第四章大氣監測2潔凈的大氣對生命來說是至關重要：一個成年人每天呼吸大約兩萬次，吸入的空氣量大約為10-15m3,約為每天吃入食物重量的10倍。生命的新陳代謝一時一刻也離不開空氣，人5周不吃飯，5天不飲水，尚能生存，而5分鐘不呼吸就會死亡。3第一節大氣污染第二節大氣污染監測方案的制訂第三節大氣污染物的測定第四節大氣污染源監測第五節室內空氣監測第六節酸雨監測第七節大氣污染的生物監測第一節大氣污染1）了解大氣、空氣和大氣污染的基本概念及大氣污染對人和生物的危害。2）掌握大氣污染物的存在狀態，大氣污染物的時空分布特點和對大氣監測的意義。3）掌握大氣中污染物濃度的表示方法與氣體體積換算。學習要求：6大氣：在地球周圍的氣體，厚度達1000-1400km。包括：均質層和非均質層。均質層：地面到100km之間大氣成分保持定常的大氣層。分為:對流層、平流層和中間層；非均質層：均質層頂100km以上，空氣成分隨高度而變化的大氣層。又分:暖層和散逸層。

（電離層）（外層）一、大氣、空氣和大氣污染7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troposphere)，占大氣總質量的95%左右。一、大氣、空氣和大氣污染一、大氣、空氣和大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9潔凈大氣的組成：恒定組分——系指大氣中含有的

N、O、Ar及微量的Ne氖、He氦、Kr氪、Xe氙等稀有氣體。

可變組分——主要是指大氣中的CO2和水蒸氣等。一、大氣、空氣和大氣污染10大氣中有害物質濃度超過環境所能允許的極限并持續一定時間后，會改變大氣特別是空氣的正常組成，破壞自然的物理、化學和生態平衡體系，從而危害人們的生活、工作和健康，損害自然資源及財產、器物等，這種情況稱為大氣污染。一、大氣、空氣和大氣污染大氣污染：圖片來源：國家地理雜志對人體的危害途徑：呼吸道吸入；隨食物和飲水攝入；體表接觸侵入。A、對人體的危害B、對植物的危害C、對材料的危害二、大氣污染的危害1、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A、常見大氣污染對人體健康的危害物質：

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。二、大氣污染的危害13左圖：正常人的肺右圖：肺氣腫病人的肺

空氣污染造成肺氣腫：肺氣腫主要由空氣污染和吸煙造成。由于遺傳因素造成的肺氣腫只占發病人數的占2%。二、大氣污染的危害14①急性危害

指高濃度污染物短時間內造成的危害，常使作物產量顯著降低，甚至枯死。②慢性危害指低濃度污染物長時間內造成的危害，會影響植物的正常發育，有時危害癥狀明顯，有時不明顯。③不可見危害只造成植物生理上的障礙，使植物生長在一定程度上受抑制，但從外觀上一般看不出癥狀。B、對植物的危害：二、大氣污染的危害15

污染的大氣對動植物的生長和生存造成危害，嚴重時還會造成死亡：

在受污染的大氣中，常含有CO、SO2、NOx、H2S、NH3、Cl2、HCl和碳氫化合物（如：CH4、C10H16

等）、過氧乙酰硝酸脂(PAN)以及多種的無機或有機物氣體等。懸浮于大氣中的污染物，不僅對太陽-地球間熱量收支平衡有影響，造成局部或全球氣候和氣象的不正常，而且能直接對動植物的生長和生存造成危害，污染嚴重時還會造成死亡。

二、大氣污染的危害16C、對材料的損壞：SO2、H2O、H2S使PbSO4→PbS白→黑，油畫變黃，腐蝕材料，腐蝕建筑材料，使橡膠制品脆裂，損壞藝術品，使有色材料退色。顆粒物沉積在高壓淺色絕緣器件上，高濕度時可變為導體造成短路。比如電視機爆炸。二、大氣污染的危害17大氣污染造成的損失：70年代初，美國空氣污染造成經濟損失250億美元/年。臭氧使美國每年森林農作物經濟損失超過30億美元。哥倫比亞的煉銅廠SO2污染，使該廠南部52英里內30％的樹木，南部33英里內60％的樹木死亡或者嚴重受損。二、大氣污染的危害18對大氣的影響（能改變大氣的性質和氣候的形式）：CO2吸收地面的輻射，顆粒物對陽光的散射作用能改變地面溫度，使溫度上升或者下降（溫室效應）。細的顆粒物可降低能見度，使降水增加，霧增加。改變大氣的電學性質。酸雨，已使世界上一些地區生態受到明顯的傷害。造成酸雨原因：SO2、NO2，南方酸雨比較嚴重。二、大氣污染的危害19火山爆發、森林火災等生產、生活活動（主要源）大氣污染源自然源：人為源：三、大氣污染源20工業企業排放量最大的是以煤和石油為燃料，在燃燒過程中排放的粉塵、SO2、NOX、CO、CO2等，其次是生產過程中排放的多種有機和無機污染物。

