1、2022-3-231大氣與廢氣監(jiān)測與分析陳 玲（同濟(jì)大學(xué)）2022-3-232大氣污染物及其存在形態(tài)大氣污染物及其存在形態(tài) 已發(fā)現(xiàn)有危害而被人注意的就有一百多種，其中大部分是有機(jī)物。環(huán)境科學(xué)中用下列兩種方法進(jìn)行分類 按形成過程分類 一次污染物 二次污染物 按存在狀態(tài)分類 分子狀態(tài)污染物 粒子狀態(tài)污染物2022-3-233分子狀態(tài)污染物 常溫常壓下以氣體或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在大氣中的污染物質(zhì)。根據(jù)化學(xué)形態(tài)，可將其分為五類： 含硫化合物含硫化合物： SO2、H2S、SO3、硫酸、硫酸鹽； SOSO2 2、甲醛緩沖溶液副玫瑰苯胺分光光度法。、甲醛緩沖溶液副玫瑰苯胺分光光度法。含氮化合物含氮化合

2、物： NO、NO2、NH3、硝酸、硝酸鹽； 氮氧化物（以氮氧化物（以NONO2 2計）：指空氣中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存計）：指空氣中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。在的氮的氧化物。 Saltzman Saltzman 法。法。碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔铮?C1-C5化合物、醛、酮、PAN； 總揮發(fā)性有機(jī)化合物（總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOCTVOC）：利用Tenax GC或Tenax TA采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）進(jìn)行分析，保留時間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物。碳氧化合物碳氧化合物： CO、CO2； 鹵素化合物鹵素化合物： HF、HCl。2022-3-23

3、4粒子狀態(tài)污染物 顆粒物：顆粒物： 分散在大氣中的微小固體和液體顆粒，粒徑多在0.01-100m之間，是一個復(fù)雜的非均勻體系。降塵：降塵： 粒徑大于10m的顆粒，如水泥粉塵、金屬粉塵、飛塵等一般顆粒大，比重大，易沉降，危害范圍較小。 飄塵：飄塵： 粒徑小于10m 的粒子，粒徑小，比重也小，可長期漂浮在大氣中，具有膠體性質(zhì)，又稱氣溶膠。易隨呼吸進(jìn)入人體，危害健康。2022-3-235空氣質(zhì)量監(jiān)測中常用的定義術(shù)語空氣質(zhì)量監(jiān)測中常用的定義術(shù)語總懸浮顆粒物（TSP）：指能懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑100微米的顆粒物。可吸入顆粒物（PM10）：指懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑10微米的顆粒物。氮

4、氧化物（以NO2計）：指空氣中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）：利用Tenax GC或Tenax TA采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）進(jìn)行分析，保留時間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物。鉛（Pb）：指存在于總懸浮顆粒物中的鉛及其化合物。2022-3-236(6) 苯并a芘（BaP）：指存在于可吸入顆粒物中的苯并a芘。(7) 氟化物（以F計）：以氣態(tài)及顆粒態(tài)形式存在的無機(jī)氟化物。(8) 年平均：指任何一年的日平均濃度的算術(shù)均值。(9) 季平均：指任何一季的日平均濃度的算術(shù)均值。(10) 月平均：指任何一月的日平均濃度的算術(shù)均值。(11) 日

5、平均：指任何一日的平均濃度(12) 一小時平均：指任何一小時的平均濃度。(13) 植物生長季平均：指任何一個植物生長季，月平均濃度的算術(shù)均值。(14) 環(huán)境空氣：指人群，植物，動物和建筑物所暴露的室外空氣。(15) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：指溫度為273K，壓力為101.325kPa時的狀態(tài)。2022-3-237空氣質(zhì)量監(jiān)測分類大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測氣體污染源監(jiān)測氣體污染源監(jiān)測室內(nèi)空氣污染監(jiān)測室內(nèi)空氣污染監(jiān)測2022-3-238大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測2022-3-239顆粒物質(zhì)的測定顆粒物質(zhì)的測定大氣中顆粒物質(zhì)的檢測項目有：l 總懸浮顆粒物的測定l 可吸入顆粒物濃度及粒度分布的測定l 降塵量的測定l 顆

