第三章空气和废气监测-环境监测-教学课件

第三章

空气和废气监测第一节空气污染基本知识第二节空气污染监测方案的制定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体的配制第三章

空气和废气监测第一节空气污染基本知识1一、大气、空气和空气污染大气：包围在地球周围的气体，其厚度达1000-1400km。在地球形成的漫长的曲折的演化过程中大气的结构和成分也发生了很大的变化。空气：对人类及生物生存起重要作用的是近地面约10km内的气体层（对流层），占大气总质量的95%左右。一般来说，其范围比大气范围要小得多，且多指供人类呼吸用的室内的空气质量。在环境污染领域，二者一般不予区分。清洁干燥的空气主要组分是氮78.6%，氧20.95%，氩0.93%。这三种气体的体积和约占总体积的99.94%。一、大气、空气和空气污染大气：包围在地球周围的气体，其厚度达2对人类有影响的：距地面10km地球半径大气厚度氮78.06%氧20.95%氩0.93%其他气体<0.1%有害物质：烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等对人类有影响的：距地面10km地球半径大气厚度氮78.06%31.大气的组成：大气的组成极为复杂，自然状态下的大气由干洁空气，水气，悬浮微粒（气溶胶）组成。按照各组分在大气中的停留时间长短一般分为三大类：

永久气体：氮气及惰性气体大气的组成可变组分：CO2，CH4，H2，N2O，O3，O2

强可变组分：H2O，CO，NOX，NH3，SO2，H2S，HC，颗粒物由上述可知大气组分很多，但主要组分是N2，O2，Ar，CO2这四种气体占大气总质量的99.99%以上。1.大气的组成：大气的组成极为复杂，自然状态下的大气由干洁空42.大气圈的结构：为了方便研究大气圈的结构，在界气象组织规定，按大气温度在垂直地面（下垫面）方向上的分布情况，将大气圈分为五层：对流层：从地面起0-18km

平流层：从地面起18-55km

大气圈结构中间层：从地面起55-85km

暖层（电离层）：从地面起85-800km

散逸层：从地面起＞800km与地球生物圈关系密切的是对流层和平流层。对流层紧贴地球表面，由于地球的引力作用，和大气的压缩性使得大气质量的50%集中在离地面5.5km以下，75%集中在10km以下，90%集中在30km以下。2.大气圈的结构：为了方便研究大气圈的结构，在界气象组织规定53.对流层的主要特点（1）、温度随高度降低，每升高100m降0.65度，但当出现逆温现象时情况相反。逆温层大气稳定，阻碍气温垂直运动，极易造成大气污染如伦敦，多诺拉，落杉矶烟雾事件。（2）、大气有强烈的对流和湍流运动。由于3/4的大气质量很几乎全部的水气都集中在对流层，所以主要的、天气现象和化学污染物的产生和变化都发生在这一层。（3）、对流层的厚度随纬度和季节变化，且温度和温度的水平分布不均匀。

近地层：从地面起0-100m

边界（摩擦）层：0.1-2km对流层自由层：2-18km

3.对流层的主要特点64.平流层特点：温度先是随温度的升高而不变从30-35km起温度急剧升高，因为这里集中着大量的臭氧层，它的强烈光化学变化使温度急剧升高。臭氧层与地球的生物圈息息相关。空气污染(atmospherepollution)：大气中有害物质浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，会改变大气特别是空气的正常组成，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，这种情况称为空气污染。4.平流层特点：温度先是随温度的升高而不变从30-35km起7第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件8第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件9第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件10第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件11二、空气污染的危害（1）、对人的危害

a.急性危害b.慢性危害c.放射性慢性危害－癌变，遗传变异（2）、对动植物的危害

（3）、对材料的损坏（4）、对大气的影响二、空气污染的危害（1）、对人的危害12三、空气污染源三、空气污染源13第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件14第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件15室内空气污染来源有：化学建材和装饰材料中的油漆；胶合板、内墙涂料、刨花板中含有的挥发性的有机物，如甲醛、苯、甲苯、氯仿等有毒物质；大理石、地砖、瓷砖中的放射性物质的排放（氡气及其子体）；烹饪、吸烟等室内燃烧所产生的油、烟污染物质；人群密集且通风不良的封闭室内CO2过高；空气中的霉菌、真菌和病毒等。室内空气污染源室内空气污染来源有：化学建材和装饰材料中的油漆；胶合板、内墙161.室内空气污染的分类（1）化学性污染：如甲醛、总挥发有机物（TVOC）、O3、NH3、CO、CO2、SO2、NO2等；（2）物理性污染：温度、相对湿度、通风率、新风量；PM10、电磁辐射等；（3）生物性污染：霉菌、真菌、细菌、病毒等；（4）放射性污染：氡气及其子体。2.室内空气的质量表征（1）有毒、有害污染因子指标：在标准中规定了最高允许量。（2）舒适性指标：包括室内温度、湿度、大气压、新风量等，它属主观性指标，与季节（夏季和冬季室内温度控制不一样）、人群生活习惯等有关。1.室内空气污染的分类17四、空气中的污染物及其存在状态四、空气中的污染物及其存在状态18一次污染物常见的有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、碳氢化合物、颗粒性物质等。二次污染物(secondarypollutant)常见的有：硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等。一次污染物常见的有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、碳氢化合物、19大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的，气象条件也起一定的作用。一般将它们分为分子状态污染物、粒子状态污染物两类。1、分子状污染物沸点低，气体分子形式存在，并以分子状态进入大气，或者常温下液体，但挥发性强，受热时易以蒸汽进入大气中。如：SO2,CO,NO2,HCN,苯,汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。根据化学形态，可将其分为五类：a.含硫化合物：SO2、H2S；SO3、硫酸、硫酸盐；b.含氮化合物：NO、NO2、NH3；硝酸、硝酸盐；c.碳氢化合物：C1-C5化合物；醛、酮、PAN；d.碳氧化合物：CO、CO2；e.卤素化合物：HF、HCl。大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定202、粒子状态污染物：即颗粒物(particle)，是分散在大气中的微小液体和固体颗粒，粒径多在0.01-100μm之间，是一个复杂的非均匀体系。通常根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降尘和飘尘。降尘：粒径大于10μm的颗粒，如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等一般颗粒大，比重也大，在重力作用下，易沉降，危害范围较小。飘尘：粒径小于10μm的粒子，粒径小，比重也小，可长期漂浮在大气中，具有胶体性质，又称气溶胶(aerosol)。易随呼吸进入人体，危害健康，因此也称可吸入颗粒物（IP或PM10）。通常所说的烟(Smoke)（粒径一般在0.01-1μm之间）、雾(Fog)（粒径小于10μm）、灰尘(Dust)均是用来描述飘尘存在形式的。总悬浮颗粒物（TSP）：是粒径小于100μm的颗粒物的总称。2、粒子状态污染物：21五、空气污染物的时空分布特点（1）、大气污染值随时间而变化。污染物的浓度和排放规律随（气象条件）季节和时间的不同而变化。（2）、大气污染随空间而变化。如一个点源（如烟囱）排放的污染物因受气象（排放）规律的影响，在源周围不同地点其空间浓度差别很大。