（二）交通運輸工具排放的廢氣汽車數量大，排放的污染多，集中在大城市。美國大氣污染80%來自汽車的尾氣。造成光化學煙霧污染等。

三、大氣污染源（一）工業企業排放的廢氣21（三）室內空氣污染源1、室內空氣污染的分類①化學性污染：

甲醛、O3、CO2、SO2、NH3、總揮發性有機物、重金屬等。使白血病、肺結核、鼻咽喉的發病率升高。②物理性污染：③生物性污染：④放射性污染：《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB50325-2001）《室內空氣質量標準》（GB/T18883-2002）電磁輻射、PM10等。霉菌、病毒等。氡氣等。三致：致癌、致畸、致突變。三、大氣污染源222、室內空氣的質量表征①有毒、有害污染因子指標：在標準中規定了最高允許量。②舒適性指標：包括室內溫度、濕度、大氣壓、新風量等，屬于主觀性指標，與季節（夏季和冬季室內溫度控制不一樣）、人群生活習慣等有關。（三）室內空氣污染源三、大氣污染源23按形成過程分類

按存在狀態分類

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。（一）分類：粒子狀態污染物分子狀態污染物二次污染物一次污染物四、空氣中的污染物及其存在形態241、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：SO2，CO，NOX(NO,NO2)，C-H，鉛(Pb)及其他重金屬，顆粒物（其中包括毒重金屬，3,4-苯并芘(BaP)－強致癌物，無機和有機化合物）等。四、空氣中的污染物及其存在形態252、二次污染物如：美國洛杉磯的光化學煙霧事件：一次污染物為：臭氧、醛類（乙醛，丙烯醛等）二次污染物為：反應中產生的過氧乙酰硝酸酯一次污染物在大氣中相互作用與大氣中正常組分反應太陽輻射，光化學反應產生的新物質四、空氣中的污染物及其存在形態26洛杉磯光化學煙霧事件美國洛杉磯光化學煙霧事件是世界有名的公害事件之一，40年代初期發生在美國洛杉磯市。光化學煙霧是大量碳氫化合物在陽光作用下，與空氣中其他成份起化學作用而產生的。這種煙霧中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化劑，滯留市區久久不散。在1952年12月的一次光化學煙霧事件中，洛杉磯市65歲以上的老人死亡400多人。1955年9月，由于大氣污染和高溫，短短兩天之內，65歲以上的老人又死亡400余人，許多人出現眼睛痛、頭痛、呼吸困難等癥狀甚至死亡。直到20世紀70年代，洛杉磯市還被稱為“美國的煙霧城”。27污染物一次污染物二次污染物1、含硫化合物SO2,H2SSO3,H2SO4,MSO42、含氮化合物NO,NH3NO2,HNO3,MNO33、鹵素化合物HF,HCl

無4、碳的化合物CO,CO2

無5、碳氫化合物(HC)C1-C5化合物醛，酮，酸6、光化學氧化劑O3,PAN,H2O27、微粒物質多環芳烴，重金屬毒物H2SO4,MSO4，

MNO38、放射性物質2、二次污染物四、空氣中的污染物及其存在形態28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,NOx,HCN,苯,苯酚，汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。特點：擴散與其比重有關，并受氣象條件影響。3、分子狀污染物四、空氣中的污染物及其存在形態29是分散在大氣中的液體和固體顆粒。粒徑大小在0.01—100μm之間，復雜的非均勻體系。直徑＞10μm為降塵，直徑＜10μm為飄塵或可吸入顆粒，又名氣溶膠（霧，煙，塵）?？諝馕廴境Ｒ帨y定項目—總懸浮顆粒物（TSP）是直徑小于100μm顆粒物的總稱?？諝鈩恿W當量直徑（da）：是在空氣中與顆粒的塵降速度相等的單位密度(ρp=1g/cm3＝1000kg/m3)的圓球的直徑。4、粒子狀污染物四、空氣中的污染物及其存在形態隨時間、空間變化大。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。一次污染物，清晨和黃昏濃度較高，中午較低；（因受逆溫層及氣溫、氣壓等限制）二次污染物中午濃度較高，清晨和夜晚濃度低。（如光化學煙霧，在陽光照射下才能形成）五、空氣中污染物的時空分布特點1、單位體積質量濃度：定義：單位體積空氣中所含污染物的質量數。單位：mg/m3、μg/m3適用：對任何狀態的污染物都適用。2、體積比濃度：定義：單位體積空氣中含污染氣體或蒸氣的體積數。單位：

