第三章空氣和廢氣監測2/5/20231第一節空氣污染基本知識第二節空氣污染監測方案的制訂第三節空氣樣品的采集方法和采樣儀器第四節氣態和蒸氣態污染物質的測定第五節顆粒物的測定

第六節降水監測第七節污染源監測

第八節標準氣體的配制本章內容2/5/20232第一節空氣污染基本知識2/5/20233一、大氣、空氣和空氣污染對人類有影響的：距地面10km地球半徑大氣厚度氮78.06%氧20.95%氬0.93%其他氣體<0.1%有害物質：煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物等大氣：包圍在地球周圍的氣體，其厚度達1000-1400km。空氣：對人類及生物生存起重要作用的是近地面約10km內的氣體層（對流層），占大氣總質量的95%左右。2/5/20234對流層平流層中間層熱層散逸層空氣層（10km）；厚度和大氣層（1000～1400km）相比可以忽略，但質量是整個大氣質量的95％大氣污染大氣層的垂直分布2/5/20235二、空氣污染的危害空氣污染對人體的危害途徑：呼吸道吸入；隨食物和飲水攝入；體表接觸侵入。對人的危害

a.急性危害

：1948年美國多諾拉事件

；1952年倫敦煙霧事件，四天內死亡4000人

1930年比利時馬斯河谷煙霧事件，死亡60人

；

b.慢性危害：1961年日本四日市哮喘事件；

c.放射性慢性危害－癌變，不育，遺傳變異2/5/202361.大氣顆粒物4.氮氧化物5.光化學氧化劑3.一氧化碳2.二氧化硫不同空氣污染物對人體健康的危害臭氧對鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用，運動時則吸入更嚴重。所有大氣污染物中散布最廣的一種，嚴重阻礙血液輸氧，引起缺氧中毒。

NO2對呼吸器官有刺激性，可引起肺水腫、慢性支氣管炎等疾病，若與SO2共存，則危害更重。

損害肝臟。且由于SO2通常與多種污染物共存，吸入之后產生的復合作用危害更大。

顆粒物的大小決定其沉積于呼吸道中的位置；化學組成決定沉積位置上對組織的影響。2/5/20237三、空氣污染源

火山爆發自然源

森林火災等

工業企業排放的廢氣（P148表3-1）人工源

室內空氣污染源（P149）

交通運輸工具排放的廢氣{{轎車尾氣2/5/20238四、空氣中的污染物分類及其存在狀態已發現有危害而被人注意的就有一百多種，其中大部分是有機物，我國規定了33中污染物排放限值。環境科學中用下列兩種方法進行分類

2/5/202391、按形成過程分：（1）一次污染物

：

直接從各種污染源排放到大氣中的有害物質。常見的有：。。。。。（2）二次污染物：是指一次污染物之間以及它們與大氣正常組分之間的反應產生的新的污染物。臭氧，醛類，過氧乙酰硝酸酯(光化學氧化劑)，硫酸霧，硝酸霧等。(例：美國洛杉基的光化學煙霧事件)二者的關系如下圖：

2/5/202310

2、按存在狀態分：（1）分子狀污染物

：沸點低，氣體分子形式存在，并以分子狀態進入大氣，或者常溫下液體，但揮發性強，受熱時易以蒸汽進入大氣中。如：SO2,CO,NO2,HCN，汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。（2）粒子（顆粒）狀態污染物概念：分散在大氣中的微小液體和固體顆粒，粒徑多在0.01-100微米之間，是一復雜的非均勻體系，運動時慣性大分類：降塵、總懸浮微粒和可吸入顆粒物（飄塵）2/5/202311①降塵：粒徑?10?，很快降落粉塵：煤、礦石等固體物料在裝卸、運輸、篩分、碾磨、加工、投料等機械加工過程中產生，一般大于10微米，易沉降②可吸入微粒（飄塵IP或PM10

）：粒徑?10?的顆粒物以膠體狀態懸浮于空氣中的固體或液體微粒，是一種分散體系，其中分散介質是空氣，分散相是固體或液體，粒徑在0.01-1?③PM2.5：指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發絲粗細的1/20。

