大氣和廢氣監(jiān)測與分析-注冊環(huán)境工程師班

1、2021-11-251大氣與廢氣監(jiān)測與分析陳 玲（同濟大學）2021-11-252大氣污染物及其存在形態(tài)大氣污染物及其存在形態(tài) 已發(fā)現(xiàn)有危害而被人注意的就有一百多種，其中大部分是有機物。環(huán)境科學中用下列兩種方法進行分類 按形成過程分類 一次污染物 二次污染物 按存在狀態(tài)分類 分子狀態(tài)污染物 粒子狀態(tài)污染物2021-11-253分子狀態(tài)污染物 常溫常壓下以氣體或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在大氣中的污染物質。根據(jù)化學形態(tài)，可將其分為五類： 含硫化合物含硫化合物： SO2、H2S、SO3、硫酸、硫酸鹽； SOSO2 2、甲醛緩沖溶液副玫瑰苯胺分光光度法。、甲醛緩沖溶液副玫瑰苯胺分光光度法。含氮化合物含

2、氮化合物： NO、NO2、NH3、硝酸、硝酸鹽； 氮氧化物（以氮氧化物（以NONO2 2計）：指空氣中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存計）：指空氣中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。在的氮的氧化物。 Saltzman Saltzman 法。法。碳氫化合物碳氫化合物： C1-C5化合物、醛、酮、PAN； 總揮發(fā)性有機化合物（總揮發(fā)性有機化合物（TVOCTVOC）：利用Tenax GC或Tenax TA采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）進行分析，保留時間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機化合物。碳氧化合物碳氧化合物： CO、CO2； 鹵素化合物鹵素化合物： HF、HCl。2021-1

3、1-254粒子狀態(tài)污染物 顆粒物：顆粒物： 分散在大氣中的微小固體和液體顆粒，粒徑多在0.01-100m之間，是一個復雜的非均勻體系。降塵：降塵： 粒徑大于10m的顆粒，如水泥粉塵、金屬粉塵、飛塵等一般顆粒大，比重大，易沉降，危害范圍較小。 飄塵：飄塵： 粒徑小于10m 的粒子，粒徑小，比重也小，可長期漂浮在大氣中，具有膠體性質，又稱氣溶膠。易隨呼吸進入人體，危害健康。2021-11-255空氣質量監(jiān)測中常用的定義術語空氣質量監(jiān)測中常用的定義術語(1)總懸浮顆粒物（TSP）：指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑100微米的顆粒物。(2)可吸入顆粒物（PM10）：指懸浮在空氣中，空氣動力學當量直

4、徑10微米的顆粒物。(3)氮氧化物（以NO2計）：指空氣中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。(4)揮發(fā)性有機化合物（TVOC）：利用Tenax GC或Tenax TA采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）進行分析，保留時間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機化合物。(5)鉛（Pb）：指存在于總懸浮顆粒物中的鉛及其化合物。2021-11-256(6) 苯并a芘（BaP）：指存在于可吸入顆粒物中的苯并a芘。(7) 氟化物（以F計）：以氣態(tài)及顆粒態(tài)形式存在的無機氟化物。(8) 年平均：指任何一年的日平均濃度的算術均值。(9) 季平均：指任何一季的日平均濃度的算術均值。(10) 月平均：指任

5、何一月的日平均濃度的算術均值。(11) 日平均：指任何一日的平均濃度(12) 一小時平均：指任何一小時的平均濃度。(13) 植物生長季平均：指任何一個植物生長季，月平均濃度的算術均值。(14) 環(huán)境空氣：指人群，植物，動物和建筑物所暴露的室外空氣。(15) 標準狀態(tài)：指溫度為273K，壓力為101.325kPa時的狀態(tài)。2021-11-257空氣質量監(jiān)測分類大氣環(huán)境質量監(jiān)測大氣環(huán)境質量監(jiān)測氣體污染源監(jiān)測氣體污染源監(jiān)測室內空氣污染監(jiān)測室內空氣污染監(jiān)測2021-11-258大氣環(huán)境質量監(jiān)測2021-11-259顆粒物質的測定顆粒物質的測定大氣中顆粒物質的檢測項目有：l 總懸浮顆粒物的測定l 可吸入