五、空气污染物的时空分布特点（1）、大气污染值随时间而变化。22六、空气中污染物的浓度表示方法（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µg/m3表示。这种表示方法对任何状态的污染物都适用。（二）体积比浓度体积比浓度划指100万体积空气中含污染气体或蒸气的体积数，常用mL/m3和µL/m3表示。显然这种表示方法仅适用于气态或蒸气物质，它不受空气温度和压力变化的影响。六、空气中污染物的浓度表示方法（一）单位体积质量浓度23一、监测目的1.通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续地监测，判断大气质量是否符合国家制订的大气质量标准，并为编写大气环境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，开展大气污染的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，环境科学研究及修订大气环境质量标准提供基础资料和依据。一、监测目的24二、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(六)监测区域以往的大气监测资料：供参考。二、有关资料的收集25三、监测项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、NO2（或NOx）、硫酸盐化速率、灰尘自然降尘量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、氟化物、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值、电导率K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-三、监测项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26四、监测网点的布设（一）布设采样点的原则和要求

四、监测网点的布设（一）布设采样点的原则和要求27（二）采样点的数目（二）采样点的数目28（三）布点方法1、功能区布点法

适用于区域性常规监测。方法是：先将区域按工业区﹑居民区﹑商业区﹑交通枢纽区﹑文教﹑公园区划分成若干“功能区”，再按工业污染区﹑人口密集区﹑下风向多布点，其它功能区，上风向少布点原则进行布点。2、网格布点法适合于多个污染源，且分布较均匀的区域。方法是：在地图上先将监测区域按1×或2×km2划分成方格，方格的中心或纵横线交点即为测点。说明：下风向的采样点总数为60﹪。（三）布点方法1、功能区布点法293、同心圆布点法适合于污染源群且重大污染源集中的情况。4、扇形布点法说明：先找出污染源中心，在区域图上以此为圆心，按污染源实际情况，画出若干同心圆。以与射线交点为测点。点源适合于弧形源（高架点源）的情况。且主导风向明显的地区。上风向应设对照点。

说明：a.扇形夹角多为45°亦可60°但一定＜90°b.相邻点间夹角：10－20°c.图中弧形不宜等距离间分，最大浓度出现最大值后，指数规律递减。3、同心圆布点法说明：先找出污染源中心，在区域图上以此为圆心30五．采样时间和频率采样时间－－又叫采样时段。即每次采样从开始到结束所用的时间。采样频率－－指一定时间范围内的采样次数。采样频率设置原则：必须结合气象条件变化，使之能包括气样的高、中、低浓度出现的时间。日平均浓度：每隔2—4h采样测定一次。

一般原则是月平均浓度：隔日按日平均浓度频率采样测定。年平均浓度：1次/月，3—5d/次，每天按日均浓度频率。五．采样时间和频率采样时间－－又叫采样时段。即每次采样从开始31六、采样方法和仪器

根据大气污染物的存在状态、浓度、物理化学性质及监测方法的不同，要求选用不同的采样方法和仪器。

七、监测方法和质量保证

在大气污染监测中,目前应用最多的方法是分光光度法和气相色谱法。为获得准确和具有可比性的监测结果，监测方法应尽量统一和规范化。我国根据国际标准化组织（ISO）推荐的方法，结合自己的国情，于1990年出版了《空气和废气监测方法》一书，提出了80个监测项目，150多种监测方法，并将这些方法分为国标、推荐和试行三类，是我国目前进行大气污染监测的统一方法。

监测过程的质量保证程序、方法和措施参阅第九章。六、采样方法和仪器

根据大气污染物的32一、直接采样法

适用于大气中被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高的情况，这时不必浓缩，只需用仪器直接采集少量样品进行分析测定即可。此法测得的结果为瞬时浓度或短时间内的平均浓度。常用容器有注射器、塑料袋、采气管、真空瓶等。①被测组分浓度高②分析方法灵敏度高一、直接采样法适用于大气中被测组分浓度较高331、注射器采样：2、塑料袋采样

1、注射器采样：343、采气管采样：4、真空瓶采样：真空瓶是一种具有活塞的耐压玻璃瓶，容积一般为500-1000mL。采样前，先用抽真空装置把采气瓶内气体抽走，使瓶内真空度达到1.33KPa，之后，便可打开旋塞采样，采完即关闭旋塞，则采样体积即为真空瓶体积。

3、采气管采样：35二、富集（浓缩）采样法富集（浓缩）采样法：是使大量的样气通过吸收液或固体吸收剂得到吸收或阻留，使原来浓度较小的污染物质得到浓缩，以利于分析测定。适用于大气中污染物质浓度较低（ppm-ppb）的情况。采样时间一般较长，测得结果可代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。①被测组分浓度不够高②分析方法灵敏度不够高具体采样方法包括溶液吸收法、固体阻留法、液体冷凝法、自然积集法等。二、富集（浓缩）采样法富集（浓缩）采样法：是使大量的样气通过36(一)溶液吸收法

吸收液的选择原则：与被采集的物质发生不可逆化学反应快或对其溶解度大；污染物质被吸收液吸收后，要有足够的稳定时间，以满足分析测定所需时间的要求；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；吸收液毒性小，价格低，易于购买，并尽可能回收利用。(一)溶液吸收法吸收液的选择原则：37第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件38(二)填充柱阻留法(固体阻留法)

填充柱是用一根6-10cm长,内径3-5mm的玻璃管或塑料管,内装颗粒状填充剂制成。采样时，让气样以一定流速通过填充柱，则欲测组分因吸附、溶解或化学反应而被阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。采样后，通过加热解吸，吹气或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来测定。根据填充剂阻留作用的原理。可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。

(二)填充柱阻留法(固体阻留法)填充柱是用一根39固体阻留法。。。。。。。颗粒状填充剂抽气泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡组分

空气填充柱阻留法示意图A、填充柱阻留法固体阻留法。。。。。。。颗粒状填充剂抽气泵﹡﹡﹡﹡﹡40阻留法优点：①用固体采样管可以长时间采样，测得大气中日平均或一段时间内的平均浓度值；溶液吸收法则由于液体在采样过程中会蒸发，采样时间不宜过长；②只要选择合适的固体填充剂，对气态、蒸气态和气溶胶态物质都有较高的富集效率，而溶液吸收法一般对气溶胶吸收效率要差些；③浓缩在固体填充柱上的待测物质比在吸收液中稳定时间要长，有时可放置几天或几周也不发生变化。所以，固体阻留法是大气污染监测中具有广阔发展前景的富集方法。

