第三章 大气监测

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气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目录第一节空气污染基本知识一、大气、空气及其污染对人类有影响的：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、碳氢化合物等大气的组成

成分

体积混合比

成分

体积混合比

氮(N2)

0.78083

氪(Kr)

1.1×10-6

氧(O2)

0.20947

氙(Xe)

0.1×10-6

氩(Ar)

0.00934

氡(Rn)

0.5×10-6

二氧化碳(CO2)0.00035

甲(CH4)

1.7×10-6

氖(Ne)

1.82×10-6

一氧化二氮(N2O)0.3×10-6

氦(He)

5.2×10-6

臭氧(O3)

10-50×10-9大气Atmosphere——大气层内的空气。大气层指地面到1000-1400km厚度的一层空气。空气Air——地面到上空10km的空间为对流层，也称空气层。空气层的范围比大气层的范围小得多，但空气层的质量却占大气总质量的95%左右。空气对人类的重要性在正常情况下，每人每天平均吸入10～12m3的空气，在肺泡上进行气体交换与吸收，维持人的正常生理活动。空气10～12m3/人·d无空气活5分钟水2～5.5L/人·d无水活2～5天食品1.36kg/人·d无食品活2～5周大气污染：排入空气中的污染物的浓度超过环境所能允许的极限，并持续一段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。通常所指的大气污染就是对流层（10km)，特别是1-2km，与地球半径6400km相比，只是一层“苹果皮”，占1/640。二、空气污染的危害图片来源：国家地理杂志空气污染会对人体健康和动植物产生危害，对各种材料产生腐蚀损害。二、空气污染的危害对人体健康的危害可分为急性作用和慢性作用。急性作用是指人体受到污染的空气侵袭后，在短时间内即表现出不适或中毒症状的现象。慢性作用是指人体在低污染物浓度的空气长期作用下产生的慢性危害。这种危害往往不易引人注意，而且难于鉴别，其危害途径是污染物与呼吸道粘膜接触。（一）工业企业排放的废气

在工业企业排放的废气中，排放量最大的是以煤和石油为燃料，在燃烧过程中排放的粉尘、SO2、NOx、CO、CO2等，其次是工业生产过程中排放的多种有机和无机污染物质。下表列出各类工业企业向空气中排放的主要污染物。三、空气污染源部门企业类别排出主要污染物电力火力发电厂烟尘、SO2、NOx、CO、苯并芘等冶金钢铁厂有色金属冶炼厂焦化厂烟尘、SO2、CO、氧化铁尘、氧化锰尘、锰尘等烟尘(Cu、Cd、Pb、Zn等重金属)、SO2等烟尘、SO2、CO、H2S、酚、苯、萘、烃类等化工石油化工厂氮肥厂磷肥厂氯碱厂化学纤维厂合成橡胶厂农药厂SO2、H2S、NOx、氰化物、氯化物、烃类等烟尘、NOx、CO、NH3、硫酸气溶胶等烟尘、氟化氢、硫酸气溶胶等氯气、氯化氢、汞蒸气等烟尘、H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等烯烃类、丙烯腈、二氯乙烷、乙硫醇、氯化甲烷等砷化物、汞蒸气、氯气、农药等机械机械加工厂仪表厂烟尘等汞蒸气、氰化物等轻工灯泡厂造纸厂烟尘、汞蒸气等烟尘、硫醇、H2S等建材水泥厂水泥尘、烟尘等（二）交通运输工具排放的废气

主要是交通车辆、轮船、飞机排出的废气。其中，汽车数量最大，并且集中在城市，故对空气质量特别是城市空气质量影响大，是一种严重的空气污染源，其排放的主要污染物有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物和黑烟等。（三）室内空气污染源主要来自：建筑装饰材料、燃烧产物、人的活动、室外污染物建筑装饰材料：含有机溶剂，甲醛、苯、三氯乙烯等。现代化办公设备和家用电器进驻室内：产生空气污染、噪声污染、电磁波及静电干扰等，由于人体、房间和空调机最后在室内形成一个封闭循环体系，容易使细菌、病毒、霉菌等微生物大量繁衍。室内主要污染物：甲醛、TVOC、氨、氡、苯类、PM10等四、空气中污染物及其存在状态（一）按形成过程分类（二）按存在状态分类一次污染物二次污染物分子状污染物粒子状污染物

2、二次污染物：（继发性污染物）

一次污染物之间或一次污染物与大气中正常组分发生化学反应生成新的污染物常见的有SO2在环境中氧化成硫酸盐气溶胶（硫酸雾）、NO2氧化成硝酸雾

1、一次污染物：（原发性污染物）

直接从污染源排入到大气中，其物理和化学性质未发生变化的污染物主要是燃料所造成：常见的有SO2、NOx、CO、颗粒物（重金属、Bap、多种有机物和无机化合物等）SO3O2速度慢

SO2+尘埃+Mn、FeSO2O2SO3速度快二次污染物通常比一次污染物的危害大

汽车废气中的氧化氮、碳氢化合物等在日光的照射下发生光化学反应生成O3、PAN（过氧乙酰硝酸酯）、醛类等反应生成物NOx+HCO3、PAN、醛类光照1、分子状污染物

在常温常压下以气体分子形式分散在大气中常见的有：CO、NOx、CO2、HCl、HF、O3等特点：运动速度大、扩散快，并在空气中分布比较均匀，随气流以相等速度扩散，故大气中许多气体污染物常能污染到很远的地方。2、粒子状污染物

任何固态或液态物质以小的微粒形式（0.01~100um）分散在大气中降尘>10um在重力作用下能较快沉降到地面上飘尘<10um长期飘浮在大气中（PM10）总悬浮颗粒（TSP）<100um颗粒物的总称由于粒径小于10um的颗粒物还具有胶体的一些特性，所以又称气溶胶。通常包括雾、烟和尘。1）雾：以液体状的微粒为主。粒径1-10um液态分散型：因飞溅、喷射等原因被雾化，形成微小液滴液态凝集型气溶胶：由加热成为蒸发、遇冷凝集成微小液滴2）烟：燃煤时所生成的煤烟或烟气，是固态凝集型气溶胶（固体在高温下蒸发或升华作用变成气体，遇冷凝集成微小固体微粒）既不像气体分子自由运动，又不像较大颗粒的粉尘能重力沉降。粒径一般在0.01-0.1um3）尘：固体分散性颗粒车辆行驶引起的扬尘粉碎固体物料时所产生的粉尘五、空气中污染物的时空分布特点与其他环境要素中的污染物质相比较，空气中的污染物质具有随时间、空间变化大的特点。空气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切相关。六、空气中污染物浓度表示方法（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。（二）体积比浓度

