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大氣和廢氣監(jiān)測(cè)1

第一節(jié)概述1、教學(xué)要求要求了解大氣組成與大氣結(jié)構(gòu)的基本知識(shí);

掌握大氣污染物和大氣污染源的分類(lèi);

掌握大氣污染監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。2、教學(xué)重點(diǎn)掌握大氣污染物和大氣污染源的分類(lèi)及大氣污染監(jiān)測(cè)。建議學(xué)時(shí)數(shù):1學(xué)時(shí)21.大氣與空氣按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)對(duì)大氣和空氣的定義:大氣(atmosphere):是指環(huán)繞地球的全部空氣的總和。環(huán)境空氣(ambientair):對(duì)人類(lèi)及生物生存起重要作用的近地面約10km內(nèi)的氣體層。大氣污染學(xué)中,“大氣”與“空氣”意義相同。第一節(jié)概述一、大氣及其組成3第一節(jié)概述1.大氣與空氣環(huán)境空氣的重要性:一個(gè)成年人每天呼吸大約兩萬(wàn)次,吸入的空氣量大約10~15m3(13.6kg),約食物重量的10倍(食物1.5kg、水2kg)。環(huán)境空氣是一種資源,而且是一種可更新的資源。環(huán)境空氣的性質(zhì):環(huán)境空氣是一種混合氣體,平均分子量為28.966,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.293kg/m3。4第一節(jié)概述2.大氣的組成5第一節(jié)概述3、大氣圈垂直結(jié)構(gòu)散逸層暖層中間層平流層對(duì)流層第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)6第一節(jié)概述二、大氣污染物及其存在狀態(tài)按存在狀態(tài),可以分為分子狀態(tài)污染物和粒子狀態(tài)污染物第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)大氣污染物:由于人類(lèi)活動(dòng)或者自然過(guò)程向大氣中排入有害顆粒物或廢氣,并對(duì)人和大氣產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。71.分子狀態(tài)污染物指常溫常壓下以氣體或蒸氣分子形式分散在大氣中的污染物質(zhì)。按化學(xué)組成形式分為五類(lèi):含硫化合物(民用爐、熱電站、金屬冶煉、硫酸廠)SO2、H2S;含氮化合物(燃料燃燒、硝酸廠、氮肥廠、炸藥廠),NO、NH3;碳?xì)浠衔铮ㄈ紵隣t、熱電廠、汽車(chē)尾氣)C1~C10

碳的氧化物(CO、CO2);鹵素化合物(氟化物、氯化物、制堿廠)、HF、HCI。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述81.分子狀態(tài)污染物第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)分子狀態(tài)污染物的特點(diǎn):污染物以分子狀態(tài)分散于大氣中,能與空氣隨意混合。它們?cè)诖髿庵械臄U(kuò)散速率與污染物的密度和氣流流速有關(guān),密度小的污染物向上漂浮,密度大的污染物向下沉降;前者沿氣流方向傳輸,可到達(dá)很遠(yuǎn)的地方,在空氣中可以長(zhǎng)時(shí)間滯留。第一節(jié)概述92.粒子狀態(tài)污染物(顆粒物):

粒子狀態(tài)污染物是分散在空氣中的微小液體和固體顆粒,粒徑多在0.01~100μm之間,是一個(gè)復(fù)雜的非均勻體系。通常根據(jù)顆粒物在重力作用下的沉降特性將其分為降塵和可吸入顆粒物PM10。

第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述10降塵是指用降塵罐采集到的大氣顆粒物。在總懸浮顆粒物中一般直徑大于10μm的粒子,由于其自身的重力作用會(huì)很快沉降下來(lái),所以將這部分的微粒稱(chēng)為降塵。

可吸入顆粒物(PM10)是指可在大氣中長(zhǎng)期飄浮的懸浮物,直徑小于10μm的粒子。飄塵能在大氣中長(zhǎng)期飄浮,并被帶到很遠(yuǎn)的地方,使污染范圍擴(kuò)大,同時(shí)在大氣中還可為化學(xué)反應(yīng)提供反應(yīng)床。2.粒子狀態(tài)污染物用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質(zhì)量,通常稱(chēng)為總懸浮顆粒物(TSP),空氣動(dòng)力學(xué)直徑≦100μm的顆粒物。它是分散在大氣中的各種粒子的總稱(chēng),也是目前大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中的一個(gè)通用的重要污染指標(biāo)。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述11

