第三章 空气和废气监测 气态和蒸气态

第三章空气和废气监测气态和蒸气态第一页，共三十八页，2022年，8月28日3.4.1SO2的测定一、SO2危害：是一种无色、易溶于水、有刺激气味的气体。通过呼吸进入气管，产生刺激和腐蚀作用，诱发支气管疾病。来源：原油加工、煤燃烧烟气、石油燃烧烟气。第二页，共三十八页，2022年，8月28日3.4.1SO2的测定二、二氧化硫测定方法：四氯汞钾溶液吸收-盐酸傅玫瑰苯胺分光光度法A甲醛缓冲溶液吸收-盐酸傅玫瑰苯胺分光光度法A紫外荧光法(B)定电位电解(C)第三页，共三十八页，2022年，8月28日3.4.1SO2的测定三、控制标准：1、空气质量标准：

年均

日均

时均第四页，共三十八页，2022年，8月28日一、四氯汞钾吸收—盐酸副玫瑰苯胺1、原理：

SO2—四氯汞钾吸收液(氯化钾和氯化汞配制)吸收--生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物—再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫色络合物，在548nm处测吸光度。标准曲线定量。最低检出限：0.015mg/m3第五页，共三十八页，2022年，8月28日一、四氯汞钾吸收—盐酸副玫瑰苯胺2、仪器：（1）多孔玻板吸收瓶，75-125ml；（2）空气采样器：流量0-1L/min（3）分光光度计3、采样方法

（1）短时间采样（45-60分钟），用多孔玻板吸收管，装5ml四氯汞钾吸收液，以0.5L/min流量采样。

（2）测日平均浓度时，用50ml吸收液，流量以0.2L/min，恒温采样18小时以上。第六页，共三十八页，2022年，8月28日一、四氯汞钾吸收—盐酸副玫瑰苯胺4、标准曲线绘制：亚硫酸钠配标准溶液(SO2浓度2ug/ml)，取8支10ml比色管，分别加入0.00、0.60、1.00、1.40、1.60、1.80、2.20、2.70ml二氧化硫标准溶液--用四氯汞钾吸收液补至5ml---分别加入0.5ml氨基磺酸铵溶液,摇匀。再加0.5ml甲醛溶液和1.5ml对品红显色剂，摇匀。在20℃温度下显色20min，以水为参比、1cm比色皿测吸光度。以吸光度-SO2含量（ug）绘制标准曲线。第七页，共三十八页，2022年，8月28日一、四氯汞钾吸收—盐酸副玫瑰苯胺5、样品测定

将吸收管中溶液全部移入10ml比色管，用少量水冲洗并入比色管，定容5ml，加0.5ml氨基磺酸氨溶液,摇匀放10分钟，消除氮氧化物的干扰。再加0.5ml甲醛溶液和1.5ml对品红显色剂，摇匀。在20℃下显色20min，以水为参比测吸光度。

第八页，共三十八页，2022年，8月28日一、四氯汞钾吸收—盐酸副玫瑰苯胺6、计算：

CSO2（mg/m3）=[（A-A0）.Bs/V0](

Vt/

Va)式中:A--样品的吸光度

A0--空白液（零浓度）的吸光度

Bs--计算因子ug/吸光度(由标准曲线斜率的倒数)V0--换算成标准状况下的采样体积LVt--气样吸收液的总体积mLVa--测定时所取吸收液的体积（浓度大时取适量）mL消除干扰：

NO2、O3等，样品放置片刻消除；金属干扰加入磷酸消除。第九页，共三十八页，2022年，8月28日二、甲醛缓冲溶液吸收--盐酸副玫瑰苯胺1、原理：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，在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放出的SO2，与盐酸副玫瑰苯胺-甲醛作用，生成紫红色化合物，在577nm处，测吸光度。标准曲线定量。该方法适用范围3.第十页，共三十八页，2022年，8月28日二、甲醛缓冲溶液吸收--盐酸副玫瑰苯胺2.仪器：

