大气监测_1新.

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1、第三章 空气和废气监测 本章内容 vv第一节第一节 空气污染基本知识空气污染基本知识 vv第二节第二节 空气污染监测方案的制定空气污染监测方案的制定 vv第三节第三节 空气污染的采集空气污染的采集方法和采样仪器方法和采样仪器 vv第四节第四节 气态和蒸气态污染物质的测定气态和蒸气态污染物质的测定 vv第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定 vv第六节第六节 降水监测降水监测 vv第七节第七节 污染源监测污染源监测 vv第八节第八节 标准气体的配制标准气体的配制 第一节 空气污染基本知识 本节内容包括： 一、大气、空气和空气污染 二、空气污染的危害 三、空气污染源 四、空气中污染物及其存在状态

2、四、空气中污染物的时空分布特点 五、空气中污染物的浓度表示方法 一、大气、空气和空气污染 大气污染的定义： 大气污染 人类的生产或生活活动造成大气中有害物质 浓度超过环境所能允许的极限，并保持一定时 间使大气质量恶化的现象。 清洁干燥的空气成分(比例图) 氮：78.06% 氧：20.95% 氩：0.93% 其它气体 清洁干燥的空气成分图 二、空气污染的危害 v对人的危害 v对动植物的危害 v对材料的损坏 v对大气的影响 对人的危害 1.急性危害： 在某种特定条件下(谷地，盆地，无风或微风)出 现逆温层，并且有排出大量污染物的污染源，以使 排放污染物扩散不出去，或是发生某种污染物的泄 露事故，以

3、使大气污染物浓度骤然增加，造成大气 污染急性危害。(相关内容) 2.慢性危害 低浓度污染物长期作用于人体，会产生慢性远期 效应，这种效应对人体的危害叫慢性危害，不易引 起人们注意，很难鉴别。(相关内容) 大气污染对人的危害急性 1.1952年伦敦烟雾事件，四天内死亡4000人 2.1930年，比利时马斯河谷烟雾事件，死亡 60人 3.1948年，美国多诺拉事件 大气污染对人的危害慢性 1.1961年日本四日市哮喘事件：1955年以来， 工业废气，粉尘，SO2年排放量13万吨，大 气中SO2浓度超标56倍，500m厚的烟雾中 漂浮着多种有毒气体和重金属粉尘。重金属 微粒与SO2形成硫酸烟雾。19

4、61年，哮喘病 发作，患者中慢性气管炎占25%，支气管哮 喘占30，哮喘支气管炎占10，肺气肿及 其它呼吸道疾病占5，1967年，一些患者自 杀，1971年，全市确认病人817人，死亡10 人。 2.日本一所小学720名学生几乎全患气管炎 3.美国洛杉矶光化学烟雾事件 40年代初期，全市200多万辆汽车，每天消 耗汽油1600万升，向大气中排放C-H，N-O ，CO等废气，经过光照，形成光化学烟雾 。 刺激眼睛，造成红肿 对人体的危害 上呼吸道粘膜，引起喉炎 全身的影响 4.放射性慢性危害癌变，不育，遗传变异 1.70年代初，美国空气污染造成经济损失 250亿美元/年 2.臭氧使美国每年森林农

5、作物经济损失超过 30亿美元 3.哥伦比亚的炼铜厂S02污染，使该厂南部52 英里内30的树木，南部33英里内60的 树木死亡或者严重受损。 对动植物的危害 对材料的损坏 是城市地区经济损失的一大原因 SO2,H2O,H2S使PbSO4PbS 白 黑，油画变黄，腐蚀材料，腐蚀建筑材料， 使橡胶制品脆裂，损坏艺术品，使有色材料 退色。颗粒物沉积在高压浅色绝缘器件上， 高湿度时可变为导体造成短路。比如电视机 爆炸。 大气中的污染物能改变大气的性质和气候的形式。 1.CO2吸收地面的辐射，颗粒物对阳光的散射作用能改 变地面温度，使温度上升或者下降 2.细的颗粒物可降低能见度，使降水增加，雾增加 3.

6、改变大气的电学性质 4.酸雨，已使世界上一些地区生态受到明显的伤害。 造成酸雨的原因：SO2,NO2，我国南方酸雨比较严重 对大气的影响 三、空气污染源 火山爆发 自然源 森林火灾等 工业企业排放的废气 人工源 家庭炉灶与采暖设备排放的废气 交通运输工具排放的废气 室内空气污染 工业企业排放的废气 工业企业排放量最大的是以煤和石油为 燃料，在燃烧过程中排放的粉尘、SO2、NOX、CO 、CO2等，其次是生产过程中排放的多种有机物和无 机污染物质。见表3-1 交通运输工具排放的废气 主要是交通车辆、轮船、飞机排出的废 气 汽车数量大，排放的污染多，集中在大 城市。主要污染物有碳氢化合物、一氧化碳

7、、氮氧 化物和黑烟。 美国大气污染80%来自汽车的尾气。造 成光化学烟雾污染等。 家庭炉灶与取暖设备排放的废气 这类污染源数量大、分布广、排放高度 低，排放的气体不易扩散，在气象条件不利的时候 会造成严重的大气污染，是低空大气污染不可忽视 的污染源，排放的主要污染物是烟尘、SO2、CO、 CO2等。 室内空气污染 化学型污染 室内污染源的分类 物理性污染 生物性污染 放射性污染 有毒有害污染因子指标 室内空气的质量表征 舒适性指标 四、空气中污染物及其存在状态 已发现有危害而被人注意的就有一百多种，其中 大部分是有机物，下列两种方法进行分类 一次污染物 1.按形成过程分类 二次污染物 分子状态