2.粒子狀態(tài)污染物(顆粒物):

飄塵在大氣中與大氣構(gòu)成氣溶膠,具有膠體性質(zhì)。該膠體體系的分散介質(zhì)是空氣,分散相是10μm以下的液滴或固體顆粒,根據(jù)分散相的不同,分別稱(chēng)為煙、霧、塵。(1)煙(fume):固體氣溶膠,0.01~1μm。(2)霧(fog):是氣體中微小液滴懸浮體的總稱(chēng),霧的粒徑一般在10μm以下。(3)塵(dust):由于固體物質(zhì)的破碎、研磨、篩分、輸送等機(jī)械過(guò)程或土壤、巖石的風(fēng)化等自然過(guò)程形成的,1~200μm。一般將冶金過(guò)程和化學(xué)過(guò)程形成的固體顆粒氣溶膠稱(chēng)為煙塵;將燃料燃燒過(guò)程產(chǎn)生的飛灰和黑煙,在不需仔細(xì)分時(shí),也稱(chēng)為煙塵。在其他情況下,或泛指小固體顆粒的氣溶膠時(shí),則通稱(chēng)粉塵。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述12二、大氣污染物及其存在狀態(tài)按形成過(guò)程,可以分為一次污染物和二次污染物第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述13一次污染物:直接從污染源排放的污染物。主要有SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2

、HF、HCl

、C1—C12化合物、顆粒物等。二次污染物:是指由一次污染物在大氣中互相作用,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的新的大氣污染物,其毒性比一次污染物還強(qiáng)。主要有SO3、H2SO4、MSO4、MNO3

、NO2、醛類(lèi)、酮類(lèi)、過(guò)氧已酰硝酸酯。按形成過(guò)程分類(lèi)第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述14(1)硫酸煙霧硫酸煙霧系大氣中的SO2等硫化物,在有水霧、含有重金屬的飄塵或氮氧化物存在時(shí),發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。硫酸煙霧引起的刺激作用和生理反應(yīng)等危害,要比SO2氣體強(qiáng)烈得多。二次污染物第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述15(2)光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧是在陽(yáng)光照射下,大氣中的氮氧化物,碳?xì)浠衔锖脱趸瘎┲g發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)而生成的藍(lán)色煙霧(有時(shí)帶些紫色或黃褐色),其主要成分有臭氧、過(guò)氧乙酞基硝酸醋、酮類(lèi)和醛類(lèi)等。光化學(xué)煙霧的刺激性和危害要比一次污染物強(qiáng)烈得多。二次污染物第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述16光化學(xué)煙霧實(shí)例第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述17四、大氣污染源污染源就是造成環(huán)境污染的發(fā)生源,一般指向環(huán)境排放有害物質(zhì)或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生有害影響的場(chǎng)所、設(shè)備、裝置等。大氣污染源指的是向大氣中排放污染物質(zhì)的發(fā)生源。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述18四、大氣污染源(1)按存在形式分固定污染源:位置固定不動(dòng)流動(dòng)污染源:位置可以移動(dòng)(2)按空間分布分點(diǎn)源:燃燒化石燃料的發(fā)電廠和大城市的供暖鍋爐;線源:汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)等在公路、鐵路、跑道或航空線附近構(gòu)成的大氣污染;面源:石油化工區(qū)或居民住宅區(qū)的眾多小爐灶構(gòu)成的大氣污染。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述19四、大氣污染源(3)按排放時(shí)間狀況分連續(xù)源間斷源瞬時(shí)源(4)按人類(lèi)活動(dòng)功能分工業(yè)污染源能源污染源交通污染源生活污染源第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述20五、大氣污染物的時(shí)空分布大氣污染物的時(shí)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(guān)。同一污染源對(duì)同一地點(diǎn)在不同時(shí)間所造成的地面空氣污染濃度往往相差數(shù)倍至數(shù)十倍;同一時(shí)間不同地點(diǎn)也相差甚大。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述21五、大氣污染物的時(shí)空分布1、時(shí)間性一次污染物和二次污染物在大氣中的濃度由于受氣象條件的影響,它們?cè)谝惶靸?nèi)的變化也不同。一次污染物因受逆溫層、氣溫、氣壓等的限制,在清晨和黃昏時(shí)濃度較高,中午即降低;而二次污染物如光化學(xué)煙霧等由于是靠太陽(yáng)光能形成的,故在中午時(shí)濃度增加,清晨和夜晚時(shí)降低。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述22五、大氣污染物的時(shí)空分布第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)0123456789101112月SO2(mg/m3)0.100.080.060.040.02某城市SO2濃度的時(shí)間變化曲線(年變化曲線)第一節(jié)概述23五、大氣污染物的時(shí)空分布第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)010204060810121416182022SO2(mg/m3)