L/m3、mL/m3(ppm)

、μL/m3(ppb)六、空氣中污染物濃度表示方法（一）污染物濃度表示方法32V0—標準狀況下的采樣體積，L或立方米；Vt—現場狀況下的采樣體積，L或立方米；t—采樣時的溫度，℃；P—采樣時的大氣壓，KPa。（二）氣體體積換算把現場狀態下的體積換算成標準狀態下的體積:兩種單位換算關系：六、空氣中污染物濃度表示方法33環境空氣質量標準大氣污染物綜合排放標準室內空氣質量標準居民區大氣中有害物質最高允許濃度車間空氣中有害物質最高允許濃度飲食業油煙排放標準鍋爐大氣污染物排放標準工業爐窯大氣污染物排放標準等等七、大氣環境標準第二節大氣污染監測方案的制訂本節內容：（1）大氣污染監測的目的、有關資料的收集方法和范圍、具體監測項目的確定原則和項目內容（2）監測網點的優化布點原則、要求和方法要點、采樣時間和頻率的確定原則與要求。（3）掌握大氣樣品的采集方法和采樣儀器（重點和難點）。（4）了解采樣的效率和采樣記錄。35制定大氣污染監測方案的程序：建立質量保證程序和措施，提出監測結果報告要求及進度計劃等。監測目的調查研究收集資料綜合分析確定監測項目設計布點網絡選定采樣頻率采樣方法監測技術一、監測目的判斷空氣質量是否符合《環境空氣質量標準》或環境規劃目標要求，為空氣質量評價提供依據。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。為政府環保部門執行環保法規、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。1、污染源分布及排放情況2、氣象資料3、地形資料4、土地利用和功能分區情況5、人口分布及人群健康情況二、調研及資料收集38按地方情況增加的必測項目類別必測項目選測項目空氣污染物檢測TSP、SO2、NOx、硫酸鹽化速率、灰塵自然沉降量CO、PM10、F2、HF、B(α)P、Pb、H2S、總氧化劑、總烴、光氧化劑CS2、Cl2、HCl、硫酸霧、HCN、Hg、NH3、Be、鉻酸霧、非甲烷烴、芳香烴、苯乙烯、甲醛、酚、甲基對硫磷、異氰酸甲酯等空氣降水監測pH值、電導率K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-大氣環境自動監測SO2、NO2、CO、TSP或IP臭氧、總碳氫化合物三、監測項目39（一）布設采樣站(點)的原則和要求1.覆蓋全部監測區：高、中、低三種不同污染物濃度的地方。2.在污染源比較集中，主導風向比較明顯的情況下，應將污染源的下風向作為主要監測范圍，布設較多的采樣點；上風向布設少量點作為對照。3.工業集中地區多取點，農村可少些；人口密度大的地區多取點，少的地區可少些。四、監測站（點）的布設（一）布設采樣站(點)的原則和要求4.采樣的周圍應開闊，無局地污染源。采樣口水平線與周圍建筑物高度的夾角不應大于30度；交通密集區的采樣點應設在距人行道邊沿至少1.5m處。5.超標地區多取點，未超標地區少些。6.采樣點的設置條件要盡可能一致或者標準化，使監測數據具有可比性。7.采樣高度根據監測目的而定。四、監測站（點）的布設41污染物濃度污染源工業分布人口密度超標情況監測類型（一）布設采樣站(點)的原則和要求四、監測站（點）的布設優布原則42應根據監測范圍大小、污染物的空間分布特征、人口分布及密度、氣象、地形及經濟條件等因素綜合考慮。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>400720～3030～40四、監測站（點）的布設（二）采樣站(點)數目的確定43