④總懸浮微粒（TSP）：指懸浮于大氣中粒徑小于100?的所有固體顆粒，包括飄塵和部分降塵。2/5/202312五、空氣中污染物的時空分布特點與其他環境要素中的污染物質相比較，空氣中的污染物質具有隨時間、空間變化大的特點。空氣污染物的時空分布及其濃度與污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、氣象等條件密切相關。2/5/202313六、空氣中污染物濃度表示方法（一）單位體積質量濃度單位體積質量濃度是指單位體積空氣中所含污染物的質量數；常用mg/m3或μg/m3表示。適用任何狀態的污染物（二）體積比濃度體積比濃度是指100萬體積空氣中含污染氣體或蒸氣的體積數；常用mL/m3和μL/m3表示。適用氣態或蒸氣態物質，不受溫度和壓力影響兩種濃度表示方法之間的換算：2/5/202314第二節空氣污染監測方案的制訂2/5/202315大氣污染監測的分類2/5/202316一、監測目的1、通過對環境空氣中主要污染物質進行定期或連續地監測，判斷空氣質量是否符合《環境空氣質量標準》或環境規劃目標的要求，為空氣質量狀況評價提供依據。2、為研究空氣質量的變化規律和發展趨勢、開展空氣污染的預測預報以及研究污染物遷移轉化情況提供基礎資料。3、為政府環保部門執行環境保護法規、開展空氣質量管理及修訂空氣質量標準提供依據和基礎資料。2/5/202317二、調研及資料收集（一）污染源分布及排放情況（二）氣象資料（三）地形資料（四）土地利用和功能分區情況（五）人口分布及人群健康情況2/5/202318三、監測項目類別必測項目按地方情況增加的必測項目選測項目空氣污染物監測TSP、SO2、NOx、硫酸鹽化速率、灰塵自然沉降量CO、總氧化劑、總烴、PM10、F2、HF、B(a)P、Pb、H2S、光化學氧化劑CS2、Cl2、氯化氫、硫酸霧、HCN、NH3、Hg、Be、鉻酸霧、非甲烷烴、芳香烴、苯乙烯、酚、甲醛、甲基對硫磷、異氰酸甲酯等空氣降水監測pH、電導率K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42－、NO3－、Cl－表3.2空氣污染常規監測項目2/5/202319優化布點基本原則四、監測站(點)的布設（一）布設采樣站(點)的原則和要求2/5/202320（二）采樣站(點)數目的確定表3.4我國空氣環境污染例行監測采樣點設置數目市區人口/萬人SO2、NOx、TSP灰塵自然沉降量硫酸鹽化速率<503≥3≥650～10044～86～12100～20058～1112～18200～400612～2018～30>400720～3030～40設點準則：保證監測能如實地反映公眾在污染物中暴露情況2/5/202321表3.5WHO推薦的城市空氣自動監測站(點)數目市區人口/萬人可吸入顆粒物SO2NOx氧化劑CO風向、風速≤100221111100～400552222400～800884342>800101054532/5/202322布點方法步驟適用范圍功能區布點法將監測區域劃成不同的功能區，依具體情況設置一定數量的采樣點區域性常規監測網格布點法將監測區域地面分成若干均勻網狀方格，采樣點設在兩條直線的交點處或方格中心多個污染源且污染源分布較均勻同心圓布點法以污染群中心為圓心在地面上畫若干個同心圓，做放射線與圓周交點為采樣點多個污染源構成的污染群，大污染源較集中地區扇形布點法以點源為頂點，主導風向為主線，在下風向地面上劃扇形區，選點，設對照高架點源且主導風向明顯的地區（三）采樣站(點)布設方法2/5/202323圖3.1網格布點法2/5/202324圖3.2同心圓布點法2/5/202325圖3.3扇形布點法注意事項

（1）采用同心圓和扇形布點法時，應考慮高架點源排放污染物的擴散特點

（2）在實際工作中，常采用一種布點法為主，兼用其他方法的綜合布點法2/5/202326五、采樣頻率和采樣時間1、采樣頻率系指在一個時段內的采樣次數。2、采樣時間指每次采樣從開始到結束所經歷的時間。二者要根據監測目的、污染物分布特征、分析方法靈敏度等因素確定。2/5/202327表3.6國家環保局頒布的城鎮空氣質量采樣頻率和時間監測項目采樣時間和頻率二氧化硫隔日采樣，每天連續采樣24±0.5h，每月14～16d，每年12個月二氧化氮(或氮氧化物)同二氧化硫總懸浮顆粒物隔雙日采樣，每天連續采樣24±0.5h，每月5～6d，每年12個月灰塵自然沉降量每月采樣30±2d，每年12個月硫酸鹽化速率每月采樣30±2d，每年12個月2/5/202328表3.7污染物監測數據統計有效性的規定污染物取值時間數據有效性規定SO2、NOx、NO2年平均每年至少有分布均勻的144個日均值，每月至少有分布均勻的12個日均值TSP、PM10、Pb年平均每年至少有分布均勻的60個日均值，每月至少有分布均勻的5個日均值SO2、NOx、NO2、CO日平均每日至少有18h的采樣時間TSP、PM10、B(a)P、Pb日平均每日至少有12h的采樣時間SO2、NOx、NO2、CO、O31小時平均每小時至少有45min的采樣時間Pb季平均每季至少有分布均勻的15個日均值，每月至少有分布均勻的5個日均值F月平均每月至少采樣15d以上植物生長季平均每一個生長季至少有70%個月平均值日平均每日至少有12h的采樣時間1小時平均每小時至少有45min的采樣時間2/5/202329六、采樣方法、監測方法和質量保證

根據污染物的存在狀態、濃度、理化性質及監測方法選擇采樣方法和儀器。盡可能選擇國家標準方法——《空氣和廢氣監測分析方法》（第四版）2/5/202330注：有關氣體監測的標準

大氣質量標準大氣環境質量標準大氣質量標準是指居住區大氣中有害物質的最高允許濃度。在該濃度的污染物作用下，不引起人們的急性和慢性中毒，故又稱大氣衛生標準。大氣質量標準的作用：大氣污染物與人和生物相互關系的數量指標科學地管理環境、進行大氣質量評價、制定污染物排放標準和控制污染措施的依據國家環保方針、政策的具體體現2/5/202331大氣環境質量標準（GB3095－96）的分級：1982年頒布三級標準分為2/5/2023322/5/202333大氣環境質量標準：

標準編號標準名稱發布日期GB/T18883-2002室內空氣質量標準

2002-11-19GB3095-1996環境空氣質量標準1996-01-18GB9137-1988保護農作物的大氣污染物最高允許濃度1988-04-30★大氣固定源污染物排放標準：

標準編號標準名稱發布日期GB4915－2004