0.240.200.160.120.080.040.00某城市SO2濃度的時(shí)間變化曲線(日變化曲線)第一節(jié)概述24五、大氣污染物的時(shí)空分布2、空間性大氣污染物的空間分布與污染源種類(lèi)、分布情況和氣象條件等因素有關(guān)。如:煙塵的排放市區(qū)比郊區(qū)多,郊區(qū)比農(nóng)村多。因此除了注意選擇適當(dāng)時(shí)間外,還應(yīng)選擇合適的采樣點(diǎn),使結(jié)果更具代表性。

第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述25六、大氣污染監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目1、大氣污染監(jiān)測(cè)工作一般可分為三類(lèi)(1)污染源的監(jiān)測(cè)(2)環(huán)境污染監(jiān)測(cè)(3)特定目的的監(jiān)測(cè)2、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)第一節(jié)概述26六、大氣污染監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目2、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)必測(cè)項(xiàng)目選測(cè)項(xiàng)目二氧化硫、氮氧化物、總懸浮微粒、硫酸鹽化速率、灰塵自然降塵量一氧化碳、可吸入顆粒物、光化學(xué)氧化劑、氟化物、鉛、苯并(а)芘、總烴及非甲烷烴連續(xù)采樣實(shí)驗(yàn)室分析項(xiàng)目①凡有條件測(cè)定可吸入顆粒物PM10的測(cè)點(diǎn),應(yīng)盡可能的測(cè)定可吸入顆粒物PM10濃度。②測(cè)定可吸入顆粒物PM10的測(cè)點(diǎn),可以不測(cè)總懸浮顆粒物,但在報(bào)表中要注明。第一節(jié)概述27六、大氣污染監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目2、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)必測(cè)項(xiàng)目選測(cè)項(xiàng)目二氧化硫、氮氧化物、總懸浮微?;蚩晌腩w粒物(PM10)、一氧化碳臭氧、總碳?xì)浠衔锎髿猸h(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目第一節(jié)概述28小結(jié)1.大氣組成與結(jié)構(gòu)2.大氣污染物3.大氣污染源4.大氣污染物的時(shí)空分布5.大氣污染監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目作業(yè)題P2001.2第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)29第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率1、教學(xué)要求

要求了解大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)原則和要求,掌握采樣點(diǎn)的布設(shè)方法和采樣時(shí)間與采樣頻率,了解大氣采樣點(diǎn)的調(diào)查與采樣點(diǎn)的數(shù)目。2、教學(xué)重點(diǎn)掌握大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)方法。3、教學(xué)難點(diǎn)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)方法。建議學(xué)時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)30一、大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)1、調(diào)查(1)污染源調(diào)查(2)主導(dǎo)風(fēng)向調(diào)查(3)人群調(diào)查(4)已有監(jiān)測(cè)資料調(diào)查

