环境监测与仪器分析空气和废气监测学习教案

1、会计学1环境监测与仪器环境监测与仪器(yq)分析分析 空气和废气监空气和废气监测测第一页，共105页。对人类对人类(rnli)有影有影响的：距地面响的：距地面10km地球地球(dqi)半径半径大气大气(dq)厚度厚度氮氮78.06%78.06%氧氧20.95%20.95%氩氩0.93% 0.93% 其他气体其他气体0.1%0.1%有害物质有害物质：烟烟尘、二氧化硫、氮氧化尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、一氧化碳、碳氢化合物等物等 清洁空气的成分清洁空气的成分:第1页/共104页第二页，共105页。一、空气污染的危害一、空气污染的危害(wihi) 大气污染大气污染: : 有害物质浓

2、度超过允许的极限并持续一段时间；有害物质浓度超过允许的极限并持续一段时间； 改变空气的正常组成，破坏其平衡体系；改变空气的正常组成，破坏其平衡体系； 危害人们，资源资源等。危害人们，资源资源等。 迄今为止，世界上发生的迄今为止，世界上发生的1111次重大污染事件中，有次重大污染事件中，有7 7件属件属于强烈的大气污染造成的，因而于强烈的大气污染造成的，因而(yn r)(yn r)大气污染尤为人们大气污染尤为人们所关注！所关注！第2页/共104页第三页，共105页。1 1、温室效应：、温室效应：CO2CO2、CH4CH4等等2 2、酸雨：、酸雨：SO2SO2、NOxNOx等等3 3、臭氧层的破坏

3、、臭氧层的破坏4 4、急：高浓度，短时间，伦敦烟雾，、急：高浓度，短时间，伦敦烟雾，洛杉矶光化学烟雾污染洛杉矶光化学烟雾污染(wrn)(wrn)5 5、慢性危害：低浓度，长时间、慢性危害：低浓度，长时间第3页/共104页第四页，共105页。二、空气二、空气(kngq)污染源污染源1 1、自然源：、自然源：2 2：人为源：人为源： 1 1）、企业排放的废气）、企业排放的废气(fiq)(fiq) 2 2）、交通工具排放的废气）、交通工具排放的废气(fiq)(fiq) 3 3）、室内污染源）、室内污染源( (装修、灶具和取暖设施等装修、灶具和取暖设施等) )第4页/共104页第五页，共105页。第5

4、页/共104页第六页，共105页。（一）、一次污染物和二次污染物（一）、一次污染物和二次污染物第6页/共104页第七页，共105页。第7页/共104页第八页，共105页。1 1、分子状态污染物：、分子状态污染物： 常温常压下以气体或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在常温常压下以气体或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在大气中的污染物质大气中的污染物质(wzh)(wzh)。根据化学形态，可将其分为。根据化学形态，可将其分为五类：五类： （1 1）、）、 含硫化合物：含硫化合物： SO2 SO2 、 H2S H2S ； SO3 SO3 、硫酸、硫、硫酸、硫酸盐；酸盐； （2 2）、）、 含氮化合物：含氮化合物： N

5、O NO 、 NO2 NO2 、 NH3 NH3 ； 硝酸、硝硝酸、硝酸盐；酸盐； （二）、分子（二）、分子(fnz)状态污染物和粒子状态状态污染物和粒子状态污染物污染物第8页/共104页第九页，共105页。（3 3）、）、 碳氢化合物：碳氢化合物： C1-C5 C1-C5 化合物；醛、酮、化合物；醛、酮、PAN PAN ； （4 4）、）、 碳氧化合物：碳氧化合物： CO CO 、 CO2 CO2 ； （5 5）、）、 卤素卤素(l s)(l s)化合物：化合物： HF HF 、 HCl HCl 。第9页/共104页第十页，共105页。2 2、粒子状态污染物（即颗粒物）：、粒子状态污染物（即

6、颗粒物）： 分散在大气中的微小固体和液体颗粒，分散在大气中的微小固体和液体颗粒，粒径多在粒径多在 0.01-100 m 0.01-100 m 之间，是一个复之间，是一个复杂的非均匀杂的非均匀(jnyn)(jnyn)体系。体系。 沉降特性将其分为降尘和飘尘。沉降特性将其分为降尘和飘尘。（1 1） 、降尘：粒径大于、降尘：粒径大于 10 m 10 m 的颗粒；在重力作用的颗粒；在重力作用下，易沉降下，易沉降(chnjing)(chnjing)，危害范围较小。，危害范围较小。 如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等一般颗粒大，比重大如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等一般颗粒大，比重大。第10页/共104页第十一页，

7、共105页。（2 2） 、飘尘：粒径小于、飘尘：粒径小于 10 m 10 m 的粒子，粒径小的粒子，粒径小，比重也小，可长期漂浮，比重也小，可长期漂浮(pio f)(pio f)在大气中，具有在大气中，具有胶体性质，又称气溶胶胶体性质，又称气溶胶 (aerosol) (aerosol) 。危害：易随呼吸危害：易随呼吸(hx)(hx)进入肺，在肺泡积累并进入血液进入肺，在肺泡积累并进入血液，危害健，危害健 康，因此也称可吸入颗粒物（康，因此也称可吸入颗粒物（ IP IP 或或 PM10 PM10 ）。）。 通常所说的烟通常所说的烟 (Smoke) (Smoke) 、雾、雾 (Fog) (Fog)