6、粒中化學(xué)組分的測定2022-3-2310可吸入懸浮顆粒物（漂塵）測定 測定可吸入顆粒物的方法有重量法（GB/T 170951997）、壓電晶體震蕩法、射線吸收法及光散射法。 重量法測定原理： 使一定體積的空氣進(jìn)入切割器，將粒徑10以上的微粒分離,小于這一粒徑的微粒隨著氣流經(jīng)分離器的出口被阻留在已恒重的濾膜上。根據(jù)采樣前后濾膜的重量差及采樣體積，計算出PM10濃度，以mg/m3表示（m3指標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。2022-3-2311其濃度按下式計算：式中，c 可吸入顆粒物濃度，mg/m3；G2 采樣后濾膜的重量，g；G1 采樣前濾膜的重量，g；Vr 換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積，m3。1000)(12rV

7、GGc2022-3-2312總懸浮顆粒物總懸浮顆粒物TSPTSP的測定的測定 總懸浮顆粒物是指懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑100微米的顆粒物。 測定方法：重量法（GB/T 15432）。tQWWKTSPN)(01式中，TSP 總懸浮顆粒物含量，g/ m3；W1 采樣后濾膜的重量，g；W0 采樣前濾膜的重量，gt 累計采樣時間，min；QN 采樣器平均抽氣流量，m3/min；K 常數(shù)，大流量采樣器K=1106；中流量采樣器K=1109。2022-3-2313二氧化硫（二氧化硫（SOSO2 2）的測定）的測定 有四氯汞鉀溶液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB 8970-88）、甲醛緩沖溶液吸收

8、鹽酸副玫甲醛緩沖溶液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（瑰苯胺分光光度法（GB/T 15262-94GB/T 15262-94）、釷試劑分光光度法、紫外熒光法、電導(dǎo)法、庫侖滴定法、火焰光度法、定電位電解法（HJ/T572000）。基本原理基本原理 二氧化硫被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩(wěn)定的羥甲基磺酸加成化合物。在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解，釋放出二氧化硫與副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫紅色化合物，用分光光度計在577nm處測定。2022-3-2314濃度計算公式：式中，c 空氣中SO2濃度，mg/ m3； A 樣品溶液的吸光度； A0 試劑空白溶液的吸光度； a 標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距（要求0.00

9、5）； b 標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，吸光度10ml/g； Vt 樣品溶液總體積，mL； Va 測定時所取樣品溶液體積，mL； Vs 換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況（101.325kPa，273K） 下的采樣體積，LatsVVVbaAAc)(02022-3-2315氮氧化物的測定 最常用的是SaltzmanSaltzman法法( GB/T 15435-95)( GB/T 15435-95)、酸性高錳酸鉀溶液氧化法、三氧化鉻-石英砂氧化法。其中Saltzman法僅適于測二氧化氮的含量，酸性高錳酸鉀溶液氧化法和三氧化鉻-石英砂氧化法可以檢測大氣中氮氧化物總量。基本原理基本原理 空氣中的二氧化氮與吸收液中的對氨基苯磺酸進(jìn)行重

10、氮化反應(yīng)，再與N-（1-萘基）乙二胺鹽酸鹽作用，生成粉紅色的偶氮染料，于波長540540545 nm545 nm之間用分光光度計測定其吸光度。2022-3-2316 用亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時，二氧化氮的濃度計算：式中，c 空氣中二氧化氮的濃度，mg/ m3； A 樣品溶液的吸光度； A0 空白試驗溶液的吸光度； b 測得的標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，（吸光度mL）/g； a 測得的標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距； V Vt t 采樣用吸收液的體積，采樣用吸收液的體積，mlml； VsVs 換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積，換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積，L L； D 樣品的稀釋倍數(shù)； F Saltzman實驗系數(shù)：0.88