1、空气采样器

2、分光光度计，可见光波长范围380-7803、多孔玻板吸收管

4、恒温水浴（反应）

5、具塞比色管第十一页，共三十八页，2022年，8月28日二、甲醛缓冲溶液吸收--盐酸副玫瑰苯胺3、试剂：

1、甲醛缓冲吸收液，含甲醛0.2mg/ml2、氢氧化钠溶液，C(ＮaＯＨ)＝1.5mol/L3、氨磺酸钠溶液0.60％

4、对品红使用液0.05%（盐酸副玫瑰苯胺）

5、亚硫酸钠标准溶液1ug/ml6、硫代硫酸钠标准溶液0.05mol/l

7、有关试剂：碘酸钾、碘化钾、EDTA、盐酸、冰乙酸第十二页，共三十八页，2022年，8月28日二、甲醛缓冲溶液吸收--盐酸副玫瑰苯胺4、测定步骤（1）采样：甲醛缓冲吸收液10ml，流量0.5L/分，45分（2）配制标准色列，取14只10ml比色管，分成A、B两组，A组分别加：0、0.5、1.0、2.0、5.0、8.0、10.0ml标准溶液吸收液补齐：10、9.5、9.0、8.0、5.0、2.0、0ml甲醛吸收液B组各管加入对品红1.0ml；A组各管加入氨磺酸钠0.5ml、加氢氧化钠分解，混匀；逐管迅速倒入对应编号的B管中，立即具塞摇匀后放入恒温水浴中显色，在20℃下显色20分钟，在577nm处测吸光度，用吸光值-SO2含量绘制标准曲线。

第十三页，共三十八页，2022年，8月28日二、甲醛缓冲溶液吸收--盐酸副玫瑰苯胺5、样品测定：（1）将吸收液转入10ml比色管中，用吸收液稀释到标线，加入0.5ml氨磺酸钠摇匀放置10分钟，消除氮氧化物干扰。以下同标准曲线绘制。（2）即先在B管加入0.05%的对品红1.0ml，A管再加入氨磺酸钠0.5ml、氢氧化钠0.5ml，混匀。迅速倒入对B管中，立即具塞摇匀后放入恒温水浴中显色，在20℃下显色20分钟，在577nm处测吸光度。第十四页，共三十八页，2022年，8月28日二、甲醛缓冲溶液吸收--盐酸副玫瑰苯胺4、计算：

SO2（mg/l）=（A-A0）.Bs.Vt/VnVa

式中：

A—样品溶液的吸光度

A0—试剂空白溶液的吸光度（用吸收液）

Bs—校正因子μg/吸光度

Vt—样品溶液总体积，ml（10ml）

Va—测定时所取样品溶液体积，ml（10ml）

Vn—标准状况下的采样体积L（0℃-101.325Kpa）第十五页，共三十八页，2022年，8月28日3.4.2NOX的测定一、NOX存在形态：以NO和NO2为主要存在形态.二、NOX毒性：

1、NO为无色、无臭、微溶于水的气体，在空气中易被氧化为NO2；

2、NO2为棕红色的具有强刺激性味的气体，毒性比NO高四倍，能引起支气管炎、肺损害等。

NOX来源：燃料燃烧和硝酸、化肥生产及汽车尾气.第十六页，共三十八页，2022年，8月28日

3.4.2NOX的测定三、控制标准：

1、空气质量标准：NOx、NO2

2、污染物排放标准

（1）排放速率：1、2、3级（2）无组织排放标准（3）最高浓度限值

3、锅炉/火电厂排放标准第十七页，共三十八页，2022年，8月28日

3.4.2NOX的测定四、监测方法

1、盐酸奈乙二胺分光光度法(A)

