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文檔簡介

第三章

空氣和廢氣監測第一節空氣污染基本知識第二節空氣污染監測方案的制訂第三節空氣樣品的采集方法和采樣儀器第四節氣態和蒸氣態污染物質的測定第五節顆粒物的測定第六節降水監測第七節污染源監測第八節標準氣體的配制EnvironmentalMonitoring

第一節

空氣污染基本知識EnvironmentalMonitoring

一、大氣、空氣和空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EnvironmentalMonitoring

二、空氣污染的危害

空氣污染對人體的危害途徑:

呼吸道吸入;

隨食物和飲水攝入;

體表接觸侵入。EnvironmentalMonitoring

1.大氣顆粒物3.一氧化碳2.二氧化硫空氣污染對人體健康的危害

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。

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。EnvironmentalMonitoring

4.氮氧化物5.光化學氧化劑空氣污染對人體健康的危害

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。

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。EnvironmentalMonitoring

(一)工業企業排放的廢氣三、空氣污染源表3.1各類工業企業向空氣排放的主要污染物部門企業類別排出主要污染物電力火力發電廠煙塵、SO2、NOx、CO、苯并芘等冶金鋼鐵廠有色金屬冶煉廠焦化廠煙塵、SO2、CO、氧化鐵塵、氧化錳塵、錳塵等煙塵(Cu、Cd、Pb、Zn等重金屬)、SO2等煙塵、SO2、CO、H2S、酚、苯、萘、烴類等化工石油化工廠氮肥廠磷肥廠氯堿廠化學纖維廠硫酸廠合成橡膠廠農藥廠冰晶石廠SO2、H2S、NOx、氰化物、氯化物、烴類等煙塵、NOx、CO、NH3、硫酸氣溶膠等煙塵、氟化氫、硫酸氣溶膠等氯氣、氯化氫、汞蒸氣等煙塵、H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等SO2、NOx、砷化物等烯烴類、丙烯腈、二氯乙烷、二氯乙醚、乙硫醇、氯化甲烷等砷化物、汞蒸氣、氯氣、農藥等氟化氫等機械機械加工廠儀表廠煙塵等汞蒸氣、氰化物等輕工燈泡廠造紙廠煙塵、汞蒸氣等煙塵、硫醇、H2S等建材水泥廠水泥塵、煙塵等EnvironmentalMonitoring

(二)交通運輸工具排放的廢氣(三)室內空氣污染源EnvironmentalMonitoring

四、空氣中的污染物及其存在狀態

(一)分子狀態污染物(二)粒子狀態污染物粒徑大于l0μm的顆粒物能較快地沉降到地面上,稱為降塵。粒徑小于10μm的顆粒物(PM10)可長期飄浮在空氣中,稱為可吸入顆粒物或飄塵(IP)。EnvironmentalMonitoring

五、空氣中污染物的時空分布特點

與其他環境要素中的污染物質相比較,空氣中的污染物質具有隨時間、空間變化大的特點。空氣污染物的時空分布及其濃度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。EnvironmentalMonitoring

六、空氣中污染物濃度表示方法

(一)單位體積質量濃度單位體積質量濃度是指單位體積空氣中所含污染物的質量數,常用mg/m3或μg/m3表示。(二)體積比濃度體積比濃度是指100萬體積空氣中含污染氣體或蒸氣的體積數,常用mL/m3和μL/m3表示。兩種濃度表示方法之間的換算:EnvironmentalMonitoring

第二節

空氣污染監測方案的制訂EnvironmentalMonitoring

一、監測目的

通過對環境空氣中主要污染物質進行定期或連續地監測,判斷空氣質量是否符合《環境空氣質量標準》或環境規劃目標的要求,為空氣質量狀況評價提供依據。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境保護法規、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。EnvironmentalMonitoring

二、調研及資料收集(一)污染源分布及排放情況(二)氣象資料(三)地形資料(四)土地利用和功能分區情況(五)人口分布及人群健康情況EnvironmentalMonitoring