体积比浓度是指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。

非标准状况下的气体体积可用气态方程式换算成标准状况下的体积，换算式如下：式中：V0——标准状况下的采样体积(L或m3)；

Vt——现场状况下的采样体积(L或m3)；

t——采样时的温度(℃)；

P——采样时的大气压力(kPa)。非标准状况下的气体体积可用气态方程式换算成参比状况下的体积，换算式如下：式中：V25——参比状况下的采样体积(L或m3)；

Vt——现场状况下的采样体积(L或m3)；

t——采样时的温度(℃)；P——采样时的大气压力(kPa)。美国、日本、世界卫生组织开展的全球环境监测系统采用的是参比状态（25℃，101.325kPa

）两种浓度表示方法之间的换算：式中：Cv——以mL/m3表示的气体浓度(标准状况下)；

Cm——以mg/m3表示的气体浓度；

M——气态物质的分子量(g)；

22.4——标准状况下气体的摩尔体积(L)。

24.5——参比状况下气体的摩尔体积(L)

第二节

空气污染监测方案的制订一、监测目的通过对环境空气中主要污染物质进行定期或连续的监测，判断空气质量是否符合《环境空气质量标准》或环境规划目标的要求，为空气质量状况评价提供依据。为研究空气质量的变化规律和发展趋势、开展空气污染的预测预报以及研究污染物迁移转化情况提供基础资料。为政府环保部门执行环境保护法规、开展空气质量管理及修订空气质量标准提供依据和基础资料。二、调研及资料收集（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二、调研及资料收集三、监测项目受人力、物力、财力等条件的限制，只能选择那些危害程度较大，出现频率高，有检测方法而且有标准可比的项目。表3.2空气污染常规监测项目必测项目选测项目二氧化硫（SO2）总悬浮颗粒物（TSP）二氧化氮（NO2）铅（Pb）可吸入颗粒物（PM10）氟化物（F）一氧化碳（CO）苯并[a]芘（B[a]P）臭氧（O3）有毒有害有机物四、监测站(点)的布设

(1)监测点周围50米范围内不应有污染源。(2)点式监测仪器采样口周围，监测光束附近或开放光程监测仪器发射光源到监测光束接收端之间不能有阻碍环境空气流通的高大建筑物、树木或其他障碍物。从采样口或监测光束到附近最高障碍物之间的水平距离，应为该障碍物与采样口或监测光束高度差的两倍以上。(3)采样口周围水平面应保证270°以上的捕集空间，如果采样口一边靠近建筑物，采样口周围水平面应有180°以上的自由空间。（一）布设监测站（点）的原则和要求(4)监测点周围环境状况相对稳定，安全和防火措施有保障。(5)监测点附近无强大的电磁干扰，周围有稳定可靠的电力供应，通信线路容易安装和检修。(6)监测点周围应有合适的车辆通道。（一）布设监测站（点）的原则和要求(1)对于手工间断采样，其采样口离地面的高度应在1.5～15米范围内；对于自动监测，其采样口或监测光束离地面的高度应在3～15米范围内；对于道路交通的污染监控点，其采样口离地面的高度应在2～5米范围内。(2)在保证监测点具有空间代表性的前提下，若所选点位周围半径300～500米范围内建筑物平均高度在20米以上，无法按满足手工间断采样和自动监测采样的高度要求设置时，其采样口高度可以在15～25米范围内选取。（二）布设采样口位置的原则和要求(3)在建筑物上安装监测仪器时，监测仪器的采样口离建筑物墙壁、屋顶等支撑物表面的距离应大于1米。(4)当某监测点需设置多个采样口时，为防止其他采样口干扰颗粒物样品的采集，颗粒物采样口与其他采样口之间的直线距离应大于1米。若使用大流量总悬浮颗粒物（TSP）采样装置进行并行监测，其他采样口与颗粒物采样口的直线距离应大于2米。(5)对于空气质量评价点，应避免车辆尾气或其他污染源直接对监测结果产生干扰，点式仪器采样口与道路之间最小间隔距离应按表3-3的要求确定。(6)污染监控点的具体设置原则根据监测目的由地方环境保护行政主管部门确定。针对道路交通的污染监控点，采样口距道路边缘距离不得超过20米。

1.功能区布点法（三）采样站（点）布设方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。这种布点法是将监测区域地面划分成若干均匀网状方格，采样点设在两条直线的交点处或方格中心(见图3-1)。网格大小视污染源强度、人口分布及人力、物力条件等确定。若主导风向明显，下风向设点应多一些，一般约占采样点总数的60%。2、网格布点法3、同心圆布点法

适用于由多个污染源（污染群），且重大污染源比较集中的情况r=4，10，20，40km圆上设4、8、8、4采样点可以平均布点，也可下风向比上风向多一些不同圆周上的采样点不一定相同或均匀分布在不计污染物本底浓度时，点源脚下的污染物浓度为零。随距离增加很快出现最大值，然后按指数规律下降。所以不宜等距离划分弧线，靠近最大浓度值的地方密一些。污染物最大地面浓度出现的位置与气象条件有关。图3-2同心圆布点法图3-3

扇形布点法4、扇形布点法

适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区弧线不宜等距离划分浓度最大值时布点多些减少不必要的工作量每条弧线上设3-4个点扇形的角度一般为45°，也可更大些，但不能超过90°相邻两点与顶点连线的夹角一般取10—20°表3-650m高烟囱排放污染物最大地面浓度出现位置与气象条件的关系大气稳定度最大浓度出现位置(相当于烟囱高度的倍数)不稳定5～10中性20左右稳定40以上五、采样频率和采样时间采样频率系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。表3-7污染物监测数据统计有效性的规定污染物取值时间数据有效性规定SO2、NOx、NO2年平均每年至少有分布均匀的144个日均值每月至少有分布均匀的12个日均值TSP、PM10、Pb年平均每年至少有分布均匀的60个日均值每月至少有分布均匀的5个日均值SO2、NOx、NO2、CO日平均每日至少有18h的采样时间TSP、PM10、B(a)P、Pb日平均每日至少有12h的采样时间SO2、NOx、NO2、CO、O31小时平均每小时至少有45min的采样时间

