第三章气第五节

1、第三章气第五节第三章 大气污染监测第三章气第五节提 纲 第一节 空气污染基本知识 第二节 空气污染监测方案的制订 第三节 空气样品的采集方法和采样仪器 第四节 气态和蒸汽态污染物质的测定 第五节 颗粒物的测定 第六节 降水监测 第七节 污染源监测 第八节 标准气的配制第五节 颗粒物的测定 降尘 TSP PM10 粒度分布 总悬浮颗粒物中污染组分的测定 空气污染指数 API一、降尘的测定 自然沉降量简称降尘，系指在空气环境条件下，单位时间靠重力自然降落在单位面积上的颗粒物质量。自然降尘量主要取决于自身质量和粒度大小，但风力、降水、地形等自然因素也起着一定作用。故把自然降尘量和非自然降尘量分开是很

2、困难的。 降尘是大气污染的参考性指标，通过其测定结果，可观察大气污染的范围和污染程度。 测定大气中降尘量最常用的方法是 重量法 。原理：空气中可沉降的颗粒物，沉降在装有乙二醇水溶液做收集液的集尘缸内，经蒸发、干燥、称重后，计算降尘量。适用范围：用于测定环境空气中可沉降的颗粒物。方法的检测限为0.2t/km230d重量法测定降尘的测定步骤： 准备工作样品收集蒸发水分干燥至恒重降尘的测定(重量法) GB/T 15265-94 采样点的设置： 在采样前，首先要选好采样点。选择采样点时，应先考虑集尘缸不易损坏的地方，还要考虑操作者易于更换集尘缸。普通的采样点一般设在矮建筑物的屋顶屋顶，或根据需要也可设

3、在电线杆上。 采样点附近不应有高大建筑物，并避开局部污染源采样点附近不应有高大建筑物，并避开局部污染源。 集尘缸放置高度应距离地面集尘缸放置高度应距离地面5-12m5-12m。在某一地区，各采样点集尘缸的放置高度尽力保持在大致相同的高度。如放置在屋顶平台上，采样口距平台采样口距平台1-1.5m1-1.5m，以避免平台扬尘的影响。 集尘缸的支架应稳定并坚固，防止被风吹倒或摇摆。 在清洁区设置对照点。具体步骤第三章气第五节内径150.5cm，高30cm的圆筒形玻璃缸,缸底平整加入乙二醇6080mL ,加水100300mL 样品的收集： 放缸前的准备放缸前的准备：集尘缸在放到采样点之前，加入乙二醇水

4、溶液乙二醇水溶液，以占满缸底为准，加水量视当地的气候情况而定。 集尘缸：内径 15cm ，高 30cm 的缸，上用尼龙网罩防异物落入 加乙二醇水溶液作用：既可以防止冰冻，又可以保持缸底湿润，还能抑制微生物和藻类的生长。 样品的收集样品的收集：按月月定期更新集尘缸一次（302d）。 在夏天多雨季节，应注意缸内积水情况，为防水满溢出，及时更换新缸，采集的样品合并后测定。实验室分析：瓷坩埚的准备瓷坩埚的准备：将100mL的瓷坩埚在1055烘箱内烘3h，取出在干燥器内冷却50min，在分析天平上称重，再烘50min，冷却50min，再称重，直至恒重（两次重量之差小于0.4mg），此值为W W0 0。第

5、三章气第五节降尘总量的测定降尘总量的测定：测量集尘缸内径内径。然后用镊子取出缸内的树叶、昆虫等异物，并用水将附着在上面的细小尘粒冲下来后扔掉，擦净缸内壁，将缸内溶液和尘粒全部转入转入500mL烧杯中，在电热板上蒸发蒸发，使体积浓缩到10-20mL，冷却后用水冲洗烧杯壁，将溶液和尘粒全部转移到已恒已恒重的瓷坩埚重的瓷坩埚中，在电热板上蒸发至干，然后在1055烘箱烘干烘干，按上述方法称量至恒重，此值为W W1 1思考题： 采集降尘时为何加入乙醇或硫酸铜或乙二醇？加入量对测定结果有无影响？如有影响，如何去除？计算公式： 结果的表示：降尘量为单位面积上单位时间内从大气中沉降的颗粒物的质量。第三章气第五