2、化学发光法(B)3、定电位电解法(C)第十八页，共三十八页，2022年，8月28日盐酸奈乙二胺分光光度法一、原理：1、NO2测定原理：吸收液：用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸奈乙二胺配成。（1）空气中NO2先被水吸收转化成亚硝酸和硝酸；（2）其中亚硝酸在冰乙酸存在的条件下与对氨基苯磺酸发生重氮化反应；（3）然后重氮化合物再与盐酸奈乙二胺偶合—生成玫瑰红色偶氮染料，其颜色深浅与气样中NO2浓度成正比。（4）测其吸光度，标准曲线定量。其结果仅是NO2的一部分。第十九页，共三十八页，2022年，8月28日盐酸奈乙二胺分光光度法2、NO测定原理:

采用两支吸收管，在两者之间装氧化管。即：吸收管1---氧化管---吸收管2

该管测NO2NO被氧化为NO2该管测的是NO氧化管用高锰酸钾或CrO3--石英砂3、NOX测定：测NO和NO2的之和，即为氮氧化合物。第二十页，共三十八页，2022年，8月28日盐酸奈乙二胺分光光度法二、实验系数f（NO2转化率）

测NO2时，是通过吸收并将NO2转化为亚硝酸，亚硝酸发生一系列显色反应测得。实际上吸收液中还有一部分NO2转化成了硝酸，结果中并不包括转化成硝酸的部分。因此，需要加校正系数f。该系数是通过NO2标准气体实验得出NO2转化率。f与空气中NO2浓度、采样流量、吸收瓶类型等因素有关。一般取f=0.88；当空气中NO2浓度高于0.72mg/m3时，f=0.77第二十一页，共三十八页，2022年，8月28日盐酸奈乙二胺分光光度法三、测定要点:1、采样（流量0.4L/分，采45分钟）吸收瓶1（10ml吸收液），测NO2

氧化管（高锰酸钾溶液）氧化NO

吸收瓶2（10ml吸收液），测NO第二十二页，共三十八页，2022年，8月28日3.4.2NOX的测定2、绘制标准曲线：亚硝酸钠标准溶液配制标准系列，显色，以水为参比，于540nm处测量吸光度。扣除空白，绘制吸光度-亚硝酸钠浓度曲线（gu/ml）。3、样品测定：采集样品后放置20分钟，用水补至刻度，加显色剂，反应40分钟，在540nm处测定吸光度。第二十三页，共三十八页，2022年，8月28日

3.4.2NOX的测定4、NO2含量的计算:

NO2(mg/m3)=(A1-A0式中:A1—第一只吸收管溶液的吸光度

A0—试剂空白溶液的吸光度

a-标准曲线的截距

b—回归方程的斜率(校正值：吸光度/浓度)V—采样所用吸收液体积。如10mlVa—换算至标准状态下的采样体积Lf-NO2转换为亚硝酸的转化系数0.88(高0.72以上为0.77)D-吸收液的稀释倍数.（浓度高时需要稀释后测定）第二十四页，共三十八页，2022年，8月28日

3.4.2NOX的测定5、NO含量的计算:

NO(mg/m3)=(A2-A0-a).V.D/b.f.K.Va式中:A2—第二只吸收管溶液的吸光度

A0—试剂空白溶液的吸光度

b/a—分别为回归方程的斜率和截距

V—第二采样管用吸收液体积mLD--吸收液的稀释倍数.Va—换算至标准状态下的采样体积L

f-NO2转换为亚硝酸的转化系数0.88/0.77

K-NO氧化为NO2氧化系数(0.68)

第二十五页，共三十八页，2022年，8月28日3.4.7硫酸盐化速率的测定一、硫酸盐化速率：

空气中的SO2、H2S、H2SO4等含S污染物，经过变化后形成硫酸雾和硫酸盐雾，这种变化过程的速度称硫酸盐化速率。了解空气中硫化物的污染情况。测定方法：

1、碱片-重量法（B）

2、碱片--离子色谱法(B)第二十六页，共三十八页，2022年，8月28日碱片-重量法

1、原理

玻璃纤维滤膜（用碳酸钾溶液浸泡过的）暴露于空气中，碳酸盐与空气中的SO2、H2S、H2SO4等含硫酸性物发生反应，生成硫酸盐。然后测定滤膜上硫酸盐含量，计算硫酸盐化速率。反应式如下：

