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1、第三章 空气物理性参数的测定,1,课程内容,2,教学目的与重点、难点,3,第一节 概 述,4,空气质量参数（air quality parameter）：空气中与人体健康有关的物理性参数、化学性参数、生物性参数和放射性参数。 物理性参数包括：气温、气压、气湿、气流、新风量、换气率、噪声、振动、电离辐射、非电离辐射等。 气象参数：（meteorogical parameter）气温、气压、气湿、气流,气象参数测定的意义,采样时必须测定气温、气压等气象参数，换算为标准状态下体积。,气压,采样体积,影响,气流,空气污染物扩散 空气污染程度,烟污强度系数 评价气流影响,影响,卫生学意义,空气理化检验中
2、的意义,气温,气湿,5,气象灾害和极端天气与健康 1. 气象灾害包括：台风、龙卷风、焚风、暴雨洪涝、干旱、霜冻、雪暴、冰雹、沙尘暴等。 2.极端天气 在气象上一般以日最高气温大于等于35度作为高温天气，持续多天35度以上的高温天气叫热浪 按我国气象部门规定，凡使当地24h降温10度以上或48h降温12度以上，且最低气温降至5度以下的强冷空气成为寒潮。,6,不良的天气和气候条件对健康的影响 极端气温对健康的危害：一般人群死亡人数每年有2个高峰：盛夏和严冬 盛夏酷暑、热浪袭人：心脑血管疾病患者热负荷增加，死亡的危险性增大。 2003年法国8月初的热浪中有一万多人死亡 上海的调查显示，炎热天午后温度
3、每升高1,死亡增加10人。 严冬季节：冠心病、高血压、呼吸循环系统疾病等患者易发作。 上海气象中心和复旦大学公共卫生学院研究发现，SARS爆发和流行最适温度1728oC,冷空气后的降温和升温引起的温度剧烈变化可能是引起SARS高发的气象原因之一。,7,一、气象参数测定地点的选择,进行空气污染监测时，应选择采样点为气象参数的测定地点 单独测定工作环境的气象参数时，必须根据生产过程、热源分布、工作场所和建筑物的特征等实际情况确定测定地点 结合气象参数和卫生检验结果，说明工厂卫生条件时，选择工人经常活动的场所测定。测定点高度与人呼吸带相近，1.5m左右。,8,二、气象参数测定时间的选择,空气理化检验
4、工作中，采样时间就是气象参数的测定时间 单独测定工作环境中的气象参数时，应根据生产周期、劳动特点和测定目的选择测定时间。 调查工作环境气象参数对人体影响，选择不同季节测定。如 环境气象参数变化较小，选冬夏两季进行，如专门调查炎热高温对人体的影响，只选夏季测定。,9,第二节 气温的测定,10,一、气温 温度temperature是表示物体冷热程度的物理量， 空气的温度称为气温（air temperature） 一般是指距离地面1.5 m左右，处于通风、防辐射条件下用温度计测得的温度。,11,气温测定的意义,15.621是人体感觉最舒适的温度区段，最适宜于人们的生活和工作,具有重要的卫生学意义,在
5、空气理化检验工作中的意义,是用于换算采样体积（最常用）：将现场气温下的采样体积换为标况下的体积 了解气温变化与空气污染程度的关系: 温度对大气污染的影响主要在于气温的层结情况 温度层结是指大气层内由于温度不同，分成不同的气层现象,12,温度层结对污染物扩散的作用 T地面T高空，热空气上升，冷空气下降，形成对流，容易混合稀释。(不稳定) T地面T高空，气温逆增，空气稳定，不易扩散，地面的污染物显著增高，造成多起污染事件。 T地面和T高空温度相近，中性情况。,气温逆增(temperature inversion)/逆温:大气温度随高度升高而上升,形成上层气温高于下层气温的现象。不利于有害物质的稀释