6、顆粒物濃度及粒度分布的測定l 降塵量的測定l 顆粒中化學組分的測定2021-11-2510可吸入懸浮顆粒物（漂塵）測定 測定可吸入顆粒物的方法有重量法（GB/T 170951997）、壓電晶體震蕩法、射線吸收法及光散射法。 重量法測定原理： 使一定體積的空氣進入切割器，將粒徑10以上的微粒分離,小于這一粒徑的微粒隨著氣流經分離器的出口被阻留在已恒重的濾膜上。根據(jù)采樣前后濾膜的重量差及采樣體積，計算出PM10濃度，以mg/m3表示（m3指標準狀況下）。2021-11-2511其濃度按下式計算：式中，c 可吸入顆粒物濃度，mg/m3；G2 采樣后濾膜的重量，g；G1 采樣前濾膜的重量，g；Vr 換

7、算成標準狀況下的采樣體積，m3。1000)(12rVGGc2021-11-2512總懸浮顆粒物總懸浮顆粒物TSPTSP的測定的測定 總懸浮顆粒物是指懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑100微米的顆粒物。 測定方法：重量法（GB/T 15432）。tQWWKTSPN)(01式中，TSP 總懸浮顆粒物含量，g/ m3；W1 采樣后濾膜的重量，g；W0 采樣前濾膜的重量，gt 累計采樣時間，min；QN 采樣器平均抽氣流量，m3/min；K 常數(shù)，大流量采樣器K=1106；中流量采樣器K=1109。2021-11-2513二氧化硫（二氧化硫（SOSO2 2）的測定）的測定 有四氯汞鉀溶液吸收鹽酸副玫瑰

8、苯胺分光光度法（GB 8970-88）、甲醛緩沖溶液吸收鹽酸副玫甲醛緩沖溶液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（瑰苯胺分光光度法（GB/T 15262-94GB/T 15262-94）、釷試劑分光光度法、紫外熒光法、電導法、庫侖滴定法、火焰光度法、定電位電解法（HJ/T572000）。基本原理基本原理 二氧化硫被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩(wěn)定的羥甲基磺酸加成化合物。在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解，釋放出二氧化硫與副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫紅色化合物，用分光光度計在577nm處測定。2021-11-2514濃度計算公式：式中，c 空氣中SO2濃度，mg/ m3； A 樣品溶液的吸光度； A0

9、 試劑空白溶液的吸光度； a 標準曲線的截距（要求0.005）； b 標準曲線的斜率，吸光度10ml/g； Vt 樣品溶液總體積，mL； Va 測定時所取樣品溶液體積，mL； Vs 換算成標準狀況（101.325kPa，273K） 下的采樣體積，LatsVVVbaAAc)(02021-11-2515氮氧化物的測定 最常用的是SaltzmanSaltzman法法( GB/T 15435-95)( GB/T 15435-95)、酸性高錳酸鉀溶液氧化法、三氧化鉻-石英砂氧化法。其中Saltzman法僅適于測二氧化氮的含量，酸性高錳酸鉀溶液氧化法和三氧化鉻-石英砂氧化法可以檢測大氣中氮氧化物總量。基本

10、原理基本原理 空氣中的二氧化氮與吸收液中的對氨基苯磺酸進行重氮化反應，再與N-（1-萘基）乙二胺鹽酸鹽作用，生成粉紅色的偶氮染料，于波長540540545 nm545 nm之間用分光光度計測定其吸光度。2021-11-2516 用亞硝酸鹽標準溶液繪制標準曲線時，二氧化氮的濃度計算：式中，c 空氣中二氧化氮的濃度，mg/ m3； A 樣品溶液的吸光度； A0 空白試驗溶液的吸光度； b 測得的標準曲線的斜率，（吸光度mL）/g； a 測得的標準曲線的截距； V Vt t 采樣用吸收液的體積，采樣用吸收液的體積，mlml； VsVs 換算成標準狀況下的采樣體積，換算成標準狀況下的采樣體積，L L；