三、監測項目類別必測項目按地方情況增加的必測項目選測項目空氣污染物監測TSP、SO2、NOx、硫酸鹽化速率、灰塵自然沉降量CO、總氧化劑、總烴、PM10、F2、HF、B(a)P、Pb、H2S、光化學氧化劑CS2、Cl2、氯化氫、硫酸霧、HCN、NH3、Hg、Be、鉻酸霧、非甲烷烴、芳香烴、苯乙烯、酚、甲醛、甲基對硫磷、異氰酸甲酯等空氣降水監測pH、電導率K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-表3.2空氣污染常規監測項目EnvironmentalMonitoring

四、監測站(點)的布設(一)布設采樣站(點)的原則和要求(二)采樣站(點)數目的確定表3.3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~

40EnvironmentalMonitoring

(三)采樣站(點)布設方法

1.功能區布點法3.同心圓布點法

2.網格布點法4.扇形布點法表3.4WHO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>80010105453EnvironmentalMonitoring

圖3.1網格布點法圖3.2同心圓布點法圖3.3扇形布點法EnvironmentalMonitoring

表3.550m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EnvironmentalMonitoring

五、采樣頻率和采樣時間

采樣頻率系指在一個時段內的采樣次數。采樣時間指每次采樣從開始到結束所經歷的時間。二者要根據監測目的、污染物分布特征、分析方法靈敏度等因素確定。EnvironmentalMonitoring

表3.6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,每天連續采樣24±0.5h,每月14~16d,每年12個月二氧化氮(或氮氧化物)同二氧化硫總懸浮顆粒物隔雙日采樣,每天連續采樣24±0.5h,每月5~6d,每年12個月灰塵自然沉降量每月采樣30±2d,每年12個月硫酸鹽化速率每月采樣30±2d,每年12個月EnvironmentalMonitoring

表3.7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EnvironmentalMonitoring

六、采樣方法、監測方法和質量保證

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。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)EnvironmentalMonitoring

第三節

空氣樣品的采集方法和采樣儀器EnvironmentalMonitoring

一、直接采樣法(一)注射器采樣(二)塑料袋采樣(三)采氣管采樣(四)真空瓶采樣圖3.5真空采氣瓶示意圖圖3.4采氣管示意圖EnvironmentalMonitoring

二、富集(濃縮)采樣法(一)溶液吸收法圖3.7氣體吸收管(瓶)示意圖EnvironmentalMonitoring

(二)填充柱阻留法

吸附型填充柱,分配型填充柱,反應型填充柱。。。。。。。。顆粒狀填充劑抽氣泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡組分

空氣圖3.8填充柱阻留法示意圖EnvironmentalMonitoring

(三)濾料阻留法圖3.9顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

(四)低溫冷凝法圖3.10低溫冷凝采樣裝置示意圖(五)靜電沉降法(六)擴散(或滲透)法(七)自然積集法EnvironmentalMonitoring

(八)綜合采樣法圖3.11標準集塵器示意圖圖3.12干法采樣集塵器示意圖1.降塵試樣采集2.硫酸鹽化速率試樣的采集EnvironmentalMonitoring

三、采樣儀器(一)組成部分收集器,流量計,采樣動力。圖3.13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EnvironmentalMonitoring

圖3.14攜帶式采樣器工作原理示意圖(二)專用采樣器

1.空氣采樣器收集器流量計采樣泵定時器EnvironmentalMonitoring

2.顆粒物采樣器

(1)總懸浮顆粒物采樣器圖3.16大流量采樣器結構示意圖EnvironmentalMonitoring

(2)可吸入顆粒物采樣器圖3.18旋風分塵器原理示意圖EnvironmentalMonitoring

圖3.19向心式分塵器原理示意圖圖3.20三級向心式分塵器原理示意圖EnvironmentalMonitoring

圖3.21撞擊式分塵器示意圖EnvironmentalMonitoring

四、采樣效率

(一)采集氣態和蒸氣態污染物質效率的評價方法絕對比較法相對比較法

(二)采集顆粒物效率的評價方法EnvironmentalMonitoring

五、采樣記錄被測污染物的名稱及編號;采樣地點和采樣時間;采樣流量和采樣體積;采樣時的溫度、大氣壓力和天氣情況,采樣儀器和所用吸收液;采樣者、審核者姓名。EnvironmentalMonitoring