8、 、灰尘、灰尘 (Dust) (Dust) 均是用来均是用来(yn li)(yn li)描述飘尘存在形式的。描述飘尘存在形式的。第11页/共104页第十二页，共105页。四、大气污染物的时空分布四、大气污染物的时空分布 1 1、污染物排放、污染物排放(pi fn)(pi fn)源源 2 2、地形、地貌、地形、地貌 3 3、气象、气象第12页/共104页第十三页，共105页。1 1、时间性：、时间性：一次污染物因受逆温层、气温、一次污染物因受逆温层、气温、气压等的限制，在清晨和黄昏时浓度气压等的限制，在清晨和黄昏时浓度较高；较高； 二次污染物如光化学烟雾等由于二次污染物如光化学烟雾等由于是靠太阳

9、光能形成是靠太阳光能形成(xngchng)(xngchng)的，故的，故在中午时浓度增加。在中午时浓度增加。 2 2、空间性：、空间性： 污染源种类、分布情况污染源种类、分布情况(qngkung)(qngkung)和气象条件等因素有关和气象条件等因素有关。第13页/共104页第十四页，共105页。第14页/共104页第十五页，共105页。第二节第二节 空气污染监测方案空气污染监测方案(fng (fng n)n)的制定的制定一、确定监测目的1、判断大气质量是否符合国家制订的大气质量标准，并为编写质量状况评价报告提供数据。2、为研究大气质量的变化规律和发展趋势，预测预报工作提供依据。3、为政府部门

10、执行有关环境保护法规，开展(kizhn)环境质量管理，修订大气环境质量标准提供基础资料和依据。第15页/共104页第十六页，共105页。二、收集有关资料二、收集有关资料 1、污染源分布及排放：、污染源分布及排放：(种类，数量，位置，种类，数量，位置，排放量等排放量等);2、气象资料（风速、风向、气温、气象资料（风速、风向、气温(qwn)、气、气压、降水量、日照时间、相对湿度、垂直梯度压、降水量、日照时间、相对湿度、垂直梯度和逆温层底部高度等）；和逆温层底部高度等）；3、地形资料（山区山谷风、河谷逆温、丘陵、地形资料（山区山谷风、河谷逆温、丘陵浓度梯度大、海边海陆风），地形越复杂，监浓度梯度大、

11、海边海陆风），地形越复杂，监测点布设越多；测点布设越多；4、土地利用和功能分区（功能不同：工业区、土地利用和功能分区（功能不同：工业区、商业区、居民区、混合区）或建筑物密度等、商业区、居民区、混合区）或建筑物密度等）；）；5、人口分布及人群健康情况；、人口分布及人群健康情况；6、以往监测资料。、以往监测资料。第16页/共104页第十七页，共105页。三、确定监测项目三、确定监测项目 优先优先(yuxin)(yuxin)监测原则：危害大，涉及范监测原则：危害大，涉及范围广，已有成熟监测方法，有标准可比项目。围广，已有成熟监测方法，有标准可比项目。 1 1、必测项目、必测项目(xingm)(xin

12、gm)：二氧化硫、氮氧化物、总悬：二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物等浮颗粒物等2 2、选测项目、选测项目(xingm)(xingm)：一氧化碳、飘尘、光化学氧：一氧化碳、飘尘、光化学氧化剂、氟化物、铅、汞、苯化剂、氟化物、铅、汞、苯(a)(a)并芘、总烃及非甲烷烃并芘、总烃及非甲烷烃。 第17页/共104页第十八页，共105页。1 1、布设采样、布设采样(ci yn)(ci yn)点的原则和要求点的原则和要求 （1 1）覆盖全部监测区：采样）覆盖全部监测区：采样(ci yn)(ci yn)点应设在整个监测点应设在整个监测区域区域 的高、中、低三种不同污染物浓度的地方；的高、中、低三种不同污染物

13、浓度的地方；（2 2）在污染源比较集中，主导风向比较明显的）在污染源比较集中，主导风向比较明显的 情情 况下，应将污染源的下风向，布设较多采样况下，应将污染源的下风向，布设较多采样(ci (ci yn)yn)点；点；（3 3）工业集中地区多取点，农村可少些；）工业集中地区多取点，农村可少些；（4 4）人口密度大的地区多取点，少的地区可少些；）人口密度大的地区多取点，少的地区可少些；（5 5）超标地区多取点，未超标地区少些。）超标地区多取点，未超标地区少些。四、布设四、布设(b sh)网点网点第18页/共104页第十九页，共105页。第19页/共104页第二十页，共105页。2、采样点的数目、采

