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文档简介

大气和废气监测大气和废气监测大气、空气和空气污染

大气:包围在地球周围的气体,厚度达1000-1400km。空气:

对人类、生物生存起重要作用的,近地面约10km内的气体层(对流层),占大气总质量的95%左右。

氮:78.06%;氧:20.95%;氩:0.93%;其它气体。CompanyLogo大气、空气和空气污染大气:氮:78.06%;氧:20.9大气污染:

大气中有害物质的浓度超过环境所能允许的极限,并持续一定时间后,会改变大气的正常组成,破坏自然的物理、化学和生态平衡体系,从而危害人们的生活、工作和健康,损害自然资源及财产、器物等。CompanyLogo大气污染:Compa大气污染物的种类CompanyLogo大气污染物的种类Co大气污染物的种类CompanyLogo大气污染物的种类Co形成过程:一次污染、二次污染污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4碳的氧化物CO、CO2无含氮化合物NO2

NO、NH3HNO3、MNO3、O3碳氢化合物CmHn醛、酮、过氧乙酚基、硝酸酯卤素化合物HF、HCl无大气污染物的种类CompanyLogo形成过程:一次污染、二次污染污染物一次污染物二次污染物含硫化大气污染物的种类CompanyLogo大气污染物的种类Co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;(2)为开展大气污染预测预报工作提供依据;(3)为政府部门执行有关环境保护法规,开展环境质量管理提供基础资料和依据。CompanyLogo监测目的(1)判断大气质量是否符合国家制订的大气www.th发现问题现场调查制定方案实施方案评价结果环保建议

|||确定目的

监测项目

布点

方法的选择 采样

预处理

分析 数据处理

质量控制

质量保证基础资料的收集监测项目的确定监测网点的设置采样时间和频率的确定采样及监测技术的选择结果表达、质量保证及实施计划大气污染监测方案的制订CompanyLogo质量保证基础资料的收集大气污染监测方案的制订www.them有关资料的收集(一)污染源分布及排放情况(二)气象资料(三)地形资料(四)土地利用和功能分区情况(五)人口分布及人群健康情况CompanyLogo有关资料的收集(一)污染源分布及排放情况www.themeg监测项目美国提出43种空气优先监测污染物;苏联在《居民区大气中有害物质的最大允许浓度》中规定了131种有害物质的限值;我国在《居住区大气中有害物质最高容许浓度》中规定了34种有害物质的限值;《大气污染物综合排放标准》规定了33种。CompanyLogo监测项目美国提出43种空气优先监测污染物;w监测网点的布设原则和要求

(1)在整个监测区域的高、中、低三种不同污染物浓度的地方设采样点;(2)将污染源的下风向作为主要监测范围,布设较多的采样点;上风向布设少量点作为对照;(3)工业较密集的城区和工矿区,人口密度大及污染物超标地区,要适当增设采样点;城市郊区和农村,人口密度小及污染物浓度低的地区,可酌情少设采样点;CompanyLogo监测网点的布设原则和要求

(1)在整个监测区域的高、中、低三(4)采样点的周围应开阔,测点周围无局地污染源,并应避开树木及吸附能力较强的建筑物;(5)交通密集区的采样点应设在距人行道边缘至少1.5m远处。(6)各采样点的设置条件要尽可能一致或标准化,使获得的监测数据具有可比性。监测网点的布设原则和要求

CompanyLogo(4)采样点的周围应开阔,测点周围无局地污染监测网点的布设原(7)研究大气污染对人体的危害,采样口应在离地面1.5-2m处;研究大气污染对植物或器物的影响,采样口高度应与植物或器物高度相近;连续采样例行监测采样口高度应距地面3-15m;若置于屋顶采样,采样口应与基础面有1-1.5m以上的相对高度。监测网点的布设原则和要求

CompanyLogo(7)研究大气污染对人体的危害,采样口应在离监测网点的布设原

采样站(点)数目的确定

根据监测范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布密度、气象、地形及经济条件等因素综合考虑。CompanyLogo采样站(点)数目的确定

根据监测范围大小、污染物的布点方法1.功能区布点法2.网格布点法3.同心圆布点法4.扇形布点法CompanyLogo布点方法1.功能区布点法www.themegallery1、功能区布点法

先将监测区域划分为工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通稠密区、清洁区等;再根据具体污染情况和人力、物力条件,在各功能区设置一定数量的采样点。布点方法CompanyLogo1、功能区布点法

先将监测区域划分为工业区、商业区、居住网格布点法CompanyLogo网格布点法Compa同心圆布点法CompanyLogo同心圆布点法Comp扇形布点法CompanyLogo扇形布点法Compa21