第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率31一、大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)2、布設(shè)采樣點(diǎn)的原則和要求(1)采樣點(diǎn)應(yīng)選擇不同污染物及其同種污染物高、中、低不同濃度的地方。(2)污染源比較集中,主導(dǎo)風(fēng)向比較明顯的情況下,下風(fēng)向做主要監(jiān)測(cè)范圍,布設(shè)較多樣點(diǎn),上風(fēng)向少量樣點(diǎn)作對(duì)照。(3)按工業(yè)密集的程度,人口密集的程度,城市和郊區(qū)增設(shè)采樣點(diǎn)或減少采樣點(diǎn)。

第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率32一、大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)2、布設(shè)采樣點(diǎn)的原則和要求(4)采樣點(diǎn)要選擇開(kāi)闊地帶,要選則風(fēng)向的上風(fēng)口。(5)采樣點(diǎn)的高度由監(jiān)測(cè)目的而定,一般為離地面1.5~2m,常規(guī)監(jiān)測(cè)采樣口高度應(yīng)據(jù)地面3~15m,或設(shè)置于屋頂。(6)采樣點(diǎn)的設(shè)置條件要盡可能一致或標(biāo)準(zhǔn)化,使獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有可比性。

第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率333、采樣點(diǎn)的數(shù)目根據(jù)監(jiān)測(cè)范圍的大小、污染物的時(shí)空分布特征、人口分布密度、氣象、地形、經(jīng)濟(jì)條件等因素綜合考慮確定。我國(guó)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)的設(shè)置數(shù)目市區(qū)人口(萬(wàn)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>400720~3030~40第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率一、大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)34我國(guó)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)的設(shè)置數(shù)目市區(qū)人口(萬(wàn)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>400720~3030~40354、采樣點(diǎn)布點(diǎn)方法

(1)功能區(qū)布點(diǎn)法先將監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分為工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、工業(yè)和居住混合區(qū)、交通稠密區(qū)、清潔區(qū)等,再根據(jù)具體污染情況和人力、物力條件,在各功能區(qū)分別設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的采樣點(diǎn)。通常在污染集中的工業(yè)區(qū)、人口密度的居民區(qū)、交通稠密區(qū)應(yīng)多設(shè)采樣點(diǎn)。同時(shí)應(yīng)在對(duì)照區(qū)或清潔區(qū)設(shè)置1~2個(gè)對(duì)照點(diǎn)。一、大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率多用于區(qū)域性常規(guī)監(jiān)測(cè)364、采樣點(diǎn)布點(diǎn)方法

(2)幾何圖形布點(diǎn)法

①網(wǎng)格布點(diǎn)法將監(jiān)測(cè)區(qū)域地面劃分成若干均勻網(wǎng)狀方格,采樣點(diǎn)設(shè)在兩條直線的交點(diǎn)處或方格中心。每個(gè)方格為正方形,可從地圖上均勻描繪,方格實(shí)地面積視所測(cè)區(qū)域大小、污染源強(qiáng)度、人口分布、監(jiān)測(cè)目的和監(jiān)測(cè)力量而定,一般是1~9km2布一點(diǎn)。若主導(dǎo)風(fēng)向明確,下風(fēng)向設(shè)點(diǎn)應(yīng)多一些,一般約占采樣點(diǎn)總數(shù)的60%。一、大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率適用于多個(gè)污染源且污染源分布比較均勻的情況37網(wǎng)格布點(diǎn)法384、采樣點(diǎn)布點(diǎn)方法(2)幾何圖形布點(diǎn)法

②同心圓布點(diǎn)法布點(diǎn)方法:

(1)找出污染源中心,以此為圓心畫(huà)同心圓

(2)從圓心列出若干條放射線,射線與圓的交叉點(diǎn)為采樣點(diǎn)位置(射線至少五條)。

(3)同心圓的半徑分別為4,10,20,40km,每個(gè)圓上再分別設(shè)4,8,8,4個(gè)采樣點(diǎn)(可視上風(fēng)下風(fēng)而靈活設(shè)定)一、大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率主要用于多個(gè)污染源構(gòu)成污染群,且大污染源比較集中的地區(qū)。39同心圓布點(diǎn)法404、采樣點(diǎn)布點(diǎn)方法(2)幾何圖形布點(diǎn)法