阻留法优点：41（三）滤料阻留法

将过滤材料（滤纸、滤膜等）放在采样夹上，用抽气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上，称量过滤材料上富集的颗粒物质量，根据采样体积，即可计算出空气中颗粒物的浓度。常用滤料：纤维状滤料：如定量滤纸、玻璃纤维滤膜（纸）、氯乙烯滤膜等；筛孔状滤料：如微孔滤膜、核孔滤膜、银薄膜等。各种滤料由不同的材料制成，性能不同，适用的气体范围也不同。

（三）滤料阻留法将过滤材料（滤纸、滤膜等）放在采样夹上，用42滤料阻留法颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图滤料阻留法颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图43（四）低温冷凝法

是借致冷剂的致冷作用使空气中某些低沸点气态物质被冷凝成液态物质，以达到浓缩的目的。优点：效果好、采样量大、利于组分稳定仪器:冷阱，选择性过滤器，浓缩管，半导体制冷器。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。（四）低温冷凝法是借致冷剂的致冷作用使空气中某些低沸点气态44（五）静电沉降法

空气样品通过12000-20000V电场时，气体分子电离，所产生的离子附着在气溶胶颗粒上，使颗粒带电，并在电场的作用下沉降到收集极上，然后将收集极表面的沉降物洗下，供分析用，这种方法不能用于易燃、易爆的场合。（六）扩散（或渗透）法

该方法用在个体采样器中，采集气态和蒸汽态有害物质。采样时不需要抽气动力，而是利用被测污染物质分子自身扩散或渗透到达吸收层（吸收剂、吸附剂或反应性材料）被吸附或吸收，又称无动力采样法。这种采样器体积小轻便，可以佩戴在人身上，跟踪人的活动，用作人体接触有害物质量的监测。（五）静电沉降法空气样品通过12045（七）自然积集法

利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用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。

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情况。1、降尘试样采集2、硫酸盐化速率试样的采集（七）自然积集法利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用46三、采样仪器（一）组成部分：用于大气采样的仪器主要由收集器、流量计和采样动力三部分组成。1、收集器：如大气吸收管（瓶）、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样管等。2、流量计：是测量气体流量的仪器，流量是计算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、转子流量计和限流孔。均需定期校正。

三、采样仪器（一）组成部分：用于大气采样的仪器主要由收集器、473、采样动力：应根据所需采样流量、采样体积、所用收集器及采样点的条件进行选择。一般要求抽气动力的流量范围较大，抽气稳定，造价低，噪声小，便于携带和维修。1）非电源抽气动力2)电力抽气动力

3、采样动力：应根据所需采样流量、采样体积、所用收集器及采样48(二)专用采样器1、空气采样器用于采集空气中气态和蒸汽态物质，采样流量为0.5-2.0L/min，一般可用交直流两种电源供电。(二)专用采样器49大气采样器实物照片大气采样器实物照片502、颗粒物采样器1）总悬浮颗粒物采样器：这种采样器按其采气流量的大小分为大流量（1.1-1.7m3/min）和中流量（50-150L/min）和小流量（10-15L/min）三种类型。2、颗粒物采样器51

总悬浮颗粒物采样器大流量采样器结构示意图

总悬浮颗粒物采样器大流量采样器结构示意图522、可吸入颗粒物采样器：采集可吸入颗粒物（PM10）广泛使用大流量采样器。在连续自动监测仪器中，可采用静电捕集法、β射线吸收法或光散射法直接测定PM10浓度。但不论那种采样器都装有分离粒径大于10μm颗粒物的装置（称为分尘器或切割器）。分尘器有旋风式、向心式、撞击式等多种。2、可吸入颗粒物采样器：采集可吸入颗粒物（PM10）广泛使用53可吸入颗粒物采样器TSP采样器实物照片旋风分尘器原理示意图可吸入颗粒物采样器TSP采样器实物照片旋风分尘器原54四、采样效率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。评价方法一般与污染物在空气中的状态有很大关系,不同的存在状态有不同的评价方法。五、采样记录

内容有：所采集样品被测污染物的名称及编号；采样地点和采样时间；采样流量；采样体积及采样时的温度和大气压力；采样仪器，吸收液及采样时天气状况及周围情况；采样者、审核者姓名等。四、采样效率55一、二氧化硫（SO2）的测定（一）概述：SO2是空气中主要污染物之一。其污染源是煤和石油等含硫燃料的燃烧、含硫矿物的冶炼、含硫化工的生产及应用等所排放的废气。SO2

是大气主要污染物之一,为大气环境污染例行监测的必测项目。SO2的阈值是0.3ppm,达30-40ppm时,人会感到呼吸困难。

SO2是一种无色、易溶于水、具有刺激气味的气体。对人类，动物的危害，主要是经呼吸道进入气管，支气管，大部分溶于管腔水膜中，刺激气管，诱发支气管炎等疾病。另外，还可形成酸沉降损害植物及其它环境物质。一、二氧化硫（SO2）的测定（一）概述：56（二）测定方法原理SO2的测定方法有分光光度法、库仑法、紫外荧光法、火焰光度气相色谱法、电导法、碘量法等。

但在实际工作中，最常用的是分光光度法。库仑法主要用于连续自动化测定大气中SO2。碘量法主要用于污染源（如烟气）中SO2的测定。该方法是国内广泛采用的测定环境空气中SO2的方法，具有灵敏度高，选择性好等优点。最低检出浓度为0.4μg/5mL。

甲醛缓冲溶液吸收盐酸付玫瑰苯胺法（国际）光度法中包括四氯汞钾溶液吸收付玫瑰苯胺法（国际）钍试剂法吸收盐酸付玫瑰苯胺法（国际）（二）测定方法原理57四氯汞钾溶液吸收——盐酸付玫瑰苯胺法大气中的SO2被K2HgCl4I溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物[HgSO3Cl2]2-，再与甲醛及盐酸付玫瑰苯胺作用，生成紫红色络合物，于548nm处比色定量。检出限为0.15μg/5ml吸收液。

测定要点：

先用亚硫酸钠（Na2SO3）标准溶液配制标准色列，在最大吸收波长处以蒸馏水为参比测定吸光度，用经试剂空白修正后的吸光度对SO2含量绘制标准曲线，然后以同样方法测定显色后的样品溶液，经试剂空白修正后，按下式计算样气中SO2含量：