8、污染物 2.按存在状态分类 粒子状态污染物 一次污染物 直接从各种污染源排放到空气中的有 害物质，常见的有： SO2 , CO, NOX (NO, NO2) 颗粒物，其中包括毒重金属，3,4-苯 并芘(BaP) 一次污染物之间以及它们与空气正常组 分之间的反应产生的新的污染物 臭氧，醛类，过氧乙酰硝酸酯，(光化学 氧化剂)，硫酸雾，硝酸雾等。(美国洛杉基 的光化学烟雾事件) 二次污染物 分子状污染物 沸点低，气体分子形式存在，并以分子状 态进入大气，或者常温下液体，但挥发性强 ，受热时易以蒸汽进入大气中。 如：SO2,CO,NO2,HCN,苯, 汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等 v是分

9、散在大气中的液体和固体颗粒。粒径 大小在0.01-100 m之间，复杂的非均匀体 系。 v直径10 m为降尘 v直径10 m为可吸入颗粒物或飘尘（IP） v总悬浮颗粒物（ TSP ）是粒径小于100 m 颗粒物的总称。 粒子状污染物 某些固体物质在高温下由于蒸发或升华作用变成气 体逸散于大气中，遇冷后又凝聚成微小的固体颗粒悬 浮于大气中构成烟。粒径在0.011m。 雾是由悬浮在大气中的微小液滴构成的气溶胶 气溶胶：颗粒直径小于10m，固、液粒（滴）于大 气中的分散系，有胶体的某些性质。 分散性气溶胶：固液在破碎、振荡、气流通过时， 因其小微粒悬浮于大气中形成。（粒度大，粒度分散 范围大） 凝聚

10、性气溶胶：加热时蒸汽分子遇冷凝聚成液固体 微粒分散于大气中。（粒度小、分散均匀） 烟雾指烟和雾共同构成的固、液混合态气溶胶 尘是分散在大气中的固体微粒。 五、空气中污染物的时空分布特点 v空气污染物随时间、空间变化大 v空气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的 分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切相关 。 v污染源的类型、排放规律及污染物的性质不同，其 时空分布特点也不同。 v为反映污染物浓度随时间变化，在空气污染监测中 提出时间分辨率的概念，要求在规定的时间内反映 出污染物浓度变化(如急性危害的分辨率为3min)。 六、空气中污染物浓度表示方法 v(一）污染物浓度表示方法 v（1）单

11、位体积质量浓度（mg/m3或g/m3）对 任 何状态的污染物都适用。 v（2）体积比浓度（mL/m3或L/m3；ppm或ppb） ，仅适于气态或蒸汽态物质。 v(二）气体体积换算 把现场状态下的体积换算成标准状态下的体积: Vo = Vt273P /(273+t)101.325 两种单位换算关系： CV = 22.4Cm/M 测定某采样点大气中的NOx时，用装有5mL吸收液 的筛板式吸收管采样，采样流量为0.30L/min，采 样时间为1h，采样后用分光光度法测定并计算得 知全部吸收液中含2.0 gNOx，已知采样点的温度 为5，大气压力为100kPa，求气样中的NOx含量 。 解：（1）求采

12、样体积Vt和V0 （2）求NOx的含量（以NO2计） 用mg/m3表示时： 第二节空气污染监测方案的制定 一、监测目的 二、调研及资料收集 三、监测项目 四、监测站（点）的布设 五、采样频率和时间 制定大气污染监测方案的程序 v首先要根据监测目的进行调查研究，收集必 要的基础资料，然后经过综合分析，确定监 测项目，设计布点网络，选定采样频率、采 样方法和监测技术，建立质量保证程序和措 施，提出监测结果报告要求及进度计划等。 v1.通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连 续地监测，判断大气质量是否符合国家制定地大 气质量标准，并为编写大气环境质量状况评价报 告提供数据 v2.为研究大气质量地变

13、化规律和发展趋势，开展 大气污染的预测预报工作提供依据 v3.为政府部门执行有关环境保护法规，开展环境 质量管理、环境科学研究及修订大气环境质量标 准提供基础资料和依据 一、大气污染监测的目的 二、调研及资料收集 v(一) 污染源分布及排放情况 v(二）气象资料 v(三) 地形资料 v(四) 土地利用和功能分区情况 v(五) 人口分布及人群健康情况 三、监测项目 类别必测项目 按地方情况增加的 必测项目 选测项 目 空气 污染 物监 测 TSP、SO2 、NOx、硫 酸盐化速率 、灰尘自然 沉降量 CO、总氧化剂、 总烃、PM10、F2 、HF、B(a)P、 Pb、H2S、光化学 氧化剂 CS2、Cl2、 氯化氢、硫 酸雾、HCN 、NH3、Hg 、Be、铬酸 雾、非甲烷 烃等 空气 降水 监测 pH值、电 导率 K+、Na+、Ca2+、 Mg2+、NH4+、 SO42-、NO3-、Cl- 四、监测站(点)的布设 v（一）布设采样点的原则和要求 v（二）采样点数目的确定 v（三）采样站（点）布设方法 (1) 采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种 不同污染物浓度的地方。 (2) 在污染源比较集中，主导风向比较明显的情况 下，应将污染源的下风向