第四節

氣態和蒸氣態污染物質的測定EnvironmentalMonitoring

一、二氧化硫的測定(Sulfurdioxide)SO2是一種無色、易溶于水、有刺激性氣味的氣體,能通過呼吸進入氣管,對局部組織產生刺激和腐蝕作用,是誘發支氣管炎等疾病的原因之一,特別是當它與煙塵等氣溶膠共存時,可加重對呼吸道黏膜的損害。來源于煤和石油等燃料的燃燒、含硫礦石的冶煉、硫酸等化工產品生產排放的廢氣。測定方法:分光光度法、其它測定法。EnvironmentalMonitoring

(一)分光光度法(Spectrophotometry)

1.四氯汞鉀溶液吸收---鹽酸副玫瑰苯胺法(1)方法原理:HgCl2+2KCl=K2[HgCl4][HgCl4]2-+SO2+H2O=[HgCl2SO3]2-+2H++2Cl-[HgCl2SO3]2-+HCHO+2H+=HgCl2+HOCH2SO3H(鹽酸副玫瑰苯胺)+HOCH2SO3H―→(紫色絡合物)EnvironmentalMonitoring

(2)測定要點:

按品紅使用液含磷酸的多少分為兩種方法:

方法一磷酸少,pH值為1.6+0.1呈紅紫色,最大吸收峰為548nm,靈敏度高,但試劑空白值高。方法二磷酸多,pH值為1.2+0.1呈藍紫色,最大吸收峰為575nm,靈敏度較前者低,但試劑空白值低。

(按你的理解為什么使用磷酸?)EnvironmentalMonitoring

(3)測定步驟:(詳見p587)

標準曲線繪制:

用亞硫酸鈉(Na2SO3)標準溶液配制標準色列(為什么?),在最大吸收波長處以蒸餾水為參比液測定吸光度,用經空白修正后的吸光度對SO2含量繪制標準曲線。

樣品測定:(條件一致)

計算:SO2(mg/m3)EnvironmentalMonitoring

4)問題討論:

a你認為有哪些實驗條件影響測定結果?

b空氣中有哪些物質干擾測定?

c試分析干擾怎樣消除?

EnvironmentalMonitoring

二、其它測定方法:

1.甲醛緩沖溶液吸收--鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法(A)

2.

定電位電解法

3.

三乙醇胺溶液吸收--鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法EnvironmentalMonitoring

二、氮氧化物的測定(Nitrogenoxides)空氣中的氮氧化物以一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多種形態存在,其中二氧化氮和一氧化氮是主要存在形態,為通常所指的氮氧化物(NOx)。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。測定方法:鹽酸萘乙二胺分光光度法、原電池庫侖法。EnvironmentalMonitoring

(一)鹽酸萘乙二胺分光光度法

1.方法原理:

2NO2+H2O=HNO2+HNO3HO3S-C6H4-NH2+HNO2+CH3COOH→[HO3S-C6H4-N+≡N]CH3COO-+2H2O

[HO3S-C6H4-N+≡N]COO-

+C10H7-NHC2H4NH2·2HCl→

HO3S-C6H4-N=N-C10H7-NHC2H4NH2+CH3COOH+2HCl

(玫瑰紅色偶氮染料)(在540nm處有最大吸收)

EnvironmentalMonitoring

同學們由上面的原理看測定的是NOx中的哪一部分?它與進入吸收液中的總量從理論上講應是怎樣的定量關系?