Pb季平均每季至少有分布均匀的15个日均值，每月至少有分布均匀的5个日均值

F月平均每月至少采样15d以上植物生长季平均每一个生长季至少有70%个月平均值日平均每日至少有12h的采样时间1小时平均每小时至少有45min的采样时间六、采样方法、监测方法和质量保证根据污染物的存在状态、浓度、理化性质及监测方法选择采样方法和仪器。监测过程质量保证程序、方法和措施参阅第九章。第三节

空气样品的采集方法和采样仪器

当空气中的被测组分浓度较高，或者监测方法灵敏度高时，直接采集少量气样即可满足监测分析要求。1、注射器采样采样后密封进气口，带回实验室，当天分析一、直接采样法2、塑料袋采样与组分不发生化学反应、不吸附、不渗漏的塑料袋（聚四氟乙烯、聚乙烯、聚酯袋）。为减少吸附，尽快分析，也可在塑料袋里用金属薄膜作衬里（如衬铝、衬银），对样品的稳定性有好处。如聚氯乙烯袋，对CO和非甲烷碳氢化物样品，只能放置10-15小时，而铝膜衬里的聚酯袋可保存100小时而无损失。3.采气管采样

两端具有旋塞的管式玻璃容器。迅速抽进比采气管体积大6-10倍的欲采气体,置换掉原气体。(100～500mL)图3-4采气管4.真空瓶采样先用抽真空装置将瓶内抽至真空度为1.33kpa，再将气体充入瓶内。则采样体积为真空采气瓶的体积（如瓶内预先装入吸收液，可抽到溶液冒泡为止）。图3.5真空采气瓶示意图图3.6真空采气瓶抽真空装置示意图（一）溶液吸收法

采集大气中气态、蒸汽态及某些气溶胶态污染物质的常用方法。用一个气体吸收管，内装吸收液，后面接有抽气装置，以一定的气体流量，通过吸收管抽入空气样品。当空气通过吸收液时，被测组分的分子被吸收在溶液中，取样结束后倒出吸收液，分析吸收液中被测物的含量，根据采样体积和含量计算大气中污染物的浓度。二、富集(浓缩)采样法1）气泡吸收管

适用于气体和蒸汽态物质，采样流量0.5-2.0L/min气溶胶态物质不能像气态分子那样快速扩散到气液界面上，所以吸收效率差2）冲击式吸收管适用于气溶胶态物质，采样流量3.0L/min

进气管喷嘴小，离瓶较近，气溶胶颗粒由于惯性被冲到底部而分散，易被溶液吸收。而气体分子由于惯性小易随空气一起跑掉3）多孔筛板吸收管（瓶）除能采集气体和蒸汽态物质外，也适用于气溶胶态物质。气样通过筛板后被分散成很小的气泡，且阻留时间长，大大增加了气液接触面积，从而提高了吸收效果。吸收液气体分子溶解于溶液物理作用气体分子与溶液发生反应化学反应水吸收氯化氢、甲醛甲醇吸收有机农药乙醇吸收硝基苯NaOH吸收H2S四氯汞钾吸收SO2吸收液的选择原则对被采集的物质化学反应速度快或溶解度大有足够稳定时间最好能直接用于测定毒性小、廉价、易采购，尽可能回收利用（二）填充柱阻留法长6-10cm，内径3-5mm玻管或塑管，内装颗粒状填充剂制成。让气样以一定流速通过填充柱，被测成分因吸附、溶解或化学反应等作用被阻留在填充柱上，达到浓缩采样的目的。然后通过解吸或溶剂洗脱，被测组分从填充剂上释放出来进行测定。根据填充剂阻留作用的原理分为吸附型、分配型和反应型三种类型。。。。。。。。颗粒状填充剂抽气泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡组分

空气填充柱阻留法示意图1.吸附型填充柱

填充剂是颗粒状固体吸附剂（活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球等）多孔物质比表面积大，对气体和蒸汽有较强的吸附能力。极性吸附剂：硅胶对极性化合物有较强的吸附能力非极性吸附剂：活性炭对非极性化合物有较强吸附能力

一般，吸附能力越强，采样效率越高，但往往解吸困难。所以选择吸附剂时既要考虑吸附效率，又要考虑易于解吸。2.分配型填充柱

填充剂是表面涂高沸点有机溶剂（如异十三烷）的惰性多孔颗粒物（如硅藻土）。气体通过填充柱时，在有机溶剂（固定相）中分配较大的组分被保留在填充柱上而被富集，最后加热吹气解吸。由于采样量和采样速度都比较大，富集物稳定，对气态、蒸汽态和气溶胶态物质都有较高的富集效率。3.反应型填充柱

有惰性多孔颗粒物（石英砂、玻璃微球等）或纤维状物（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。也可用能和被测组分发生化学反应的金属（如Au、Ag、Cu等）丝毛或细粒作填充剂。气体通过填充柱时，被测组分在填充剂表面因发生化学反应而被阻留。最后用溶剂洗脱或加热吹气解吸下来进行分析。（三）滤料阻留法将过滤材料（滤纸、滤膜）放在采样夹上，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，根据采样体积计算浓度。图3-8

颗粒物采样夹示意图孔隙不规则，孔隙较少，通气阻力大，适用于金属尘粒的采集。吸水性较强，不适合测TSP（重量法）耐高温，耐腐蚀，吸湿性小，通气阻力小，采样效率高，测悬浮颗粒，但机械强度差，某些元素含量较高。聚氯乙烯或聚苯乙烯制成，通气阻力小，并可用有机溶剂溶解成透明溶液，便于进行颗粒物分散度及颗粒物中化学组分的分析。醋酸纤维制成，孔径细小、均匀，重量轻，金属含量极微，溶于多种有机溶剂，适用采集分析金属的气溶胶聚碳酸酯薄膜覆盖在铀箔上，用中子流轰击，使铀核分裂产生的碎片穿过薄膜形成微孔，再经化学腐蚀处理制成。光滑，机械强度好，孔径均匀，适用于精密的重量分析。因微孔呈圆柱状，采样效率较微孔滤膜低。由微细的银粒烧结制成，能耐400℃高温，抗化学腐蚀性好，适用于采集酸、碱气溶胶及金属焦油、沥青等挥发性有机物气体。以扩散沉降为主，对细小颗粒物的采集效率高。以惯性碰撞作用为主，对较大颗粒物的采集效率高滤纸玻纤维合成纤维微孔滤膜核孔滤膜低速采样高速采样自身性质采样速度颗粒大小采样效率银薄膜（四）低温冷凝法