11、 D 樣品的稀釋倍數(shù)； F Saltzman實驗系數(shù)：0.88（當空氣中二氧化氮濃度高于 0.720 mg/ m3時，f值為0.77）。VsfbDVaAAct)(02021-11-2517氣體污染源監(jiān)測2021-11-2518污染源采樣方法 污染源有害物質的測定，通常是用采樣管從污染源的煙道中抽取一定體積的煙氣，通過捕集裝置將有害物質捕集下來，然后根據(jù)捕集的有害物質的量和抽取的煙氣量，計算得出煙氣中有害物質的濃度。根據(jù)有害物質的濃度和煙氣的流量計算其排放量。2021-11-2519采樣位置采樣位置 在測定煙氣流量和采集煙塵樣品時，應盡可能將采樣位置設在煙囪或地面管道氣流平穩(wěn)的管段中。 距離彎頭

12、、閥門和其它變徑管段下游方向大于6倍直徑處，在其上游方向大于3倍直徑處。 水平煙道中塵粒濃度的分布不如垂直煙道均勻，因此在選擇采樣位置時，應優(yōu)先考慮垂直煙道。 2021-11-2520采樣孔和采樣點采樣孔和采樣點D圓型煙道采樣點 矩形煙道采樣點2021-11-2521有關煙氣參數(shù)的測定有關煙氣參數(shù)的測定 氣溫度氣溫度: : 玻璃水銀溫度計、熱電偶溫度計 煙氣含濕量煙氣含濕量：重量法 、冷凝法 、干濕球法 煙氣壓力煙氣壓力：皮托管和壓力計 流速和流量流速和流量：由于氣體流速與氣體動壓的平方根成正比，可根據(jù)測得的動壓計算氣體的流速。進而根據(jù)管道截面積和測定出的煙氣平均流速計算出煙氣流量。 2021

13、-11-2522大氣污染源固定源：工業(yè)污染源和固體、氣體及液體燃料流動源：液體、氣體燃料無組織排放源：工藝過程、揚塵、自然塵等天然源：NOX、SO2、CO、VOCS、TSP、PM10、PM2.52021-11-2523甲苯、二甲苯和苯乙烯測定甲苯、二甲苯和苯乙烯測定（GB/T 14677GB/T 14677）基本原理基本原理 用充填Tenax-GC的采樣管，在常溫條件下，富集空氣或工業(yè)廢氣中的甲苯、二甲苯和苯乙烯，采樣管連入氣相色譜分析系統(tǒng)后，經加熱將吸附成分全量導入附有氫焰離子化檢測器的氣相色譜儀進行分析。在一定濃度范圍內，甲苯、二甲苯、苯乙烯的含量與峰面積或峰高成正比。2021-11-25

14、24 根據(jù)色譜峰面積或峰高進行定量計算，各成分含量的計算式如下：式中，c氣體中被測成分濃度，mmm3 cs標準樣品被測成分加入量，ng； hi扣除空白后實測樣品成分峰高或峰面積； hs標準樣品成分峰高或峰面積； Vnd換算成標準狀態(tài)下的采樣體積，L。ndsisvhhcc32021-11-2525總揮發(fā)性有機物（總揮發(fā)性有機物（TVOCTVOC）的測定）的測定（GB 50325-2001GB 50325-2001） 基本原理基本原理 選擇合適的吸附劑（Tenax GC或Tenax TA），用吸附管采集一定體積的空氣樣品，空氣流中的揮發(fā)性有機化合物保留在吸附管中。采樣后，將吸附管加熱，解吸揮發(fā)性有機化合物，待測樣品隨惰性載氣進入毛細管氣相色譜儀，用保留時間定性，峰高或峰面積定量。2021-11-2526硫酸鹽化速率的測定硫酸鹽化速率：指大氣中含硫污染物演變?yōu)榱蛩犰F和硫酸鹽霧的速度。測定方法：二氧化鉛-重量法、堿片-重量法、堿片-鉻酸鋇分光光度法、堿片-離子色譜法等。2021-11-2527硫酸鹽化速率測試原理 大氣中的SO2、硫酸霧、硫化氫等與二氧化鉛反應生成硫酸鉛，用碳酸