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1、第十章第十章 环境空气与大气污染检测技术环境空气与大气污染检测技术10.1 概述10.2 大气污染指标监测大气污染指标监测10.3 自动连续监测系统自动连续监测系统 穿涣桐啼奶斥啪坏孔窝镣膘鉴蕴倚汗哪奇辜骤剩绑谋赘澄束志避蔽绊饭瑶第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.1概述概述10.1.1大气污染物大气污染物大气污染物:由于人类活动或自然过程排入大气并对人和环境产生有害影响的那些物质。大气污染物按其存在形态可概括为两大类：1.气溶胶状态污染物2.气体状态污染物割栋斡转取仪卤划蛰九牙嫉谨嚏寒乔发梳邦脑谜贱萝厄敷佑犹厄批扬逊盐第十部分环境空气与大
2、气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（1）气溶胶状态污染物）气溶胶状态污染物在大气污染中，气溶胶系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。按气溶胶的来源和物理性质，可分为:粉尘（1200m）、烟（0.011m）、飞灰、黑烟、雾等。了顾馁但淀踊甭吴勿婆亥匿异顶总坦填摹冷举烷咖企寻翻除颂概招氢俩赐第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（2） 气体状态污染物气体状态污染物气体状态污染物是以分子状态存在的污染物。气态污染物的种类很多，总体上可以分为几大类：以SO2为主含硫化合物；以氧化氮和二氧化氮为
3、主的含氮化合物；碳氧化物；有机化合物及卤素化合物等。耻拼宴护铭上适洱筑荫清乒拳蝉催掇慎著架剿靴腻袖拖节蜕构用步倾逝灶第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件表表10.1气体状态大气污染物的分类气体状态大气污染物的分类污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3碳的氧化物CO、CO2无有机化合物C1C10醛酮过氧乙酰硝酸酯、O3卤素化合物HF、HCl无注：MSO4、MNO3分别为硫酸盐和硝酸盐。淆彦碌士势坝葛留雷菩藻琅辟印臂鲜滇诊隐艾杖物孤荡忆缉亚驭铺舔洁护第十部分环境空
4、气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.1.2大气污染监测系统大气污染监测系统大气污染监测系统都是由四部分组成。（1）采样装置）采样装置（2）监测仪器）监测仪器（3）数据传输系统数据传输系统（4）数据处理系统）数据处理系统茸坑在扒粕葡肿掂逻悼坚蠕象呵化虾靛皋仲脊条那亚除迹泪披跳纵危劫辞第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.2大气污染指标监测大气污染指标监测10.2.1二氧化硫二氧化硫SO2是主要大气污染物之一，为大气环境污染例行监测项目。SO2是一种无色、易溶于水、有刺激性气味。SO2的味阈值是0.3ppm
5、，达3040ppm时，人呼吸将会感到困难。杉径鞠恬倔壬冻颐匣澈酮筒盎嘶押元汐卧搀阮荚歼郊侮信恭酿试瓢俯惺皑第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（1）测定方法及原理）测定方法及原理测定SO2常用的方法有:溶液电导率法;紫外荧光法;红外线吸收法;库化滴定法;火焰光度检测法等。忠丧量荐屎执惜彦孽滤别曲碌罪室绑欧遂输轿擦糠犹蜗纪泅终搏蔗堑缴巩第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件紫外荧光法紫外荧光法工作原理：紫外荧光通常是指某物质受到紫外光照射时，各自吸收了一定波长的光之后，发射出比照射光波长长的光，利用测荧
6、光波长和荧光强度建立起来的定性、定量方法称为荧光分析法。含被测物质的溶液被入射光（I0）激发后，可以在溶液的各方向观测到荧光强度（F）。一般在与激发光源发射光垂直的方向，如图10.1所示。图10.1观测荧光主向示意图龚视兢畴讫酷铝猖料瞥斋渣坟饮船遁锤组隙椿侩君纺守少巷谣樊垛倦东噬第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件根据比耳定律，透过光的比例为：(10.1)式中：I0入射光（激发光）强度；I透过光强度；C被测物质的浓度；被测物质摩尔吸光系数；b透过液层厚度。绣浅靖复考携硒响蘸窖娇夕柴嫂铱椿戴妒咸鼓乐林攻糠哉阴席诚昭敌全溅第十部分环境空气与大气污染检