世界衛生組織(WHO)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>80010105453四、監測站（點）的布設（二）采樣站(點)數目的確定1、功能區布點法2、網格布點法3、同心圓布點法4、扇形布點法5、平行布點法四、監測站（點）的布設（三）采樣站(點)布設方法45多用于區域性的常規監測。（1）先將監測區域劃分成工業區、商業區、居住區、工業和居住混合區、交通不同功能區。（2）再按功能區的地形、氣象、人口密度、建筑密度等，在每個功能區設若干采樣點四、監測站（點）的布設（三）采樣站(點)布設方法1、功能區布點法46適用于多個污染源，且污染源分布較均勻的地區。將監測區域劃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。優點：隨機性強，能較好地反映污染物的時空分布;得到的數據對今后的布點有效，并可為面源擴散模式提供合理的數據。四、監測站（點）的布設（三）采樣站(點)布設方法2、網格布點法四、監測站（點）的布設（三）采樣站(點)布設方法2、網格布點法48主要用于多個污染源構成污染群，且大污染源比較集中的地區。（1）找出污染源中心，以此為圓心畫同心圓。（2）從圓心列出若干條放射線，射線與圓的交叉點為采樣點位置(射線至少五條)。（3）同心圓的半徑分別為4，10，20，40km，每個圓上再分別設4，8，8，4個采樣點(可視上風下風而靈活設定)。四、監測站（點）的布設（三）采樣站(點)布設方法3、同心圓布點法同心圓布點法50適用范圍：孤立的高架點源，且主導風向明顯。布點方法：(1)頂點：點源(2)軸線：煙云方向(3)范圍：扇形(4)夾角：45－60°，相鄰夾角10－20°(5)采樣點：近密遠疏，每條弧線：3－4個點四、監測站（點）的布設（三）采樣站(點)布設方法4、扇形布點法扇形布點法四、監測站（點）的布設（三）采樣站(點)布設方法50m高煙囪排放污染物最大地面濃度出現位置與氣象條件的關系大氣穩定度最大濃度出現位置(相當于煙囪高度的倍數)不穩定5～10中性20左右穩定40以上四、監測站（點）的布設（三）采樣站(點)布設方法4、扇形布點法53適用范圍：線性污染源布點方法：

距線性污染源兩側1m左右布設監測網點，然后在距100m左右的距離布設與前面監測點對應的監測點。四、監測站（點）的布設（三）采樣站(點)布設方法5、平行布點法每次采樣從開始到結束所經歷的時間。可分為：短期采樣長期采樣間歇性采樣五、采樣時間和采樣頻率（一）采樣時間55指一定時間范圍內的采樣次數。1.依濃度分布的時間特性依氣象條件變化的特征，高中低濃度都包括。2.依對監測數據要求的精確程度例如：日平均濃度，每隔2－4h采樣一次。五、采樣時間和采樣頻率（二）采樣頻率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24±0.5小時，每年12個月氮氧化物同二氧化硫總懸浮顆粒物隔雙日采樣，每天連續24±0.5小時，每月5－6天，每年12個月灰塵自然降塵量每月采樣30±2天，每年12個月硫酸鹽化速率每月采樣30±2天，每年12個月五、采樣時間和采樣頻率（二）采樣頻率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的采樣時間五、采樣時間和采樣頻率（二）采樣頻率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。監測方法：分光光度法、氣相色譜、熒光光度法、液相色譜法、原子吸收法、氣相色譜-質譜(GC-MS)、液相色譜-質譜(LC-MS)。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）六、采樣方法、監測方法和質量保證（1）注射器采樣（2）塑料袋采樣（3）采氣管采樣（4）真空瓶采樣（一）采樣方法直接采樣法特點：①被測組分濃度高②分析方法靈敏度高六、采樣方法、監測方法和質量保證60（1）溶液吸收法（2）填充柱阻留法（3）濾料過濾法（4）低溫冷凝法（5）靜電沉降法（6）擴散(或滲透)法（7）自然積集法富集（濃縮）采樣法（一）采樣方法六、采樣方法、監測方法和質量保證特點：①被測組分濃度低②分析方法靈敏度不夠高六、采樣方法、監測方法和質量保證1、直接采樣法（1）注射器采樣

（100mL）（2）塑料袋采樣（3）采氣管采樣（100-500mL）（4）真空瓶采樣（0.5-1L）真空采氣瓶抽真空裝置示意圖（一）采樣方法62式中：V—現場狀況下的采樣體積，L；

V0—真空采氣瓶容積，L；

p—大氣壓力，kPa；

pB—閉管壓力計讀數，kPa。

真空瓶采樣，當用閉口壓力計測量剩余壓力時，現場狀態下的采樣體積：六、采樣方法、監測方法和質量保證1、直接采樣法（一）采樣方法（1）溶液吸收法A、吸收液的選擇原則：①對被采集物質溶解度（水吸收甲醛）要大或與被采集物質的化學反應（堿溶液吸收酸性氣體）速度快。②穩定時間長。③有利于下一步分析。④毒性小，價格低，易購買，可回收。六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法64B、溶液吸收法使用的儀器（四種）氣泡吸收管