SO2(mg/m3)=W×Vt/Vn×Va

四氯汞钾溶液吸收——盐酸付玫瑰苯胺法58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（NOx）、臭氧（O3）及Mn2+、Fe3+、Cr6+等对测定有干扰。采样后放置片刻，臭氧可自行分解；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子的干扰。为避免四氯汞钾溶液的毒性，可用甲醛缓冲溶液取代，作为吸收液，之后加入NaOH溶液，使SO2释放，再与盐酸副玫瑰苯胺显色。注意事项：

(1)温度、酸度、显色时间等因素影响显色反应；标59第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件60二、氮氧化物(NOx)的测定氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等多种形式。大气中的氮氧化物主要以一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)形式存在。它们主要来源于石化燃料高温燃烧和硝酸、化肥等生产排放的废气,以及汽车排气。一氧化氮为无色、无臭、微溶于水的气体，在大气中易被氧化为NO2。NO2为棕红色气体，具有强刺激性臭味，是引起支气管炎等呼吸道疾病的有害物质。大气中的NO和NO2可以分别测定，也可以测定二者的总量。二、氮氧化物(NOx)的测定氮的氧化物有一氧化氮、二61毒性：（1）呼吸器官：在肺泡表面的水份中成HNO3，HNO2（2）对肺组织强烈刺激和腐蚀：肺水肿（3）NO，NO2-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（4）对中枢神经系统损坏，心、肾、肝，造血组织的损坏（5）二次污染物的生成：光化学烟雾（6）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。毒性：62由于空气中氮氧化物的浓度不同，所处的状态也不同，国家制定了三个测定氮氧化物的标准。GB8969-88中氮氧化物的测定使用盐酸萘乙二胺比色法（空气质量标准）。该方法采样和显色同时进行，操作简便，灵敏度高。GB/T139606-92氮氧化物的测定，用于火炸药生产过程中排出的硝酸尾气中的NO、NO2。GB/T15436-1995氮氧化物的测定，即Saltzman法，用于测定环境空气中的NOX。实际工作中常用的测定方法有盐酸萘乙二胺分光光度法、化学发光法及恒电流库仑滴定法。由于空气中氮氧化物的浓度不同，所处的状态也不同，国家制定了三63（一）盐酸萘乙二胺分光光度法1、特点：采样和显色同时进行，操作简便，灵敏度高，是国内外普遍采用的方法。可分别测定NO、NO2、和NOx总量。因为测定NOx或单独测定NO时，需要将NO氧化成NO2，故依据所用氧化剂不同，分为高锰酸钾氧化法和三氧化铬-石英砂氧化法。两种方法显色、定量测定原理是相同的。当吸收液体积为10mL采样4-24L时，NOx（以NO2计）的最低检出浓度为0.005mg/m3。（一）盐酸萘乙二胺分光光度法642、原理：

用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液。采样时大气中的NOX经氧化管后以NO2的形式被吸收，生成亚硝酸和硝酸，再与吸收液中的对氨基苯磺酸起重氮化反应，最后与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色的偶氮化合物，其颜色深浅与气样中NO2浓度成正比，可用分光光度法定量。用此法最后测定的是溶液亚硝酸盐的量，在吸收液中并不能将气样里的NO2气体全部转化为亚硝酸盐，这里存在着一个转换系数K。2、原理：653、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连接一段15-20cm长的硅橡胶管，可排除干扰。3、注意事项：66（三）、恒电流库仑滴定法原理：库仑滴定法测定氮氧化物的原理与测定SO2相似，区别是此法不施加直流电压。气样中的NO2与电解液中的I－反应，将其氧化成I2，生成的I2又立即在铂网阴极上还原为I－，产生微电流。在一定条件下，微电流大小与气样中的NO2浓度成正比。将气样通过三氧化铬氧化管，可将NO氧化成NO2，即可测定总氮氧化物。该方法的缺点是NO2在水溶液中还发生副反应，造成电流的损失，连续运行能力较差。（三）、恒电流库仑滴定法67三、一氧化碳的测定

一氧化碳(CO)是大气中主要污染物之一，它主要来自于石油，煤炭燃烧不充分的产物和汽车排气；一些自然灾害如火山爆发，森林火灾等也是来源之一。CO是无色、无味的一种有毒气体，对人体有强烈的窒息作用，它容易与人体血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血液输送氧的能力降低，造成缺氧症，会出现头痛、恶心、心悸亢进，甚至出现虚脱、昏睡，严重时会致人死亡。所以，CO是大气污染监测的最常用指标之一。CO的测定方法有非色散红外吸收法、气相色谱法、定电位电解法、间接冷原子吸收法。三、一氧化碳的测定一氧化碳(CO)是大气中主要污染物之一，68（一）、间接冷原子吸收法(汞置换法)（1）仪器——“CO-1型测定仪”（2）方法原理冷原子吸收法是测汞的特效方法。此法也可以用于气样中一氧化碳的测定，但是不能直接将气样通入测汞仪中进行测定，而是使气样先通过选择性过滤器，除去水分、SO2、H2S、NH3、甲醛、乙烯、乙炔、丙酮及CH4以外的碳氢化合物，让剩下的CO、CH4及H2进入装有固体HgO的装置反应器中在80度的温度下，CO与HgO反应，释放出Hg蒸气.CO

+

HgO

→

Hg(g)

+CO2利用汞蒸气对253.7nm紫外线的吸收作用，将上述反应后的气体导入冷原子测汞仪中，测定其吸光度．（一）、间接冷原子吸收法(汞置换法)69（二）、气相色谱法

（测定原理）1、分离原理：TDX-01碳分子筛柱，分离大气中的CO、CO2和甲烷。其出峰顺序为：CO、CH4、CO2。2、检测原理：FID检测器，柱后衍生：于氢气流中在镍催化剂（360±10℃）作用下，CO、CO2皆能转化为CH4，然后用FID检测器分别测定上述三种物质，测定流程见图3－42。

3、定量方法：外标法。4、注意问题：为保证催化剂的活性，在测定之前，转化炉应在360℃下通气8h；氢气和氮气的纯度应高于99.9％。5、当进样量为2ml时，对CO的检测限为0.2mg/m3。（二）、气相色谱法

（测定原理）70四、光化学氧化剂和臭氧的测定光化学氧化剂是总氧化剂的主要组成部分,是与形成光化学烟雾有关的污染物质。光化学烟雾多发生于工厂集中和具有众多数量汽车的大城市。尤其在夏季太阳光照强，多云或雾天，高气温（>18℃）和低风速时，最容易发生。光化学烟雾的形成：NO向NO2转化是关键；HC化合物是其主要成份，它促使NO快速向NO2转化；NO2光解致使O3大量积累，再加上光解反应的其它产物，在适当的气象条件下，最终形成光化学烟雾，即光化学烟雾主要是：O3+反应产物的混合物。四、光化学氧化剂和臭氧的测定光化学氧化剂是总氧化剂的主要组成71总氧化剂是指大气中能氧化碘化钾析出碘的物质，主要包括臭氧、过氧乙酰硝酸酯和氮氧化物等。光化学氧化剂是指除去NOx以外的能氧化碘化钾的氧化剂，二者的关系为：光化学氧化剂=总氧化剂-0.269×氮氧化物

