大气污染监测建筑环境科学_建筑-环境科学.pdf

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1、大气污染监测 1 大气污染监测概论 一、大气与大气污染 围绕在地球表面厚度为 1000-1400km的大气层称为大气圈。它对人类的生存是极为重要 的。一个人每次呼吸约需 0.5升空气，每天吸入的空气总量为：1012/人天，停止呼吸 几分钟就可能造成死亡。因此，清洁无污染、化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少 的重要物质。1.大气的组成 大气层由多种气体、少量水滴、冰晶、尘埃、花粉和孢子组成。除去水和固体杂质的空 气叫做干洁空气。未受污染的干洁空气的组成如下：大气组成成分 体积百分比 N2 78.09%Q 20.94%Ar 0.93%CO 0.032%Ne He CH Kr 2.大气的结构

2、根据大气圈在垂直高度上温度变化特点、大气组成状况及其运动状态，将大气划分成为:大气层 均质层 对流层 Q、N2的组成比例几乎无变化 平流层 中间层 非均质层 暖层 气体组成随咼度而不冋 逸散层 对流层是大气圈中最下面的一层，其厚度随地球纬度不同而不同：极地：610Km 赤道：1618Km中纬度；1012Km 平均厚度；12Km。对流层的上界在极地的冬季接 近地表，而在赤道的下界达到最高。温度曲线在一个过度层中骤然变徒，并达到极小值。这 个过渡层就是对流层。通常处于 1020Km处对流层与人类关系最为密切：对流层的空气质 量占大气层总质量的75%这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物。对流层的

3、温度分布特点是：下部气温高，上部气温低，大气易形成较强型的对流运动（平 均每升高100m温度下降0.65 C）,并且由于太阳辐射和大气对流的影响，会出现及其复杂 的气象现象，有时易形成易于扩散的气象条件，有时形成对生态系统有危害的逆温：风、雪、雨、霜、雾和雷电等自然现象也都出现在这一层。人类活动排放的污染无绝大多数 聚集于对流层。大气污染主要发生在这一层，特别是近地 11Km的近地层。所以，对流层 是大气污染研究的主要对象。煤烟型污染：烟尘S02 石油型污染：飘尘 M、S02、Nox 混合型污染 3.大气污染及其分类 定义：大气污染是由于人类活动或自然过程所引起某些物质介入大气中，呈现出足够的

4、 浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。一般来说，自然现象所造成的空气污染，自然环境可通过自身的物理、化学机能，经过 一段时间后使之自动消除，这就是地球的自净能力和自然生态平衡的自动恢复，因此，通常 说的大气污染是指由于人类活动造成的危害。大气污染的分类：根据燃料类型分类 根据大气污染的影响范围，分为：局部地区污染：如工厂烟囱影响附近居民；地区性污染：如工业及其附近地区和城市受到污染；广域污染：指跨行政区划的广大地域的空气污染；全球性污染；超出国界的国际性的或世界性的大气污染。女口：美国在与加拿大接壤的北部边 境地区建立的发电厂，通过高烟囱排出的大量的浓烟，

5、跨越国界线，飘入加拿大上空，使邻 国受危害，这种情况在欧洲工业发达国家之间经常出现。大气污染事例：I.1930年12月，比利时马斯河谷地区。工业生产排放废气，再逆温天气下发生大气污 染条件。II.1934年5月美国发生一次席卷半个国家的风暴，卷起大量尘土，使芝加哥在 5月11 日降尘量达到12万吨。ID.40年代，美国洛杉矶是由于汽车尾气的排放，夏季经常出现光化学烟雾。IV.欧洲由于燃煤造成大气污染，使北欧许多国家降酸雨，多次引起国际争端。V.英国在手工业时期就曾多次发生过燃煤造成的大气污染，1987、1880、1892、1952 年先后多次发生烟雾中毒事件。最严重的一次发生于 1952年12