6、节注意事项1、大气降尘系指可沉降的颗粒物，故应除去树叶、枯枝、鸟粪、昆虫、花絮等干扰物；2、尽量选择缸底比较平的集尘缸，以减少乙二醇的用量；3、每一个样品所使用的烧杯、瓷坩埚等的编号必须一致，并与其相对应的集尘缸的缸号一并及时填入记录表中；4、存放在烘箱、马福炉及干燥器中的瓷坩埚，应分离放置，不可重叠；5、蒸发浓缩应在通风柜中进行，在瓷坩埚中浓缩样品时，不可用水洗涤坩埚，否则将在乙二醇与水的界面上发生剧烈沸腾而使溶液溢出。当浓缩至20mL以内时，应降低温度并不断摇动，使降尘粘附在瓷坩埚壁上，避免样品溅出。第三章气第五节测定原理测定原理：将上述已测降尘总量的瓷坩埚于600600的马福炉内灼烧的马

7、福炉内灼烧至恒重，减去该质量及等量乙二醇水溶液蒸干并经600灼烧后的质量，即为降尘中可燃物燃烧后剩余残渣量，根据它与降尘量之差和集尘缸口面积、采样时间，便可计算出可燃物量。将上述已测降尘总量的瓷坩埚放入马福炉中，在600灼烧3h，待炉内温度降至300以下时取出，放入干燥器中，冷却50min，称重。再在600灼烧1h，冷却，称重，直至恒重，此值为W2W2将与采样操作等量的乙二醇水溶液，放入500mL烧杯中，在电热板上蒸发浓缩至10-20mL，然后转移至已恒重的瓷坩埚中，在电热板上蒸发至干，于105烘箱烘干，称量至恒重，减去瓷坩埚的重量W0，即为Wc。然后在马福炉中600灼烧，称量至恒重，减去W0

8、,即为WdWd。降尘中可燃物的测定计算公式： 结果的表示：降尘量为单位面积上单位时间内从大气中沉降的颗粒物的质量。第三章气第五节降尘中其它组分的测定降尘试样降尘试样过滤过滤取定量滤液取定量滤液残留物残留物滤液滤液取定量滤液取定量滤液水溶性物质量水溶性物质量测测pHpH值值105105烘干至恒重烘干至恒重非水溶性物质量非水溶性物质量苯萃取苯萃取萃取液萃取液残留物残留物苯溶性物质量苯溶性物质量非水溶性可非水溶性可燃物质量燃物质量非水溶性物非水溶性物质灰分量质灰分量金属组分测定金属组分测定600600灼烧至恒重灼烧至恒重蒸发除溶剂蒸发除溶剂600600 灼烧至恒重灼烧至恒重据滤液量计算水据滤液量计算

9、水溶性物质灰分量溶性物质灰分量据滤液量计算水据滤液量计算水溶性可燃物质量溶性可燃物质量硫酸盐、氯化硫酸盐、氯化物等测定物等测定二、TSP的测定 总悬浮颗粒物TSP total suspended particular matter 能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100的颗粒物。它们主要来自燃煤排放的烟尘和地面扬起的灰尘。测定方法：国内外广泛采用滤膜捕集-重量法 原理：用采用动力以恒速抽取一定量体积的空气，通过已恒重的滤膜，则空气中的悬浮颗粒物被阻留在滤膜上。根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积，计算TSP的质量浓度。滤膜经处理后，可进行化学组分测定。 滤膜：超细玻璃纤维滤膜。重量法GB/T

10、 15432 -1995第三章气第五节 按其采气流量大小分为：大流量（1.1-1.7m3/min）中流量（11.315 m3/h）小流量（20-30L/min） GB/T 15432-1995适用范围：适合于大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器进行空气中TSP的测定。方法的检测限为0.001mg/m3。 不管用那种采样方法，流量计要定时校准。总悬浮颗粒物采样器P169 流量范围为1.11.11.7m3 /min1.7m3 /min，滤料夹上可安装200mm250mm的玻璃纤维滤膜，以电动抽气机为抽气动力。采集颗粒物的粒径范围为0. l100m；采样时间可持续采样时间可持续8 824h24h，利用压

