第4章+4[1].6+空气和废气监测

1、,第四章空气和废气监测,2020/8/1,本节内容：1）了解颗粒物污染的来源、危害和颗粒物污染的防治； 2）需要掌握的大气中颗粒物质的测定项目有：总悬浮颗粒物的测定、可吸入颗粒物浓度及粒度分别的测定、自然降尘量及其组分的测定、总悬浮颗粒物中主要化学组分的测定。,第六节 颗粒物的监测,一、颗粒物污染的来源,污染源包括自然源和人为源 人为源分为固定源（燃料燃烧、工业生产过程等）和流动源（交通运输等） 自然源包括植物花粉和孢子、土壤场尘、海盐等,二、颗粒物污染的监测,（一）、自然降尘量的测定 （二）、总悬浮颗粒物(TSP)的测定 （三）、飘尘的测定 （四）、总悬浮颗粒物中主要组分的测定,TSP采样器

2、,（一）、灰尘自然沉降量及其组分的测定,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10m以上。 降尘试样的采集 降尘量的测定 降尘组分分析,降尘试样的采集,干法、湿法 湿法较为普遍。 湿法：采集器内径15cm，高30cm的缸内加入300500mL蒸馏水，上用尼龙网罩防异物落入 定期采样。连续采集一个月；短期可采样1周。 干法：圆筒状的集尘缸，缸底放入塑料圆环，环上加放多孔筛板。,标准集尘器示意图,干法采样集尘器示意图,夏季，防藻类繁殖，内加入2ml0.05ml/L的CuSO4 冬季，防结冰和冻裂，内加入300ml20的甲醇或乙醇代替水 干旱

3、时，补充蒸馏水，多雨时防止积水溢出。,注意事项,降尘量测定,降尘总量的测定 可燃物重量的测定,（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1020ml 电热板 1055烘箱干燥恒重 蒸干 （2）计算： W1-W0-Wa 降尘量 30104 Sn,降尘总量的测定,可燃物重量测定,（1）步骤：测定降尘总量后的蒸发皿放到600高温电炉中灼烧并秤至恒量 （2）计算： M-可燃物含量(tkm-2/月) W0-灼烧后蒸发皿重量 W2-灼烧前蒸发皿重量,二、总悬浮颗粒物的测定,1、总悬浮颗粒物：TSP,指悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于等于100 m的颗粒物。一

4、次颗粒物：天然和人为污染源直接释放到大气中的污染物。 二次颗粒物：提问。 2 、测定方法：GB/T 15432-1995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。 3、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100m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。,大流量采样器结构示意图,二、总悬浮颗粒物的测定,大流量采样(1.1-1.7m3/min)使用大流量采样器连续采样24h。 按下式计算TSP浓度：,式中：W

5、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)。,三、飘尘的测定,飘尘重量浓度的测定 1、重量法 2、压电晶体振荡器法 飘尘颗粒浓度分布的测定,飘尘重量浓度的测定,1、质量法 大气飘尘采样器 公式 采样方法： a、大流量采样 b、中流量采样 c、小流量采样 2、压电晶体差频法,a、大流量采样重量法,大流量法使用带有10m以上颗粒物切割器(惯性切割器、重力切割器)的大流量采样器采样。 原理：使定体积的大气通过采样器，先将粒径大干10m的颗粒物分离出去，小于10m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

6、尘的浓度。,b、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10m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。,（1）方法原理： 气样经过粒子切割器剔除大颗粒物，小于10 m的颗粒物进入测量气室，测量气室有高压放电针，石英谐震器及电极构成的静电采样器，使气样中的颗粒物在石英谐振器电极表面放电并沉积，除尘后的气样流经参比室后排出，两振荡器频率之差经信

7、号处理系统转换成颗粒物浓度并显示出来 （2）仪器,2、压电晶体差频法,石英晶体PM10测定仪工作原理示意图,不同类型粒径的数目分布粒子对光的散射 不同粒径的重量浓度分布撞击捕集,飘尘颗粒浓度分布的测定,四、总悬浮颗粒物中主要组分的测定,某些金属元素和非金属化合物的测定 有机成分的测定,1、项目:Cu,Zn,Pb,Fe,Co,Ni,Cr 2、方法：AAS(含量少，灵敏) 3、预处理： （1）干式灰化法(破坏有机物) 坩锅500900 高温灰化法： 玻璃纤维滤纸500 低温灰化法：高频电场通氧气，在1502030min （2）湿式分解法：酸溶解并破坏有机物,金属元素的测定,水溶性物质的测定,预处理

8、：水浸取法 硫酸根的测定 硝酸根的测定, BaSO4沉淀法 原理：,硫酸根的测定,（氯冉酸）,测定范围230g/ml 30g/ml不稳定 重现性不好，操作要求严格,注意事项,（1）紫外分光光度法 （2）镉柱还原偶氯燃料分光光度法 （3）离子色谱法,硝酸根的测定,多环芳烃：蒽、菲、芘等 来源：煤和石油的燃烧 危害：致癌 步骤：采样、提取、分离、测定四步,有机成分的测定,1）提取 （1）索氏提取法：笨、环己烷、氯仿、丙酮等 （2）真空充氮升华法 2）分离 （1）纸层析法原理： 滤纸条有吸附作用、毛细作用 乙酰化溶液固定相（苯乙酸酐浓硫酸） 展开剂（甲醇乙醇蒸馏水）流动相,纸层析示意图,试液点在滤纸条下端3cm处，风吹干 悬于层析缸中 沿缸口壁加入展开剂，至滤纸下端浸入1cm 盖上缸盖，置于暗室，进行层析 斑点剪下，用溶剂溶解，得到测定用的试液,操作要点,纸层析法示意图.swf演示,（2）薄层层析法 吸附剂均匀地涂在玻璃板上（固定相） 用注射器将提取地样液点在层析板一端的一定距离处 将层析板以1020