6、月5日早晨，伦敦上空受高 气层的影响，地面处于无风状态，浓雾笼罩整个城市，由于 50150m高空出现逆温层，使 大量烟尘、SQ等污染物被封闭在逆温层下，污染物得不到扩散，造成迅速的积累，烟尘浓 度高达4.5mg/m3，为平时的10倍；SQ高达3.8mg/m3，为平时的6倍，造成大量市民患病和 死亡。4.大气污染的危害 局部空气污染已有几千年历史。十二世纪初，煤炭代替木材，煤烟造成大气污染；十八 世纪中叶，石油作为燃料造成石油的污染；原子能的大量利用，带来新的污染。真正提出大 气污染是近30年的事。大气污染的危害是多方面的：(1)对人体健康的危害 极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气

7、总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气a、急性作用:在特定的环境下(盆地、谷地、

8、无风或微风、逆温)，有大量污染物排出，或有毒物 泄露事故发生时，污染物浓度迅速升高，可出现急性污染事件。女口：1952年12月5日9日伦敦烟雾事件，有逆温，当时逆温层在 60150m的低空。因此，从家庭和工厂排出的烟尘，被逆温层封盖停滞在下层。雾期一周内伦敦市区死亡人数 为945人2484人。雾期过后死亡人数仍较平时为高，慢性支气管炎、心脏病患者死亡人 数较多。大气污染对人体产生的急性作用可分为：直接作用：以急性中毒形式表现出来；间接作用：加重原患呼吸系统疾病、心脏病患者的病 情，进而加速死亡。b、慢性作用 低浓度的污染物长期作用于人体会产生慢性的远期效应，往往不易引人注意，且难以鉴 别。大气

9、污染对人体健康的慢性危害是由于污染物与呼吸道粘膜表面接触而引起的。随着工业和交通运输业的发展，空气中致癌物质的种类日益增多，十九世纪肺癌死亡率 在所有癌症死亡率中还处于较低的位置。目前，世界各国肺癌的发病率和死亡率都明显上升。特别是一些工业发达的国家增长更快。而且城市肺癌发病率和死亡率高于农村。肺癌的日益 增多和具有显著性的地区性差异这一特点可以说明环境性因素(工业致癌物如石棉、砷、多 环芳烃等、大气污染、吸烟等)与肺癌有直接的关系。c、大气污染物进入人体的途径：巾乎吸系统：对人危害大，主要污染途径。彳消化系统：食入被大气污染物污染的水或农作物。眼、鼻粘膜、皮肤直接接触。(2)对动物的危害 大

10、气污染对动物的危害和影响与对人的情况相似。凡是对人造成了危害的大气污染事 件，都同时对动物产生一定的危害和影响，使动物患病或死亡。大气污染对动物的慢性危害，除直接吸入外还可通过食物进入动物体内。美国蒙塔那洲一铜冶炼厂排出大量 SO、AS2Q,污染周围牧草，草中含砷400PPm使在24Km内的羊群，3500头中死亡625头。蒙塔那洲磷 肥厂，因排放大量 HF,草料中氟含量高达 1000PPm致使牛患氟骨病，牛奶减产，生殖率降 低。(3)对植物的危害 污染物对植物的危害可分为急性、慢性和不可见三种。急性危害是在污染物浓度很高的情况下，短时间内所造成的危害。构成急性危害时，不 同的污染物往往表现出各

11、自特有的危害症状，常使产量显著降低。慢性危害是指低浓度的污染物长期造成的危害。慢性危害也能影响植物生长的发育，有 时还会出现与急性危害相似的症状，但大多数症状是不明显的。不可见危害只造成植物生理上的障碍，在某种程度上抑制植物的生长，但在外观上一般 看不出症状。（4）对材料的损害 大气污染除了使衣服、建筑物变脏外还能使某些物质迅速发生质的变化，造成很大损失。如：SQ能腐蚀暴露于空气中的金属制品，使皮革、纸张、纺织品变脆；HzS能使白色铅涂料 变成黑色；光化学烟雾能使橡胶轮胎龟裂、电镀层加速腐蚀；高浓度的NQx能使尼龙织品分 解。此外飘尘等大气污染物还可降低大气可见度，减少日照和紫外线等，影响植物