至于污染物最大浓度出现的位置,与源高、气象条件和地面状况密切相关。例如,对平坦地面上50m高的烟囱,污染物最大地面浓度出现的位置与气象条件的关系如表3-5。CompanyLogo21至于污染物最大浓度出现的位置,与源高、气采样频率:指在一个时段内的采样次数。采样时间:指每次采样从开始到结束所经历的时间。

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。采样频率和采样时间CompanyLogo采样频率:采样频率和采样时间www.themegallery采样时间短,试样缺乏代表性。目前采用两种办法,一是增加采样频率,每隔一定时间采样测定一次,取多个试样测定结果的平均值为代表值,求出日平均、月平均和季度平均监测结果。第二种增加采样时间的办法是使用自动采样仪器进行连续自动采样,在《大气环境质量标准》中,要求测定日平均浓度和最大一次浓度。

若采用人工采样测定,应满足下列要求:

(1)应在采样点受污染最严重的时期采样测定。

(2)最高日平均浓度全年至少监测20天;最大一次浓度样品不得少于25个。

(3)每日监测次数不少于3次。CompanyLogo采样时间短,试样缺乏代表性。目前采用两种办法,一是增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24±0.5h,每月14~16d,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24±0.5h,每月5~6d,每年12个月灰尘自然沉降量每月采样30±2d,每年12个月硫酸盐化速率每月采样30±2d,每年12个月CompanyLogo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气体监测中的采样方法气体采样方法的选择与污染物在大气中的存在状态密切相关,从形态上分为气态和颗粒态两种。

颗粒物:通过滤膜、滤筒过滤捕集;

气态污染物:通常需要捕集或浓缩收集。

1.直接采样法①被测组分浓度高;②分析方法灵敏度高;2.浓缩采样法①被测组分浓度低;②分析方法灵敏度不够高。CompanyLogo气体监测中的采样方法气体采样方法的选择与污染一、直接采样法(一)注射器采样(二)塑料袋采样注射器示意图塑料袋示意图CompanyLogo一、直接采样法(一)注射器采样(二)塑料(三)采气管采样(四)真空瓶采样真空采气瓶示意图采气管示意图一、直接采样法CompanyLogo(三)采气管采样(四)真空瓶采样真空采气瓶示意图采气管示二、富集(浓缩)采样法(一)溶液吸收法吸收原理:

一种是气体分子溶解于溶液中的物理作用;另一种是基于发生化学反应。气体吸收管(瓶)示意图CompanyLogo二、富集(浓缩)采样法(一)溶液吸收法吸收原理:气体吸收管气泡吸收管:适用于采集气态和蒸气态物质;冲击式吸收管:适宜采集气溶胶态物质;多孔筛板吸收管(瓶):适合采集气态和蒸气态物质外,也能采集气溶胶态物质。吸收管有小型(装5~10mL吸收液,采样流量为3.0L/min)和大型(装50~100mL吸收液,采样流量为30L/min)两种规格。CompanyLogo气泡吸收管:适用于采集气态和蒸气态物质;www.themeg吸收液的选择:

①化学反应速度快,溶解度大;

②稳定时间长;

③有利于下一步分析;

④毒性小、价格低、可回收利用。二、富集(浓缩)采样(一)溶液吸收法

CompanyLogo吸收液的选择:二、富集(浓缩)采样(一)溶液吸收法

www.吸收效率决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面积。1、常用的吸收液:水、水溶液和有机溶剂等。2、吸收液的选择原则:(1)与被采集的物质发生化学反应快或其溶解度大。(2)污染物质被吸收液吸收后,有足够的稳定时间,以满足分析测定所需时间。(3)污染物质被吸收后,应有利于下一步分析测定,最好能直接用于测定。(4)吸收液毒性小、价格低、易于购买,且尽可能回收利用。(1)溶液吸收法CompanyLogo吸收效率决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面积。(1)溶液吸(二)填充柱阻留法吸附型、分配型、反应型填充柱。。。。。。。。颗粒状填充剂抽气泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡组分

空气二、富集(浓缩)采样长6~10cm、内径3~5mm的玻璃管或塑料管,内装颗粒状填充剂制成。CompanyLogo(二)填充柱阻留法。。。。。。。颗粒状填充剂抽气泵﹡﹡﹡(二)填充柱阻留法