某些沸点较低的气态物质，如苯乙烯、三氯乙醛等，在常温下用填充柱阻留法也难于完全阻留在填充柱上，若采用冷冻剂将其冷凝下来，采样效果就更好。气体首先经过过滤器，除去水蒸气、CO2等，然后进入采样管，将采样管插入冷阱（内装制冷剂），被测组分因冷凝而凝结在采样管底部。移去冷阱，在常温或加热情况下气化，进入仪器测定。过滤器采样管冷阱除水蒸气、CO2等氯酸镁、氯化钙气体内装制冷剂移去冷阱常温或加热气化仪器图3-9

低温冷凝采样装置示意图常见制冷剂冰（0℃）冰、食盐（-4℃)干冰—二氯乙烯（-60℃）干冰—乙醇（-72℃）干冰—乙醚（-77℃）干冰（-78.5℃）液氮（-196℃）液氧（-183℃）冰—盐水（-10℃）（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。这种采样方法不能用于易燃、易爆的场合。（六）扩散（或渗透）法该方法用于在个体采样器中，采集气态和蒸气态有害物质。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。（七）自然积集法利用物质的自然重力，空气动力和浓度扩散作用，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。图3-10

标准集尘器示意图图3-11

干法采样集尘器示意图降尘试样采集

采集空气中降尘的方法分为湿法和干法两种，其中，湿法应用更为普遍。

湿法采样是在一定大小的圆筒形玻璃(或塑料、瓷、不锈钢)缸中加入一定量的水，放置在距地面5—12m高，附近无高大建筑物及局部污染源的地方(如空旷的屋顶上)，采样口距基础面1-1.5m，以避免顶面扬尘的影响。我国集尘缸的尺寸为内径15cm、高30cm，一般加水100-300mL(视蒸发量和降雨量而定)。为防止冰冻和抑制微生物及藻类的生长，保持缸底湿润，需加入适量乙二醇。采样时间为30±2天，多雨季节注意及时更换集尘缸，防止水满溢出。各集尘缸采集的样品合并后测定。2.硫酸盐化速率试样的采集1）二氧化铅法：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，则空气中的二氧化硫、硫酸雾等与二氧化铅反应生成硫酸铅。2）碱片法：将用碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜置于采样点上，则空气中的二氧化硫、硫酸雾等与碳酸反应生成硫酸盐而被采集。

（八）综合采样法空气中的污染物并不是以单一状态存在的，可采用不同采样方法相结合的综合采样法，将不同状态的污染物同时采集下来。例如，在滤料采样夹后接上液体吸收管或填充柱采样管，则颗粒物收集在滤料上，而气体污染物收集在吸收管或填充柱中。三、采样仪器（一）组成部分

收集器，流量计，采样动力。1.收集器：

气体吸收管，吸收瓶，填充柱，滤料采样夹等图3-12

几种常用的流量计示意图皂膜流量计校正其他流量计2.流量计：图3-13孔口流量计孔口流量计1.隔板；2.液柱；3.支架图3-14

转子流量计

1.锥形玻璃管；2.转子测量气体流量，在大气采样器中，为了轻便和便于携带，一般采用转子流量计。

气体由玻管下段进入时，由于转子下端的环形孔隙面积>转子上端，所以下端流速>上端流速，下端压力>上端压力，使转子上升，直到上、下两端压力差与转子重量相等时，转子停止不动。流量越大转子升得越高，可直接从转子位置读出流量。转子吸附水分重量增加，会影响测量结果（进气口前加干燥管）。3.采样动力

一般应选择重量轻、体积小、抽气动力大、流量稳定、连续运行能力强、噪声小的采样动力。电动抽气泵有：真空泵、刮板泵、薄膜泵、电磁泵真空泵：抽气量大，抽气速度快。但重量大，搬动不便，且交流电源使用。薄膜泵：重量轻，交直流电都可用，携带、使用方便。图3-15

携带式采样器工作原理示意图（二）专用采样器

1.空气采样器图3.15大气采样器实物照片2.颗粒物采样器

（1）总悬浮颗粒物采样器(大流量1.1-1.7m3/min)

图3-17大流量采样器结构示意图中流量采样器（50-150L/min）中流量采样器由采样夹、流量计、采样管及采样泵等组成(见P.167图3-18)。这种采样器的工作原理与大流量采样器相似，只是采样夹面积和采样流量比大流量采样器小。

滤膜流量大流量20×25cm21.1～1.7m3/min中流量80mm（有效直径）7.2～9.6m3/h100mm（有效直径）11.3～15m3/hTSP采样器实物照片（2）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。但不论哪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。它们又分为二级式和多级式。前者用于采集粒径10μm以下的颗粒物，后者可分级采集不同粒径的颗粒物，用于测定颗粒物的粒度分布。图3-19

旋风分尘器原理示意图空气以高速度沿180°渐开线进入分尘器的圆筒内，形成旋转气流，在离心力的作用下，将颗粒物甩到筒壁上并继续向下运动，粗颗粒在不断与筒壁撞击中失去前进的能量而落入大颗粒物收集器内，细颗粒随气流沿气体排出管上升，被过滤器的滤膜捕集，从而将粗、细颗粒物分开。

当气流从小孔高速喷出时，因所携带的颗粒物大小不同，惯性也不同，颗粒物质量越大，惯性越大。不同粒径的颗粒物各有一定的运动轨线，其中，质量较大的颗粒物运动轨线接近中心轴线，最后进入锥形收集器被底部的滤膜收集；小颗粒物惯性小，离中心轴线较远，偏离锥形收集器入口，随气流进入下一级。图3-20向心式分尘器原理图3-21三级向心式分尘器原理第二级的喷嘴直径和锥形收集器的入口孔径变小，二者之间距离缩短，使小一些的颗粒物被收集第三级的喷嘴直径和锥形收集器的入口孔径又比第二级小，其间距离更短，所收集的颗粒物更细。如此经过多级分离，剩下的极细颗粒物到达最底部，被夹持的滤膜收集。图3-22撞击式采样器示意图

当含颗粒物气体以一定速度由喷嘴喷出后，颗粒获得一定的动能并且有一定的惯性。在同一喷射速度下，粒径越大，惯性越大，因此，气流从第一级喷嘴喷出后，惯性大的大颗粒难于改变运动方向，与第一块捕集板碰撞被沉积下来，而惯性较小的颗粒则随气流绕过第一块捕集板进入第二级喷嘴。