2.酸性KMmO4溶液氧化法:

圖3.22空氣中NO2、NO、和NOx采樣流程示意圖EnvironmentalMonitoring

(1)測定步聚:(見p590)

用NaSO3標準溶液色列和試劑空白溶液,在540nm處以蒸餾水為參比測量吸光度。以吸光度對NO2的濃度作標準曲線的回歸方程。(2)結果計算:

ρNO2

ρNO

ρNOx

=ρNO2+ρNOEnvironmentalMonitoring

(3)對計算公式的幾點思考:

a

ρNO是空氣中的NO的實際濃度嗎?bf(Saltzman)為什么不是0.5(而是

0.88或0.77)?(4)問題討論:

a

你認為有哪些實驗條件影響測定結果?b實驗中使用冰乙酸除了保證顯色的酸度外,還有什么作用?c用KMnO4水溶液作氧化對實驗結果有什么影響嗎?EnvironmentalMonitoring

3.三氧化鉻--石英砂氧化法(二)原電池庫侖法圖3.23原電池庫侖法測定NOx原理示意圖EnvironmentalMonitoring

圖3.24原電池庫侖法NOx監測儀氣路示意圖EnvironmentalMonitoring

三、一氧化碳的測定一氧化碳(CO)是空氣中主要污染物之一,它主要來自石油、煤炭燃燒不充分的產物和汽車排氣。CO是一種無色、無味的有毒氣體,燃燒時呈淡藍色火焰。它容易與人體血液中的血紅蛋白結合,形成碳氧血紅蛋白,使血液輸送氧的能力降低,造成缺氧癥。測定方法:氣相色譜法(GC)、汞置換法。EnvironmentalMonitoring

(一)氣相色譜法(GC)圖3.25色譜法測定CO流程示意圖EnvironmentalMonitoring

(二)汞置換法圖3.26汞置換法CO測定儀工作流程示意圖EnvironmentalMonitoring

四、光化學氧化劑的測定總氧化劑是空氣中除氧以外的那些顯示有氧化性質的物質,一般指能氧化碘化鉀析出碘的物質,主要有臭氧、過氧乙酰硝酸酯、氮氧化物等。光化學氧化劑是指除氮氧化物以外的能氧化碘化鉀的物質,二者的關系為:

光化學氧化劑=總氧化劑-0.269×氮氧化物測定空氣中光化學氧化劑常用硼酸--碘化鉀分光光度法。EnvironmentalMonitoring

五、臭氧的測定

臭氧是最強的氧化劑之一,它是空氣中的氧在太陽紫外線的照射下或受雷擊形成的。臭氧具有強烈的刺激性,在紫外線的作用下,參與烴類和NOx的光化學反應。同時,臭氧又是高空大氣的正常組分,能強烈吸收紫外線,保護人和生物免受太陽紫外線的輻射。但是,如O3超過一定濃度,對人體和某些植物生長會產生一定危害。測定方法:硼酸碘化鉀分光光度法、靛藍二磺酸鈉分光光度法。EnvironmentalMonitoring

六、氟化物的測定

空氣中的氣態氟化物主要是氟化氫,也可能有少量氟化硅(SiF4)和氟化碳(CF4)。含氟粉塵主要是冰晶石(Na3A1F6)、螢石(CaF2)、氟化鋁(A1F3)、氟化鈉(NaF)及磷灰石[3Ca3(PO4)2·CaF2]等。氟化物屬高毒類物質,由呼吸道進入人體,會引起黏膜刺激、中毒等癥狀,并能影響各組織和器官的正常生理功能。對于植物的生長也會產生危害。測定方法:濾膜采樣-離子選擇電極法、石灰濾紙采樣-氟離子選擇電極法。EnvironmentalMonitoring

七、硫酸鹽化速率的測定

污染源排放到空氣中的SO2、H2S、H2SO4蒸氣等含硫污染物,經過一系列氧化演變和反應,最終形成危害更大的硫酸霧和硫酸鹽霧,這種演變過程的速度稱為硫酸鹽化速率。測定方法:二氧化鉛-重量法、堿片-重量法、堿片-離子色譜法。EnvironmentalMonitoring

八、汞的測定

汞屬極度危害毒物,具有易蒸發特性,被人體吸入后可引起中毒,危害神經系統。空氣中的汞來源于汞礦開采和冶煉、某些儀表制造、有機合成、染料等工業生產過程排放和逸散的廢氣和粉塵。測定方法:金膜富集-冷原子吸收法、巰基棉富集-冷原子熒光法。EnvironmentalMonitoring