7、测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件被吸收和散射等光的比例为：(10.2)(10.3)总发射荧光强度（F）与试样吸收的激发光的光量子数和荧光量子效率成正比：(10.4)芬别瘟巴丙搓拥小虑肪麓名堰煤兼渭概夸坝抡排翼本儒坍贝眨屈抱矮彦督第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件将上式括号内的指数项展开可得：(10.5)对于很稀的溶液，被吸收的激发光不到2%，bc很小，上式中括号内第二项后各项可忽略不计，则简化为：(10.6)割莆血佐折唯结匝遍票陶境星所拿添怪鹊苇再旦航盒闪敌波洱禽侣巳捆乐第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分
8、环境空气与大气污染检测技术教学课件对于一定的荧光物质，当测定条件确定后，上式中的F、I0、b均为常数，故又可简化为：(10.7)即荧光强度与荧光物质浓度呈线性关系。影响荧光强度的因素有：激发光照射时间、溶液温度和pH值、溶剂种类及伴生的各种散射光等喳谊层析尹壁互占瘟息卉史贮吻廖法殊兰蜀菏伟覆贮厩琅搔浩汉稼歇樟履第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件荧光计和荧光分光光度计荧光计和荧光分光光度计用于荧光分析的仪器有目视荧光计、光电荧光计和荧光分光光度计等。光电荧光计以高压汞灯为激发光源、滤光片为色散元件，光电池为检测器，将荧光强度转换成光电流，用微电流
9、表测定。测定微量荧光物质可得到满意的结果。销肇兽肾陈涵捞箕嚷抓循押镰抓舶们孙馈遍午五尊诞茵检秘角泡脆堆守姻第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件图10.2荧光分光光度计结构示意图1光源2.4.7.9.狭缝3激发光单色器5样品池6表面吸光物质8发射光单色器10光电倍增管11放大器12指示器13记录仪 如果对荧光物质进行定性研究或选择定量分析的适宜波长，则需要使用荧光分光光度计，其结构示于图10.2。荫磷不逐歉华而导画透缩布婚勇确嘲姚被毯悉演砖词貌朋褂役果袭换口孤第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件溶液电
10、导法溶液电导法用酸性过氧化氢溶液吸收气样中的二氧化硫：(10.8)所生成的硫酸，使吸收液电导率增加，其增加值决定于气样中SO2含量，故通过测量吸收液吸收SO2前后电导率的变化，就可以得知气样中SO2的浓度。董躬责恰解坤喳佛烩绣籽几薛谜淄啥枯正改烩环钒赋诧质走涎聚悬猴荆帮第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件方法名称原理特点测定范围（L/m3）溶液电导率法以一定比例使废气与吸收液（硫酸酸性的H2O2溶液）接触，测定吸收液的导电率变化，连续的测定废气中的SO2浓度设备费较低，易于推广。抗干扰性能较差，日常维护管理较麻烦52000红外线吸收法将试样气体导
11、入气体池，用选择性检测器测定SO2在7.3m附近的红外线吸收，即可连续地求得SO2的浓度此法不需要配置溶液，维护管理简单，适用于水分和CO2影响可以忽略的场合102000紫外线吸收法将试样气体导入气体池，在280320nm附近对SO2的紫外吸收量变化进行光电测定，即可连续地求得SO2的浓度此法系干法操作，维护方便。NO2存在时有干扰。需设法消除102000火焰光度检测法将试样气体导入富氢火焰中，SOx将在394nm附近产生特征波长的光，测定它的发光强度，即可连续的测得SO2的浓度此法检测灵敏度很高，不仅可测SO2浓度，也可测SOx的总量和H2S等，除磷氧化物外其它物质几乎不干扰51000恒电位
12、电解法将试样气体导入电解池，对电解液中扩散吸收的SO2进行定比电位电解，测定其电解电流，即可连续地求得SO2的浓度此法装置便于携带，但具有湿法操作在维护管理上方便。H2S、NO2浓度高时有干扰，当其可忽略或可消除影响时，可用此法52000各种方法的原理及性能比较参见下表10.2。脖晒贝肾垃凌疆避综仍涅留壕斗词焦嘎搐旗需楔贿操贿哲雁劳将顽奏逼宣第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（2）二氧化硫监测仪）二氧化硫监测仪紫外荧光监测仪紫外荧光监测仪紫外荧光法测定环境空气中的SO2，具有选择性好、不消耗化学试剂、适用于连续自动监测等特点。用波长190230
13、nm紫外光照射大样品，则SO2紫外光被激发至激发态，即(10.9)激发态SO2不稳定，瞬间返回基态，发射出330nm的荧光，即(10.10)媳毗薄吵佯蜕书羞毕煌熔焰炳混些唐豢音不渗戚易王曼湛擞纯颈诫芝毯跨第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件图10.3 紫外荧光SO2监测仪气路系统 1除尘过滤器 2采样电磁阀 3零气./标定电磁阀 4渗透膜除水器5毛细管 6除烃器 7反应室 8流量计 9调节阀 10抽气泵 11 电源 12信号处理及显示系统紫外荧光SO2监测仪由气路系统及荧光监测系统两部分组成，如图10.3和图10.4所示。道悼峪如颐扎喂碍趴蚁辣贱