14、样点的数目 应根据监测范围大小、污染物的空间分布应根据监测范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布及密度、气象、地形及经济条特征、人口分布及密度、气象、地形及经济条件等因素件等因素(yn s)综合考虑。综合考虑。第20页/共104页第二十一页，共105页。第21页/共104页第二十二页，共105页。（1 1）、）、 功能区布点法功能区布点法: :污染较集中的工业区和人口较密集污染较集中的工业区和人口较密集的居住区。适用区域性常规检测的居住区。适用区域性常规检测(jin c)(jin c)（2 2）、）、 网格布点法网格布点法: :多个污染源且污染源分布较均匀地区多个污染源且污染源分布较均匀地区

15、。均匀网状方格，交点和方格中心。均匀网状方格，交点和方格中心。（3 3）、）、 同心圆布点法同心圆布点法: :多个污染源构成污染群且大污染源多个污染源构成污染群且大污染源较集中的地区。以污染群中心为圆心画同心圆，作较集中的地区。以污染群中心为圆心画同心圆，作放射线与圆周交点为采样点。放射线与圆周交点为采样点。（4 4）、扇形布点法）、扇形布点法: :孤立的高架点源，且主导风向明显的地孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。点源位置为定点，下风向为轴线画扇形区。扇区。点源位置为定点，下风向为轴线画扇形区。扇形夹角形夹角45-9045-90间。间。3 3、采样点布设、采样点布设(b(b sh) sh

16、)方法方法第22页/共104页第二十三页，共105页。图图1 1 网格布点法网格布点法第23页/共104页第二十四页，共105页。图图2 2 同心圆布点同心圆布点(b(b din) din)法法上风口上风口(fngku)下风口下风口(fngku)第24页/共104页第二十五页，共105页。图图3 3 扇形扇形(shn xn)(shn xn)布布点法点法第25页/共104页第二十六页，共105页。五、采样时间和频率五、采样时间和频率 1 1、采样时间：、采样时间： 指每次采样所需时间的长短，又叫指每次采样所需时间的长短，又叫采样时段。分为短期采样、长期采样、间采样时段。分为短期采样、长期采样、间

17、歇性采样。歇性采样。 2 2、采样频率、采样频率: : 指一定时间范围内的采样次数指一定时间范围内的采样次数 （1 1）依浓度分布的时间特性）依浓度分布的时间特性(txng)(txng) 依气象条件变化的特征，高中低浓依气象条件变化的特征，高中低浓度都包括度都包括 （2 2）依对监测数据要求的精确程度）依对监测数据要求的精确程度 第26页/共104页第二十七页，共105页。第27页/共104页第二十八页，共105页。第三节第三节 大气采集方法大气采集方法(fngf)(fngf)和仪器和仪器一、直接一、直接(zhji)(zhji)采样法采样法 适用：被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高适用：被测组

18、分浓度较高或监测方法灵敏度高 此法测得的结果为瞬时浓度或短时间内的平均浓此法测得的结果为瞬时浓度或短时间内的平均浓度。度。 采集(cij)大气的方法可归纳为直接采样法和富集（浓缩）采样法两类。常用采样容器：常用采样容器：注射器、塑料袋、采气管、真空瓶等。注射器、塑料袋、采气管、真空瓶等。第28页/共104页第二十九页，共105页。注：注：常用常用 100mL 注射器采集有机蒸汽样品。注射器采集有机蒸汽样品。采样时，先用现场气体抽洗采样时，先用现场气体抽洗 2-3 次，然后抽满后密封。次，然后抽满后密封。样品存放时间不宜长，一般当天分析样品存放时间不宜长，一般当天分析(fnx)完。完。气相色谱分

19、析气相色谱分析(fnx)法常采用此法取样。法常采用此法取样。第29页/共104页第三十页，共105页。注：注： 1、应选不吸附、不渗漏，也不与样气中污染组、应选不吸附、不渗漏，也不与样气中污染组分发生化学反应的塑料袋。分发生化学反应的塑料袋。 2、采样、采样(ci yn)时，先用二联球打进现场气体时，先用二联球打进现场气体冲洗冲洗 2-3 次，再充满样气，夹封进气口，带回实验室次，再充满样气，夹封进气口，带回实验室尽快分析。尽快分析。 第30页/共104页第三十一页，共105页。注：采样时，打开两端旋塞，用二联球或抽气泵接注：采样时，打开两端旋塞，用二联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽进比采气管

20、容积大在管的一端，迅速抽进比采气管容积大 6-10 倍的欲倍的欲采气体，使采气管中原采气体，使采气管中原(zhngyun)有气体被完全有气体被完全置换出，关上旋塞，采气管体积即为采气体积置换出，关上旋塞，采气管体积即为采气体积 。 采气管容积一般为采气管容积一般为 100-1000mL 。 第31页/共104页第三十二页，共105页。真空真空(zhnkng)采气采气瓶示意图瓶示意图4 4、真空、真空(zhnkng)(zhnkng)瓶采样瓶采样 第32页/共104页第三十三页，共105页。二、富集采样法二、富集采样法 适用：污染物质浓度较低（适用：污染物质浓度较低（ ppm-ppb ppm-pp