圖3.27金膜富集-冷原子吸收法測汞流程示意圖(一)金膜富集-冷原子吸收法(二)巰基棉富集-冷原子熒光法EnvironmentalMonitoring

九、總烴及非甲烷烴的測定

污染環境空氣的烴類一般指具有揮發性的碳氫化合物(C1~C8),常用兩種方法表示:一種是包括甲烷在內的碳氫化合物,稱為總烴(THC),另一種是除甲烷以外的碳氫化合物,稱為非甲烷烴(NMHC)??諝庵械奶細浠衔镏饕獊碜允蜔捴?、焦化、化工等生產過程中逸散和排放的廢氣及汽車尾氣,局部地區也來自天然氣、油田氣的逸散。測定方法:氣相色譜法、光電離檢測法。EnvironmentalMonitoring

圖3.28色譜法測定總烴流程示意圖(一)氣相色譜法EnvironmentalMonitoring

圖3.29除烴凈化裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

圖3.30用除烴凈化空氣作載氣色譜流程示意圖(二)光電離檢測法EnvironmentalMonitoring

十、揮發性有機物(VOCs)和甲醛的測定

VOCs是指室溫下飽和蒸氣壓超過133.32Pa的有機物,如苯、鹵代烴、氧烴等。VOCs和甲醛是人們關注的室內空氣污染的主要有機物,具有毒性和刺激性,有的還有致癌作用。EnvironmentalMonitoring

(二)甲醛的測定

酚試劑分光光度法,4-氨基-3-聯氨-5-巰基三氮雜茂(AHMT)分光光度法,氣相色譜法。(一)揮發性有機化合物(VOCs)的測定冷凍吸附采樣,熱解析進樣,毛細管色譜法。圖3.31熱解析進樣色譜分析流程示意圖EnvironmentalMonitoring

十一、其他污染物質的測定

(一)苯系物的測定苯系物包括苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、對二甲苯、間二甲苯等,可經富集采樣,解吸,用氣相色譜法測定。(二)揮發酚的測定常用氣相色譜法或4-氨基安替比林分光光度法測定空氣中的揮發酚(苯酚、甲酚、二甲酚等)。(三)甲基對硫磷和敵百蟲的測定甲基對硫磷(甲基1605)是國內廣泛應用的殺蟲劑,屬高毒物質。常用的測定方法有氣相色譜法和鹽酸萘乙二胺分光光度法。EnvironmentalMonitoring

十二、空氣污染指數計算

空氣污染指數(API)是一種向社會公眾公布的反映和評價空氣質量狀況的指標。它將常規監測的幾種主要空氣污染物濃度經過處理簡化為單一的數值形式,分級表示空氣質量和污染程度,具有簡明、直觀和使用方便的優點。根據我國城市空氣污染的特點,以SO2、NOx和TSP作為計算API的暫定項目,并確定API為50、100、200時,分別對應于我國空氣質量標準中日均值的一、二、三級標準的污染濃度限值,500則對應于對人體健康產生明顯危害的污染水平。EnvironmentalMonitoring

某種污染物的污染分指數(Ii)按下式計算:式中:

Ci,Ii——分別為第i種污染物的濃度值和污染分指數值;

ci,j,Ii,j

——分別為第i種污染物在j轉折點的極限濃度值和污

染分指數值(查表3.8);ci,j+1,Ii,j+1——分別為第i種污染物在j+1轉折點的濃度極限值和

污染分指數值??諝馕廴局笖档挠嬎鉋nvironmentalMonitoring

表3.8空氣污染指數分級濃度限值污染指數污染物濃度/(mg·m-3)APISO2(日均值)NO2(日均值)PM10(日均值)TSP(日均值)SO2(日均值)NO2(小時均值)CO(小時均值)O3(小時均值)500.0500.0800.0500.1200.050.1250.1201000.1500.1200.1500.3000.150.24100.2002000.8000.2800.2500.5000.251.13600.4003001.6000.5650.4200.6251.602.26900.8004002.1000.7500.5000.8752.103.001201.0005002.6200.9400.6001.0002.623.751501.200EnvironmentalMonitoring