臭氧是最强的氧化剂之一，它是大气中的氧在太阳紫外线的照射下或受雷击形成的。高空的臭氧层直接照射地球表面。总氧化剂是指大气中能氧化碘化钾析出碘的物质，主要包括臭氧、过721、光化学氧化剂的测定先用硼酸碘化钾分光光度法测定气样中的总氧化剂浓度，再扣除NOx参加反应的浓度。方法灵敏、简便可行，检出限为0.019mg/L（按与0.01吸光度相对应的O3浓度计）；当采样体积30L时，最低检出浓度为0.006mg/m3。2、臭氧的测定臭氧的测定的方法有吸光光度法、化学发光法、紫外线吸收法等。国家标准中测定臭氧含量有两个标准：一是GB/T15437的靛蓝二磺酸钠分光光度法，另一是GB/T15438-1995的紫外光度法。1、光化学氧化剂的测定73第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件74五、氟化物的测定大气中的气态氟化物主要是HF，也可能有少量的SiF4和CF4，含氟的粉尘主要是冰晶石（Na3AlF6)、萤石（CaF2)、氟化铝(AlF3)、氟化钠（NaF)及磷灰石等。氟化物污染主要来源于铝厂、冰晶石和磷肥厂，以及用硫酸处理萤石及制造和使用氟化物、氟氢酸等部门排放或逸散的气体和粉尘。氟化物属高毒类物质，由呼吸道进入人体，会引起粘膜刺激、中毒等症状，并能影响各组织和器官的正常生理功能，对植物的生长、发育产生危害。测定大气中氟化物的方法有吸光光度法、滤膜（或滤纸）采样-氟离子选择电极法等。目前广泛采用后一种方法。

五、氟化物的测定大气中的气态氟化物主要是HF，也可能有少量的75

滤膜采样-氟离子选择电极法原理：用磷酸氢二钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜或碳酸氢钠-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。

石灰滤纸采样—氟离子选择电极法：用浸渍氢氧化钙溶液的滤纸采样，则空气中的氟化物与氢氧化钙反应而被固定，用总离子强度调节剂浸取后，以离子选择电极法测定。该方法将浸渍吸收液的滤纸自然暴露于空气中采样，对比前一种方法，不需要抽气动力，并且由于采样时间长（七天到一个月），测定结果能较好地反映空气中氟化物的平均污染水平。滤膜采样-氟离子选择电极法原理：用磷酸氢二钾溶液浸渍的玻璃76六、硫酸盐化速率的测定

污染源排放到空气中的SO2、H2S、H2SO4蒸汽等含硫污染物，经过一系列氧化演变和反应，最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾，这种演变过程的速度成为硫酸盐化速率。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。其测定方法有二氧化铅-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。六、硫酸盐化速率的测定

污染源排放到空气中的SO2、H2S、771、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100cm2二氧化铅面积上所含SO3的毫克数表示。最低检出浓度为0.05[mgSO3/(100cm2pbO2·d)]。2、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1、原理：大气中的SO2、硫酸雾、硫化氢等与二氧化铅反应生成78七、汞的测定汞具有较大的挥发性，属极度危害毒物，人吸入后会引起中毒、危害神经系统等症状。它来源于汞矿开采和冶炼，某些仪表制造，有机合成化工等生产过程排放和逸散的废气和粉尘。汞的测定方法有吸光光度法、冷原子吸收分光光度法、冷原子荧光分光光度法、中子活化法等。其中冷原子吸收法和冷原子荧光法应用比较广泛。七、汞的测定汞具有较大的挥发性，属极度危害毒物，人吸入后会引79（一）金膜富集-冷原子吸收法：用金膜微粒富集管在常温下富集空气中的微量汞蒸汽，生成金汞齐，将其加热（500℃以上）释放出汞，被载气带入冷原子吸收测汞仪，利用汞蒸气对253.7nm光吸收大小，用标准曲线法进行定量。（二）巯基棉富集-冷原子荧光分光光度法原理：在微酸性介质中，用巯基棉富集大气中的汞及其化合物，采样后，用4mol/L盐酸-氯化钠饱和溶液解吸汞及其化合物，经氯化亚锡(SnCl2)还原为金属汞，用冷原子荧光测汞仪测定总汞的浓度。特点：灵敏度高，操作较复杂，对试剂纯度要求严格，可用于测定无机汞、有机汞及总汞。（一）金膜富集-冷原子吸收法：用金膜微粒富集管在常温下富集空80八、总烃及非甲烷烃的测定总碳氢化合物常以两种方法表示，一种是包括甲烷在内的碳氢化合物，称为总烃（THC），另一种是除甲烷以外的碳氢化合物，称为非甲烷烃（NMHC）。大气中的碳氢化合物主要是甲烷，其浓度范围为1.5-6mg/m3。但当大气严重污染时，会大量增加甲烷以外的碳氢化合物，甲烷不参予光化学反应。所以，测定不包括甲烷的碳氢化合物对判断和评价大气污染具有实际意义。空气中的碳氢化合物主要来自石油炼制、焦化、化工等生产过程中逸散和排放的废气及汽车尾气，局部地区也来自天然气、油田气的逸散。八、总烃及非甲烷烃的测定总碳氢化合物常以两种方法表示，一种是81九、挥发性有机物（VOCs）和甲醛的测定

VOCs是指室温下饱和蒸气压超过133.32Pa的有机物，如苯、卤代烃、氧烃等。VOCs和甲醛是人们关注的室内空气污染的主要有机物，具有毒性和刺激性，有的还有致癌作用，主要来自燃料的燃烧、烹调油烟和装饰材料、家具、日用生活化学品释放的蒸汽，以及室外污染空气的扩散。这些有机物浓度低，但释放时间长，对人体健康潜在性威胁大。（一）挥发性有机物VOCs的测定测定VOCs的方法是：用富集采样法采样，溶剂洗脱或热解吸出被测组分，用气相色谱法测定。（二）甲醛的测定测定空气中的甲醛常用的方法有酚试剂分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、气相色谱法、离子色谱法等。九、挥发性有机物（VOCs）和甲醛的测定