这种采样器可以设计为3-6级，也有8级的，称为多级撞击式采样器。单喷嘴多级撞击式采样器采样面积有限，不宜长时间连续采样，否则会因捕集板上堆积颗粒物过多而造成损失。多级多喷嘴撞击式采样器捕集面积大，应用较普遍的一种称为安德森采样器，由八级组成，每级200~400个喷嘴，最后一级也是用纤维滤膜代替捕集板捕集小颗粒物。安德森采样器捕集颗粒物粒径范围为0.34~11μm。可吸入颗粒物采样器必须用标准粒子发生器制备的标准粒子进行校准，要求在一定采样流量时，采样器的捕集效率50%以上，截留点的粒径(D50)为10±1μm。(一）采集气态和蒸气态污染物物质效率的评价方法

1.绝对比较法精确配制一个已知浓度的标准气（Co），用所选定的采样方法采集所配标准气，然后测定浓度（C1），其效率（K）为标准气配制有一定困难一般不用此法四、采样效率2.相对比较法

配制一定浓度范围的待测气体，其准确浓度不一定知道，并联2到3个采样管采集所配气体，并测定各管中的浓度，按下式计算。第2管和第3管的浓度之和与第1管比较是极小的，这样3个管浓度之和就近似于所配制的气体浓度。第2、第3管的浓度所占比例越小，采样效率越高，一般要求K>90%。（二）采集颗粒物效率的评价方法

１、用采集颗粒数效率表示，即所采集到的颗粒物粒数占总颗粒物数的百分数。２、用质量采样效率表示，即所采集到的颗粒物质量占颗粒物总质量的百分数。只有全部颗粒物的大小相同时，这两种采样效率在数值上才相等，但是，实际上这种情况是不存在的，而粒径几微米以下的小颗粒物的颗粒数总是占大部分，而按质量计算却只占很小部分，故质量采样效率总是大于颗粒数采样效率。在空气监测中，评价采集颗粒物方法的采样效率多用质量采样效率表示。

评价采集颗粒物方法的效率与评价采集气态和蒸气态物质采样效率的方法有很大不同。一是配制已知颗粒物浓度的气体在技术上比配制气态和蒸气态物质标准气体要复杂的多，而且颗粒物粒度范围很大，很难在实验室模拟现场存在的气溶胶各种状态。二是滤料采样就像滤筛一样，能漏过第一张滤料的细小颗粒物，也有可能会漏过第二张或第三张滤料，因此用相对比较法评价颗粒物的采样效率就有困难。为此，评价滤纸或滤膜的采样效率一般用另一个已知采样效率高的方法同时采样，或串联在它的后面进行比较得知。

五、采样记录被测污染物的名称及编号；采样地点和采样时间；采样流量和采样体积；采样时的温度、大气压力和天气情况，采样仪器和所用吸收液；采样者、审核者姓名。第四节

气态和蒸气态污染物质的测定一、二氧化硫的测定

SO2是一种无色、易溶于水、有刺激性气味的气体，能通过呼吸进入气管，对局部组织产生刺激和腐蚀作用，是诱发支气管炎等疾病的原因之一，特别是当它与烟尘等气溶胶共存时，可加重对呼吸道黏膜的损害。来源于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。测定方法：分光光度法、紫外荧光法、钍试剂法定电位电解法。(一)分光光度法1.甲醛吸收—副玫瑰苯胺分光光度法

(1)原理气样中的SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为577nm，用分光光度法测定。λ=577nm0.20μg/10ml(2)测定要点：

对于短时间采集的样品，将样品溶液移入10ml比色管中，用少量甲醛吸收液洗涤，洗液并入比色管中并稀释至标线。加入0.5ml氨磺酸钠溶液，混匀，放置10min以除去氮氧化物的干扰。检出限为0.007mg/m3，测定下限为0.028mg/m3，上限为0.667mg/m3。对于连续24h采集的样品，将样品移入50ml容量瓶中，用少量甲醛吸收液洗涤吸收瓶后再倒入容量瓶中，并稀释至标线。吸取适当体积于10ml比色管中，再用吸收液稀释至标线，加入0.5ml氨磺酸钠溶液混匀，放置10min以除去氮氧化物的干扰。检出限为0.004mg/m3，测定下限为0.014mg/m3，测定上限为0.347mg/m3。（3）注意事项在测定过程中，主要干扰物为氮氧化合物、臭氧和某些重金属元素。可利用氨磺酸钠来消除氮氧化物的干扰；样品放置一段时间后臭氧可自行分解；利用磷酸及环已二胺四乙酸二钠盐来消除或减少某些金属离子的干扰，当样品溶液中的二价锰离子浓度达到1ug/ml时，会对样品的吸光度值产生干扰。2．四氯汞盐吸收—副玫瑰苯胺分光光度法空气中的SO2被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，该络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫红色络合物，在575nm处测量吸光度。当使用5ml吸收液，采样体积为30L时，测定空气中二氧化硫的检出限为0.005mg/m3,测定下限为0.020mg/m3，测定上限为0.18mg/m3。当使用50ml吸收液，采样体积为288L时，测定空气中二氧化硫的检出限为0.005mg/m3,测定下限为0.020mg/m3，测定上限为0.19mg/m3。该方法具有灵敏度高、选择性好等有点，但吸收液毒性较大。

1980年国际标准化组织（ISO）推荐为标准法。此法吸收液无毒，样品采集后相当稳定，但灵敏度差，所需采样体积大，适合于测定SO2日均浓度。3.钍试剂分光光度法1.原理定电位电解法是一种建立在电解基础上的监测方法，其传感器为一由工作电极（W）、对电极（C）、参比电极（R）及电解液组成的电解池（三电极传感器）。

(二)定电位电解法2.定电位电解SO2分析仪图3-23定电位电解SO2分析仪组成部分1.电位电解传感器；2.进气口；3.透气膜；4.工作电极（W）；5.电解质溶液；6.参比电极（R）；7.对电极（c）；8.恒电位源；9.信号处理系统；10.显示、记录系统；11.稳压电源二、氮氧化物的测定氮气是大气组成中占绝对多数的气体（78.06%），它的主要氧化物有NO、NO2、NO3、N2O、N2O3、N3O4和N2O5，统称为氮氧化物，占主要成分的是NO和NO2。一般以NOX表示NO和NO2的总量。

NO为无色、无臭、微溶于水的气体，在空气中易被氧化成NO2。

NO2为棕红色具有强刺激性臭味的气体，毒性比NO高4倍，是引起支气管炎、肺损害等疾病的有害物质。测定方法：盐酸萘乙二胺分光光度法、原电池库仑法。1.原理吸收显色液为冰醋酸+对氨基苯磺酸+盐酸萘乙二胺