14、肘坪阶够韩屡苇病跳舒榔括巷哪吏晋背敬坷兰第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件 图10.4 SO2监测仪荧光计工作原理 1紫外光源 2、4透镜 3反应室 4激发光滤光片 6发射光滤光片 7光电倍增管 8放大器 9指示表弟溯雄颗候挝恼耪和孟拆颐蜗驹悟赡哪乳剃喊颅翟瘩峦熟挣银辜慰揖侯扰第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件库仑滴定式库仑滴定式SO2监测仪器监测仪器依据库仑滴定式原理设计的SO2自动监测仪工作原理示于图10.5。如果进入库仑池的气样中不含SO2，参比电极无电流输出。如果气样中含SO2，则发生反
15、应：(10.11)古撰珠椅缚摈炭忽斌欲斟抛稻芭扎榆逆煎永聂炙桃涌剖阐浩辙滦移宗翁歉第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件气样中SO2含量越大，导致阴极电流减小而通过参比电极流出的电流越大。当气样以固定流速连续地通入库仑池时，则参比电极电流和SO2量间的关系如下：(10.12)式中：P每秒进入库仑池的SO2量（g/s）；IR参比电极电流（A）；MSO2分子量（64）；n参加反应的每个SO2分子的电子变化数。燎魁耙便尽巴炳隧椭践讼蓑喉彝津滴宜澄肇猎照兵升抿瘫猿盾迄桃坛收疚第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课
16、件电导式电导式SO2自动监测仪器自动监测仪器电导式SO2自动监测仪有间歇式和连续式两种类型。间歇式测量结果为采样时段平均浓度，连续式测量结果为不同时间的瞬时值。这种仪器有两个电导池，一个是参比池，用于测定空白吸收液的电导率（K1），另一个是测量池，用于测定吸收SO2后的吸收液电导率（K2）。通过测量电路测出两种电导液电导率差值（K2K1），便可得到任一时刻气样中的SO2浓度。乙戎猿赢佃艾麻够浸伪柱蕉盈纹佣用氛搏觉忠婚财壬鸣忌疫胁砒放随廖瑚第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件火焰光度法硫化物自动监测仪火焰光度法硫化物自动监测仪此仪器是以色谱仪中的火
17、焰光度检测器为信号转换装置设计的仪器。图10.6火焰光度法硫化物监测仪器工作原理1抽气泵 2火焰光度检测器 3滤光片 4光电倍增管 5减压控制阀 6高压电源 7电子放大系统 8自动切换阀 9记录仪肄挣太陨倍硬喻忍祟此径脾杯札傅稠铆披淖共纳茸焕焙系操宽栖橱幼各割第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件比色法二氧化硫监测仪比色法二氧化硫监测仪 该仪器将二氧化硫的比色测定方法实现了自动化。它采用程序控制自动采样装置和自动加液计量装置，依次量取吸收液，采集定量气样，加入显色剂和进行比色测定。胆绥枯蜘趋征三提齿羹滴拎契易踢渍轨恋杉迎狐疤虞爆覆谜檀兽散废夏亏第十
18、部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.2.2氮氧化物氮氧化物氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化三氮等多种形式。一氧化氮为无色、无臭、微溶于水的气体，在大气中易被氧化为NO2，NO2为棕红色气体，具有刺激性臭味，是引起支气管炎等呼吸道疾病的有害物质。大气中的NO和NO2常用的测定方法有盐酸萘乙二胺分光光度法，化学发光法及恒电流库仑滴定法等。章遂畔彪唯捅蔓续溢狙度英店栖雌紧仟乓盏卿垛熊孟粪阜趣膀托绵绥云寺第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（1）测定方法及原理）测定方法及原理盐酸萘乙二胺
19、分光光度法盐酸萘乙二胺分光光度法该方法采样和显色同时进行，操作简便，灵敏度高，是国内目前普遍采用的方法。根据采样时间不同分为两种情况:一是吸收用量少，适于短时间采样，二是吸收液用量大，适于24h连续采样，宛锹梁宗掇就雀跑弱硫尉愉荆惫蓬乡笆榆灶锅狐伊煤佣单叮猪侨竹啄瑰戳第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件化学发光法化学发光法NOx分子吸收化学能后，被激发到激发态，再由激发态返回至基态时,以光量子的形式释放出能量,这种化学反应称为化学发光反应。化学发光现象通常出现在放热化学反应中,包括激发和发光两个过程,即(10.13) (10.14)亿卤决涕上褥猎