21、b ）。）。 采样时间一般较长，测得结果采样时间一般较长，测得结果(ji gu)(ji gu)可代表可代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。况。 采样方法：采样方法： 吸收吸收(xshu)(xshu)管式溶液吸收管式溶液吸收(xshu)(xshu)法法 填充柱法填充柱法 滤料阻留法滤料阻留法 低温冷凝法低温冷凝法 自然积集法自然积集法第33页/共104页第三十四页，共105页。1 1、溶液、溶液(rngy)(rngy)吸收法吸收法 （1 1）吸收）吸收(xshu)(xshu)速度（速度（V V） （2 2）采样气体与吸收）采样气体与吸收

22、(xshu)(xshu)液的接触面积（液的接触面积（S S） 采集采集气态、蒸气态气态、蒸气态及某些及某些气溶胶污染物气溶胶污染物的常用的常用方法。方法。其吸收效率主要取决于以下其吸收效率主要取决于以下两个两个方面：方面：第34页/共104页第三十五页，共105页。 、对被采集物质溶解度要大或与被采集物、对被采集物质溶解度要大或与被采集物质的化学反应速度质的化学反应速度(sd)(sd)要快；要快； 、稳定时间长；、稳定时间长； 、有利于下一步分析；、有利于下一步分析； 、吸收试剂毒性小，价格低且易于购买。、吸收试剂毒性小，价格低且易于购买。 溶解溶解(rngji)(rngji) 化学反应化学反

23、应（1 1）吸收速度）吸收速度(sd) (sd) 体现在吸收液的选择上体现在吸收液的选择上吸收液的选择原则：吸收液的选择原则：第35页/共104页第三十六页，共105页。气体气体(qt)吸收管（瓶）示意图吸收管（瓶）示意图（2 2）采样气体与吸收液的接触面积）采样气体与吸收液的接触面积(min j) (min j) 体现体现在选择合适的吸收管在选择合适的吸收管第36页/共104页第三十七页，共105页。填充填充(tinchng)柱阻留法柱阻留法示意图示意图。 。第37页/共104页第三十八页，共105页。第38页/共104页第三十九页，共105页。第39页/共104页第四十页，共105页。3

24、3、滤料阻留法、滤料阻留法第40页/共104页第四十一页，共105页。颗粒物采样颗粒物采样(ci yn)夹和滤料采样夹和滤料采样(ci yn)装置示意图装置示意图注：根据测定目的不同可选择不同材质的滤料。注：根据测定目的不同可选择不同材质的滤料。TSPTSP和和PM10PM10等气溶等气溶胶指标的分析胶指标的分析(fnx)(fnx)多用玻璃纤维滤膜。见教材第多用玻璃纤维滤膜。见教材第161161页。页。第41页/共104页第四十二页，共105页。低温冷凝低温冷凝(lngnng)采样装置示意图采样装置示意图4、低温、低温(dwn)冷凝法冷凝法5 5、自然、自然(zrn)(zrn)积集法积集法 利

25、用物质的利用物质的自然重力自然重力、空气动力空气动力和和浓差扩散浓差扩散作用作用采集大气中的被测物质，如自然降尘量、硫酸盐化采集大气中的被测物质，如自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物等大气样品的采集。速率、氟化物等大气样品的采集。第42页/共104页第四十三页，共105页。6 6、静电沉降法、静电沉降法7 7、扩散、扩散(kusn)(kusn)(或渗透或渗透) )法：不需动力设备。法：不需动力设备。（1 1）降尘）降尘(jingchn)(jingchn)试样的采集试样的采集优点：不需动力设备，简单易行，且采样时间长，测定结优点：不需动力设备，简单易行，且采样时间长，测定结果能较好反映大气污染果能

26、较好反映大气污染(d q w rn)情况。情况。干法干法湿法湿法第43页/共104页第四十四页，共105页。三、采样三、采样(ci yn)仪器仪器 除富集采样除富集采样(ci yn)(ci yn)法中的扩散法和自然积集法不法中的扩散法和自然积集法不需动力外，空气污染物监测多采用动力采样需动力外，空气污染物监测多采用动力采样(ci yn)(ci yn)法，即法，即需使用带动力的采样需使用带动力的采样(ci yn)(ci yn)仪器，这些采样仪器，这些采样(ci yn)(ci yn)仪仪器主要由收集器、流量计和采样器主要由收集器、流量计和采样(ci yn)(ci yn)动力三部分组成。动力三部分组

27、成。 1 1、组成部分、组成部分(z chn b fn)(z chn b fn)空气流动方向样品收集器流量测量装置动力装置（泵等）空气排空第44页/共104页第四十五页，共105页。（1 1）、收集器：如大气吸收管（瓶）、填充柱、滤料、）、收集器：如大气吸收管（瓶）、填充柱、滤料、低温冷凝采样管等。低温冷凝采样管等。（2 2）、流量计：是测量气体流量的仪器，流量是计算）、流量计：是测量气体流量的仪器，流量是计算(j sun)(j sun)采集气样体积必知的参数。当用抽气泵作抽气采集气样体积必知的参数。当用抽气泵作抽气动力时，通过流量计的读数和采样时间可以计算动力时，通过流量计的读数和采样时间可