VOCs是指室温下82十、其他污染物的测定十、其他污染物的测定83第三章空气和废气监测--环境监测-教学课件84例题某监测点的环境温度为18℃，气压为101.1kPa以0.50L/min流量采集空气中SO2样品30min。已知测定样品溶液得吸光度为0.354，试剂空白吸光度为0.034，SO2校准曲线回归方程斜率为0.0766，截矩为0.045。计算该监测点标准状态（0℃，101.3kPa）下SO2的浓度（µg/L）。例题某监测点的环境温度为18℃，气压为101.1kPa以0.85十一、空气污染指数计算空气污染指数(AIRPOLLUTIONINDEX，简称API)是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的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，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空气质量周报的主要内容为：空气污染指数、空气质量级别和首要污染物。污染指数的分级标准是：

1、污染指数在50以下对应的空气质量级别为一级，即优；

2、污染指数在50以上、100以下对应的空气质量级别为2级，即良；

3、污染指数在100以上、200以下对应的空气质量级别为3级，即轻度污染；

4、污染指数在200以上、300以下对应的空气质量级别为4级，即中度污染；5、污染指数在300以上对应的空气质量级别为5级，即重度污染。根据我国空气污染的特点，目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物TSP。

十一、空气污染指数计算空气污染指数(AIRPOLLUTIO86空气污染指数及对应的空气质量级别(仅供参考)

空气污染

指数(API)空气质量

级别空气

质量

状况对健康的影响对应空气

质量的

适用范围0～50Ⅰ优可正常活动自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区51～100Ⅱ良可正常活动城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区101～200Ⅲ普通

(轻度污染)长期接触，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状特定工业区201～300Ⅳ

不佳

(中度污染)一定时间接触后，心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状

>300Ⅴ

差

(重度污染)健康人除出现较强烈症状，降低运动耐受力外，长期接触会提前出现某些疾病空气污染指数及对应的空气质量级别(仅供参考)

空气污染

指87污染指数API分级限值

污染指数污染物浓度In

TSPSO2

NOx

5001.0002.6200.9404000.8752.1000.7503000.6251.6000.5652000.5000.2500.1501000.3000.1500.100500.1200.0500.050污染指数API分级限值污染指数污染物浓度InTSP88空气污染指数的计算方法①基本计算式：设I为某污染物的污染指数，C为该污染物的浓度。则：式中：C大与C小：在API分级限值表（表1）中最贴近C值的两个值，C大为大于C的限值，C小为小于C的限值。

I大与I小：在API分级限值表中最贴近I值的两个值，I大为大于I的值，I小为小于I的值。各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。

API=max(I1,I2…Ii…In)

空气污染指数的计算方法①基本计算式：89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0.040毫克/立方米，则其污染指数的计算如下：按照表3-8，PM10实测浓度0.215毫克/立方米介于0.150毫克/立方米和0.250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C2=0.150毫克/立方米，C3=0.250毫克/立方米，而相应的分指数值I2=100，I3=200，则PM10的污染分指数为：

I＝（（200－100）/（0.250－0.150））×(0.215－0.150)+100＝165这样，PM10的分指数I=165；其它污染物的分指数分别为I=76（SO2），I=50（NO2）。取污染指数最大者报告该地区的空气污染指数：API=max（165,76,50）=165

首要污染物为可吸入颗粒物（PM10）。假定某地区的PM10日均值为0.215毫克/立方米，SO2日90大气中悬浮颗粒物有固体和液体两种状态.当它们以细小颗粒形式分散在气流或大气中时都可以叫做气溶胶(aerosol),其直径范围从几十纳米到几百微米,如烟、煤烟、尘粒、雾、烟气、粉尘、降尘等就是代表。

大气中悬浮颗粒物有固体和液体两种状态.当它们以细小颗粒形式分91颗粒物污染的危害1、导致癌症、畸形和基因突变、死亡2、城市大气能见度降低

（沙尘暴）3、全球气候变化4、大气光化学烟雾事件5、酸沉降6、臭氧层破坏7、在大气中可以停留7天到30天，能长距离传输造成大范围污染

颗粒物污染的危害92大气中颗粒物质的测定项目有：总悬浮颗粒物的测定、可吸入颗粒物（飘尘）浓度及粒度分布的测定、自然降尘量的测定、颗粒物中化学组分的测定。在大气监测中，粒状污染物主要包括：总悬浮微粒（TSP）、可吸入颗微粒（IP）、降尘。这些都属必测项目，其中TSP与IP选择一项即可，如果设备条件具备则首选IP项目。大气中颗粒物质的测定项目有：总悬浮颗粒物的测定、可吸入颗粒物93一、总悬浮颗粒物的测定总悬浮微粒，又叫“总悬浮颗粒物”，简称：TSP，即：totalsuspendedparticulatematter。指空气动力学直径Dr＜100μm的固态和液态微粒物质，目前多用重量法测定TSP。我国规定，大气环境质量标准（Ⅰ-Ⅱ级）TSP日均浓度为0.15-0.3mg/Nm3(N=normalcondition)

。1、测定方法：GB/T15432-1995中测定总悬浮颗粒物的方法，适合于大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器进行空气中总悬浮颗粒物的测定。（滤膜捕集-重量法）

一、总悬浮颗粒物的测定总悬浮微粒，又叫“总悬浮颗粒物”，简称942、测定原理：通过具有一定切割特性的采样器以恒速抽取一定体积的空气，则空气中粒径小于100μm的悬浮颗粒物被截留在已恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算TSP的质量浓度。滤膜经处理后，可进行化学组分测定。

3、计算公式:式中:

2、测定原理：通过具有一定切割特性的采样器以恒速抽取一定体积95二、可吸入颗粒物(IP、PM10)的测定1、可吸入微粒，"可吸入微粒物","飘尘",英文缩写:IP即inhalableparticulatematter,指Dr≤10μm的颗粒物.可一直漂浮在大气中,.随波逐流,漂移到很远的地方,并随呼吸进入生物呼吸系统,危害健康.我国规定大气环境质量标准（Ⅰ-Ⅱ级）:IP日均浓度为：0.05-0.15mg/Nm32、测定方法原理：一般多用重量法，原理同TSP。不同的是在采样时要在收集器（采样夹）的前面，安装分离（切割）器（如：旋风分离器，多层薄板分离器）。3、计算公式：同TSP。二、可吸入颗粒物(IP、PM10)的测定1、可吸入微粒，"可96三、灰尘自然降尘量及其组分的测定1、概述：降尘又叫“自然降尘量”。英文缩写为：NDQ。即naturallydustfallquantity指大气污染物中因受重力和雨水的洗刷作用而降落的地面上的尘粒及夹杂物（多指Dr＞30μm）。测定结果以“t/km2·月”表示。三、灰尘自然降尘量及其组分的测定1、概述：降尘又叫“自然降尘97采样方法分干、湿两种方法，我国规定采用湿法采样.