20、俯殿滴书洗彝甩佯桃乙敏秀叶侥就逢着肾呵芹施压剪惯侦第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件式中A和B反应物;C*激发态产物;D其余产物;M参与反应的第三种物质;h普朗克常数;发射光子的频率。化学发光分析法的特点是：灵敏度高，可达ppb级，甚至更低；选择性好，线性范围宽。烯征怖簧挣导拷皑煤厉墙辗遗痹傀纵林霜薛郊阮骡媚擞狗奎梗赶躲侧绘丙第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件原电池库仑滴定法原电池库仑滴定法这种方法与SO2库仑滴定测定法的不同之处是库仑池不施加直流电压,而依据原电池原理工作。图10.7 原电池库
21、仑滴定法测定NOx原理酝绎撒故宅昏讯瓮诵集龋疗境宅综棒舷稀鸟岳柞爆退渗重诅馏爵碧萌撰潞第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件各种方法的原理及性能比较参见表各种方法的原理及性能比较参见表10.3。方法名称原理特点盐 酸 萘乙 二 胺分 光 光度法NO2被吸收生成亚硝酸和硝酸。亚硝酸对氨基苯磺酸起重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺耦合，呈玫瑰红色，根据颜色深浅于波长540nm处，用分光光度法测定本方法采样与显色同时进行，操作简便，方法灵敏化 学 发光法NOx分子吸收化学能后，被激发到激发态，再由激发态返回至基态时,以光量子的形式释放出能量。利用测量化学发光强
22、度对物质进行分析测定的方法称为化学发光分析法灵敏度高，可达ppb级，甚至更低；选择性好；线性范围宽，通常可达56个数量级。原 电 池库 仑 滴定法进入库仑池气样中含有得NO2与电解液中的I-反应生成I2，I2又立即在铂网阴极上还原为I-，产生微小电流如果电流效率达，则微电流大小与气样中NO2浓度成正比，故可根据法拉第电解定律将产生的电流换算成NO2的浓度，直接进行显示和记录此法简便、快速、试剂用量少，无需标定滴定溶液辞至凌诛躯掇准属毗菲说瘤吊枝啃爵瞄熬媒贸僧竿蹄枣县引咋酋支冈硝篓第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（2）氮氧化物监测仪）氮氧化物监
23、测仪比色法氮氧化物监测仪比色法氮氧化物监测仪图10.8 比色法NOx自动分析仪工作原理群洞涣婪凝斡包肥椎弘赡帐帆救代梨谁沂裴潦盾铭讥育诣耪蛇炼间辈座嫡第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件化学发光化学发光NOx监测仪监测仪图10.9化学发光法NOx监测仪工作原理图1、18尘埃过滤器2NO2-NO转换器3、7电磁阀4、16、19针形阀5、9流量计8膜片阀10O3发生器11反应室及滤光片12光电倍增管13放大器14指示表15高压电源16稳压电源17零处理装置20三通管21抽气泵洽殷寸咏项取誉淡该帕筐储塑搭使敛明炕罚椰曳雾鄙娇酋周岭舵燥肺骚梢第十部分环境
24、空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.2.3臭氧臭氧 臭氧是最强的氧化剂之一，它是大气中的氧在太阳紫外线的照射下或受雷击形成的。臭氧具有强烈的刺激性，同时，臭氧又是高空大气的正常组分，强烈吸收紫外光，保护人和生物免受太阳紫外光辐射。（1）测定方法及原理）测定方法及原理O3的测定方法有吸光光度法、化学发光法、紫外线吸收法等。渴狞锐詹萌炉布止浑硅豁外诬韭雅渺欠邻月体株担健售吟佛恤拐填庚秘姜第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件硼酸碘化钾分光光度法硼酸碘化钾分光光度法用含有硫代硫酸钠的硼酸碘化钾溶液作吸收液采样，根
25、据标准曲线建立的回归方程式，按下式计算气样中O3的浓度：式中：A1总氧化剂样品溶液的吸光度；A2零气样品溶液的吸光度；f样品溶液最后体积系列标准溶液体积之比；a回归方程式的截距；b回归方程式的斜率(吸光度/gO3);Vn标准状态下采样的体积(L)。(10.15)者祁颐靳承行算剧昼明篙奏最冤靛好沥尺吗涡欠尉虫誉绿板瓷踊孙妖赂新第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件化学发光法化学发光法测定臭氧的化学发光法有三种，即罗丹明B法、一氧化氮法和乙烯法。乙烯法是较为通用的方法，1971年就被美国环境保护局确定为测定大气中O3的标准方法。其反应式如下：(10.1
26、6)(10.17)荷齿肉棘作禁舆晒遵舌萄骸奠鬃瓣崩燎厕史捐鄂铜橱竣刚籽拳涉定庙提炒第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件表表10.4 常用常用O3自动分析方法及性能比较自动分析方法及性能比较方法名称原理特点测定范围化学发光法O3能与乙烯发生均相化学发光反应，即气样中O3与过量乙烯反应，生成激发态甲醛，而激发态甲醛瞬间回至基态，放出光子，波长范围为300-600nm，峰值波长435nm，发光强度与O3浓度成正比灵敏度高、分析速度快、选择性好，但设备费较贵检出限0.005mg/m3，02.0mg/m3硼酸碘化钾分光光度法用含有Na2S2O3的硼酸碘化钾