適用于采集氣體和蒸氣態物質，對氣溶膠吸收不完全。

原因：氣溶膠微粒表面附有一層蒸汽，氣泡通過溶液時，微粒不易被完全吸收，擴散到氣－液界面上的速度慢。（1）溶液吸收法六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法65沖擊式吸收管空氣以很高的速度沖擊到裝有吸收液的瓶底。對氣溶膠吸收完全。對氣態或蒸汽態物質，則因抽氣速度過快，分子慣性小，吸收不夠完全。B、溶液吸收法使用的儀器（四種）（1）溶液吸收法六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法66多孔篩板吸收管氣泡被分散成小氣泡，增大氣－液接觸面和停留時間，降低氣泡運動速度。采樣效率高。適合任何氣樣。B、溶液吸收法使用的儀器（四種）（1）溶液吸收法六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法67玻璃篩板吸收瓶B、溶液吸收法使用的儀器（四種）（1）溶液吸收法六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法特點：與溶液吸收法相比，可長時間采樣（日平均濃度）濃縮在固體填充物上的被測組分比在溶液中的穩定，可放置時間長；操作方便。吸附型填充柱、分配型填充柱、反應型填充柱。六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（2）填充柱阻留法69顆粒狀填充劑抽氣泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡組分

空氣填充柱阻留法示意圖填充柱六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（2）填充柱阻留法70填充劑活性炭（非極性吸附劑）硅膠（極性吸附劑）分子篩高分子多孔微球六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（2）填充柱阻留法A、吸附型填充柱71表面吸附作用分子間引力引起物理吸附(吸附力較弱)分子親和力引起化學吸附(吸附力較強)選擇吸附劑，要考慮吸附完全和定量解吸。A、吸附型填充柱六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（2）填充柱阻留法72填充劑：表面涂高沸點有機溶劑的惰性多孔顆粒物，如硅藻土，類似于氣液色譜柱（GC）中的固定相。當被采集氣樣通過填充柱時，在有機溶劑中分配系數大的組分保留在填充劑上而被富集。六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（2）填充柱阻留法B、分配型填充柱73填充劑：由惰性多孔顆粒物(如石英沙、玻璃微球)或纖維狀物(如濾紙、玻璃棉等)表面涂漬能與被測組分發生化學反應的試劑制成。也可用純金屬絲毛或細粒作填充劑。六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（2）填充柱阻留法C、反應型填充柱74氣樣通過填充柱時，被測組分在填充劑表面因發生化學反應而被阻留。采樣量和采集速度大，富集物穩定，對氣態、蒸汽態和氣溶膠態物質有較高的富集效率。六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（2）填充柱阻留法C、反應型填充柱75將過濾材料放在采樣夾上，用抽氣裝置抽氣，則空氣上的顆粒物被阻留在過濾材料上，秤量過濾材料上富集的顆粒物重量。根據采樣體積可計算出空氣中顆粒物的濃度。六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（3）濾料過濾法76常用濾料：纖維狀濾料：濾紙、玻璃纖維慮膜，過氯乙烯濾膜等。篩孔狀濾料：微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（3）濾料過濾法顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（3）濾料過濾法78應用范圍：常溫下難于被固體吸附劑完全阻留的一些低沸點氣態化合物，所以用制冷劑將其冷凝下來。eg：苯乙烯，三氯乙醛等。冷凍劑：冰-鹽水(-10℃)、干冰-乙醇(-72℃)、干冰(-78.5℃)、液氧(-183℃)、液氮(-196℃)、液態空氣(190℃)；半導體制冷器。六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（4）低溫冷凝法79儀器：冷阱，選擇性過濾器（CO2，H2O），濃縮管六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法（4）低溫冷凝法低溫冷凝采樣裝置示意圖（5）靜電沉降法（6）擴散(或滲透)法（7）自然積集法

A.降塵試樣采集:

濕法（應用廣泛）、干法

B.硫酸鹽化速率試樣的采集:

二氧化鉛法、堿片法六、采樣方法、監測方法和質量保證（一）采樣方法2、富集(濃縮)采樣法標準集塵器示意圖干法采樣集塵器示意圖1、組成部分：收集器，流量計，采樣動力。氣樣→流量計→吸收管→(緩沖瓶)→抽氣泵六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器83幾種常用的流量計示意圖皂膜流量計孔口流量計1.隔板；2.液柱；3.支架轉子流量計1.錐形玻璃管；2.轉子六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器（1）大氣采樣器用于采集氣態和蒸氣態物質；流量：0.5~2.0L/min六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器85攜帶式采樣器工作原理示意圖吸收瓶流量計抽氣泵定時器濾水阱穩流器電動泵（1）大氣采樣器六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器86大氣采樣器實物照片（1）大氣采樣器六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器大流量采樣器中流量采樣器小流量采樣器六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器（2）顆粒物采樣器②可吸入顆粒物(PM10)采樣器①總懸浮顆粒物(TSP)采樣器88大流量采樣器：玻璃纖維濾膜：20×25cm2流量：1.1~1.7m3/min采樣時間：8~24h采樣量達1500~2000m3時，可測定顆粒物中金屬、無機鹽及有機污染物等組分。大流量TSP采樣器結構示意圖六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器（2）顆粒物采樣器①總懸浮顆粒物(TSP)采樣器KC-1000型大流量TSP采樣器89六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器（2）顆粒物采樣器①總懸浮顆粒物(TSP)采樣器XY-2200(K)型中流量顆粒物采樣器中流量采樣器：采樣流量：(60～130)L/min采樣時間：1min～100小時間隔時間：1min～100小時采樣次數：1～99