28、以计算(j (j sun)sun)所采空气的体积。所采空气的体积。 常用的流量计有：皂膜流量计、孔口流量计、转子常用的流量计有：皂膜流量计、孔口流量计、转子流量计。均需定期校正。流量计。均需定期校正。 第45页/共104页第四十六页，共105页。（3 3）、采样动力）、采样动力 、非电源抽气动力：如注射器、连续式手抽气、非电源抽气动力：如注射器、连续式手抽气筒、双连球、水抽气瓶等，适用于采样时间不长筒、双连球、水抽气瓶等，适用于采样时间不长，采气量小，无市电供给的情况，用于采集气体，采气量小，无市电供给的情况，用于采集气体或蒸汽态样品。或蒸汽态样品。、电力抽气动力：在有电源的采样现场，可采、电

29、力抽气动力：在有电源的采样现场，可采用各种电抽气机和电抽气泵为采样动力，如吸尘用各种电抽气机和电抽气泵为采样动力，如吸尘器、真空泵、刮板泵、薄膜泵、电磁泵等。还可器、真空泵、刮板泵、薄膜泵、电磁泵等。还可采用大气采样器、飘尘采样器等专用采样装置采采用大气采样器、飘尘采样器等专用采样装置采集大气中气态集大气中气态(qti)(qti)或蒸汽态物质及颗粒物质或蒸汽态物质及颗粒物质。第46页/共104页第四十七页，共105页。2 2、专用、专用(zhunyng)(zhunyng)采样器采样器空气空气(kngq)(kngq)采样器采样器示意图示意图1 1第47页/共104页第四十八页，共105页。空气空

30、气(kngq)(kngq)采样器采样器示意图示意图2 2第48页/共104页第四十九页，共105页。TSP采样采样(ci yn)头头示意图示意图PM10采样采样(ci yn)头示意图头示意图第49页/共104页第五十页，共105页。颗粒物采样器示意图颗粒物采样器示意图第50页/共104页第五十一页，共105页。大流量大流量(liling)采样器结构示采样器结构示意图意图第51页/共104页第五十二页，共105页。第52页/共104页第五十三页，共105页。第53页/共104页第五十四页，共105页。C1C2C3进气(jn q)接泵（2 2）、相对）、相对(xingdu)(xingdu)比较法比

31、较法 配制一个恒定配制一个恒定(hngdng)(hngdng)的但不要求知道污染物的但不要求知道污染物确切浓度的气体样品，串联确切浓度的气体样品，串联2 23 3个采样管采集所配制个采样管采集所配制的样品。的样品。第54页/共104页第五十五页，共105页。采样采样(ci yn)(ci yn)效率效率K K为：为： 用此法计算用此法计算(j sun)采样效率时，要求第二采样效率时，要求第二个和第三个采样管中污染物的浓度之和远远小于个和第三个采样管中污染物的浓度之和远远小于第一个采样管中污染物的浓度。第一个采样管中污染物的浓度。第55页/共104页第五十六页，共105页。第56页/共104页第五

32、十七页，共105页。五、采样五、采样(ci yn)记录记录 采样记录的内容包括：被测污染物的名称和编号；采样记录的内容包括：被测污染物的名称和编号；采样地点和时间；采样流量和体积采样地点和时间；采样流量和体积(tj)；采样时的；采样时的温度、压力和天气情况；采样仪器和吸收液名称；温度、压力和天气情况；采样仪器和吸收液名称；采样者姓名。采样者姓名。第57页/共104页第五十八页，共105页。第58页/共104页第五十九页，共105页。第四节第四节 （蒸）气态物质（蒸）气态物质(wzh)(wzh)的测定的测定一、二氧化硫的测定一、二氧化硫的测定(cdng)二、氮氧化物的测定二、氮氧化物的测定(cd

33、ng)三、一氧化碳的测定三、一氧化碳的测定(cdng)第59页/共104页第六十页，共105页。五、氟化物的测定五、氟化物的测定(cdng)六、汞的测定六、汞的测定(cdng)七、挥发性有机物和甲醛的测定七、挥发性有机物和甲醛的测定(cdng)四、硫酸盐化速率四、硫酸盐化速率(sl)(sl)的测定的测定 第60页/共104页第六十一页，共105页。一、一、 二氧化硫二氧化硫(r yng hu (r yng hu li)li)的测定的测定SO2 SO2 是大气主要污染物之一是大气主要污染物之一 , , 为大气环境污染为大气环境污染(hunjng wrn)(hunjng wrn)例行监测的必测项目

34、。浓度达到达例行监测的必测项目。浓度达到达30-40ppm 30-40ppm 时时 , , 人会感到呼吸困难人会感到呼吸困难 。 1 1、来源、来源、天然源：火山爆发，海水的浪花。、天然源：火山爆发，海水的浪花。、人工源：含、人工源：含S S燃料燃料(rnlio)(rnlio)的燃烧，矿石冶的燃烧，矿石冶炼，化工厂生产过程的产物炼，化工厂生产过程的产物, ,全世界人为排放的全世界人为排放的SO2SO2约为约为1.51.5亿吨亿吨/ /年。年。第61页/共104页第六十二页，共105页。2、性质及毒性、性质及毒性 、无色，易溶于水，有刺激性气味的气体。、无色，易溶于水，有刺激性气味的气体。、会引

