大气和废气监测

第三章大气和废气监测第3章主要内容3.1大气污染基本知识3.2大气采样点的布设和采样频率3.3大气样品的采样方法和采样仪器3.4大气采样效率和气体换算3.5颗粒物的测定3.6气态和蒸气态污染物质的测定3.7污染源监测3.8大气污染连续自动监测系统3.1

概述本节主要内容：3.1.1大气及其组成3.1.2大气污染物及其存在状态3.1.4

大气污染物的时空分布3.1.3

大气污染源3.1.5大气污染监测和监测项目3.1

大气污染基本知识3.1.1大气及其组成3.1.1大气及其组成大气和空气大气圈的结构

大气：包围地球周围的气体，厚度1000~1400km。空气：仅仅是指近地面约10km内的气体层（对流层）。

大气:是由多种气体组成的混合物，其中除含有多种气体和化合物外，还含有许多杂质。a.干洁空气：大气中除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。氮、氧、氩占大气总体积的99％。b.水汽：主要来自海洋、江河、湖泊以及其他潮湿物体表面的蒸发和植物的蒸腾。c.固体杂质：悬浮于大气中的烟粒、尘埃、盐粒等。3.1.2大气(空气)污染物空气污染：由于生产、生活或自然灾害向空气中排放有害物质，当浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，就会改变空气的正常组成，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、器物等情况，即为空气污染。 造成空气污染的物质就是空气污染物。空气污染物的分类3.1.2.1根据污染物存在状态分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。★分子状态污染物:

指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。根据化学形态，可将其分为五类：

1)含硫化合物：SO2、H2S；SO3、硫酸、硫酸盐；

2)含氮化合物：NO、NO2、NH3、硝酸、硝酸盐；

3)碳氢化合物：C1-C5化合物、醛、酮、PAN；

4)碳氧化合物：CO、CO2；

5)卤素化合物：HF、HCl。★粒子状态污染物:

即颗粒物(particle)，是以微小固体和液体颗粒形式分散在空气中的污染物质，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。

1、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。

2、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)。易随呼吸进入人体肺部，危害健康，因此也称可吸入颗粒物（IP或PM10）。通常所说的烟(Smoke)、雾(Fog)、灰尘(Dust)均是用来描述飘尘存在形式的。分子状态污染物的特点：无论是气体分子还是蒸气分子，都具有运动速度大、扩散快、在大气中分布均匀的待点。它们的扩散情况与自身的比重有关，比重大者向下沉降，如汞蒸气等；比重小者向上飘浮，如CH4、CO等，并受气象条件的影响，可随气流扩散到很远的地方。粒子状态污染物的特点：粒径多在0.01um-100um之间，分散非均匀，具有胶体性质。

3.1.2.2根据污染物的形成过程分一次污染物二次污染物直接从各种污染源排放到大气中的有害物质。一次污染物在大气中相互作用或它们与大气中正常组分发生反应所产生的新污染物。二次污染物的形成在物理、化学或生物因素的作用下，或是与环境中其他物质发生反应物理、化学性状发生变化,形成与一次污染物不同的新污染物二次污染物（继发性污染物）一次污染物大气中光化学烟雾的形成静风低湿度高温度紫外线光化学反应O3、过氧乙酰硝酸酯（PAN）、甲醛和酮类光化学烟雾HC、NOx汽车尾气洛杉机烟雾洛杉矶型烟雾是指排入大气的氮氧化物和碳氢化物受太阳紫外线作用所产生的一种具有刺激性的浅蓝色烟雾。城市大气中碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOX）的来源是汽车尾气。它以NO2光解生成氧原子的反应为引发，导致了臭氧的生成。最终产物是醛、O3、过氧硝酸乙酰酯（PAN）等二次污染物。具有一定强度的日光辐射是其形成的重要条件。在一年中，夏、秋季是发生光化学烟雾的季节；在一日中，下午二时前后是光化学烟雾达到峰值的时刻。在特定的地理条件下，当遇逆温或不利于扩散的气象条件时，烟雾便积聚不散，造成大气污染事件。其危害：①气味特殊，刺激眼睛和上呼吸道粘膜，引起眼睛红肿和喉炎，导致视力减弱、呼吸紧张、头痛、全身麻痹、肺水肿，甚至死亡；②大气能见度降低，易造成交通事故；③损害植物和橡胶制品。1946年美国洛杉矶首先发生严重的光化学烟雾事件，故又称“洛杉矶型烟雾”。3.1.2.3根据污染物性质分化学性物质污染放射性物质污染物理污染（比如：热污染）生物物质污染综合污染3.1.2.4空气污染的危害

对人体健康的危害:

受污染的大气进入人体，可导致呼吸、心血管、神经等系统疾病和其他疾病。对动植物危害：造成植物生理障碍，生长受到抑制。

对材料的危害：腐蚀作用，降低使用寿命，严重的带来生命财产损失。（比如：酸雨对建筑物桥梁的伤害）对大气的影响：能见度降低。（比如沙尘暴带来的大量扬尘使得北京白天如夜晚）3.1.3大气污染源

火山爆发自然源地震、海啸

森林火灾等

工业企业排放的废气人为源家庭炉灶与采暖设备排放的废气

汽车排放的废气等{{火山爆发森林火灾3.1.3大气污染源（1）按存在形式分固定污染源流动污染源（2）按空间分布分点源线源面源

点源：燃烧化石燃料的发电厂和大城市的供暖锅炉；

线源：汽车、火车、飞机等在公路、铁路、跑道或航空线附近构成的大气污染；

面源：石油化工区或居民住宅区的众多小炉灶构成的大气污染。

（3）按排放时间状况分连续源间断源瞬时源（4）按人类活动功能分工业污染源能源污染源交通污染源生活污染源等3.1.4大气污染物的时空分布

大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。同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空气污染浓度往往相差数倍至数十倍；同一时间不同地点也相差甚大。3.1.4.1时间性一次污染物和二次污染物在大气中的浓度由于受气象条件的影响，它们在一天内的变化也不同。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较高，中午即降低；而二次污染物如光化学烟雾等由于是靠太阳光能形成的，故在中午时浓度增加，清晨和夜晚时降低。3.1.4.2空间性P.129

大气污染物的空间分布与污染源种类、分布情况和气象条件等因素有关。如：烟尘的排放市区比郊区多，郊区比农村多。 正是因为污染物具有时空分布的特点,所以采样时,除了注意选择适当时间外，还应选择合适的采样点，使结果更具代表性。3.1.5大气污染监测和监测项目3.1.5.1大气污染监测工作一般可分为三类（1）污染源的监测 目的是了解污染源中有害物质是不是达标排放，还能为环境标准的制定和修改提高更多依据。比如：对主要烟囱排放口、汽车排气