1、吸附型填充柱

①填充剂:活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球等。

②表面吸附作用:分子间引力引起的物理吸附,吸附力较弱;剩余价键力引起的化学吸附,吸附力较强。

二、富集(浓缩)采样CompanyLogo(二)填充柱阻留法二、富集(浓缩)采样www.themega2、分配型填充柱

①填充剂:表面涂高沸点有机溶剂的惰性多孔颗粒物,如硅藻土。

②当被采集气样通过填充柱时,在有机溶剂中分配系数大的组分保留在填充剂上而被富集。二、富集(浓缩)采样CompanyLogo2、分配型填充柱二、富集(浓缩)采样www.theme3、反应型填充柱

①填充剂:由惰性多孔颗粒物(如石英沙、玻璃微球)或纤维状物(如滤纸、玻璃棉等)表面涂渍能与被测组分发生化学反应的试剂制成。也可用纯金属丝毛或细粒作填充剂

②气样通过填充柱时,被测组分在填充剂表面因发生化学反应而被阻留

③采样量和采集速度大,富集物稳定,对气态、蒸汽态和气溶胶态物质有较高的富集效率。二、富集(浓缩)采样CompanyLogo3、反应型填充柱二、富集(浓缩)采样www.the(三)滤料阻留法

将过滤材料放在采样夹上,用抽气装置抽气,则空气上的颗粒物被阻留在过滤材料上,秤量过滤材料上富集的颗粒物重量,根据采样体积可计算出空气中颗粒物的浓度。

常用滤料:

滤纸、玻璃纤维滤膜、微孔滤膜二、富集(浓缩)采样CompanyLogo(三)滤料阻留法二、富集(浓缩)采样www.themegal(三)滤料阻留法图3.9颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图二、富集(浓缩)采样CompanyLogo(三)滤料阻留法图3.9颗粒物采样夹和滤料采样装置示意①应用范围:常温下难于被固体吸附剂完全阻留的一些低沸点气态化合物,所以用制冷剂将其冷凝下来。eg:苯乙烯,三氯乙醛等②冷冻剂冰-盐水(-10℃)

干冰-乙醇(-72℃)

液氨(-183℃)

液态空气(-190℃)

半导体制冷器③仪器冷阱,选择性过滤器,浓缩管(4)低温冷凝法CompanyLogo①应用范围:常温下难于被固体吸附剂完全阻留的一些低沸点气态化39低温冷凝法:用于烯烃类、醛类的测定致冷方法有致冷剂法和半导体致冷器法。图3-9低温冷凝采样装置CompanyLogo39低温冷凝法:用于烯烃类、醛类的测定图3-9低温冷凝(6)自然积集法1、降尘试样采集湿法(应用广泛)干法2、硫酸盐化速率试样的采集二氧化铅法碱片法CompanyLogo(6)自然积集法1、降尘试样采集www.themegalle41湿法采样:放置在距地面5~15m高的地方,采样口距基础面1.5m以上。我国集尘缸的尺寸为内径15cm、高30cm,一般加水1500~3000mL(视蒸发量和降雨量而定),采样时间为30士2天。干法采样一般使用标准集尘器(见图)。夏季也需加除藻剂。CompanyLogo41湿法采样:放置在距地面5~15m高的地方,采样口距基础面42图3-10标准集尘器示意图图3-11干法采样集尘器示意图CompanyLogo42图3-10标准集尘器示意图图3-11干法采样43二氧化铅采样法:将涂有二氧化铅糊状物的纱布绕贴在素瓷管上,制成二氧化铅采样管,将其放置在采样点上,则大气中的二氧化硫、硫酸雾等与二氧化铅反应生成硫酸铅。碱片法:用碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜置于采样点上,则大气中的二氧化硫、硫酸雾等与碳酸盐反应生成硫酸盐而被采集。CompanyLogo43二氧化铅采样法:三、采样仪器(一)组成部分收集器,流量计,采样动力。几种常用的流量计示意图皂膜流量计孔口流量计1.隔板;2.液柱;3.支架转子流量计1.锥形玻璃管;2.转子CompanyLogo三、采样仪器(一)组成部分几种常用的流量计示意图皂膜流量计孔采样动力:注射器、连续抽气筒、双连球等手动采样动力适用于采气量小、无市电供给的情况。真空泵、刮板泵、薄膜泵及电磁泵等电动抽气泵用于采样时间较长和采样速度要求较大的场合。CompanyLogo采样动力:Compa46

采样器组成部分1.流量计;2.收集器;3.缓冲瓶;4.抽气泵CompanyLogo46采样器组成部分www.them一个采样方法或一种采样器的采样效率是指在规定的采样条件(如采样流量、污染物浓度范围、采样时间等)下所采集到的污染物量占其总量的百分数。