③扇形布點(diǎn)法以點(diǎn)源為頂點(diǎn),主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)檩S線,在下風(fēng)向地面上畫(huà)出一個(gè)扇形區(qū)域作為布點(diǎn)范圍。扇形角度一般為45°~90°。采樣點(diǎn)設(shè)在距點(diǎn)源不同距離的若干弧線上,相鄰兩點(diǎn)與頂點(diǎn)連線的夾角一般取10°~20°

。一、大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率適用于主導(dǎo)風(fēng)向明顯的地區(qū),或孤立的高架點(diǎn)源。41網(wǎng)格布點(diǎn)法42二、采樣時(shí)間和采樣頻率

1、采樣時(shí)間:每次采樣從開(kāi)始到結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間,也稱(chēng)采樣時(shí)段。第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率43二、采樣時(shí)間和采樣頻率

2、采樣頻率:在一定時(shí)間內(nèi)的采樣次數(shù)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器24小時(shí)在線工作,比較真實(shí)。人工采樣監(jiān)測(cè)應(yīng)做到:在采樣點(diǎn)受污染最嚴(yán)重時(shí)采樣;每日監(jiān)測(cè)次數(shù)不少于3次;最高日平均濃度全年至少監(jiān)測(cè)20天,最大一次濃度樣品不得少于25個(gè)。第二節(jié)大氣采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣頻率44

第三節(jié)

大氣樣品的采樣方法和采樣儀器1、教學(xué)要求

要求掌握大氣采樣的方法與采樣儀器,學(xué)會(huì)大氣采樣記錄。2、教學(xué)重點(diǎn)掌握大氣采樣方法。3、教學(xué)難點(diǎn)大氣采樣方法。建議學(xué)時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)45適用于大氣中被測(cè)組分濃度較高或監(jiān)測(cè)方法靈敏度高的情況,這時(shí)不必濃縮,只需用儀器直接采集少量樣品進(jìn)行分析測(cè)定即可。此法測(cè)得的結(jié)果為瞬時(shí)濃度或短時(shí)間內(nèi)的平均濃度。常用容器有注射器、塑料袋、采氣管、真空瓶等。

第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)一、直接采樣法46(1)玻璃注射器采樣常用100mL注射器采集樣品。采樣時(shí),先用現(xiàn)場(chǎng)氣體抽洗2-3次,然后抽取100mL,密封進(jìn)氣口,帶回實(shí)驗(yàn)室分析。樣品存放時(shí)間不宜長(zhǎng),一般當(dāng)天分析完。氣相色譜分析法常采用此法取樣。取樣后,應(yīng)將注射器進(jìn)氣口朝下,垂直放置,以使注射器內(nèi)壓略大于外壓。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)一、直接采樣法47(2)塑料袋采樣應(yīng)選不吸附、不滲漏,也不與樣氣中污染組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的塑料袋,如聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚氯乙烯袋和聚酯袋等,還有用金屬薄膜作襯里(如襯銀、襯鋁)的塑料袋。采樣時(shí),先用二聯(lián)橡皮球打進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)氣體沖洗2-3次,再充滿樣氣,夾封進(jìn)氣口,帶回實(shí)驗(yàn)室盡快分析。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)一、直接采樣法48(3)采氣管采樣采氣管容積一般為100-500mL。采樣時(shí),打開(kāi)兩端旋塞,用二聯(lián)球或抽氣泵接在管的一端,迅速抽進(jìn)比采氣管容積大6-10倍的欲采氣體,使采氣管中原有氣體被完全置換出,關(guān)上旋塞,采氣管體積即為采氣體積。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)一、直接采樣法49采氣管50(4)采樣瓶采樣采樣瓶是一種具有活塞的耐壓玻璃瓶,容積一般為500-1000mL。采樣前,先用抽真空裝置把采氣瓶?jī)?nèi)氣體抽走,使瓶?jī)?nèi)真空度達(dá)到1.33KPa,之后,便可打開(kāi)旋塞采樣,采完即關(guān)閉旋塞,則采樣體積即為真空瓶體積。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)一、直接采樣法51富集(濃縮)采樣法:是使大量的樣氣通過(guò)吸收液或固體吸收劑得到吸收或阻留,使原來(lái)濃度較小的污染物質(zhì)得到濃縮,以利于分析測(cè)定。適用于大氣中污染物質(zhì)濃度較低(ppm-ppb)的情況,直接采樣不能滿足分析測(cè)定要求。采樣時(shí)間一般較長(zhǎng),測(cè)得結(jié)果可代表采樣時(shí)段的平均濃度,更能反映大氣污染的真實(shí)情況。具體采樣方法包括溶液吸收法、固體阻留法、液體冷凝法、自然積集法等。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法52(1)溶液吸收法是采集大氣中氣態(tài)、蒸汽態(tài)及某些氣溶膠態(tài)污染物質(zhì)的常用方法。采樣時(shí),用抽氣裝置將欲測(cè)空氣以一定流量抽入裝有吸收液的吸收管(瓶),使被測(cè)物質(zhì)的分子阻留在吸收液中,以達(dá)到濃縮的目的。采樣結(jié)束后,倒出吸收液進(jìn)行測(cè)定,根據(jù)測(cè)得的結(jié)果及采樣體積計(jì)算大氣中污染物的濃度。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法53(1)溶液吸收法吸收效率主要決定于吸收速度和樣氣與吸收液的接觸面積。吸收液的選擇原則:1)與被采集的物質(zhì)發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)快或?qū)ζ淙芙舛却螅?)污染物質(zhì)被吸收液吸收后,要有足夠的穩(wěn)定時(shí)間,以滿足分析測(cè)定所需時(shí)間的要求;3)污染物質(zhì)被吸收后,應(yīng)有利于下一步分析測(cè)定,最好能直接用于測(cè)定;4)吸收液毒性小,價(jià)格低,易于購(gòu)買(mǎi),并盡可能回收利用。