亚硝酸吸收时2NO2+H2OHNO2+HNO3

气体液体液体

对氨基苯磺酸+HNO2+CH3COOH重氮化反应+盐酸萘乙二胺冰醋酸偶合玫瑰红色偶氮染料根据颜色深浅，比色测定，λ=540nm

（一）盐酸萘乙二胺比色法2.酸性高锰酸钾溶液氧化法如果测定空气中NOx的短时间浓度，使用10.0ml吸收液和5～10ml酸性高锰酸钾溶液，以0.4L/min流量采气4-24L；如果测定NOx的日平均浓度，使用25.0ml或50.0ml吸收液和50ml酸性高锰酸钾溶液，以0.2L/min流量采气288L。

3．注意事项（1）当空气中SO2浓度为NOx浓度的30倍时，使NO2的测定结果偏低。（2）当空气中含有过氧乙酰硝酸酯（PAN）时，使NO2的测定结果偏高。（3）当空气中臭氧浓度超过0.25mg/m3时，使NO2的测定结果偏低。采样时在采样瓶入口端串联15～20cm长的硅橡胶管，可排除干扰。(二)原电池库仑法这种方法与常规库仑滴定法的不同之处是库仑池不施加直流电压，而依据原电池原理工作。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20%～30％，使测得的电流仅为理论值的70%～80%。此外，这种仪器连续运行能力较差，维护工作量也较大。一氧化碳(CO)是空气中主要污染物之一，它主要来自石油、煤炭燃烧不充分的产物和汽车排气。CO是一种无色、无味的有毒气体，燃烧时呈淡蓝色火焰。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。测定方法：非分散红外吸收法、气相色谱法(GC)、汞置换法。三、一氧化碳的测定（一）气相色谱法

大气中的CO、CO2和甲烷经分子筛分离后,再经氢气流在镍催化剂（360±10℃）作用下，CO、CO2皆转化为CH4,然后用氢火焰离子化检测器分别测定上述三种物质。其出峰顺序为CO、CH4、

CO2

测定时，先在预定试验条件下用定量管加入各组分的标准气样，测其峰高，按下式计算定量校正值所以，x=hx·K

3.27色谱法测定CO流程示意图1.氢气瓶；2.减压阀；3.净化管；4.流量调节阀；5.流量计；6.六通阀；7.定量管；8.转化炉；9.色谱柱；10.FID；11.放大器；12.记录仪图（二）汞置换法

汞置换法也称间接冷原子吸收法。该方法基于气样中的CO与活性氧化汞在180～200℃发生反应，置换出汞蒸气，带入冷原子吸收测汞仪测定汞的含量，再换算成CO浓度。置换反应式如下：图3-28汞置换法CO测定仪工作流程示意图光化学氧化剂是指除去氮氧化物以外的能氧化碘化钾的物质，二者的关系为：光化学氧化剂＝总氧化剂-0.269×氮氧化物测定空气中光化学氧化剂常用硼酸碘化钾分光光度法

四、光化学氧化剂的测定五、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。同时，臭氧又是高空大气的正常组分，能强烈吸收紫外线，保护人和生物免受太阳紫外线的辐射。但是，如O3超过一定浓度，对人体和某些植物生长会产生一定危害。测定方法：靛蓝二磺酸钠分光光度法、紫外光度法、硼酸碘化钾分光光度法。（一）硼酸碘化钾分光度法吸收液：含有硫代硫酸钠的硼酸碘化钾溶液原理：O3+I-I2I2+Na２S2O3I-

过量Na2S2O3+I2352nm

过量

同时采集零气（除去O3的空气）并准确加入与采集大气样品相同量的碘标准溶液，氧化剩余的硫代硫酸钠，于352nm测定剩余碘的吸光度，则气体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氧化碘化钾生成碘的吸光度。式中：

A1——总氧化剂样品溶液的吸光度

A2——零气样品溶液的吸光度

f——样品溶液最后体积与系列标准溶液体积之比

a——回归方程式的截距

b——回归方程式的斜率（吸光度/μgO3）

V0——标准状态下的采样体积O3（mg/L）=f·〔（A1-A2）-a〕

b·V0干扰：SO2、H2S等还原性气体清除方法：采样时应串连三氧化铬管零气：在氧化管和采样管之间串连O3过滤器（装有粉状MnO2与玻璃纤维滤膜碎片）同步采集大气样品即为零气样品。影响因素：温度25℃采样效率可达100％

30℃采样效率可达96.8％吸收液和试剂溶液都应放在暗处保存。(二)靛蓝二磺酸钠分光光度法

用含有靛蓝二磺酸钠的磷酸盐缓冲溶液作吸收液采集空气样品，则空气中的O3与蓝色的靛蓝二磺酸钠发生等摩尔反应，生成靛红二磺酸钠，使之褪色，于610nm波长处测其吸光度，用标准曲线法定量。

NO2产生正干扰；SO2、H2S、PAN、HF分别高于50、110、1800、2.5μg/m3时也干扰O3的测定，可根据具体情况采取消除或修正措施。当采样体积为30L时，最低检测浓度为0.01mg/m3

当采样体积为5—30L时，方法适用浓度范围为0.030-1.200mg/m3。六、氟化物的测定(一)滤膜-氟离子选择电极法用在滤膜夹中装有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的采样器采样，则空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。(二)石灰滤纸-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，以氟离子选择电极法测定。七、硫酸盐化速率的测定污染源排放到空气中的SO2、H2S、H2SO4蒸气等含硫污染物，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称为硫酸盐化速率。测定方法：二氧化铅-重量法、碱片-重量法、碱片-离子色谱法。

(一)二氧化铅-重量法

1.原理

空气中的SO2、硫酸蒸气、H2S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BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，用重量法测定，结果以每日在l00cm2二氧化铅面积上所含SO3的毫克数表示。最低检出浓度为0.05[mgSO3/(100cm2PbO2·d)]。

2．测定要点

(1)PbO2采样管制备：在素瓷管上涂一层黄蓍胶乙醇溶液，将适当大小的湿纱布平整地绕贴在素瓷管上，再均匀地刷上一层黄蓍胶乙醇溶液，除去气泡，自然晾至近干后，将PbO2与黄蓍胶乙醇溶液研磨制成的糊状物均匀地涂在纱布上，涂布面积约100cm2，晾干，移入干燥器存放。