12、光合作用。极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温

13、高上部气温低大气二污染物的来源及分类（1）大气污染：污染源：自然污染源（尘暴、火山爆发、森林火山）人为污染源：固定源（工业与民用烟囱、工业企业排气）、流动源（汽车、火车、飞机、轮胎、宇宙运载工具）点源：如城市供暖锅炉，其排放物质只构成小范围的大气污染，该污染源为点源。线源：汽车、火车、飞机在公路、铁路、航空线附近构成的大气污染为线源。面源：石油化工厂、居民住宅区的小炉灶，构成较大范围的大气污染，是典型的面污染源。（2）大气污染物的种类：大气污染物种类繁多，形态多样，性质复杂，分子大小也不一样。到目前为止，已经产 生危害或已被人们所重视的大气污染有百种之多。a、按污染物来源及形成过程分为：一次污

14、染物（原生污染物）和二次污染物（次生污 染物）。其中一次污染分为：反应性物质（不稳定）、非反应性物质（稳定）按污染物物理形态分为：气态污染物（分子状态）和颗粒状态污染物（粒子状污染物）其中，颗粒状污染物分为：飘尘（烟、雾、烟雾、尘）、降尘等。b、一次污染物与二次污染物 一次污染物是直接从污染源排放出来的物质。如：从烟道中排出的 SQ、NQ;从汽车尾 气中排放出的CQ和CH化合物。二次污染物是指进入大气的一次污染物间的相互作用或一次污染物与大气正常组分发 生反应所产生的新的污染物。如：SQ SQ NQx+CH Q+PAN（过氧乙酰硝酸酯）一般来说，二次污染物造成的危害比一次污染物更为严重。一次污

15、染物和二次污染物在大气中的浓度由于受气象条件的影响，它们在一天内的变化 也不同。一次污染物因受逆温及气温、气压的限制，在清晨和黄昏浓度较高，在中午时降低。极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就

16、是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气这种烟雾首次出现在伦敦，所以称为伦敦型烟雾。HNQ烟雾主要是汽车尾气中的 NQ 而二次污染物，如：光化学烟雾，由于是靠太阳光能形成的，故在中午时浓度增加，清晨和 夜晚时降低。了解污染物的这种特性，有利于有针对地进行监测。C、气态污染物和颗粒污染物 气态污染物是指在常温常压下以气体或蒸汽形式分散在大气中的污染物质。这类物质 的特点是：i以分子状态分散于大气中，能与空气随意混合；ii在大气中的扩散速度受气流和温度的影响，通常与气流的速度基本

17、相同；iii扩散速度还与它们的密度有关，密度小的如 CH4易上浮扩散，密度大的如 Hg 易下沉扩散 颗粒状污染物常以多分子聚合体的形式存在于大气中，运动时有较大的惯性。这种 污染物是分散在大气中的微小液体或固体颗粒。粒径：0.01100卩m是一个复杂的非均匀 体系。降尘粒径10卩m 一般颗粒大，密度大，在重力作用下容易下沉，故对人体健康的危害 较小。飘尘是指小于10卩m的粒子，粒径小，密度小，它们在空中可以漂浮几小时，甚至几年，可以飘浮的很远，甚至可以随气流环绕全球运动。由于飘尘受气体动力学作用，可长期飘流 在大气中，随呼吸而进入人体内脏，对人体健康危害较大。特别是 2卩m以下的尘粒，更易 沉