绝对比较法评价方法

相对比较法{采样效率CompanyLogo一个采样方法或一种采样器的采样效率绝对、相对比较法用标准气测定采样效率,采样效率K为:C1—实测浓度C0—配制浓度配制一定浓度范围的待测气体,串联2-3个采样管采集所配制的样品,采样效率K为:

K应大于90%,若K小于90%,应串三个管使用CompanyLogo绝对、相对比较法用标准气测定采样效率,采样效率K为:六、空气中污染物浓度表示方法(一)单位体积质量浓度指单位体积空气中所含污染物的质量,常用mg/m3或μg/m3表示。(二)体积比浓度(仅适于气态或蒸汽态物质)指100万体积空气中含污染气体或蒸气的体积,常用mL/m3和μL/m3表示。两种浓度表示方法之间的换算:CompanyLogo六、空气中污染物浓度表示方法(一)单位体积质量浓度www.t气样体积的换算和测定结果的表示气样体积的换算

(1)由采样现场的气体流量Q(L/min)和持续时间(S,min)即可求出现场采样的体积Vt=QS(L)

(2)同时记录现场采样温度t(℃)和大气压力P,再将现场体积Vt换算成参比状态的气样体积,

规定:参比状态为25℃,101.3KPa

换算公式:CompanyLogo气样体积的换算和测定结果的表示www.themegaller气体监测中常用的定义术语

(1)总悬浮颗粒物(TSP):

指悬浮在空气中,空气动力学当量直径

≤100微米的颗粒物。

(2)可吸入颗粒物(PM10):

指悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物。

(3)氮氧化物(以NO2计):

指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存

在的氮的氧化物。CompanyLogo气体监测中常用的定义术语(1)总悬浮颗粒物(TSP)气体监测中常用的定义术语

(4)氟化物(以F计):

以气态及颗粒态形式存在的无机氟化物。

(5)环境空气:

指人群,植物,动物和建筑物所暴露的室外空气。

(6)标准状态:

指温度为273K,压力为101.325kPa时的状态。CompanyLogo气体监测中常用的定义术语(4)氟化物(以F计):

一、二氧化硫的测定来源: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,全世界人为排放的SO2为1.5亿吨/年。特性:无色,易溶于水,有刺激性气味的气体,会引起呼吸系统疾病;附着于颗粒物上,危害更大。CompanyLogo一、二氧化硫的测定来源:www.themegallery.c四氯汞钾溶液吸收-盐酸副玫

瑰苯胺分光光度法酸性HCHO标准曲线定量紫色络合物

羟基甲基磺酸

盐酸副玫瑰苯胺测其吸光度K2[HgCl4][HgCl2SO3]2-

SO2CompanyLogo四氯汞钾溶液吸收-盐酸副玫

瑰苯胺分光光度法酸性标准曲线定量注意事项:1、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;2、氮氧化物,臭氧及锰,铁,铬等离子对测定有干扰。采集后放置片刻,臭氧可自行分解;加入磷酸和EDTA可消除或减少某些金属离子的干扰。

CompanyLogo注意事项:Compa

溶液吸收法的吸收液:四氯汞钾光度法的显色剂:对品红+甲醛

1、H3PO4少,pH1.6±0.1,呈红紫色,λmax=548nm;H3PO4多,pH1.2±0.1,呈蓝紫色,λmax=575nm;2、T越高,空白值越大,显色快,褪色也快,最好用恒温水浴控温;

3、能使紫色络合物褪色,产生负干扰,避免用硫酸铬酸洗液

4、四氯汞钾有毒害,废液需回收。CompanyLogo溶液吸收法的吸收液:四氯汞钾www.themega甲醛缓冲溶液-副玫瑰苯胺分光光度法NaOH测其吸光度标准曲线定量羟基甲基磺酸

盐酸副玫瑰苯胺HCHO缓冲溶液SO2SO2紫红色络合物577nmCompanyLogo甲醛缓冲溶液-副玫瑰苯胺分光光度法NaOH测其吸光度标准曲线(二)钍试剂分光光度法原理:SO2+H2O2=H2SO4

Ba2++SO42-=BaSO4↓Ba2+(剩余)+钍试剂→钍试剂-钡络合物紫红色络合物最大吸收波长为520nm。CompanyLogo(二)钍试剂分光光度法原理:www.themegallery氮氧化物(NOx)的测定1、来源天然源:闪电,豆类植物的根瘤菌有固氮作用,森林火灾,火山爆发;人工源:燃料燃烧,汽车尾气,硝酸、化肥生产。2、存在状态:N2O,NO,N2O3,NO2,