6、扩散,13,季节温度变化对大气污染程度也有明显相关，冬季早晚地面温度低，大气污染较重 一日之中，早晚污染物浓度增高，中午和下午污染较轻。 光化学烟雾与日照有关，以中午和下午最强。,14,黑龙江、沈阳出现逆温天气,二、气温的测定方法,（一）玻璃液体温度计法 1仪器及原理 温度计：有水银温度计、酒精温度计，它们由球部（温包）和玻璃细管组成 原理：热胀冷缩，当气温变化时，玻璃细管内的液柱高度随之变化。与数显式温度计法相比，测现场气温更方便，应用较多。,（GB/T 18204.13-2000）公共场所空气温度 玻璃液体温度计法、数显示温度计法,16,水银温度计：测定范围大（-35350），结果准确，适
7、合测高温。热胀系数小，影响灵敏度。酒精温度计：测定范围小（-10075），适合测较低温。0以上测定不准,气温的测定,气温、气湿的测定：温湿度计,17,2测定方法,选择适当的测定地点，将温度计垂直悬挂于0.5-1.6 m高处测定气温。室内（距墙壁和热源0.5m以上）、室外（平坦、自然通风、空气稳定） 测定510 min后读数，读数方法：暂停呼吸，迅速读数，先读小数，后读整数。视线与液柱上端平行，水银温度计读取凸出弯月面最高点对应的数字酒精温度计则读取凹月面最低点对应的数字,18,（二）数显示温度计法,数显示温度计采用温度传感器（热敏电阻、铂电阻等）作为感温部件，将温度变化转换为相应的电信号，经放
8、大、转换后，在显示器上直接显示温度数值，方便读取。 一般可测定4090范围的气温。 适用于现场气温的在线测定。,19,气温的测定,（三）方法说明,1使用前要检查温度计的完好性 （液柱连贯） 2要根据现场气温的高低选择合适的温度计 3要正确使用温度计（球部干燥、防热辐射、避免呼吸或体温影响） 4数显温度计适用于现场气温测定；水银温度计、酒精温度计测定采样现场气温更方便，应用较多 5.要求准确测定温度时，应先校正温度计,20,气温的测定,四、温度计的校正,温度计的读数刻度是等分刻制的，而测温物质（如水银、乙醇）的感温属性与温度示值之间并不呈现严格的线性关系 温度计在使用前应进行校正，减免等分刻度等
9、因素引起的误差。,21,校正温度计的方法较多，常用 标准温度计法(实验室有标准温度计) 水沸点-冰点法(没有/不使用标准温度计)GB/T 18204.13-2000 介绍了玻璃液体温度计和数显温度计读数校正方法。,22,标准温度计法校正温度计,标准温度计B0 待校正的温度计B1,测定水的沸点,测定水的冰点,标准温度计M0 待校正的温度计M1,待校正的温度计测得现场气温Mx,气温的 校正值M,23,具体方法及公式推导：,M0 M1 B0 B1 Mx,(B0 M0) (B1 M1) = （M- M0 ) (Mx - M1 ) 格 格,24,(B0 M0) (B1 M1) = (M- M0 ) (M
10、x - M1 ),忽略加和项M0（0），近似公式为,公式应用,将每一次测定的现场气温“Mx” 代入公式计算 校正后的现场气温“M”,25, 水沸点冰点法（理论沸点法）,没有标准温度计时用此法!1.同前法，测得B1(=98.8)、 M1 (=0.5)2.测定现场M(=22)、测定现场气压P（=100kPa）,26,3. 建立公式,4.利用下表，用内插法计算现场P条件下的理论沸点（B0）,标法有：,无标时：,27,表3-1 不同气压下水的沸点、冰点,内插,B1(=98.8)、M1 (=0.5)；测定现场M(=22)、气压P（=100kPa）,28,B1(=98.8)、M1 (=0.5)；测定现场M
11、(=22)、气压P（=100kPa）,(100.415-99.75) : (99.8-99.6) = (100-99.75) : (B0-99.6) B0= 99.7,表3-1 不同气压下水的沸点、冰点,内插,29,玻璃液体温度计 零点位移误差的订正,玻璃的热后效应，温度计零点可能位移，用标准温度计校正零点位移值d，如零点有位移时，应把位移值加到读数上。 两温度计同时测同一物体（如水）温度d = a- b 式中:a玻璃液体温度计所示零点;b标准温度计校准的零点位置。d零点位移值。t实=t测+d 式中: t实现场实际温度；t测现场测得温度；,数显式温度计 零点位移误差的订正,将欲校正的数显温度计