表3.9空氣污染指數范圍及相應的空氣質量級別污染指數質量級別質量描述對健康的影響對應空氣質量的適用范圍0~50Ⅰ優可正?;顒幼匀槐Wo區、風景名勝區和其他需要特殊保護的地區51~100Ⅱ良可正?;顒訛槌擎傄巹澲写_定的居住區、商業交通居民混合區、文化區、一般工業區和農村101~200Ⅲ輕污染長期接觸,易感人群癥狀有輕度加劇,健康人群出現刺激癥狀特定工業區201~300Ⅳ中污染一定時間接觸后,心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇,運動耐受力降低,健康人群普遍出現癥狀≥300Ⅴ重污染健康人明顯強烈癥狀,降低運動耐受力,提前出現某些疾病EnvironmentalMonitoring

第五節顆粒物的測定EnvironmentalMonitoring

一、總懸浮顆粒物(TSP)的測定濾膜捕集——重量法用抽氣動力抽取一定體積的空氣通過已恒重的濾膜,則空氣中的懸浮顆粒物被阻留在濾膜上,根據采樣前后濾膜質量之差及采樣體積,即可計算TSP的濃度。根據采樣流量不同分為大流量、中流量和小流量采樣法。EnvironmentalMonitoring

圖3.32采樣器流量校準示意圖皂膜流量計校準EnvironmentalMonitoring

二、可吸入顆粒物(PM10)的測定

可吸入顆粒物主要是指通過人的咽喉進入肺部的氣管、支氣管區和肺泡的那部分顆粒物,具有D50(質量中值直徑)=10μm到上截止點30μm的粒徑范圍,常用PM10表示。測定方法:重量法、壓電晶體差頻法、光散射法。EnvironmentalMonitoring

(二)壓電晶體差頻法(三)光散射法圖3.33石英晶體PM10測定儀工作原理示意圖(一)重量法EnvironmentalMonitoring

圖3.34光散射法PM10監測儀工作原理示意圖EnvironmentalMonitoring

三、灰塵自然沉降量及其組分的測定

該指標系指在空氣環境條件下,單位時間靠重力自然沉降落在單位面積上的顆粒物量(簡稱降塵)?;覊m自然沉降量用重量法測定。有時還需要測定降塵中的可燃性物質、可溶性和非水溶性物質、灰分以及某些化學組分。(一)灰塵自然沉降量的測定(二)降塵中可燃物的測定EnvironmentalMonitoring

(三)降塵中其他組分的測定圖3.35降塵組分分析過程示意圖EnvironmentalMonitoring

四、總懸浮顆粒物(TSP)中污染組分的測定(一)某些金屬元素和非金屬化合物的測定

1.樣品預處理方法

2.測定方法簡介(二)有機化合物的測定EnvironmentalMonitoring

2.多環芳烴的分離1.多環芳烴的提取圖3.36真空升華法提取裝置

示意圖圖3.37紙層析示意圖EnvironmentalMonitoring

3.苯并(a)芘的測定圖3.38高效液相色譜分析流程示意圖EnvironmentalMonitoring

第六節降水監測EnvironmentalMonitoring

一、采樣點的布設

根據我國《大氣降水樣品的采集與保存》(GB13580.2—92)標準中規定:(1)采樣點數目,根據研究的目的和需要來確定。一般常規監測,人口在五十萬以上的城市布三個點,人口在五十萬以下的城市布設二個點,采樣點的布設應兼顧城區、農村和清潔對照點。要盡可能照顧到氣象地形、地貌。(2)采樣點位應盡可能的遠離局部污染源,四周無遮擋雨、雪的高大樹木或建筑物。EnvironmentalMonitoring

二、樣品的采集(一)采樣器圖3.39雨水自動采樣器示意圖EnvironmentalMonitoring

(二)采樣方法(三)水樣的保存

(1)從每次降雨(雪)開始,要采集全過程(開始到結束)雨(雪)樣。如遇連續幾天降雨(雪),每天上午8:00開始,連續采集24h為一次樣。(2)采樣器應高于基礎面1.2m以上。(3)樣品采集后,應貼上標簽,編好號,記錄采樣地點、日期、采樣起止時間、雨量等。