入口速度：0.3m/s有效濾膜直徑：80mm90六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器（2）顆粒物采樣器①總懸浮顆粒物(TSP)采樣器小流量采樣器：采樣流量：(3～20)L/min采樣時間：1min～1000h間隔時間：1min～1000h有效濾膜直徑：47-50mmLVS便攜式小流量顆粒物采樣器可采用靜電補集法、β射線法或光散射法直接測定。均配有分塵器（旋風式、向心式、多層薄板式、撞擊式等），用于分離粒徑大于10μm顆粒物。六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器（2）顆粒物采樣器②可吸入顆粒物采樣器92六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器（2）顆粒物采樣器②可吸入顆粒物采樣器二級旋風分塵器原理示意圖向心式分塵器原理示意圖三級向心式分塵器原理示意圖撞擊式分塵器示意圖六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器（2）顆粒物采樣器②可吸入顆粒物采樣器94應用：研究空氣污染對人體健康的危害。特點：體積小、質量輕、便攜，可隨人的活動連續采樣，反映人體實際吸入的污染物的量。組成：外殼、擴散層、收集層。六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器（3）個體采樣器95六、采樣方法、監測方法和質量保證（二）采樣儀器2、專用采樣器（3）個體采樣器96

指在規定的采樣條件下所采集到的污染物量占其總量的百分數。（一）采集氣態和蒸汽態污染物效率評價方法

1、絕對比較法

2、相對比較法七、采樣效率971、絕對比較法用標準氣測定采樣效率，采樣效率K為：七、采樣效率（一）采集氣態和蒸汽態污染物效率評價方法式中：C1—實測濃度

C0—配制濃度98

配制一定濃度范圍的待測氣體，串聯2－3個采樣管采集所配制的樣品，采樣效率K為：K應大于90％，若K小于90％，應串三個管使用。2、相對比較法七、采樣效率（一）采集氣態和蒸汽態污染物效率評價方法99采集顆粒數效率：所采集顆粒物粒數占總顆粒物粒數的百分數。質量采集效率：所采集顆粒物質量占顆粒物總質量的百分數。七、采樣效率（二）采集顆粒物效率的評價方法100被測污染物的名稱及編號；采樣地點和采樣時間；采樣流量、采樣體積；采樣時的溫度、大氣壓力和天氣狀況；采樣儀器，吸收液及采樣時周圍情況；采樣者、審核者姓名等。八、采樣記錄101第三節大氣污染物的測定本節內容掌握大氣樣品的采集方法和采樣儀器的使用，方法包括直接采樣法、富集濃縮采樣法（其中富集濃縮采樣法是重點和難點）。第三節大氣污染物的測定一、SO2的測定二、NO2的測定三、環境顆粒物（PM2.5）的測定103一、二氧化硫的測定是主要空氣污染物之一，為例行監測的必測項目。104硫酸、亞硫酸H2SO4、H2SO3硝酸、亞硝酸

HNO3、HNO2氮氧化物(NO和

NO2)二氧化硫SO2酸雨引起酸雨的化學物質一、二氧化硫的測定105一、二氧化硫的測定106（一）來源（二）性質及危害（三）采樣及樣品保存（四）測定方法一、二氧化硫的測定107（一）二氧化硫的來源a.天然源：火山爆發

b.人工源：含S燃料的燃燒，礦石冶煉，化工廠生產過程的產物。二氧化硫的天然來源--火山爆發工業--酸性氣體的釋放(例如冶煉廠和發電廠)108性質：無色、易溶于水、有刺激性氣味的氣體危害：1.對人體的影響

2.對建筑物的影響

3.對森林的影響

4.對水體的影響（二）二氧化硫的性質和危害109酸雨使大量植物受損（二）二氧化硫的性質和危害110湖泊

由于水的流動量低，湖泊很易變酸水體變酸，大部份水生物種便不能生存，生物多樣化會減少（二）二氧化硫的性質和危害111酸雨蔓延（二）二氧化硫的性質和危害112氣泡吸收管沖擊式吸收管多孔篩板吸收管（三）二氧化硫采樣及樣品保存113（三）二氧化硫采樣及樣品保存1141、短時間采樣：