35、起、会引起(ynq)呼吸系统疾病。呼吸系统疾病。、与烟尘等气溶胶共存时，危害更大。、与烟尘等气溶胶共存时，危害更大。3 3、测定方法、测定方法（1 1）、光度法）、光度法（2 2）、电导）、电导(din do)(din do)法法第62页/共104页第六十三页，共105页。光光度度法法四氯化汞钾吸收四氯化汞钾吸收- -盐酸盐酸(yn sun)(yn sun)副副玫瑰苯胺玫瑰苯胺甲醛甲醛(ji qun)(ji qun)吸收吸收- -盐酸副盐酸副玫瑰苯胺玫瑰苯胺过氧化氢吸收过氧化氢吸收(xshu)-(xshu)-钍试剂钍试剂紫外荧光法（书上没有）紫外荧光法（书上没有）（1 1） 、第63页/共10

36、4页第六十四页，共105页。、四氯化汞钾吸收四氯化汞钾吸收(xshu)-(xshu)-盐酸副玫瑰苯胺（国标法）盐酸副玫瑰苯胺（国标法） 灵敏度高、选择性好，但吸收灵敏度高、选择性好，但吸收(xshu)(xshu)液毒性大。液毒性大。SOSO2 2吸收吸收(xshu)(xshu)液液（四氯汞钾）（四氯汞钾）二氯亚硫酸盐二氯亚硫酸盐甲醛甲醛(ji (ji qun)qun)紫色络和物紫色络和物测定测定注：依据盐酸副玫瑰苯胺的注：依据盐酸副玫瑰苯胺的pHpH不同，生成络和物的不同，生成络和物的颜色也有差异，测定波长也不同。颜色也有差异，测定波长也不同。原理：原理：羟基甲基磺酸羟基甲基磺酸盐酸副玫瑰苯胺

37、盐酸副玫瑰苯胺第64页/共104页第六十五页，共105页。反应式如下反应式如下(rxi): (rxi): 第65页/共104页第六十六页，共105页。 温度、酸度、显色时间等因素影响显色反应；标准温度、酸度、显色时间等因素影响显色反应；标准溶液和试样溶液操作条件应保持一致。溶液和试样溶液操作条件应保持一致。 O3O3、Mn2+Mn2+、Fe3+Fe3+、Cr6+Cr6+、和、和 NOx NOx 等对测定等对测定(cdng)(cdng)有干扰。采样后放置片刻，有干扰。采样后放置片刻，O3O3可自行分解；加可自行分解；加入磷酸和乙二胺四乙酸二钠盐可消除或减小某些金属离入磷酸和乙二胺四乙酸二钠盐可消

38、除或减小某些金属离子的干扰；加入氨磺酸钠可消除子的干扰；加入氨磺酸钠可消除NOxNOx的干扰。的干扰。注意事项：注意事项：第66页/共104页第六十七页，共105页。 甲醛甲醛(ji qun)(ji qun)吸收吸收- -盐酸副玫瑰苯胺（国标盐酸副玫瑰苯胺（国标法）法）、 为避免四氯汞钾溶液的毒性，可用甲醛缓冲溶液取代为避免四氯汞钾溶液的毒性，可用甲醛缓冲溶液取代(qdi)(qdi)四氯汞钾溶液作为吸收液，反应生成羟基甲基磺酸四氯汞钾溶液作为吸收液，反应生成羟基甲基磺酸，然后加入，然后加入NaOHNaOH溶液，使溶液，使SO2SO2释放，再与盐酸副玫瑰苯胺显释放，再与盐酸副玫瑰苯胺显色，反应生

39、成紫红色络合物。色，反应生成紫红色络合物。 灵敏度高、组分稳定，但操作条件要求严格。灵敏度高、组分稳定，但操作条件要求严格。注：尽管、两种方法的显色剂都是盐酸副玫瑰苯胺，注：尽管、两种方法的显色剂都是盐酸副玫瑰苯胺，但由于与之反应但由于与之反应(fnyng)(fnyng)的反应的反应(fnyng)(fnyng)物不同，所以物不同，所以生成络和物的颜色有差异，测定波长也就不同。生成络和物的颜色有差异，测定波长也就不同。第67页/共104页第六十八页，共105页。 大气中的大气中的SO2SO2用过氧化氢溶液用过氧化氢溶液(rngy)(rngy)吸收并氧化吸收并氧化为硫酸。为硫酸。SO42-SO42

40、-与定量加入的过量的高氯酸钡反应，生与定量加入的过量的高氯酸钡反应，生成成 (BaSO4) (BaSO4)沉淀，剩余钡离子与钍试剂作用生成钍试沉淀，剩余钡离子与钍试剂作用生成钍试剂剂- -钡络合物钡络合物( (紫红色紫红色) )。根据颜色深浅，间接进行定量。根据颜色深浅，间接进行定量测定。测定。 、过氧化氢吸收过氧化氢吸收- -钍试剂钍试剂 ISO ISO的推荐方法，吸收液无毒，组分稳定，的推荐方法，吸收液无毒，组分稳定，但灵敏度低、所需气样的体积大，常用于测定但灵敏度低、所需气样的体积大，常用于测定SO2SO2的日平均的日平均(pngjn)(pngjn)浓度。浓度。原理原理(yunl)：第6