12、感温元件与标准温度计一并插入恒温水浴槽中，放入冰块，校正零点，经510 min后记录读数。 提高水浴温度，记录标准温度计 20、40、60、80、100时的读数，即可得到相应的校正温度。,第三节 气压的测定,32,一、气压 定义：包围在地球表面的大气层，以其自身的重量对地球表面产生的压力称为大气压强，简称气压（atmospheric pressure）。 法定计量单位：帕（Pa）；百帕（hPa）千帕（kPa）、兆帕（MPa）,33,通常把北纬45度的海平面上，0 时的正常气压（101.325 kPa）称为一个大气压或一个标准大气压。,标准大气压 1atm 101.325 kPa,34,气压对对
13、污染物扩散的影响,当地面受低压控制时， 四周高压气团流向中 心，中心的空气便上 升，形成上升气流。此 时云雨天较多，通常风 速较大，有利于污染物 向上扩散。,35,当地面受高压控制时， 中心部位的空气向周围 下降。此时天气晴朗， 风速小，出现逆温层， 阻止污染物向上扩散。 因此，在稳定气压的控 制下，大气污染加重。,36,气压测定的意义,卫生学意义,高山病和航空病（气压太低） 潜涵病/减压病（减压过速）,理化检验意义,换算采样体积 影响污染物浓度,37,气压的变化显著影响风向、风力等气象参数的变化 随着气压升高，空气污染物浓度也增大。,38,二、气压的测定,测定气压的常用仪器有 空盒气压计（a
14、neroid barometer） 动槽式水银气压计（杯状水银气压计cistern barometer） 月记型或周记型自记气压计 （连续测量、记录气压的变化情况）,39,1空盒气压计,（1）结构 原理 空盒内为真空！ 大气压变化时， 引起盒壁下陷或隆起， 通过杠杆传递使指针摆动。,40,1空盒气压计,特点： 携带方便，使用简便， 适用于室外和现场的测定精确度差,41,（2）测定方法,平放仪器， 先读取气温值，准确到0.1 用手指轻扣仪器表面数次，以克服传递部分的机械摩擦误差 再读取气压值 读数后，为使测定结果更准确，对气压值进行修正。 刻度修正 温度订正,空盒气压计,42,刻度修正： 修正仪
15、器本身的读数误差（基点不准、标尺刻度不准等）。 从气压计附表的刻度订正曲线中查得订正值P1,空盒气压计,43,温度订正： 把现埸气温下测量的气压值换算为0时的气压值，以便于比较： P2 =tP2 ：温度订正值，hPa； :温度系数，表示温度改变1时, 空盒气压计读数的改变值。从仪器检定证中查得t：测定时的温度,空盒气压计,44,t 0时，从气压读数中减去气温订正值 t 0时， 则加上气温订正值,2动槽式水银气压计,一般固定安装在室内使用 体积大，不便于携带到现场结构 感应部分水银槽水银玻璃内管 上端封闭、真空,45,刻度部分,固定刻度尺 读整数 游标尺 读小数 象牙针,附属部分,小型温度计 温
16、度计表面温度,动槽式水银气压计,46,测定方法,测定气温、气压，再修正气压读数。 旋转水银面调整螺旋，使水银面刚好与象牙针尖接触 移动游标尺，使其“0”刻度与水银面相切：,动槽式水银气压计,47,读固定标尺刻度值 （读整数部分） 图中游标尺零刻度线切于 固定标尺1004与1005之间， 读取“1004”,动槽式水银气压计,48,同时，游标尺上必然有一刻度线 与固定标尺上某刻度线水平吻合 游标尺“8”刻度线 与固定标尺的一刻度线水平吻合 由游标尺 读取小数部分0.8 1004 + 0.8 = 1004.8,动槽式水银气压计,结果准确，用来校正其他气压计,49,读数订正,精确测量气压时，根据仪器说明书对读数进行器差订正和气温订正，订正方法同空盒气压表。,动槽式水银气压计,50,方法说明：,动槽式水银气压计要垂直悬挂， 固定在墙上，避免日光直射， 周围无热源、冷源，空气畅通、无风 测定完毕后，调节螺旋降低水银液面，使象牙针尖脱离水银面。,