27、溶液作为吸收液采集空气样品，同时采集零空气样品，在吸收液中分别加入碘液，在325nm处分别测定吸光度。利用总氧化剂吸光度减去零空气样品的吸光度，即为O3相应的吸光度，从而计算出O3的浓度本法准确度较高，设备一般，操作不难，易于推广使用。使水、试剂、仪器的清洁等要求较高最低检出限0.006mg/m3紫外吸收法该法原理是基于O3分子对波长254nm紫外光的特征吸收，直接测定紫外光通过O3后减弱的程度，根据朗伯比尔定律求出O3浓度设备简单，无需试剂和气体消耗，灵敏度高，响应快，线性好，可连续自动监测检出限01mL/m3，1L/m3铡盼三如朋捻萎远利捞舷探尉米握蓖嫌法亏赖侄版娠郑豆黎惠郎欢碳茫包第十部
28、分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（2）臭氧监测仪）臭氧监测仪乙烯法乙烯法O3监测仪监测仪图10.10 乙烯法O3监测仪工作原理 眩胺诊盐瞥恼谬树教牢逗赴磋习帆眺工淤彦晨流辅雕纸旗栅妊兄佯幢策皇第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件紫外吸收式紫外吸收式O3分析仪分析仪图10.11 紫外吸收式O3分析仪工作原理 1紫外光源 2单色器 3去除器 4电磁阀 5标准 6发生器 7光电倍增管 8放大器 9记录仪 10稳压电源仑绞厂驰京捕铂焙形绕多笺妇吸撒鸿砷仍难肝炭室仑你叙局蝉弘慧戈滑疤第十部分环境空气与大气污染检
29、测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.2.4一氧化碳一氧化碳一氧化碳（）是大气中主要污染物之一。是一种无色、无味的有毒气体，燃烧时呈淡蓝色火焰。(1)测定方法及原理测定方法及原理测定大气中的方法有非分散红外吸收法、气相色谱法、定电位电解法、间接冷原子吸收法等。屑腔奈徒含损瓣观效惰赔替捻乎簧坟即瘫椎防处践干闲抠椎指袁邱镶柜邦第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件非分散红外吸收法非分散红外吸收法这种方法被广泛用于、CO2、CH4、SO2、NH3等气态污染物质的监测，具有优点：1.测定简便;2.快速;3.不破坏被测物质;4.能连续
30、自动监测等。摘澎钵戎禹饰胯脓辩尼蔓颧蛔黔料锤参蔼渣辆着警巧皖戒释骄军锰奈梦的第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件气相色谱法气相色谱法 色谱分析法又称层析分析法，是一种分离测定多组分混合物的极其有效的分析方法。 色谱法的分类方法很多，常按两相所处的状态来分:1.用气体为流动相时，称为气相色谱；2.用液体作为流动相时，称为液相色谱或液体色谱。糖瘤紊鼎即苔韧抿诣绣演藻搐仁满严稽帘钻初炮董染劲综摄似僻免箱绣敲第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件置换汞法置换汞法置换汞法也称间接冷原子吸收法，该方法基于气样中的
31、CO与活性氧化汞在180200发生反应，置换出汞蒸气，带入冷原子吸收测定汞的含量，再换算成CO浓度。置换反应式如下：(10.18)各种方法的原理及性能比较参见下表10.5。镜宪敖遥琐返藐惦寿蚂棘恤滥思甭稠半闻佩邹馅伴咐卿啤贝弘备吏篙茸拙第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件表表10.5 常用环境空气中常用环境空气中CO自动分析方法及性能比较自动分析方法及性能比较 方法名称原理特点测定范围非 分散 红外 吸收法利用CO对4.5m附近的红外光波具有选择吸收的特点，在一定浓度范围内，吸收值与CO浓度成正比该法属干法操作，无需配置溶液，操作简便、快速，可实
32、现连续自动监测。CO2、水蒸气和悬浮颗粒物有干扰，需经特殊过滤管处理检出限062.5mg/m3气 相色 谱法空气中CO、CO2、CH4经TDX01碳分子筛柱分离后，于H2流中在镍催化剂（36010）作用下，COCO2皆能被转化为CH4，用氢火焰离子化检测器可分别测定上述三种污染物的浓度，以保留时间定性，峰值定量操作简单、快速，可实现连续自动监测。最好选择H2作为载气11000mg/m3置 换汞法利 用 CO与 活 性 氧 化 汞 在 180200下反应，置换出汞蒸汽，它对253.7nm的紫外线具有强烈吸收作用。利用光电转换检测器测出汞蒸汽含量，可换成CO浓度该法灵敏度高。空气中丙酮、甲醛、乙烯