(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：准确测量PbO2涂层的面积，将采样管放入烧杯中，用碳酸钠溶液淋湿涂层，洗涤液经搅拌放置后，加热并过滤；滤液加适量盐酸溶液，加热驱尽CO2后，滴加BaCl2溶液，至BaSO4沉淀完全，用恒重的玻璃砂芯坩埚过滤，并洗涤至滤液中不含氯离子。沉淀于105℃下烘至恒重。同时，用空白采样管按同样操作测定试剂空白值，按下式计算测定结果：硫酸盐化速率[SO3mg/(100cm2PbO2·d)=××100

采样管上PbO2涂层面积天数(Ws-W0)

S.nMSO3MBaSO4

(二)碱片-重量法将用碳酸钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜曝露于空气中，碳酸钾与空气中的SO2等反应生成硫酸盐，加入BaCl2溶液将其转化为BaSO4沉淀，用重量法测定。测定结果表示方法同二氧化铅法；方法最低检出浓度为0.05mgSO3／(100cm2碱片·d)。

(三)碱片-离子色谱法

该方法用碱片法采样，采样碱片经碳酸钠-碳酸氢钠稀溶液浸取后，获得样品溶液，注入离子色谱仪测定。离子色谱分析原理见第二章。

八、总烃及非甲烷烃的测定

(一)气相色谱法其原理基于以氢火焰离子化检测器分别测定气样中的总烃和甲烷烃含量，两者之差即为非甲烷烃含量。

(二)光电离检测法

有机化合物分子在紫外光照射下可产生光电离现象，即

RH+hυ→RH++e用光离子化检测器(PID)收集产生的离子流，其大小与进入电离室的有机化合物的质量成正比。

九、挥发性有机物(VOCs)和甲醛的测定

(一)挥发性有机化合物(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。常用装有固体吸附剂(活性炭、分子筛、聚胺脂泡沫塑料等)的采样管或个体采样器采样；以二硫化碳作溶剂配制苯、甲苯、二甲苯和氯仿四组分的混合标准溶液系列，作为VOCs标准溶液。

(二)甲醛的测定1.酚试剂分光光度法2.乙酰丙酮分光光度法3.气相色谱法4.离子色谱法

十、其他污染物质的测定

(一)苯系物的测定

(二)挥发酚的测定(三)甲基对硫磷和敌百虫的测定（四）二恶英类的测定第五节颗粒物的测定原理：用抽气动力抽取一定体积的空气，通过了恒重的滤膜，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。计算：大流量采样法1.1~1.7m3/min中流量采样法50～150L/min分类式中：W——阻留在滤膜上的TSP重量，mg；

Qn——标准状况下的采样流量，m3/min；

t——采样时间，min。一、总悬浮颗粒物（TSP）的测定可吸入颗粒物主要是指通过人的咽喉进入肺部的气管、支气管区和肺泡的那部分颗粒物，具有D50(质量中值直径)=10μm和上截止点30μm的粒径范围，常用PM10表示。测定方法：重量法、压电晶体差频法、光散射法。二.可吸入颗粒物（PM10）测定（一）重量法

分尘器（旋风、向心式、撞击式）大流量法：先将颗粒大于10μm的颗粒物分离出去，小于10μm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小流量法：先将颗粒大于10μm的颗粒物阻离在撞击挡板的入口挡板内，飘尘则通过入口挡板被捕采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飘尘的浓度。（二）压电晶体差频法

图3-34

石英晶体PM10测定仪工作原理示意图（三）光散射法

该方法测定原理基于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。由抽风机以一定流量将空气经入口粒子切割器抽入气室，空气中PM10在暗室中检测器的灵敏区(图中斜线部分)与由光源经透镜射出的平行光作用，产生散射光，被与入射光成直角方向的光电转换器接受，经积分、放大后，转换成每分钟脉冲数，再用标准方法校正成质量浓度显示和记录。图3-35光散射法PM10监测仪工作原理三、灰尘自然沉降量及其组分的测定该指标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量(简称降尘)。灰尘自然沉降量用重量法测定。有时还需要测定降尘中的可燃性物质、可溶性和非水溶性物质、灰分以及某些化学组分。降尘量[t/(km2×30d)]=W1——降尘和瓷坩埚的重量gW0——瓷坩埚的重量Wa——加入的CuSO4溶液经蒸发和烘干后的重量S——采尘缸口的面积（㎝2）N——采集天数（精确到0.1天）(一)灰尘自然沉降量的测定

(二)降尘中可燃物的测定(三)降尘中其他组分的测定四、总悬浮颗粒物(TSP)中污染组分的测定

(一)某些金属元素和非金属化合物的测定

不需样品预处理的方法如中子活化法、X射线荧光光谱法、等离子体发射光谱法等。这些方法灵敏度高，测定速度快，且不破坏试样，能同时测定多种金属及非金属元素，但所用仪器价格昂贵，普及使用尚有困难。需要对样品进行预处理的方法如分光光度法、原子吸收分光光度法、荧光分光光度法、催化极谱法等，所用仪器价格较低，是目前广泛应用的方法。

(二)有机化合物的测定

颗粒物中的有机组分种类多，多数具有毒性，如有机氯和有机磷农药、芳烃类和酯类化合物等。

1.多环芳烃的提取

2.多环芳烃的分离

3.苯并(a)芘的测定

五、空气污染指数计算

空气污染指数(airpollutionindex，API)是指指将空气中污染物的浓度依据适当的分级浓度限值对其进行等标化，计算得到简单的无量纲的指数，可以直观、简明、定量地描述和比较环境污染的程度。

第六节降水监测一、采样点的布设降水采样点设置数目应视研究目的和区域具体情况确定。我国规定，对于常规监测，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采样点。

采样点的位置要兼顾城区、农村或清洁对照区，要考虑区域的环境特点，如气象、地形、地貌和工业分布等；应避开局部污染源，四周无遮挡雨、雪的高大树木或建筑物。

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40cm，高为20cm。也可采用自动采样器。

(2)采集雪水用上口径为50cm以上，高度不低于50cm的聚乙烯塑料容器。(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(开始到结束)雨(雪)样。如遇连续几天降雨(雪)，每天上午8时开始，连续采集24h为一次样。

(2)采样器应高于基础面1.2m以上。

(3)样品采集后，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

降水中的化学组分含量一般都很低，易发生物理变化(如挥发、吸收空气中SO2等)、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，而密封后放于冰箱中。三、降水组分的测定(一)测定项目

I级测点为：pH值、电导率、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-、NO2-、NO3-、F-、Cl-；有条件时应加测有机酸（甲酸、乙酸）。