41、8页/共104页第六十九页，共105页。反应反应(fnyng)(fnyng)过程如下过程如下: : 第69页/共104页第七十页，共105页。、紫外荧光法、紫外荧光法 选择性好，不消耗化学试剂，适合连续自动选择性好，不消耗化学试剂，适合连续自动(zdng)监测。监测。 紫外光照射波长紫外光照射波长(bchng)：190 - 230nm发射的荧光波长发射的荧光波长(bchng)：330nm特点：特点：第70页/共104页第七十一页，共105页。、吸收、吸收(xshu) SO2 + h1 SO2*、去激发、去激发(jf) SO2* SO2 + h2 干扰干扰(gnro)物：水分（产生荧光猝灭，负干

42、扰物：水分（产生荧光猝灭，负干扰(gnro)）和芳烃化合物（正干扰）和芳烃化合物（正干扰(gnro)）。）。 原理：原理：第71页/共104页第七十二页，共105页。（2 2）、电导）、电导(din do)(din do)法（用法（用H2O2 H2O2 吸收）吸收）原理原理(yunl)：SO2 + H2 O2 H2 SO4 H2 SO4 2H+ + SO42- SO2 SO2含量越高，则吸收液的电导率越大，所以通过含量越高，则吸收液的电导率越大，所以通过测量吸收液吸收测量吸收液吸收SO2SO2前后电导率的变化可知气体中前后电导率的变化可知气体中SO2SO2的含量。的含量。 适合连续自动适合连续

43、自动(zdng)(zdng)监测。监测。第72页/共104页第七十三页，共105页。二、氮氧化物的测定二、氮氧化物的测定(cdng)1 1、来源、来源天然源：闪电天然源：闪电(shndin)(shndin)，豆类植物的根瘤菌有固，豆类植物的根瘤菌有固氮作用，森林火灾，火山爆发；氮作用，森林火灾，火山爆发；人工源：燃料燃烧，汽车尾气。人工源：燃料燃烧，汽车尾气。2 2、存在状态、存在状态NOX: NONOX: NO，NO2NO2， N2O N2O，N2O3N2O3，N2O4N2O4，N2O5N2O5，NO3NO3等等。第73页/共104页第七十四页，共105页。3 3、毒性、毒性呼吸器官：在肺泡

44、表面呼吸器官：在肺泡表面(biomin)(biomin)的水份中成的水份中成HNO3HNO3，HNO2HNO2；对肺组织强烈刺激和腐蚀：肺水肿；对肺组织强烈刺激和腐蚀：肺水肿；NONO，NO2-NO2-进入血液中，与血红蛋白结合成高铁血进入血液中，与血红蛋白结合成高铁血红蛋白，引起组织缺氧；红蛋白，引起组织缺氧；对中枢神经系统损坏，心、肾、肝，造血组织的对中枢神经系统损坏，心、肾、肝，造血组织的损坏；损坏；二次污染物的生成：光化学烟雾；二次污染物的生成：光化学烟雾；其他：氮氧化物在环境中被氧化成硝酸，与硫酸其他：氮氧化物在环境中被氧化成硝酸，与硫酸一起造成酸雨危害；还是温室气体。一起造成酸雨危

45、害；还是温室气体。第74页/共104页第七十五页，共105页。（1 1）、盐酸）、盐酸(yn sun)(yn sun)萘乙二胺萘乙二胺光度法光度法大气中大气中NO2NO2不需要通过氧化管直接进行吸收和显不需要通过氧化管直接进行吸收和显色反应后测得，但色反应后测得，但NONO需要通过氧化管被氧化为需要通过氧化管被氧化为NO2NO2才才能测定能测定(cdng)(cdng)。所以样品气体通过氧化管后测定。所以样品气体通过氧化管后测定(cdng)(cdng)的是空气中的是空气中NOXNOX总量。总量。 原理原理(yunl)：NONO和和NONO2 2氧化剂氧化剂NONO2 2吸收液吸收液HNOHNO2

46、 2冰乙酸冰乙酸对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸重氮化反应重氮化反应盐酸萘乙二胺盐酸萘乙二胺生成红色生成红色络和物络和物540nm测定测定4 4、测定方法、测定方法偶合反应偶合反应第75页/共104页第七十六页，共105页。注意事项：注意事项： 、用此法最后测定的是溶液中亚硝酸盐的含、用此法最后测定的是溶液中亚硝酸盐的含量，而实际上气样中的量，而实际上气样中的NO2NO2并不能全部转化为亚硝并不能全部转化为亚硝酸盐，这里存在着一个转换系数酸盐，这里存在着一个转换系数K K。所以计算时应。所以计算时应将测得的将测得的HNO2HNO2值除以该系数才是实际的值除以该系数才是实际的NO2NO2含量。含量。、根