11、（當(dāng)空氣中二氧化氮濃度高于 0.720 mg/ m3時，f值為0.77）。VsfbDVaAAct)(02022-3-2317氣體污染源監(jiān)測2022-3-2318污染源采樣方法 污染源有害物質(zhì)的測定，通常是用采樣管從污染源的煙道中抽取一定體積的煙氣，通過捕集裝置將有害物質(zhì)捕集下來，然后根據(jù)捕集的有害物質(zhì)的量和抽取的煙氣量，計算得出煙氣中有害物質(zhì)的濃度。根據(jù)有害物質(zhì)的濃度和煙氣的流量計算其排放量。2022-3-2319采樣位置采樣位置 在測定煙氣流量和采集煙塵樣品時，應(yīng)盡可能將采樣位置設(shè)在煙囪或地面管道氣流平穩(wěn)的管段中。 距離彎頭、閥門和其它變徑管段下游方向大于6倍直徑處，在其上游方向大于3倍直徑

12、處。 水平煙道中塵粒濃度的分布不如垂直煙道均勻，因此在選擇采樣位置時，應(yīng)優(yōu)先考慮垂直煙道。 2022-3-2320采樣孔和采樣點采樣孔和采樣點D圓型煙道采樣點 矩形煙道采樣點2022-3-2321有關(guān)煙氣參數(shù)的測定有關(guān)煙氣參數(shù)的測定 氣溫度氣溫度: : 玻璃水銀溫度計、熱電偶溫度計 煙氣含濕量煙氣含濕量：重量法 、冷凝法 、干濕球法 煙氣壓力煙氣壓力：皮托管和壓力計 流速和流量流速和流量：由于氣體流速與氣體動壓的平方根成正比，可根據(jù)測得的動壓計算氣體的流速。進(jìn)而根據(jù)管道截面積和測定出的煙氣平均流速計算出煙氣流量。 2022-3-2322大氣污染源固定源：工業(yè)污染源和固體、氣體及液體燃料流動源：

13、液體、氣體燃料無組織排放源：工藝過程、揚塵、自然塵等天然源：NOX、SO2、CO、VOCS、TSP、PM10、PM2.52022-3-2323甲苯、二甲苯和苯乙烯測定甲苯、二甲苯和苯乙烯測定（GB/T 14677GB/T 14677）基本原理基本原理 用充填Tenax-GC的采樣管，在常溫條件下，富集空氣或工業(yè)廢氣中的甲苯、二甲苯和苯乙烯，采樣管連入氣相色譜分析系統(tǒng)后，經(jīng)加熱將吸附成分全量導(dǎo)入附有氫焰離子化檢測器的氣相色譜儀進(jìn)行分析。在一定濃度范圍內(nèi)，甲苯、二甲苯、苯乙烯的含量與峰面積或峰高成正比。2022-3-2324 根據(jù)色譜峰面積或峰高進(jìn)行定量計算，各成分含量的計算式如下：式中，c氣體中

14、被測成分濃度，mmm3 cs標(biāo)準(zhǔn)樣品被測成分加入量，ng； hi扣除空白后實測樣品成分峰高或峰面積； hs標(biāo)準(zhǔn)樣品成分峰高或峰面積； Vnd換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積，L。ndsisvhhcc32022-3-2325總揮發(fā)性有機(jī)物（總揮發(fā)性有機(jī)物（TVOCTVOC）的測定）的測定（GB 50325-2001GB 50325-2001） 基本原理基本原理 選擇合適的吸附劑（Tenax GC或Tenax TA），用吸附管采集一定體積的空氣樣品，空氣流中的揮發(fā)性有機(jī)化合物保留在吸附管中。采樣后，將吸附管加熱，解吸揮發(fā)性有機(jī)化合物，待測樣品隨惰性載氣進(jìn)入毛細(xì)管氣相色譜儀，用保留時間定性，峰高或峰面積定量。2022-3-2326硫酸鹽化速率的測定硫酸鹽化速率：指大氣中含硫污染物演變?yōu)榱蛩犰F和硫酸鹽霧的速度。測定方法：二氧化鉛-重量法、堿片-重量法、堿片-鉻酸鋇分光光度法、堿片-離子色譜法等。2022-3-2327硫酸鹽化速率測試原理 大氣中的SO2、硫酸霧、硫化氫等與二氧化鉛反應(yīng)生成硫酸鉛，用碳酸鈉