湿法采样器:Ф15×h30cm的玻璃,陶瓷,塑料缸.

采样高度:距地面5-15m;放置点相对高度1-1.5m.

采样时间:30±2d;频率:1次/月.

取样时间:一般月初(1-5日)取样.

评价标准:我国(建议):秦岭,淮河以北城市在当地清洁点实测值的基础上增加7t/km2·月;秦岭,淮河以南城市增加3t/km2.月为评价标准.采样方法分干、湿两种方法，我国规定采用湿法采样.982、采样注意事项:(1).采样时缸内盛300-500ml蒸馏水.(2).夏季缸内加2ml0.5mol/L的CuSO4,以防藻类.(3).冬季高寒区,缸内以300-500ml20%的甲醇或乙醇代替水,以防冻结,冻裂.(4).缸口用Ф1.5-2.0mm的尼龙网封住,以防非降尘杂物的降入.(5).干旱天应补加适量水以防干涸;多雨天应防止积水外溢,引起降尘损失,必要时可另换集尘缸.2、采样注意事项:993、测定测定大气中降尘量最常用的方法是重量法。

自然降尘的计算公式：

降尘量〔t/km2·月〕=〔（W1-W0-Wa)/S·n〕×30×104

式中：W1-----降尘和瓷坩埚的重量（g）

W2------瓷坩埚的重量（g）

Wa-----加入的硫酸铜溶液经蒸发和烘干后的重量（g）

S-----集尘缸口的面积（cm2）

n-----采样天数（精确到0.1d）3、测定100一、布设采样点的原则

（一）采样点数目

降水采样点的设置数目应视区域具体情况确定。我国环境监测技术规范中规定,人口50万以上的城市布三个采样点,50万以下的城市布两个点。采样点位置要兼顾城市，农村或清洁对照区。（二）采样地点的选择采样点设置位置应考虑区域的环境特点、地形、气象、工农业分布等，采样点应尽可能避开排放酸、碱物质和粉尘的局地污染源，主要街道交通污染源的影响，四周应无遮挡雨、雪的高大树木或建筑物。

一、布设采样点的原则

（一）采样点数目

降水采样点的设置数目101二、样品的采集

（一）采样器（1）采集雨水使用聚乙烯塑料桶或玻璃缸，其上口直径为30cm,高为30cm，也可采用自动采样器。

（2）采集雪水用上口径为40cm以上的聚乙烯塑料桶。

二、样品的采集（一）采样器102降水采样器实物照片雨水自动采样器示意图降水采样器实物照片雨水自动采样器示意图103（二）采样方法

（1）每次降雨（雪）开始，立即将清洁的采样器放置在预定的采样点支架上，采集全过程雨(雪)样。

（2）采样器应高于基础面1.2m以上。

（3）样品采集好后，应贴上标签，编好号，记录采样地点、日期、采样起止时间、雨量等。

（三）水样的保存

由于降水中含有尘埃颗粒物、微生物等微粒，所以除了测定pH值和电导率的降水样不过滤外，测定金属和非金属离子的水样均需用孔径0.45µm的滤膜过滤。降水中的化学组分含量一般都很低，易发生物理变化、化学变化和生物作用，故采样后应尽快测定，如需要保存，一般不主张添加保存剂，而是密封后放于冰箱中。

（二）采样方法

（1）每次降雨（雪）开始，立即将清洁的104三、降水中的组分的测定

（一）测定项目监测项目一般根据监测目的确定。我国环境监测技术规范中对大气降水例行监测要求测定项目如下：

I级（国家）测点为：PH值、电导率、硫酸根、硝酸根、氯离子、铵离子、钾离子、钠离子、钙离子、镁离子。对pH和降水量，要逢雨必测；连续降水超过24小时时，每24h采集一次降水样品进行分析。当月有降水的情况下，每月测定不少于一次，每月选一个或几个随机降水样品分析上述十个项目。

省、市监测网络中的Ⅱ、Ⅲ级测点视实际需要和可能决定测定项目。

三、降水中的组分的测定（一）测定项目105（二）测定方法

十个项目的测定方法与“水和废水监测”中这些项目的测定方法相同。

1.PH值的测定：这是酸雨调查最重要的项目，常用pH玻璃电极法测定。清洁的雨水一般被二氧化碳饱和，pH值在5.6-5.7之间，雨水的pH值小于该值即为酸雨。

2.电导率的测定：用电导率仪或电导仪测定。通过电导率的测定，能快速推测雨水中溶解物质总量。（成正比）

3.硫酸根的测定：可用铬酸钡-二苯碳酰二肼分光光度法、硫酸钡比浊法、离子色谱法等。

4.硝酸根的测定：可反映大气被NOx污染状况，也是导致降水pH值降低的因素之一。测定方法有：镉柱还原-偶氯染料分光光度法、紫外分光光度法及离子色谱法等。

（二）测定方法

十个项目的测定方法与“水和废水监测”中这些项106

5.氯离子的测定：氯离子是衡量大气中氯化氢（HCl）导致降水pH值降低的标志，也是判断海盐粒子影响的标志。可用硫氰酸汞-高铁分光光度法、离子色谱法等测定。

6.铵离子的测定：铵离子的存在，可抑制酸雨，但可能会导致水体富营养化。可用钠氏试剂分光光度法或次氯酸钠-水杨酸分光光度法测定。

7.钾、钠、钙、镁等离子的测定：

降水中K+、Na+浓度多在几mg/L以下，常用空气-乙炔（贫焰）原子吸收分光光度法、离子色谱法测定。

5.氯离子的测定：氯离子是衡量大气中氯化氢（HCl107污染源包括固定污染源和流动污染源。固定污染源系指烟道、烟囱及排气筒等。它们排放的废气中既包含固态的烟尘和粉尘，也包含气态和气溶胶态的多种有害物质。流动污染源系指汽车、柴油机车等交通运输工具，其排放废气中也含有烟尘和某些有害物质。两种污染源都是大气污染物的主要来源。

污染源包括固定污染源和流动污染源。固定污染源系指烟道、烟囱及108一、固定污染源监测

（一）监测目的和要求

监测目的：检查污染源排放废气中的有害物质是否符合排放标准的要求；评价净化装置的性能和运行情况及污染防治措施的效果；为大气质量管理与评价提供依据。

监测要求:

①生产设备处于正常运转状态下；

②对因生产过程而引起排放情况变化的污染源，应根据其变化的特点和周期进行系统监测；

③当测定工业锅炉烟尘浓度时，锅炉应在稳定的负荷下运转，不能低于额定负荷的85%。

④对于手烧炉，测定时间不得少于两个加煤周期。

一、固定污染源监测（一）监测目的和要求

监测目的：检查109

污染源监测的内容包括：排放废气中有害物质的浓度（mg/m3）；有害物质的排放量（kg/h）；废气排放量(m3/h)；烟尘排放浓度和排放量。在有害物质排放浓度和废气排放量的计算中，都采用现行监测方法中推荐的标准状态（温度为0℃，大气压力为101.3Kpa或760mmHg柱）下的干气体表示。