2、24h連續采樣：采用內裝5mL吸收液的U形多孔玻板吸收管，以0.5L/min的流量采樣10~20L。采樣時吸收液溫度的最佳范圍在23～29℃。用內裝50mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，以0.2～0.3L/min的流量連續采樣24h。吸收液溫度須保持在10～16℃范圍恒溫采樣。（三）二氧化硫采樣及樣品保存115

注意：1、放置在室(亭)內的24h連續采樣器，進氣口應連接符合要求的空氣質量集中采樣管路系統，以減少二氧化硫氣樣進入吸收器前的損失。

2、樣品運輸和儲存過程中，應避光保存。

（三）二氧化硫采樣及樣品保存1161.分光光度法2.紫外熒光法3.溶液電導法4.釷試劑法5.恒電流庫侖滴定法（四）二氧化硫的測定方法117特點：

較經典的方法（GB），靈敏、可靠，但吸收液（四氯汞鉀）毒性大。原理：

利用空氣中的SO2被四氯汞鉀溶液吸收，生成穩定的二氯亞硫酸鹽絡合物，此物質再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色絡合物，其顏色深淺與SO2含量成正比，用分光光度法測定。1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（重點）（四）二氧化硫的測定方法118反應方程式：[HgCI4]2-+SO2+H2O=

[HgCI2SO3]2-

+2H++2CI-

[HgCI2SO3]2-

+HCHO+2H+=HgCl2

+

HOCH2SO3H1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（四）二氧化硫的測定方法119若鹽酸副玫瑰苯胺溶液含H3PO4少，pH1.6±0.1，呈紅紫色，λmax＝548nm，試劑空白值較高，最低檢出限為0.75μg/25mL。若含H3PO4多，pH1.2±0.1，呈藍紫色，λmax＝575nm，試劑空白值較低，最低檢出限為0.4μg/7.5mL。注意：1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（四）二氧化硫的測定方法120以亞硫酸鈉標準溶液、四氯汞鉀吸收液、SO2配制成標準色列；加氨基磺酸銨溶液，搖勻；加甲醛和鹽酸副玫瑰苯胺液，搖勻；在最大吸收波長575nm處，以蒸餾水作為參比，測定其吸光度；用經試劑空白修正后的吸光度對SO2含量繪制標準曲線，或用最小二乘法回歸方程。測定步驟：①標準曲線的繪制：1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（四）二氧化硫的測定方法121短時間采樣24h采樣測定步驟：②采樣：1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（四）二氧化硫的測定方法122樣品渾濁時，離心分離；樣品放置20min待測。短時間樣品：吸收液全部移入10mL具塞比色管，少量水洗滌吸管，洗液并入其中，使總體積為5mL。加氨基磺酸銨溶液，搖勻，放置10min，（以下步驟同標準曲線繪制）測吸光度。測定步驟：③樣品測定：1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（四）二氧化硫的測定方法12324h樣品：吸收液全部移入50mL容量瓶，少量水洗滌吸收瓶，洗液并入其中，使總體積為50mL，搖勻。吸取適量樣品溶液于10mL具塞比色管，用吸收液定容為5.00mL。以下步驟同上。測定步驟：③樣品測定：1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（四）二氧化硫的測定方法124式中：m—測定時所取樣品溶液中SO2含量，μg(標準曲線查)

Vt—樣品溶液總體積，mL

Va—測定時所取樣品溶液總體積，mL

Vn—標準狀態下的采樣體積，L計算：1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（四）二氧化硫的測定方法125①溫度，酸度，顯色時間等因素影響顯色反應；標準溶液和試樣溶液操作條件應保持一致。②氮氧化物、臭氧及錳、鐵、鉻等離子對測定有干擾。——采集后放置片刻，臭氧可自行分解；——加入磷酸和乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA)可消除或減少某些金屬離子的干擾。注意事項：1、四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（四）二氧化硫的測定方法126當用10mL吸收液采氣10L時，最低檢出濃度為0.020mg/m3。避免了使用毒性大的四氯汞鉀吸收液。原理：氣樣中的SO2甲醛緩沖液吸收羥基甲基磺酸加成化合物+NaOH溶液分解釋放出SO2+鹽酸副玫瑰苯胺紫紅色絡合物最大吸收波長577nm，用分光光度法定量2、甲醛緩沖液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（四）二氧化硫的測定方法127測定原理:SO2用H2O2溶液吸收并氧化成H2SO4，SO42-與過量高氯酸鋇反應，生成BaSO4↓,剩余的Ba2+與釷試劑反應生成紫紅色絡合物，據顏色深淺，間接測定。紫紅色絡合物最大吸收波長520nm，該法最低檢出限為0.4μg/mL。3、釷試劑分光光度法（四）二氧化硫的測定方法128特點:吸收液無毒，采集樣品后穩定，但靈敏度較低，所需采樣體積大，適合于測定日平均濃度。注意事項：高氯酸鋇溶液及釷試劑溶液加入量必需準確。釷試劑能與多種金屬離子（Ca,Mg,Fe,Al等）絡合，采樣裝置前應安裝顆粒物過濾器。3、釷試劑分光光度法（四）二氧化硫的測定方法129測定：吸取不同量的硫酸標準溶液，各加入一定量高氯酸鋇，再加釷試劑溶液顯色，得到標準色列。用蒸餾水同法配制空白溶液作參比。測定標準色列的吸光度，對SO2濃度繪制標準曲線。3、釷試劑分光光度法（四）二氧化硫的測定方法130測定：采樣后，按上述方法測定吸光度，從標準曲線上查知相當SO2