N3O4,N2O5,NO3-3、NO无色、无臭、微溶于水,在空气中易被氧化成NO2;NO2为棕红色具有强刺激性臭味,毒性比NO高4倍。CompanyLogo氮氧化物(NOx)的测定1、来源3、NO无色、无臭、微溶于水氮氧化物的测定最常用的是Saltzman法(GB/T15435-95),适于测二氧化氮的含量;酸性高锰酸钾溶液氧化法、三氧化铬-石英砂氧化法,可检测大气中氮氧化物总量。

CompanyLogo氮氧化物的测定最常用的是SaltzSaltzman法测定二氧化氮对胺基苯磺酸测其吸光度标准曲线定量HNO2盐酸萘乙二胺冰乙酸、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺重氮化合物NO2玫瑰红色络合物540nmHNO3盐酸萘乙二胺分光光度法CompanyLogoSaltzman法测定二氧化氮对胺基测其吸光度标准曲线定量H采样和显色同时进行,NO不与吸收液发生反应。测定NOx总量时,先使气样通过Cr2O3-砂子氧化管,将NO氧化成NO2,再通入吸收液进行吸收和显色;不通过Cr2O3-砂子氧化管,测得的是NO2

含量;测得NOx总量减去NO2含量,二者之差为NO的含量。

Saltzman法测定二氧化氮CompanyLogo采样和显色同时进行,NO不与吸收注意事项(1)吸收液应为无色,宜密闭避光保存;如显微红色,说明已被污染,应检查试剂和蒸馏水的质量。(2)三氧化铬-石英砂氧化管适于相对湿度30%-70%条件下使用,发现吸湿板结或变成绿色应立即更换。(3)空气中O3浓度超过0.250mg/m3时,会产生正干扰,采样时在吸收瓶入口端串接一段15—20cm长的硅橡胶管,可排除干扰。CompanyLogo注意事项(1)吸收液应为无色,宜密闭避光保存;如显微红色,说光化学氧化剂的测定总氧化剂:空气中除氧以外的显示有氧化性质的物质,一般指能氧化KI析出碘的物质,主要有O3、PAN、NOX等。光化学氧化剂:除氮氧化物以外的能氧化KI的物质;二者的关系:光化学氧化剂=总氧化剂-0.269×氮氧化物光化学氧化剂常用硼酸碘化钾分光光度法。CompanyLogo光化学氧化剂的测定总氧化剂:空气中除氧以外的显示有氧化性质的原理:以硼酸KI溶液作吸收液,大气中的O3等氧化剂氧化I-为I2,于352nm处测碘的吸光度,测出总氧化剂浓度,在扣除NOx的浓度。标准曲线:以硫酸酸化的碘酸钾(准确称量)-碘化钾溶液作O3

标准溶液(以O3

计)配制标准系列,以蒸馏水为参比,以吸光度对相应的O3

浓度绘制标准曲线,或者用最小二乘法建立标准曲线的回归方程式。KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O硼酸碘化钾分光光度法测光化学氧化剂CompanyLogo原理:硼酸碘化钾分光光度法测光化学氧化剂www.themeg臭氧的测定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。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。CompanyLogo臭氧的测定臭氧是最强的氧化剂之一,它是原理:用含有Na2S2O3的硼酸KI溶液作吸收液,大气中的O3等氧化剂氧化I-为I2,而I2立即被Na2S2O3还原,剩余Na2S2O3加入过量I2标液氧化,剩余I2于352nm处以水为参比测定吸光度。同时采集零气,加入与采集大气样品相同量的I2标液,氧化剩余的Na2S2O3,于352nm测定剩余碘的吸光度,则气样中剩余碘的吸光度减去零气样剩余碘的吸光度即为气样中O3

氧化KI生成碘的吸光度。硼酸碘化钾分光光度法测O3CompanyLogo原理:硼酸碘化钾分光光度法测O3www.themegalle原理:用含有靛蓝二磺酸钠的磷酸盐缓冲溶液为吸收液,空气中的O3与蓝色靛蓝二磺酸钠反应生成等摩尔的红色靛红二磺酸钠,在610nm下测定吸光度。靛蓝二磺酸钠分光光度法测O3CompanyLogo原理:靛蓝二磺酸钠分光光度法测O3www.themeg空气中的气态氟化物主要是氟化氢,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官的正常生理功能,对于植物的生长也会产生危害;也可能有少量氟化硅(SiF4)和氟化碳(CF4)。测定方法:滤膜采样-离子选择电极法、石灰滤纸采样-氟离子选择电极法。氟化物的测定CompanyLogo空气中的气态氟化物主要是氟化氢,高