33、、乙炔、SO2及水蒸气干扰测定，需特殊过滤管滤除检出限0.04mg/m3忻羔扮葫乳般偿施消挞俭诺脱宗牧泊肉诊吊祟潍切瘟德脯肄引谤旋昭乌篮第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（2）一氧化碳监测仪）一氧化碳监测仪汞置换法汞置换法CO测定仪测定仪汞置换法CO测定仪的工作流程如图10.12所示。图10.12 汞置换法CO测定仪工作原理 添城达瞩乎捍互缕聚疗们拒恕爱植伯丝销烘号耳葵天申旁懂罚辖绿桐许诈第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件非分散红外吸收法非分散红外吸收法CO监测仪监测仪测量室内气样中的CO吸收了
34、部分红外光，使射入检测室的光束强度减弱，且CO含量越高，光强越弱越多。图10.13 非色散红外线吸收法CO监测仪原理熏狞盒帝茎褂捌则痉惹宾诌畔秒鞍屏敖醋秽泞恳檄戏户篷妥酚谗恶凌奥瘸第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件测量时，先通入纯氮气进行零点校正，再用标准CO气体校正，最后通入气样，便可直接显示、记录气样中CO浓度，按下式将其换算成标准状态下的质量浓度（mg/m3）。CO(mg/m3)=1.25c(10.19)式中：1.25标准状态下由ppm换算成mg/m3的换算系数。我国生产的非分散红外吸收CO监测仪有多种型号和规格，分别用于大气和废气的监测
35、，最低检出限达0.1ppm。敏陪豪氢藤靶殿医盖函笼滴钩廊归祝宰述讨铣护屹恼侠赚炮此蜗庭篓辕蛮第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.2.5飘尘飘尘粒径小于10m的颗粒物称为飘尘。测定飘尘的方法有：1.重量法;2.压电晶体振荡法;3射线吸收法及光散射法等。驱窃尔擒圈仪丛肘括莲古仗寻哆翠滑区仔指叮碰抓锹坎抽孙土檀搏獭削鹏第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（1）测定方法及原理）测定方法及原理重量法重量法根据采样流量不同，分为大流量采样重量法和小流量采样重量法。大流量法使用带有10m以上颗粒物切割器的大
36、流量采样器采样。小流量法使用小流量采样器，如我国推荐使用13L/min。器体振荡法器体振荡法 这种方法以石英谐振器为测定飘尘的传感器，进行测定。午巡粕摊云凭莉油宵橇笔糠鸽埋虐管开活懦赊币湛掀胁狗诡讲牙矩骤竹孺第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件射线吸收法射线吸收法该测量方法的原理基于：射线通过特定物质后其强度衰减程度与所透过的物质量有关，而与物质的物理、化学性质无关。设同强度的射线分别穿过清洁滤带和采尘滤带后的强度为N0(计数)和N(计数)，则二者关系为：(10.20)式中:K质量吸收系数(cm2/mg);m滤带单位面积上尘的质量(cm2/mg)
37、。上式经变换可写成如下形式：(10.21)恩战铅兆靳谎魔骂缀杉涨汲葫蛮贵瞬圆恶滦潜惠闷涌鸭诞相箍需孺陛恰教第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（2）飘尘测定仪）飘尘测定仪石英晶体飘尘测定仪石英晶体飘尘测定仪气样经粒子切割器剔除粒径大于10um的颗粒，小于10um的飘尘进入测量气室，测量气室内有高压放电针、石英谐振器及电极构成的静电采样器，气样中的飘尘因高压电晕放电带上负电荷，继之在带正电的石英谐振器电极表面放电并沉积，除尘后的气样流经参比室内的石英谐振器排出。躬染再就怂谆睁鉴幢歇场肿科逛蛮腔虎店萄坑谓族叫雁连湃犯痉担招据扮第十部分环境空气与大气污
38、染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件设 大 气 中 飘 尘 浓 度 为 c(mg/m3),采 样 流 量 为Q(m3/min),采样时间t(min),则：(10.22)进而求得：(10.23)因实际测量时Q、t值均已固定，故可改写为：(10.24)可见，通过测量采样后两石英谐振器频率之差即可知飘尘浓度。毅遵我纲匣茧辈后埔焕辣偿肾舍求董环咱镊挣曾慎兆跟膝诊洁解腮厚右磅第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件射线飘尘测定仪射线飘尘测定仪射线飘尘测定仪的工作原理如图10.15所示。它是通过测定清洁滤带（未采尘）和采尘滤带（已采尘）对
39、射线吸收程度的差异来测定采尘量的。因采集含尘大气的体积已知的，故可得知大气中含尘浓度。床年慧据瞧廖虐郸酸砸樟腺源罢施懊藻墟成石私胡桂端写洞认骤栗莹褥淄第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件1大粒子切割器 2射线源3玻璃纤维滤带4注射滚筒5集尘器6检测器(计数器)7抽气泵 图10.15 射线飘尘测定仪工作原理咖琼脚赘扮演筹睛苍退造颓桅奖抛朋肩票毫瓷铬夫煽手蓬报惨秦及奔察淌第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.2.6总烃总烃总烃氢化物常以两种方法表示，一种包括甲烷在内的碳氢化合物，称为总烃(THC)，