11、力计或自动电位差计连续记录采样流量，适用于大气中总悬浮颗粒物的采集。 新购置的采样器和更换电机后的采样器应进行流量校准，采样器在使用期间，每月应定期校准流量。大流量采样器中流量采样器由空气入口防护罩、采样夹、转子流量计、吸尘器等组成。工作原理与大流量采样器基本相同，但采气流量和集尘有效过滤面积较大流量采样器小，用80mm滤膜采样时，流量7.29.6 m3/h；用100mm滤膜采样时流量通常以11.315 m3/h.流量采集大气中的总悬浮颗粒物。采样滤料常用玻璃纤维滤纸或有机纤维滤膜，采样时间为采样时间为8 824h24h。使用前应校准其流量计在采样前后的流量。中流量采样器 滤膜准备： 每张滤膜

12、均需用X光看片机进行检查，不得有针孔或任何缺陷。 将选中的滤膜放在恒温恒湿箱中平衡24h 在平衡条件下称重滤膜，大流量采样器滤膜称重精确到1mg，中流量采样器滤膜称重精确到0.1mg，记录下滤膜重量W0W0（g)g) 安放滤膜及采样 尘膜的平衡及称重 尘膜在恒温恒湿箱中，与干净滤膜相同平衡条件下，平衡24h. 称量滤膜。记录滤膜重量W1W1（g)g)。滤膜增重，大流量滤膜不小于100mg，中流量滤膜不小于10mg，具体步骤按下式计算TSP浓度：计算公式：三、可吸入颗粒物PM10的测定 悬浮在空气中，空气动力学当量直径10微米的颗粒物。 可被人吸入，对大气能见度降低和参加大气反应有重要作用。 主

13、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。 PM10对人体健康影响大，是室内外环境空气质量的重要监测指标。测定方法飘尘测定方法重量法中流量采样法大流量采样法透光率法光散射法 压电晶体差频法小流量采样法重量法（HJ 618-2011） 测定原理：分别通过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取定量体积空气，使环境空气中PM10被截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的重量差和采样体积，计算出PM10浓度。 适用范围：环境空气中PM10的手工测定。检出限为0.010mg/m3 滤膜：玻璃纤维滤膜、石英滤膜等无机滤膜或聚氯乙烯、聚丙烯、混合纤维素

14、等有机滤膜。第三章气第五节 采样点应避开污染源及障碍物。如果测定交通枢纽处飘尘，采样点应布置在距人行道边缘1m处。 采样时，采样器入口距地面高度不得低于1.5m； 采样不能在雨、雪和风速大于8m/s等天气条件下进行。 采用合格的超细玻璃纤维过滤膜。采样前在干燥器内放置24h，用感量优于0.1mg的分析天平称重，放回干燥器1h后再称重，两次质量之差不大于0.4mg，即为恒重恒重。测定过程第三章气第五节 将已恒重好的滤膜用镊子放人洁净采样夹内的滤网上，牢固压紧至不漏气。 如果测定任何一次浓度，每次需更换滤膜，采样时间不得少于1h；如测日平均浓度间断采样时不得少于四次，样品采集在同一张滤膜上。采样结

15、束后，用镊子取出。将有尘面两次对折，放入纸袋，并做好采样记录。 采样后滤膜处理也按第步进行恒重按下式计算PM10浓度：可吸入颗粒物采样器大流量采样重量法：使用安装有大粒子（10m以上）切割器(惯性切割器、重力切割器)的大流量采样器采样。原理：使一定体积的大气通过采样器，先将粒径大于10m的颗粒物分离出去，小于10m的颗粒物被收集在预先恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算出飘尘的浓度。中流量采样重量法：使用安装有大粒子切割器的中流量采样器采样，测定方法同大流量采样-重量法；小流量采样重量法 小流量采样器的结构与中流量采样器相似。采样夹可装直径40mm的滤纸或滤膜，采气流量2