用磷酸氢二钾溶液浸渍、碳酸氢钠-甘油溶液浸渍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。滤膜采样-氟离子选择电极法测

氟化物石灰滤纸采样-氟离子选择电极法:用Ca(OH)2浸渍滤纸采样,空气中的氟化物与Ca(OH)2反应而被固定,用总离子强度缓冲剂淋洗后,用氟离子选择电极法测定。CompanyLogo

用磷酸氢二钾溶液浸渍、碳酸氢钠-甘油溶液浸渍的3.4.5硫酸盐化速率的测定硫酸盐化速率:是指大气中含硫污染物演变为硫酸雾和硫酸盐雾的速度。测定方法:二氧化铅-重量法、碱片-重量法、碱片-铬酸钡分光光度法、碱片-离子色谱法等。CompanyLogo3.4.5硫酸盐化速率的测定硫酸盐化速率:是指大气中含硫污染1、原理大气中的SO2、硫酸雾、硫化氢等与二氧化铅反应生成硫酸铅,用碳酸钠溶液处理,使硫酸铅转化为碳酸铅,释放出硫酸根离子,再加入氯化钡溶液,生成硫酸钡沉淀,用重量法测定,结果以每日在100cm2pbO2面积上所含SO3的毫克数表示。最低检出浓度为0.05mg/(100cm2·d)原理图CompanyLogo1、原理大气中的SO2、硫酸雾、硫化氢等与二氧化铅反应生成硫2、测定要点(1)Pb02采样管制备(2)采样:将PbO2采样管固定在百叶箱中,在采样点上放置30±2d。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。(3)测定按下式计算测定结果:CompanyLogo2、测定要点(1)Pb02采样管制备www.themegal3、影响测定结果的因素1)PbO2的粒度、纯度和表面活性度;2)PbO2涂层厚度和表面湿度;3)含硫污染物的浓度及种类;4)采样期间的风速、风向及空气温度、湿度等。

CompanyLogo3、影响测定结果的因素1)PbO2的粒度、纯度和表面活性度;酚试剂测定----HCHO测其吸光度标准曲线定量

Fe3+

酚试剂酚试剂嗪HCHO蓝绿色化合物630nmCompanyLogo酚试剂测定----HCHO测其吸光度标准曲线定量乙酰丙酮测定HCHO测其吸光度标准曲线定量

沸水H2OHAc-NH4Ac乙酰丙酮HCHO黄色化合物413nmCompanyLogo乙酰丙酮测定HCHO测其吸光度标准曲线定量大气中颗粒物质的检测项目有:

TSP、PM10、粒度分布、降尘量、颗粒中化学组分。

TSP的测定原理:

用抽气动力抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜,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,即可计算TSP的质量浓度。滤膜经处理后,可进行化学组分分析。

颗粒物质的测定CompanyLogo大气中颗粒物质的检测项目有:

TSP、PM1

颗粒物采样器

总悬浮颗粒物采样器图3.16大流量采样器结构示意图CompanyLogo颗粒物采样器

总悬浮颗粒物采样器图3.16大总悬浮颗粒物的测定使用大流量采样器(1.1-1.7m3/min)连续采样24h。按下式计算:式中:W——阻留在滤膜上的TSP重量(mg);

Qn—标准状态下的采样流量(m2/min);

t——采样时间(min)。CompanyLogo总悬浮颗粒物的测定使用大流量采样器(1.1-1.7m3/mi监测方法:重量法GB6921-1986。1.原理气体首先进入采样器附带的10μm以上颗粒物切割器,将采样气体中粒径大于10μm以上的微粒分离出去。小于这一粒径的微粒随气流经分离器的出口被阻留在已恒重的滤膜上,根据采样前后滤膜的质量差及采样体积,计算可吸入颗粒物的浓度(mg/m3)。2.主要仪器大气采样器、切割器、流量计、超细玻璃纤维滤膜、分析天平、恒温恒湿箱等。可吸入颗粒物的测定CompanyLogo监测方法:重量法GB6921-1986。可吸入颗粒物的测定w

3.步骤选用超细玻璃纤维滤膜,采样前在干燥器内放置24h,用分析天平称量,放入干燥器1h后再称量,两次质量差不得大于0.4mg。将恒重滤膜放在采样夹滤网上。测日平均浓度,只需采集到一张滤膜上,采样结束,用镊子将有尘面的滤膜对折放入纸袋,做好记录,放入干燥器内24h恒重,称量结果。