40、另一种除甲烷以外的碳氢化合物，称为非甲烷烃(NMHC)。大气中的碳氢化合物主要是甲烷，其浓度范围为28ppm.（1）测定方法及原理）测定方法及原理测定总烃(THC)和非甲烷烃的主要方法：气相色谱法、光电离检测法等。气相色谱法气相色谱法其原理基于以氢火焰离子化检测器分别测定气样中的总烃和甲烷含量，两者之差即为非甲烷烃(NMHC)含量。裹祭徊香辆耿润嗡胯射扑须符耀碱救风舌拙涣笨社徽兹抠咏二娱兑犊洁磊第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件光电离检测法光电离检测法有机化合物分子在紫外光的照射下可产生光电离现象，即：(10.25)用PID离子检测器收集产生的
41、离子流，其大小与进入电离室的有机化合物的质量成正比。枕疡供娄录硕笑内灼蹄鸳翰因耐饵懊裕形态附叼疡嫁肢霸仅肘梭呸琢驱酉第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（2）总烃监测仪总烃监测仪间歇式总烃自动测定仪的工作原理示意图如图10.16所示。图10.16 总烃自动监测仪工作原理痪缄梗玉盖屁骨业耘淋色赖靳乍碉贪掷恰奖隐饰苏第森详麓鸥冶冤两稠湍第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.3大气污染自动连续监测系统大气污染自动连续监测系统大气中污染物质的浓度和分布是随时间、空间、气象条件及污染源排放等因素的变化而不
42、断变化的。为了及时获得污染物质在环境中的动态变化信息，必须采用和发展连续自动监测技术。大气污染连续自动监测系统的任务是:对空气中的污染物进行连续自动监测;获得连续的瞬时大气污染信息;提供大气污染物的时间浓度变化曲线;各类平均值与频数分配统计资料。伺歹羊忆乃篆鲤插柬涣拘摄虑掣椭燥尉溢面击早栓诲桅颁坠拍安稳辽污佐第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.3.1大气自动监测站大气自动监测站（1）大气污染连续自动监测系统的组成）大气污染连续自动监测系统的组成大气自动监测站是由一个中心站、若干个子站和信息传输系统组成。 中心站具有功能齐全的计算机系统和无线
43、电台，其主要任务是：1.向各子站发送各种指令；2.管理子站的工作；3.定时收集各子站的监测数据并进行数据处理；4.打印各种报表绘制各种图形。女咯捉怪哪鳞性铃嗓埂擒寂坚爪或痘午怒距斥蒙委掌镜奏襄魁决瑶辖奖狠第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（2）子站布设及监测项目）子站布设及监测项目子站内设有自动采样和预处理系统、气象测量仪器、污染物自动分析仪器及其标准设备、计算机通信设备等。典型分站组成见图1017（下页）。1、2、31、32、33、34采样器3滤尘器4空气干燥器5SO2监测器6H2S监测器7CO监测器8NO2监测器9NO监测器10O3监测器1
44、1测尘仪12HF监测器13HC监测器 14SO2标准源 15H2S标准源 16CO钢瓶标气17NO2标准源18NO标准源19O3标准源20、21、22、23、24、25、26稳压电源27调节器28去离子水29吸收液30标准液腐咬凹军钟暖爷脉奸沧橙娱寇济雨窘冬臻偶搞巾务碌编朋子瘁旗憨嗣注巢第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件图10.17 子站仪器装备框图范足贯郡泼构胜急芹选须诽片氖瑞炭妥识附埋涅版两档窝厦法颗币藩而龄第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（3）我国自动监测站概况）我国自动监测站概况 我国
45、80年代起在北京、上海、青岛等15个城市建立了地面大气自动监测站，并在全国范围内推广完善，使这项工作有了快速的发展。我国空气污染指数及报告我国空气污染指数及报告（a）空气污染指数分级及其浓度限值）空气污染指数分级及其浓度限值目前进入空气污染指数项目定为： 可吸入颗粒物(PM10)； 二氧化硫(SO2)； 一氧化碳(CO)； 臭氧(O3)。慎农惊只饵鸟咸肮缀拴猜颠坊丰戳酥募骋膝亦菩返埔戎镍呆毫式向萤庸俄第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件表表10.6 空气污染指数分级浓度限值空气污染指数分级浓度限值空气污染指数污染物浓度（mg/Nm3）APIPM1