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。

(二)测定方法

十二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。

第七节污染源监测污染源固定源流动源有组织排放源：烟道、烟囱、排气孔等无组织排放源：车间、工棚

汽车等交通运输工具

污染物：固态粉尘和烟尘;

气态和气溶胶态恶臭（氨气、三甲胺、CS2、H2S、硫醇、硫醚、二硫化甲基、苯乙烯）（一）监测目的和要求一、固定污染源排气监测检查污染源排放出的有害物质的含量是否符合国家规定的排放标准；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。进行监测时，要求生产设备处于正常运转状态下，对因生产过程而引起排放情况变化的污染源，应根据其变化特点和周期进行系统监测。监测内容包括废气排放量、污染物质排放浓度及排放速率(kg/h)。在计算废气排放量和污染物质排放浓度时，都使用标准状况下的干气体体积。（二）采样点的布设1、采样位置

采样位置应选在气流分布均匀稳定的平直管段上，避开阻力构件（弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流），优先选择垂直管道。原则：应在阻力构件下游方向大于6倍管道直径处或上游方向大于3倍管道直径处。最少不少于1.5D，增加监测点,采样断面气流流速V>5m/S2、采样点数目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，必须按照一定原则进行多点采样。根据烟道的形状、尺寸大小和流速分布情况确定。(1)圆形烟道(2)矩形(或方形)烟道（2）直径大，温度高的烟道 热电偶测温毫伏计测差 不同温度，选用不同材料的热电偶1、温度的测量（1）直径小的低温的烟道 长杆水银温度计球直接插入烟道中心注意：测量时，应将温度计球部放在靠近烟道中心位置，读数时不要将温度计抽出烟道外。

（三）基本状态参数的测量2、压力的测量

烟气的压力分为全压(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。管道内气体的压力比大气压力大时，静压为正。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。在管道中任意一点上：Pt=Ps+Pv，所以只要测出三项中任意两项，即可求出第三项。全压和静压都有正负。测量烟气压力常用测压管和压力计。采样头采样管S形皮托管热电偶滤筒刚玉滤筒采样管超细玻璃纤维滤筒适用于500℃以下的烟气。刚玉滤筒采样管适用于1000℃以下的烟气。对于<0.5um烟尘，捕集效率都在99.9%以上3、流速和流量的计算

在测出烟气的温度、压力等参数后，按下式计算各测点的烟气流速(vs)：

式中：vs——烟气流速，m/s；Kp——皮托管校正系数；pv——烟气动压，Pa；ρ——烟气密度，kg/m3。（四）含湿量的测定

烟气中的水蒸气含量较多，变化范围较大，为便于比较，监测方法规定以除去水蒸气后标准状态下的干烟气为基准表示烟气中的有害物质的测定结果。

含湿量测定方法：1.重量法2.冷凝法3.干湿球温度计法。（五）烟尘浓度的测定1、原理

抽取一定体积烟气通过已知重量的捕尘装置，根据捕尘装置采样前后的重量差和采样体积，计算排气中烟尘浓度。测定排气烟尘浓度必须采用等速采样法，即烟气进入采样嘴的速度应与采样点烟气流速相等。采气流速大于或小于采样点烟气流速都将造成测定误差。

当采样速度大于采样点的烟气流速时（Vn>Vs），由于气体分子的惯性小，容易改变方向，而尘粒惯性大，不容易改变方向，所以采样嘴边缘以外的部分气流被抽入采样嘴，而其中的尘粒按原方向前进，不进入采样嘴，从而导致测量结果偏低；当采样速度小于采样点的烟气流速时（Vn<Vs），情况正好相反，使测定结果偏高；只有Vn=Vs时，气体和烟尘才会按照它们在采样点的实际比例进入采样嘴，采集的烟气样品中烟尘浓度才与烟气实际浓度相同。

2、采样类型移动采样：用一个捕集器在已确定的采样点上移动采样，各点采样时间相同，计算出断面上烟尘的平均浓度。定点采样：在每个测点上采一个样，求出断面上烟尘平均浓度，并可了解断面上烟尘浓度变化情况。间断采样：适用于有周期性变化的排放源，即根据工况变化情况，分时段采样，求出时间加权平均浓度。3、等速采样方法

(1)预测流速（或普通采样管）法：该方法在采样前先测出采样点的烟气温度、压力、含湿量，计算出流速，再结合采样嘴直径计算出等速采样条件下各采样点的采样流量。采样时，通过调节流量调节阀按照计算出的流量采样。由于预测流速法测定烟气流速与采样不是同时进行，故仅适用烟气流速比较稳定的污染源。

常见的采样管有超细玻璃纤维滤筒采样管和刚玉滤筒采样管。它们由采样嘴、滤筒夹及滤筒、连接管组成。超细玻璃纤维滤筒适用于500℃以下的烟气。刚玉滤筒由刚玉砂等烧结制成，适用于1000℃以下的烟气。这两种滤筒对0.5μm以上的烟尘捕集效率都在99.9%以上。

（2）皮托管平行测速采样法：该方法将采样管、S型皮托管和热电偶温度计固定在一起插入同一采样点，根据预先测得的烟气静压、含湿量和当时测得的动压、温度等参数，结合选用的采样嘴直径，由编有程序的计算器及时算出等速采样流量，迅速调节转子流量计至所要求的读数。此法与预测流速采样法不同之处在于测定流量和采样几乎同时进行，适用于工况易发生变化的烟气。(3)动态平衡型等速管采样法

该方法利用装置在采样管中的孔板在采样抽气时产生的压差与采样管平行放置的皮托管所测出的烟气动压相等来实现等速采样。当工况发生变化时，通过双联斜管微压计的指示，可及时调整采样流量，随时保持等速采样条件。

4、烟尘浓度计算(1)计算出采样滤筒采样前后重量之差G（烟尘重量）。(2)计算出标准状况下的采样体积(3)烟尘浓度计算：根据采样类型不同，用不同的公式计算。（六）烟尘（或气态污染物）排放速率的计算

排放速率（㎏/h）=式中：——烟尘（或气态污染物）的浓度，mg/m3；

Qsn——标准状况下干烟气流量，m3/h。

（七）烟气黑度的测定1.林格曼黑度图法把林格曼烟气黑度放在适当的位置上，将图上的黑度与烟气的黑度（不透光度）相比较。2.测烟望远镜法在望远镜筒内安装圆形光屏板，一半是透明玻璃，另一半是0～5级林格曼黑度标准图。观测时，透过光屏的透明玻璃部分