采樣后應盡快測定;如需要保存,一般不主張添加保存劑,水樣密封后放于冰箱中。EnvironmentalMonitoring

(一)測定項目和測定頻次I級測點為:pH、電導率、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-、NO2-、NO3-、F-、Cl-。每月測定不少于一次,每月選一個或幾個隨機降水樣品分析上述項目。省、市監測網絡中的Ⅱ、Ⅲ級測點視實際需要和可能決定測定項目。三、降水組分的測定EnvironmentalMonitoring

(二)測定方法1.pH的測定2.電導率的測定3.硫酸根的測定4.亞硝酸根和硝酸根的測定5.氟離子的測定6.氯離子的測定7.銨根離子的測定8.鉀、鈉、鈣、鎂離子的測定點擊此處觀看“校園環境空氣質量監測實驗”EnvironmentalMonitoring

第七節污染源監測EnvironmentalMonitoring

(一)監測目的和要求監測目的:檢查排放的廢氣中有害物質含量是否符合國家或地方的排放標準和總量控制標準;評價凈化裝置及污染防治設施的性能和運行情況,為空氣質量評價和管理提供依據。進行監測時,要求生產設備處于正常運轉狀態下,對因生產過程而引起排放情況變化的污染源,應根據其變化特點和周期進行系統監測。監測內容包括廢氣排放量、污染物質排放濃度及排放速率(kg/h)。在計算廢氣排放量和污染物質排放濃度時,都使用標準狀態下的干氣體體積。一、固定污染源排氣監測EnvironmentalMonitoring

(二)采樣點的布設采樣位置采樣位置應選在氣流分布均勻穩定的平直管段上,避開彎頭、變徑管、三通管及閥門等易產生渦流的阻力構件。采樣點數目根據煙道的形狀、尺寸和流速分布確定。

圓形煙道

矩形(或方形)煙道EnvironmentalMonitoring

(三)基本狀態參數的測量溫度的測量壓力的測量壓力計的連接方式以下是采樣管、測壓管實物照片及剖面圖。EnvironmentalMonitoring

圖3.41傾斜式微壓計

示意圖圖3.42動壓和靜壓測量方法示意圖EnvironmentalMonitoring

3.流速和流量的計算

在測出煙氣的溫度、壓力等參數后,按下式計算各測點的煙氣流速(vs):

式中:vs——煙氣流速,m/s;

Kp——皮托管校正系數;

pv——煙氣動壓,Pa;

ρ——煙氣密度,kg/m3。煙道斷面上各測點煙氣平均流速按下式計算:

EnvironmentalMonitoring

煙氣流量按下式計算:

式中:Qs——煙氣流量,m3/h;

S——測定斷面面積,m2。式中:Qnd——標準狀態下煙氣流量,m3/h;

ps—煙氣靜壓,Pa;

pa—大氣壓力,Pa;

xw—煙氣含濕量體積分數,%。標準狀態下干煙氣流量按下式計算:EnvironmentalMonitoring

(四)含濕量的測定重量法冷凝法干濕球溫度計法圖3.43重量法測定煙氣含濕量裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

(五)煙塵濃度的測定原理圖3.44不同采樣速度時顆粒物運動狀況示意圖EnvironmentalMonitoring

采樣類型圖3.45預測流速法煙塵采樣裝置示意圖常用的采樣管有超細玻璃纖維濾筒采樣管和剛玉濾筒采樣管等速采樣方法EnvironmentalMonitoring

圖3.46動壓平衡型等速管法采樣裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

煙塵濃度計算在采樣裝置的流量計前裝有冷凝器和干燥器的情況下,干煙氣的采樣體積按下式計算:式中:Vnd——標準狀態下干煙氣體積,L;

Q’——采樣流量,L/min;

Msd——干煙氣氣體相對分子質量,㎏/kmol;

tr——轉子流量計前氣體溫度,℃;

t——采樣時間,min。EnvironmentalMonitoring

煙塵濃度計算:根據采樣類型不同,用不同的公式計算。移動采樣時:

式中:ρ——煙氣中煙塵濃度,mg/m3;

G——測得煙塵質量,g;

Vnd

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