4.结果计算可吸入颗粒物的测定CompanyLogo3.步骤可吸入颗粒物的测定www.themegallery小流量采样-重量法原理:我国推荐使用13L/min小流量采样器。使一定体积的空气通过具有分离和捕集装置的采样器,首先将粒径大于10μm的颗粒物阻留在撞击挡板的入口挡板内,漂尘则通过入口挡板被捕集在预先恒重的玻璃纤维滤膜上,根据采样前后的滤膜重量及采样体积计算漂尘的浓度。滤膜还可供化学组分分析。采样器流量计一般用皂膜流量计校准,其它同大流量法。CompanyLogo小流量采样-重量法原理:我国推荐使用13L/min小流量采样灰尘自然沉降量的测定自然降尘:简称降尘,系指在空气环境条件下,单位时间靠重力自然沉降落在单位面积上的颗粒物,其粒径多在10μm以上。降尘试样的采集:干法、湿法。用具:内径15cm,高30cm的缸内加入300-500m蒸馏水,上用尼龙网罩防异物落入。CompanyLogo灰尘自然沉降量的测定自然降尘:www.themegaller①夏季,防藻类繁殖,内加入2ml0.05ml/L的CuSO4②冬季,防结冰和冻裂,内加入300ml20%的甲醇或乙醇代替水③干旱时,补充蒸馏水,多雨时防止积水溢出。注意事项CompanyLogo①夏季,防藻类繁殖,内加入2ml0.05ml/L的CuSO4(1)步骤:重量法加热收集物500ml烧杯中瓷坩锅(恒重)水洗烧杯壁浓缩至10-20ml蒸干105±5℃烘箱干燥恒重

电热板

(2)计算:

W1-W0-Wa降尘量=×30×104

S×n降尘总量的测定CompanyLogo(1)步骤:重量法降尘总量的测定www.themegalle空气污染指数计算空气污染指数(简称API):是一种反映和评价空气质量的方法。即将常规监测的几种空气污染浓度简化成为单一的概念性数值形式,并分级表征空气质量状况与空气污染的程度,其结果简明直观、使用方便,适于表示城市的空气质量状况和变化趋势。CompanyLogo空气污染指数计算空气污染指数(简称API):www.them

API=A(i-1)+[C(i)-B(i-1)]·F API=max(APIi)式中:C(i)——污染物实测值;

A(i)、A(i-1)——某API指数区间的API指数上下限值;

B(i)、B(i-1)——与A(i)、A(i-1)对应的污染物浓度限值;

F——对应API指数区间的斜率;

APIi——某一污染物的分API指数;

API——空气整体的API指数。空气污染指数计算CompanyLogoAPI=A(i-1)+[C(i)例:假定某地区的PM10日均值为0.215毫克/立方米,SO2日均值为0.105毫克/立方米,NO2日均值为0.080毫克/立方米,则其污染指数?解:查表可知PM10实测浓度Ci=0.215介于0.150与0.350毫克/立方米之间,按照此浓度范围内污染指数与污染物的线性关系进行计算,即此处浓度限值B2=0.150毫克/立方米,B3=0.350毫克/立方米,相应的分指数值I2=100,I3=200,则PM10的污染分指数为:

I=((200-100)/(0.350-0.150))×(0.215-0.150)+100=132.5

同理,I=77.5(SO2),I=100(NO2)。取污染指数最大者报告该地区的空气污染指数:

API=max(132.5,77.5,100)=132.5

首要污染物为可吸入颗粒物(PM10)。CompanyLogo例:假定某地区的PM10日均值为0.215毫克/立方米某监测站点某日的二氧化硫日均浓度值为125μg/M3,二氧化氮日均浓度值为75μg/M3,当日测得的可吸入颗粒物浓度值是328μg/M3,计算API并指明空气质量等级和主要污染物。CompanyLogo某监测站点某日的二氧化硫日均浓度值为125μg/M3,二氧《环境空气质量标准》(GB3095-1996)修改单

GB3095-1996批准日期2000-01-06实施日期2000-01-06一、取消氮氧化物(NOX)指标。

二、二氧化氮(NO2)的二级标准的年平均浓度限值由0.04mg/m3改为0.08mg/m3;日平均浓度限值由0.08mg/m3改为0.12mg/m3;小时平均浓度限值由0.12mg/m3改为0.24mg/m3。三、臭氧(O3)的一级标准的小时平均浓度限值由0.12mg/m3改为0.16mg/m3;二级标准的小时平均浓度限值由0.16mg/m3改为0.20mg/m3。