47、据所使用的氧化剂的不同，此光度法又、根据所使用的氧化剂的不同，此光度法又分为高锰酸钾分为高锰酸钾(o mn sun ji)(o mn sun ji)氧化法和三氧氧化法和三氧化铬化铬- -石英砂氧化法。石英砂氧化法。第76页/共104页第七十七页，共105页。三、一氧化碳三、一氧化碳(yynghutn)的测定的测定一氧化碳一氧化碳 (CO) (CO) 是大气是大气(dq)(dq)中主要污染物之一，中主要污染物之一，是大气是大气(dq)(dq)污染监测的最常用指标之一。污染监测的最常用指标之一。 1 1、非色散红外吸收法、非色散红外吸收法原理：原理：当当 CO CO 气态分子受到红外辐射照射时，将

48、会吸收特气态分子受到红外辐射照射时，将会吸收特征波长的红外光，从而引起分子振动能级和转动能级的征波长的红外光，从而引起分子振动能级和转动能级的跃迁，产生振动跃迁，产生振动 - - 转动吸收光谱转动吸收光谱(x shu un p)(x shu un p)，在一定浓度范围内，吸收光谱，在一定浓度范围内，吸收光谱(x shu un p)(x shu un p)的的峰值（吸光度）与气态物质浓度有比例关系。峰值（吸光度）与气态物质浓度有比例关系。 第77页/共104页第七十八页，共105页。CO/CO2监测仪监测仪 第78页/共104页第七十九页，共105页。2、气相色谱法、气相色谱法3、汞置换、汞置换

49、(zhhun)法法第79页/共104页第八十页，共105页。四、氟化物的测定四、氟化物的测定(cdng)测定大气中氟化物的方法有分光光度法、氟离子测定大气中氟化物的方法有分光光度法、氟离子(lz)(lz)选择电极法等。目前广泛采用后一种方法。选择电极法等。目前广泛采用后一种方法。原理：原理： 用磷酸氢二钾溶液浸渍用磷酸氢二钾溶液浸渍(jnz)(jnz)的玻璃纤维滤膜的玻璃纤维滤膜或碳酸氢钠或碳酸氢钠- -甘油溶液浸渍甘油溶液浸渍(jnz)(jnz)的玻璃纤维滤膜的玻璃纤维滤膜采样，则大气中的气态氟化物被吸收固定，尘态氟采样，则大气中的气态氟化物被吸收固定，尘态氟化物同时被阻留在滤膜上，采样后的

50、滤膜用水或酸化物同时被阻留在滤膜上，采样后的滤膜用水或酸浸取后，用氟离子选择电极法测定。浸取后，用氟离子选择电极法测定。相关内容见相关内容见“水和废水监测水和废水监测”中氟离子的测定。中氟离子的测定。第80页/共104页第八十一页，共105页。第81页/共104页第八十二页，共105页。空气空气(kngq)中硫化物中硫化物PbSO4PbO2PbCO3+SO42-Na2CO3BaCl2BaSO4重量法进行测定重量法进行测定第82页/共104页第八十三页，共105页。第83页/共104页第八十四页，共105页。七、挥发性有机物和甲醛七、挥发性有机物和甲醛(ji qun)的的测定测定1 1、挥发性有

51、机物的测定、挥发性有机物的测定(cdng)(cdng)：气相色谱：气相色谱法法2 2、甲醛的测定：酚试剂、甲醛的测定：酚试剂(shj)(shj)光度法、乙酰丙酮光度法、乙酰丙酮光度光度 法（法（P189P189）、气相色谱法、离子色谱法）、气相色谱法、离子色谱法第84页/共104页第八十五页，共105页。第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定(cdng)(cdng) 空气空气(kngq)(kngq)中颗粒物的测定项目有：中颗粒物的测定项目有：TSPTSP、PM10PM10、自然降尘量、颗粒物中化学组分含量等。、自然降尘量、颗粒物中化学组分含量等。第85页/共104页第八十六页，共105页。原理

52、原理: : 以恒速抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜以恒速抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜，则空气中的悬浮颗粒物被截留在滤膜上，根据采，则空气中的悬浮颗粒物被截留在滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算(j (j sun)TSPsun)TSP的质量浓度。的质量浓度。 滤膜经处理后，可进行化学组分测定。滤膜经处理后，可进行化学组分测定。一、总悬浮一、总悬浮(xunf)(xunf)颗粒物（颗粒物（TSPTSP）的）的测定测定第86页/共104页第八十七页，共105页。 根据根据(gnj)(gnj)采样流量不同，分为大流量（采样流量不同，分为大流量（1.1-1.1-1.7m3/min)1.7m3/min)采样法采样法 和中流量和中流量 (50-150L/min) (50-150L/min)采样法采样法 。一。一般连续采样般连续采样24h24h。 注意事项：注意事项： 所使用的每张玻璃纤维滤膜在使用前均需用所使用的每张玻璃纤维滤膜在使用前均需用X X光片机光片机进行光照检查，不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样。进行光照检查，不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样。第87页/共104页第八十八页，共105页。 粒径小于1