2K2CO3+2SO2+O2---2K2SO4+CO2.检出限为：0.05mgSO3/100cm2碱片.d

以SO3mg/100cm2.d表示。第二十七页，共三十八页，2022年，8月28日碱片-重量法

2、测定要点：（1）碱片制备：将玻璃纤维滤膜剪成7cm的圆片，毛面向上，平放在烧杯口上，用刻度吸管滴加30%的碳酸钾溶液1ml，扩散直径5cm。此滤膜在600C烘干，存入干燥器中备用。（2）采样：将滤膜放入塑料皿中，毛面向外，用垫圈压好边缘，放在百叶窗中，放置30±2天。收样后，放入密封容器中。第二十八页，共三十八页，2022年，8月28日碱片-重量法（3）测定：

准确剪下5cm直径的样品膜，放入150ml烧杯中—加盐酸洗涤滤膜。

少量水冲洗表面皿，用中速滤纸也过滤到烧杯中；

然后搅拌加热，并滴加10%氯化钡—至硫酸钡沉淀完全（即氯化钡检验上清液）。

陈化30分钟，冷却2h后用恒重的玻璃砂心坩埚过滤，将坩埚放在105-1100C烘箱中至恒重（0.4mg）。

将2-3片保存在干燥器中的空白碱片，按同样方法操作，测空白。第二十九页，共三十八页，2022年，8月28日碱片-重量法

（4）计算：硫酸盐化速率（SO3mg/100cm2.d）

=[（Ws-Wb）/S.n].[Mso3/MBaSO4].100式中:Ws—样品碱片中测得硫酸钡重量mgWb—空白碱片测得硫酸钡重量mgS—碱片有效面积cm2n—实际采样天数,精确到0.1天

[Mso3/MBaSO4]—分子量之比,0.343第三十页，共三十八页，2022年，8月28日

3.4.7硫酸盐化速率的测定(二)碱片-离子色谱法（自学）用碱片采样,用碳酸钠-碳酸氢钠稀溶液浸取,获得样品溶液,注入离子色谱仪测定硫酸根.

3.4.8汞的测定(自学)第三十一页，共三十八页，2022年，8月28日3.4.9总烃及非甲烷烃的测定一、总烃及非甲烷总烃：

1、总烃：污染环境空气的烃类一般指具有挥发性的烃类(C1-C8)。常用两种方法表示，一种是包括甲烷在内的烃类称为总烃（THC）。另一种除甲烷以外的碳氢化合物称为非甲烷烃（NMHC）。甲烷在空气中不参与光化学反应，因此测定非甲烷烃对判断空气污染具有实际意义。来源：石油炼制、尾气、石油化工等废气。第三十二页，共三十八页，2022年，8月28日3.4.9总烃及非甲烷烃的测定二、测定方法：采用气相色谱法测定以氮气为载气测定总烃时，空气中的氧产生干扰。可以采用两种方法消除。根据对氧干扰的去除方法不同，分为方法一和方法二。方法一、用除烃后的空气测定空白，从总烃中扣除（B）方法二、用除烃后的净化空气为载气，标准气中加氧气与样品相近测定总烃，干扰抵消（B）第三十三页，共三十八页，2022年，8月28日方法一、以氮气为载气测定总烃1、原理以气相色谱两根色谱柱，一根为不锈钢螺旋空柱，测定空气中总烃；另一根填充单体的柱子，用于测甲烷烃，两者差为非甲烷烃。当以N2为载气测定空气中总烃时，由于被测空气样品中氧的存在会干扰测定。即在总烃的总峰中也包括氧峰，需要消除氧的干扰。由于固定色谱条件下，一定氧量的峰值是固定的。因此，可以用除烃空气求出空气的空白值（即氧峰），然后从总