同同法操作，法操作，测测其空白其空白值值，按按下式计下式计算算测测定结果：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)；Wo-Wo-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采样天采样天数数，准确至，准确至0.1d0.1d；

48、表示表示 SOSO3 3与与BaSOBaSO4 4分子分子量量之比之比值值(0.343)(0.343)。第68页/共139页(二二)碱碱片片-重重量量法法 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.第69页/共139页八八、汞汞的的测测定定l汞属汞属极度极度危危害毒物，具有害毒物，具有易蒸易蒸发特性，被发特性，被人体吸入后可引起中毒，人体吸入后可引起中毒，危危害神经系害神经系统统。空气中的

49、空气中的汞汞来源于来源于汞汞矿矿开采和开采和冶冶炼炼、某些、某些仪仪表制造、有机合成、染表制造、有机合成、染料料等工等工业业生生产产过过程排程排放和放和逸散逸散的的废废气和粉气和粉尘尘。l测测定方法：金定方法：金膜富膜富集集-冷原子吸收法、冷原子吸收法、巯巯基基棉富棉富集集-冷原子冷原子荧荧光法。光法。第70页/共139页图图图图3.273.27金金金金膜富膜富膜富膜富集集集集-冷原子吸收法冷原子吸收法冷原子吸收法冷原子吸收法测测测测汞汞汞汞流流流流程程程程示意图示意图示意图示意图（一）金（一）金（一）金（一）金膜富膜富膜富膜富集集集集-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）（

50、二）（二）（二）巯巯巯巯基基基基棉富棉富棉富棉富集集集集-冷原子冷原子冷原子冷原子荧荧荧荧光法光法光法光法第71页/共139页九、总九、总烃烃及非及非甲甲烷烃烷烃的的测测定定l污污染环境空气的染环境空气的烃烃类一般指具有类一般指具有挥挥发性的发性的碳碳氢氢化合物化合物(C1C8)，常用两种方法表示：一种是包，常用两种方法表示：一种是包括括甲甲烷烷在内的在内的碳碳氢氢化合物，称为总化合物，称为总烃烃(THC)，另另一种是一种是除甲除甲烷烷以外的以外的碳碳氢氢化合物，称为非化合物，称为非甲甲烷烷烃烃(NMHC)。l空气中的空气中的碳碳氢氢化合物主要来自石化合物主要来自石油油炼炼制、焦化、制、焦化、