（c）濃度，則大氣中SO2濃度：Vt－樣品溶液總體積Vn－標準狀態下的采樣體積

3、釷試劑分光光度法（四）二氧化硫的測定方法空氣中的氮氧化物以NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等多種形態存在，其中NO2和NO是主要存在形態，為通常所指的氮氧化物（NOx）。主要來源：燃料燃燒，硝酸、化肥等生產以及汽車尾氣。物理性質：NO為無色、無臭、微溶于水的氣體，在空氣中易被氧化成NO2。NO2為棕紅色具有強刺激性臭味的氣體，毒性比NO高4倍，是引起支氣管炎、肺損害等疾病的有害物質。二、NO2的測定132測定方法：鹽酸萘乙二胺分光光度法化學發光法原電池庫侖法定電位電解法二、NO2的測定1331、鹽酸萘乙二胺分光光度法用冰醋酸、對氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液采樣，空氣中的NO2被吸收轉變成亞硝酸和硝酸。在冰醋酸存在條件下，亞硝酸與對胺基苯磺酸發生重氮化反應，然后再與鹽酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰紅色偶氮染料，其顏色深淺與氣樣中NO2的濃度成正比，用分光光度法比色定量。NO2未完全轉化成亞硝酸，需要用Saltzman（薩爾茨曼）實驗系數f(0.88)進行換算。方法檢出限：0.01μg/mL

二、NO2的測定134（1）酸性高錳酸鉀溶液氧化法

空氣中NO2被串聯的第一支吸收瓶中吸收液吸收生成偶氮染料，空氣中NO的不與吸收液反應，通過氧化管被氧化為NO2后，被串聯的第二支吸收瓶中的吸收液吸收生成粉紅色的偶氮染料，分別于波長540-545nm之間處測量其吸光度，用分光光度法比色定量。1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測定135（1）酸性高錳酸鉀溶液氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測定136該方法是在顯色吸收液瓶前接一內裝三氧化鉻-石英砂（氧化劑）管，當用空氣采樣器采樣時，氣樣中的NO在氧化管內被氧化成NO2和氣樣中的NO2一起進入吸收瓶，與吸收液中的對氨基磺酸進行重氮化反應，再與鹽酸萘乙二胺偶合，生成粉紅色的偶氮染料，于波長540nm處測量其吸光度，用標準曲線法進行定量測定。

測定結果為空氣中NO和NO2的總濃度。（2）三氧化鉻-石英砂氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測定137標準曲線繪制：用亞硝酸鈉標準溶液配制系列標準溶液，各加入等量吸收液顯色，定容，制成標準色列，于540nm處測其吸光度及試劑空白溶液的吸光度，以經試劑空白修正后的標準色列的吸光度對亞硝酸根含量繪制標準曲線，或用最小二乘法回歸。（2）三氧化鉻-石英砂氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測定138試樣溶液的測定：按照繪制標準曲線的條件和方法測定采樣后的樣品溶液的吸光度。（2）三氧化鉻-石英砂氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測定139計算：ρNO2——空氣中NO2的含量，mg/m3A——樣品溶液吸光度A0——試劑空白液吸光度a——標準曲線回歸方程的斜率，mL/μgb——標準曲線回歸方程的截距V——采樣用吸收液體積，mLV0——換算為標態下的采樣體積，LD——樣品的稀釋倍數f——Saltzman實驗系數，取0.88

（當NO2濃度高于0.720mg/m3時，取0.77）（2）三氧化鉻-石英砂氧化法1、鹽酸萘乙二胺分光光度法二、NO2的測定140注意事項：(1)吸收液應為無色，宜密閉避光保存；如顯微紅色，說明已被污染，應檢查試劑和蒸餾水的質量。(2)三氧化鉻-石英砂氧化管適于相對濕度30~70％條件下使用，發現吸濕板結或變成綠色應立即更換。(3)空氣中O3濃度超過0.250mg/m3時，會產生正干擾，采樣時在吸收瓶入口端串接一段