18、降在呼吸道及肺泡内，对人体健康危害最大。这就是我们在大气污染监测时选用飘尘作为 主要监测之一的原因。另外，分散度还严重地影响着化学的组成，随着微粒直径减小，一些 有毒元素，如 Pb Mn Cd Cr、As、Ni等的浓度会显著增加，所以分析降尘中有害物质的 含量，不能代表飘尘中有害物质的含量。飘尘具有气溶胶的性质：a、液态气溶胶；b、固态气溶胶。描述气溶胶的名词：雾 液态气溶胶 女口:H2SQ、NHCI 烟 固态气溶胶 如:油烟、碳烟 烟雾 固液混合气溶胶 如:H2SQ烟雾、HNQ烟雾 尘 固态气溶胶 水泥、飞灰、颜料 此外还有：煤烟 soot、尘粒particles、烟气fume。上述提到 H

19、SQ烟雾主要由燃煤时 产生的高浓度SQ2和煤烟所形成。一定条件 水蒸气 SQ 2 SQ 3“H 2SQ 4-混合 心 卜 t H2SQ4雾 烟一.2 4 与CH化合物形成的。极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达

20、到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气NQx CH-光化学.1反应 光化学氧化剂 极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中

21、最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气为了计算出的这种烟雾首次发生在洛杉矶，所以为洛杉矶烟雾。三、大气污染物监测项目 目前存在于大气中的有害物质有百余种之多，监测中应该根据人力、物力及优先监测原 则确定监测项目。我国常规监测项目：SO、NO、CO Q（或总氧花剂：C3、PAN NO和其它 氧化物质）、TSP CH等。此外，可根据不同情况，选择 Pb、F化物、HCI、H2SQ等监测项目。四、大气标准 1.大

22、气环境质量标准 TSP日平均与任何一次：夜间经过沉降，TSP降低，平均值会掩盖高的 TSP。SQ年日平均与日平均：冬、春：SQ浓度高，夏、秋 SQ浓度低，平均会掩盖 SO在冬 季的污染。光化学氧化剂（O3）使用小时平均：C3受日照影响，随时间变化而定，不能用日平均。2.锅炉烟尘排放标准：五、大气中污染物浓度的表示方法 1.浓度表示方法 浓度mg/m单位体积内所含污染物的质量数（国家标准），单位换算公式：/、22.4 八 x（ppm）A M A：气体浓度mg/nf X：气体浓度ppm M物质的分子量 22.4:标况下（0 C,1atm）气体的摩尔体积 例1.已知大气中SO2的大气浓度为2ppm,

23、是否超过大气环境质量三级标准。SQ:64 x 2 解：A M 64=5.71 mg/m3 22.4 22.4 超过三级标准 例2.已知CO的浓度为3mg/m,换算成ppm CO 28 22 4 22 4 解：x A 3=2.4 ppm M 28 2.气体体积的换算 由气体状态方程可知气体体积受温度和大气压力影响,将采样体积从现场极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成

24、为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气状态换算成标准状态。极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成

25、状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气Vo：标况下米样体积（L 或 mi);V0 二 Vt 273 -x-273 t 101325 V。.Vt空 273 5 101325 J=18 空型竺-17.445L 273 5 101325:17.4L 3 NOX(mg/m)2.0 1

26、0 17.4 10”=0.11 V:现场状态下采样体积（L或m5）;t:采样时的温度（C）；P：采样时的大气压力（Pa）。例3.（教材127页）测定大气中NOx用装5ml吸收液的吸收管采样，采样流量为0.30L/min,采样时间为t=1hr，经测定吸收液中含 2.0卩gNOx求气样中NOx的含量。已知采样时的温 度为5C,大气压力为 100Kpa 解：（1）求 Vt Vt=0.3L/min 60min=18L（2）求 Vo （3）求NOx浓度 NOx(ppm)二空 A 二空 0.11=0.054 M 46 六、大气监测方法 大气污染的监测方法很多，应该根据监测的目的、设备、操作人员的技术水平来