点位及测点数目的确定

烟气温度、压力、湿度等参数的测定烟道气监测的内容烟尘浓度的测定烟气组分的测定污染源监测的内容包括：排放废气中有害物质的浓度（mg110(二)采样位置和采样点布设

1．采样位置:应选在气流分布均匀稳定的平直管段上，避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。此外，还应注意操作地点的方便、安全。高位测定时，应设置带拉杆的工作平台。

以烟气流向为准。测定断面与它后面（下游方向）的阻力构件距离＞6D管测定断面与它前面（上游方向）的阻力构件距离＞3D管具体条件是客观条件不允许时，测定断面与阻力构件距离≥1.5D管，并适当增加测点流速。优先考虑在垂直管道上设立监测断面。避免水平烟道中的尘粒重力沉降作用。(二)采样位置和采样点布设1．采样位置:应选在气1112、采样点布设：因烟道内同一断面上各点的气流速度和烟尘浓度分布通常是不均匀的，因此，需按一定原则进行多点采样。采样点的位置和数目主要依据烟道断面的形状、尺寸大小和流速分布情况确定。

（1）圆形烟道：不同直径圆形烟道的等面积环数、采样点数及采样点距离烟道内壁的距离。

2、采样点布设：因烟道内同一断面上各点的气流速度和烟尘浓度分112说明：a.表中所列数据是各测点距烟道内壁的距离的系数，必须再乘上烟道内径（D内），才能求出各测点距烟道内壁的实际距离。如：D内为0.4m，设1个圆环，2个测点，2个测点距内壁的距离分别为：0.4×0.146=0.06m(精确到cm)，0.4×0.835=0.34m(精确到cm)，实际工作中，各测点距烟道内壁距离还应加烟道壁厚度，这样才便于操作。b.当D内<0.3m时，烟气流速较均匀时，可在管道中心设一个测点即可。说明：a.表中所列数据是各测点距烟道内壁的距离的系数，必须再113（2）矩（方）形烟道

将烟道断面分成一定数目的等面积矩形小块，各小块中心即为采样点位置，小矩形数目可根据烟道断面面积大小确定。

（2）矩（方）形烟道将烟道断面分成一定数目的等面积1143．测孔的布设：总的原则是：在满足探头能到达各测点的情况下，测孔的数目应尽可能少。圆形烟道：一般2个，互成90°角，最多4个互成45°角。具体原则是矩形烟道：沿两个相互垂直的平面，根据小矩形块数开孔。测孔直径：一般50—75mm，最大不超过80mm。3．测孔的布设：115(三)基本状态参数的测定

烟气的基本状态参数:烟气的体积、温度、压力。通过这几个基本状态参数，可计算出烟气流速、烟尘及有害物质浓度。

1．温度的测量

（1）玻璃水银温度计，构造原理同常用的水银温度计。适宜测400°C以下烟气温度。不同处：杆要长（≥1m），刻度露在烟道壁外，以便读数。测时伸在烟道中心，稳定后读数，不要抽出来读数。(三)基本状态参数的测定烟气的基本状态参数:烟气116（2）热电偶温度计：对直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫伏计（或电阻温度计）测量。原理：将两根不同的金属导线连成一个闭合回路，当两端接点处于不同环境温度时，随着温度的变化，产生温差电势。恒定一端温度，则温差电势取决于另一端（工作端）的烟气温度，从而通过毫伏计测得温差电势，再由仪器转换成烟气温度。

（2）热电偶温度计：对直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫1172．压力的测量

烟气的压力分全压（Pt）、静压（Ps）和动压（Pv）。

静压是单位体积气体所具有的势能，表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力；

动压是单位体积气体具有的动能，是使气体流动的压力；

全压是气体在管道中流动具有的总能量。

三者的关系为：Pt=Ps+Pv

所以，只要测出三项中的任意两项，即可求出第三项。

2．压力的测量烟气的压力分全压（Pt）、静压（Ps118

(1)测压管

标准皮托管：精度高，测孔小，易堵塞，多用于清洁烟道，或校正其它皮托管用。

S型皮托管：适合名种含尘量的烟道测量，使用时要校正。烟气流速5—30m/s时，K校=0.84(1)测压管119(2)压力计

常用的压力计有U形压力计和斜管式微压计。

U形压力计可同时测全压和静压，但误差较大，不适宜测量微小压力，其最小分压值不得大于10Pa，管内常装水、酒精或汞，根据被测压力范围而定;

斜管式微压计只能测动压，精度不低于2%，管内常装酒精或汞。

(2)压力计常用的压力计有U形压力计和斜管式微压计。120(3)测定方法：先把仪器调整到水平状态，检查液柱内是否有气泡，并将液面调至零点，然后，将皮托管与压力计连接，把测压管的测压口伸进烟道内测点上，并对准气流方向，从U形压力计上读出液面差，或从微压计上读出斜管液柱长度，按相应公式计算测得压力。说明：测量时，测点无论在风机前后，S型皮托管总有一个开口面向烟气流，另一个开口背向烟气流。a.只要微压计容器口与S皮托管面向烟气流开口一端连通，所测即为全压Pt。b.只要微压计容器口与背向烟气流开口一端连通，即测得静压Ps。C．微压计容器口和玻璃管口分别与S型皮托管的面向烟气流与背同烟气流开口端连通，即测得动压Pv。

(3)测定方法：先把仪器调整到水平状态，检查液柱内是否有气泡121倾斜式微压计示意图

动压和静压测量方法示意图倾斜式微压计示意图

动压和静压测量方法示意图1223．流速和流量的计算

烟气流速（Vs）和流量（Qs）是烟道气测量结果计算中必测和常用的参数。根据气体流速与动压的平方根成正比，再根据气态方程式可导出如下流速公式：（1）流速：在测出烟气的温度，压力后，可用下式计算各测点的烟气流速：3．流速和流量的计算

烟气流速（Vs）和流量（Qs）是烟道123(2)流量：烟气流量等于测点处烟道横断面积与烟气平均流速和时间的乘积，即：(2)流量：烟气流量等于测点处烟道横断面积与烟气平均流速和时124(四)含湿量的测定

含湿量的测定方法有重量法、冷凝法、干湿球法等。

1.重量法：从烟道采样点抽取一定体积的烟气，使之通过装有吸湿剂的吸湿管，则烟气中的水蒸气被吸湿剂吸收，吸湿管的增重即为所采烟气