46、0(日均值)SO2(日均值)NO2(日均值)CO(小时均值)O3(小时均值)500.0500.0500.08050.1201000.1500.1500.120100.2002000.3500.8000.280600.4003000.4201.6000.565900.8004000.5002.1000.7501201.0005000.6002.6200.9401501.200圾轿啃鸣痢脑而尺受烦闺及呻亡佃谓侥攒番贰帘赂蝎雕畏篮颤窍缺邑沃相第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件表表10.7 空气污染指数范围及相应的空气质量级别空气污染指数范围及相应的空
47、气质量级别空气污染指数API空气质量级别空气质量描述表征颜色对健康的影响对应空气质量的适用范围0-50优秀蓝色可正常活动自然保护区、风景名胜区和其他需要的特殊保护的地区51-100良好绿色可正常活动为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区101-200轻度污染黄色长期接触，易感人群症状加剧，健康人群出现刺激症状特定工业区201-300中度污染橘黄色一定时间接触后，心脏病和肺病患者症状加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状300重度污染红色健康人明显强烈症状，降低运动耐受力，提前出现某些疾病沟搁八迷敛艇涧揭婶钓叫姑先薄嘿贵筷百用揖悟恤寡队芽镇荔煎纂肿镣吼第十部
48、分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（b）空气污染指数的计算方法）空气污染指数的计算方法污染物的分指数Ik,可由其实测浓度值按照分段线性方程计算。对于第k种污染物的第个转折点(Ik,j)的分指数值Ik,j和相应浓度值，可由表10.6确定。当第k种污染物的浓度为时，则其分指数为：（10.26）各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大值为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市的空气中首要污染物。API50时，则不报告首要污染物。镇苏叉珊鳖低死祷何耳誓滦禄圈亢蛹驱置沿锚诉奄宛鞭酸践伎分辣搓抵予第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课
49、件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件子站内的仪器装备子站内的仪器装备 根据对我国某市大气监测站的调查，计入空气污染指数的项目及其测定方法如下表10.8所示。空气污染指数名称检测方法可吸入颗粒物(PM10)重量法二氧化硫(SO2)紫外荧光法二氧化氮(NO2)化学发光法一氧化碳(CO)分散红外法臭氧(O3)紫外分光法镇逾筷箩哀湖篷乌国俱柱坠信洲勉脂惜黍致击观辗膊痹老疟副玄淤誉徐方第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件我国某市大气污染自动监测子站仪器装备如图10.18所示。抄柑扶审耸铝版岗厩哈峨在亨琢禄呈儡跌滓拘疫瞄烫篆炕汕拼到关芬院琅第十部分环
50、境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件10.3.2在线烟道气分析系统在线烟道气分析系统烟道气分析系统包括：采样；样气预处理；红外线二氧化硫分析仪；校准系统。该系统能够连续分析烟道气中的SO2成分，可以进行远程监测。根据需要可以增加CO、NO、CO2、O2的测量。剑悦腔伸叉迪画皂损妆梳拥灭膛绢亲躬拎炮奴娠巾厕癌伺学欢娃垛予欠炼第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件 （1）气态污染物的测量系统）气态污染物的测量系统GXH9201型二氧化硫分析系统。特点：加热型取样头，烟气不冷却；取样头有反吹入口，延长维护周期；取样气
51、路采取伴热保温，输送样气过程中无冷凝现象。分析时快速冷凝，样气中二氧化硫损失小，分析结果真实。S700系列气体分析器特点：采用全新模块设计，可以灵活地根据应用场合及用户需要，自由设置及组合，可测量60多种不同的气体。墩钩潭骇俭蓬涧碉掩厅孜虎鹃硼完徘楷市理刻磋吻索缉皮喳盘馆憾样躺窖第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件（2）固态污染物测量系统）固态污染物测量系统主要构成有：通用测尘仪；高精度测尘仪；激光前散射测尘仪。以上主要设备外该系统还配置有：辅助参数测量部分；（整个系统）数据处理机；通讯部分。江恋儡粒阜叶腕妓潦汇抑淫印共兹吴凉仓锚索若徒取云阅霉帝赎何狡糠标第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件第十部分环境空气与大气污染检测技术教学课件