27、选择足 够准确和灵敏的监测手段。常用的监测方法有：1.化学监测：设备简单、经济、易掌握。有一定的准确性。2.物理或物理化学监测：是建立在仪器分析基础上的监测方法。灵敏度高，操作简便，监 测速度快，易于实现自动化和连续监测。但要求一定的技术、设备条件，仪器昂贵，为监 测的发展方向。3.生物监测：利用动、植物对污染物质的反应对大气进行监测的方法，可以补充物理、化 学监测的不足。但只用于定性或半定量的测定。例1.金丝雀是一种指示生物，用于检查煤矿中的 CQ只要金丝雀能健康的生存。则CO的浓 度小；若CO的浓度大，金丝雀失去知觉。此时矿工应该撤离现场。例2.SO2浓度为0.30.5ppm时棉花，小麦，

28、大豆。梨树叶子变黄或白。而人能嗅到 SO气 味时，其浓度已经达到 15ppm,感觉到刺激时的浓度已经达到 20ppm,说明植物对 SQ很敏感。例3.F污染可使叶子尖，边缘萎缩坏死。例4.O3使叶子下表面出现不规则的小点或小斑。以上动、植物均可以作为大气污染监测的指示生物。极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比

29、例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气 2 采样方法 一、采样点的布设 不同类型的污染源排放的大气污染物，其排放、迁移、扩散特性不同，因此选择监测点 需要考虑诸多因素，如：污染源的相对位置、源强、地形影响及气象因素等。此外监测点的 布设还受技术力量、资金和人力的限制。在布设采样点之前，首先应该收集有关资料。1.污染源分布及排放情况：原料、燃料、消耗量 2.气

30、象资料：风向、风速、日照、气温、雨量、气压、逆温 3.地形资料：海陆风、山谷风 4.功能区情况：工业、商业、居民、绿化区域 5.人口分布及人群健康情况 6.历史大气监测资料 布点方法:1.按功能区：工业区、居民区、商业区、混合区、交通干线、清洁区等 2.几何图形布点法:网络布点法（用于调查面源）*排放量大的中心区 冋心圆及阿基米德螺旋线式布点法（用于污染源群）主轴与主导风向一致 上风向处应布设对照点一个 一般来说，最大地面浓度发生在 1020 倍排放量高度的地方，此处布点应密。扇形或放射形不点法（用于孤立高架点源）主导风向明显 采样点布设应该注意：1.工业区、人口密集区、高污染地区应多布点。2

31、.下风向应多布点。3.采样点周围应避开建筑物的干扰。4.兼顾高、中、低污染物浓度的地区布点。5.采样高度：研究大气对人的危害：距地面 1.52m。研究大气对植物的危害：与植物高度相近。常规监测：距地面315m；楼顶采样时，距基础面 1.5m。、采样时间和频率 极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化

32、气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气V=V p-P P V 采样体积L p 大气压力 mmHg 自学113页 三、采样方法 1.直接采样法 主要设备：注射器、塑料袋、采气管、真空瓶。当大气中监测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。如气相色谱法测大气中的苯，直接注入 12ml机可检出，二氧化硫在 250ml/min的流 量连续抽取样品进行

33、测定。常用的采样容器有：注射器：100ml注射器，用现场空气抽洗 23次然后抽样，密圭寸进气口，将注射器进 气口朝下，垂直放置，使注射器内压力略大于大气层，避免非现场气进入，带回实验室进行 测定。样品放置时间不宜太长，应当天分析。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。采样时，先用二联球打进现场空气冲洗 23次，然后采样，夹紫袋口，带回实验室分 析。常用的塑料袋有：聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯，此外还有用金属薄膜作衬里的袋子，如衬Ag、Al，这种袋子对样品反应性弱，吸附小，样品损失小，稳定性好。真空瓶：真空瓶是具有活塞的耐压玻璃瓶 500

34、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，带回实验室分析。采样体积 即为真空瓶的体积。若真空度1mmH寸，可用下试计算采样体积 V真空瓶容积L p瓶中剩余压力 mmHg 真空瓶在使用前应捡漏。2.浓缩采样法 大气中污染物的浓度一般是很低的，直接取样远远不能满足分析的要求，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，其分析 结果可代表采样时间内的平均浓度，所以浓缩采样法在大气污染监测中更加重要。液体吸收法 厂 气泡式吸收管一吸收气态、蒸汽态物质 液体吸收法彳冲击式吸收管一采集溶胶样品和易溶解气体样