CompanyLogo《环境空气质量标准》(GB3095-1996)修改单

GB1.静态配气法(1)注射器配气法

(2)配气瓶配气法(3)高压钢瓶配气法2.动态配气法(1)连续稀释法(2)负压喷射法(3)渗透管法标准气体配制方法

CompanyLogo1.静态配气法标准气体配制方法www.themegalle1、静态配气法

定义:把一定量的气态或蒸气态的原料气加入已知容积的容器中,充入稀释气体混匀制得。其原料可以是纯气,也可以是已知浓度的混合气。特点:设备简单,操作容易。但因有些气体化学性质较活泼,长时间与容器壁接触可能发生化学反应,容器壁也有吸附作用,会造成配制气体浓度不准确或其浓度随放置时间而变化,特别是配制低浓度标准气,常引起较大的误差。

适用范围:对活泼性较差且用量不大的标准气。CompanyLogo1、静态配气法定义:把一定量的气态或蒸气态的原料气加入已知适于配制少量标准气,用100mL注射器吸取原料气,再经数次稀释制得。例如,用100mL注射器取10mL纯度99.99%的NO2

气体,用净化空气稀释至100mL,摇动注射器中的聚四氟乙烯薄片,混合均匀后,排出90mL,剩余10mL混合气再用净化空气稀释至100mL,如此连续稀释六次,最后获得

浓度为1ppm的标准气。(1)注射器配气法CompanyLogo适于配制少量标准气,用100mL注射(2)配气瓶配气法常压配气、正压配气CompanyLogo(2)配气瓶配气法常压配气、正压配气www.themega2、动态配气法定义:使已知浓度的原料气与稀释气按一定比例连续不断地进入混合器混合,可以不间断地配制并供给一定浓度的标准气,两股气流的流量比即稀释倍数,根据稀释倍数计算出标准气的浓度。特点:不但能提供大量标准气,而且可通过调节原料气和稀释气的流量比获得所需浓度的标准气,尤其适用于配制低浓度的标准气。适用范围:标准气用量较大或通标准气时间较长的试验工作。CompanyLogo2、动态配气法定义:使已知浓度的原料气与稀释气按一定比例连续(1)连续稀释法以高压钢瓶为气源,将原料气以恒定小流量送入混合器,被较大量的净化空气稀释,用流量计准确测量两种气体的流量,然后计算标准气的浓度。CompanyLogo(1)连续稀释法以高压钢瓶为气源,将原(2)负压喷射法CompanyLogo(2)负压喷射法Co习题1已知处于100.30kPa、10℃状况下的空气中SO2的浓度为2×10-6(V/V),试换算成标准状况下以mg/m3为单位表示的浓度值。解:解得标准状态下体积为V=1.91ppm。所以1.91=22.4×Cm/64Cm=5.46mg/m3。CompanyLogo习题1已知处于100.30kPa、10℃状况下的空习题2用容积为20L的配气瓶进行常压配气,如果SO2原料气的纯度为50%(V/V),欲配制50mg/m3的SO2标准气,需要加入多少毫升原料气?CompanyLogo习题2用容积为20L的配气瓶进行常压配气,如果SO2原习题3在烟道断面面积为1.5m2,测得烟气平均流速=16.6m/s,烟气温度ts=127℃,烟气静压Ps=-1333Pa,大气压力Ba=100658Pa,烟气中水蒸气体积百分比Xw=20%,求标准状况下的烟气流量。CompanyLogo习题3在烟道断面面积为1.5m2,测得烟气平均流速=16.6习题2解:先计算测量状态下烟气流量再计算标准状态下干烟气流量:CompanyLogo习题2解:先计算测量状态下烟气流量www.themegallThankYou!ThankYou!www.themegallery.co

1、工业企业排放量最大的是煤和石油为燃料,在燃烧过程中排放的粉尘、SO2、NOX、CO、CO2等,其次是生产过程中排放的多种有机物和无机污染物质;2、家庭炉灶与取暖设备排放的废气,污染源数量大、分布广、排放高度低,排放的气体不易扩散,在气象条件不利的时候会造成严重的大气污染,是低空大气污染不可忽视的污染源,排放的主要污染物是烟尘、SO2、CO、CO2等;3、汽车数量大,排放的污染多,集中在大城市。美国大气污染80%来自汽车的尾气。造成光化学烟雾污染等。CompanyLogo1、工业企业排放量最大的是煤和石油为燃料,在燃烧过程大气污染物的种类

已发现有危害而被人注意的就有一百多种,其中大部分是有机物,环境科学中用下列两种方法进行分类。一次污染物:

直接从各种污染源排放的有害物质,常见的有:SO2,CO,NOX(NO,NO2),颗粒物,其中包括毒重金属,3,4-苯并芘(BaP)二次污染物:一次污染物

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