16、030L/min。由于采气量少，需要较长时间的采样才能获得足够量的样品，通常只适宜做单项组分的测定。 可吸入颗粒物采样器或PM1O采样器，采气流量为采气流量为13L/min13L/min，采样器流量计一般用皂膜流量计校准，其它同大流量法 广泛使用大流量采样器采集可吸入颗粒物。在连续自动监测仪器中，可采用静电捕集法、射线法或光散射法直接测定可吸入颗粒物浓度。但不论哪种采样器，都装有分离粒径大于10m颗粒物的装置，称为分尘器或切割器多层薄板分离器只能用于去除某种粒径以上的粉尘分尘器分尘器或切割器P169 分尘器有旋风式、向心式、撞击式等 又分二级式和多级式，二级式用于采集粒径10微米以下的颗粒物，

17、多级式可分级采集不同粒径的颗粒物。 二级旋风式分尘器压电晶体差频法（自学）方法原理：尘粒带负电带正电的石英晶体表面放电沉积使振荡器1重量增加振荡器1的f降低高压电作用光散射法（自学）原理： 悬浮颗粒物对光的散射作用，其散射光强度与颗粒物浓度成正比。射线吸收法（自学）原理： 物质对射线的吸收作用。当射线通过被测物质后，射线强度衰减程度与所透过的物质的质量有关，而与物质的物理化学性质无关。四、粒度分布的测定颗粒物的粒度不同，对于人的影响及其尘的物理化学性质有很大区别，因此有必要研究颗粒物的粒度分布。常用的采样器多级式分尘器安德森采样器筛分法显微镜法 多级式分尘器五、总悬浮颗粒物中污染组分的测定 颗

18、粒物中化学成分复杂，含量低，所以要求测定方法灵敏度高。 一般采用化学、物理化学方法测定，主要是预处理不同。 主要测定项目：重金属、砷、硫酸盐、硝酸盐、苯并芘等。 问：降尘和TSP中化学成分一样吗？金属元素的测定 项目: Cu、Zn、Pb、Fe、Co、Ni、Cr 方法：原子吸收法AAS(含量少，灵敏) 预处理： 干式灰化法(破坏有机物) 坩锅500900 高温灰化法： 玻璃纤维滤纸500 低温灰化法：高频电场通氧气，在1502030min 湿式分解法：酸溶解并破坏有机物有机化合物的测定 项目: 组分种类多，有毒性，如有机氯农药、有机磷农药、多环芳烃和酯类化合物等 步骤：采样、提取、分离、测定四步

19、 提取 索氏提取法（见第六章）：笨、环己烷、氯仿、丙酮等 真空充氮升华法 分离 纸层析法 薄层层析法 纸层析法 原理 滤纸条有吸附作用、毛细作用 乙酰化溶液固定相（苯乙酸酐浓硫酸） 展开剂（甲醇乙醇蒸馏水）流动相 过程 试液点在滤纸条下端3cm处，风吹干 悬于层析缸中 沿缸口壁加入展开剂，至滤纸下端浸入1cm 盖上缸盖，置于暗室，进行层析 斑点剪下，用溶剂溶解，得到测定用的试液 薄层层析法 吸附剂均匀地涂在玻璃板上（固定相） 用注射器将提取地样液点在层析板一端的一定距离处 将层析板以1020度的倾斜角放入层析缸中，浸入展开剂（样点不能浸入） 刮下斑点，处理，测定 对斑点辨别： 凭颜色，或特定光线下带色 标液与试液同时点样第三章气第五节TSPTSP中某些金属和非金属的测定中某些金属和非金属的测定元素元素采样方法采样方法预处理方法预处理方法监测方法监测方法Be过氯乙烯滤膜采样过氯乙烯滤膜采样HNO3HClO4消解消解原子吸收法，桑色素荧光分析法原子吸收法，桑色素荧光分析法530nmCr6+玻璃纤维滤膜玻璃纤维滤膜热水浸取热水浸取二苯碳酰二肼光度法二苯碳酰二肼光度法Fe过氯乙烯滤膜过氯乙烯滤膜HNO3H2SO4消解消解Fe3+Fe2+试亚铁灵分光试亚铁灵