35、品 L多孔玻板吸收管一吸收气态、蒸汽、气溶胶物质 固体吸收法 极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中

36、的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气广 吸附型塡充柱“固体範粒、硅胶、活性炭 固体吸收法 分配型填充柱一试剂胆体，类说气-ffi-eis固罡相 一、二氧化硫的测定 大气中的含硫物质有硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、二硫化碳、硫酸及各种硫酸盐。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，因为它在大气污染 物质中分布最广，影响最大。r厌氧细菌活动生成的硫化氢 被氧化成二重优硫 自然源（占 57%）V 火山爆发喷出二重化硫气体 二氧化硫的来源 f 工业排旅二葷优硫气体 人为源（占 43%）P 民用燼料释敢二氧化硫气体 盐酸副玫瑰苯胺比色法测定二氧化

37、硫（我国规定方法）1反应原理：HgCl2+2KCI+w2+-HgSO3二氯亚磁j+2/f*+icr 1 HgSO3C722*+HCHOr2/f+-HgC+HO-CH1-甲基磺酸）2、注意事项：a、吸收液k2HgCh中的HgCb为剧毒，有报称用三乙醇胺代替汞盐作吸收液，但采样效率和 稳定性有待研究。b、大气中二氧化氮干扰该反应，所以采样后加入氨基磺酸胺以消除其影响：2HNO2 卡NH2SO2ONH4-H1SOH2O2N1 T c、臭氧干扰去除：在采样后放置20分钟，臭氧可自行分解消失。二、NOx的测定 氮的氧化物有 NO NO、N20、N2C3、N2O4和NbQ等，统称 NOx 其中主要为 NO

38、和NO。NO 在大气中逐渐氧化为二氧化氮。如被水雾吸收，会形成亚硝酸和硝酸。当 NOx和CH化合物 极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气

39、质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气共存于大气中，经阳光紫外线的照射，会发生光化学反应，产生光化学烟雾。极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达

40、到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气燃料燃烧 人类活动产生的 NCX 的主要来源 机动车尾气 化工生产过程捷啟 盐酸萘乙二胺比色法测 NOx 1.原理:NOy(NO2mgtL)=Vo-换算成标准状况下的采样体积，L;A-试样的吸光度；Ao-空白试样的吸光度；Bs-单位吸光度响应的二氧化氮毫克数；0.76-转换系数。2、注意事项 a、二氧化氮在水中反应比较复杂 fl 的转换系数是由实验得出的。b、吸收液的配制应用无的重蒸馏水，否则吸收液会呈现微红色。c、

41、吸收液应避光保存。三、CO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。1、气相色谱法测定 CO CO在氢气气流中，经分子筛和碳多孔小球串联柱分离后，在镍催化剂于 380摄氏度下 转化成甲烷，后用空火焰离子化检测器测定，根据保留时间定性，以峰高定量。31 C 2、检气管法测定CO 将CO注入装有I2O5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。极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空

42、气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气5Ct?+Z2?5 严他T绿色络合物 3

43、、非色散红外法测定 CO 利用不发生色散的光的红外部分进行气体分析的方法。（见教材）极为重要的一个人每次呼吸约需升空气每天吸入的空气总量为人天停止呼吸几分钟就可能造成死亡因此清洁无污染化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质大气的组成大气层由多种气体少量水滴冰晶尘埃花粉和孢子根据大气圈在垂直高度上温度变化特点大气组成状况及其动状态将大气划分成为大气层均质层非均质层对流层平流层中间层暖层逸散层的组成比例几乎无变化气体组成随咼度而不冋对流层是大气圈中最下面的一层其厚度随地球纬度个过度层中骤然变徒并达到极小值这个过渡层就是对流层通常处于处对流层与人类关系最为密切对流层的空气质量占大气层总质量的这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物对流层的温度分布特点是下部气温高上部气温低大气