第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法54(1)溶液吸收法常用吸收管:①氣泡式吸收管:適用于采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)物質(zhì),不宜采氣溶膠態(tài)物質(zhì)。②沖擊式吸收管:適宜采集氣溶膠態(tài)物質(zhì)和易溶解的氣體樣品,而不適用于氣態(tài)和蒸汽態(tài)物質(zhì)的采集。管內(nèi)有一尖嘴玻璃管作沖擊器。③多孔篩板吸收管(瓶):是在內(nèi)管出氣口熔接一塊多孔性的砂芯玻板,當(dāng)氣體通過(guò)多孔玻板時(shí),一方面被分散成很小的氣泡,增大了與吸收液的接觸面積;另一方面被彎曲的孔道所阻留,然后被吸收液吸收。所以多孔篩板吸收管既適用于采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)物質(zhì),也適于氣溶膠態(tài)物質(zhì)。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法55

(2)填充拄阻流法(固體阻留法)

填充柱是用一根6-10cm長(zhǎng),內(nèi)徑3-5mm的玻璃管或塑料管,內(nèi)裝顆粒狀填充劑制成。采樣時(shí),讓氣樣以一定流速通過(guò)填充柱,則欲測(cè)組分因吸附、溶解或化學(xué)反應(yīng)而被阻留在填充劑上,達(dá)到濃縮采樣的目的。采樣后,通過(guò)加熱解吸,吹氣或溶劑洗脫,使被測(cè)組分從填充劑上釋放出來(lái)測(cè)定。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法56(2)填充拄阻流法(固體阻留法)吸附型填充柱:所用填充劑為顆粒狀固體吸附劑,如活性炭、硅膠、分子篩、氧化鋁、素?zé)沾?、高分子多孔微球等多孔性物質(zhì),對(duì)氣體和蒸氣吸附力強(qiáng)。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法57(2)填充拄阻流法(固體阻留法)分配型填充劑:所用填充劑為表面涂有高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑(如甘油異十三烷)的惰性多孔顆粒物(如硅藻土、耐火磚等),適于對(duì)蒸氣和氣溶膠態(tài)物質(zhì)(如六六六、DDT、多氯聯(lián)苯等)的采集。氣樣通過(guò)采樣管時(shí),分配系數(shù)大的或溶解度大的組分阻留在填充柱表面的固定液上。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法58(2)填充拄阻流法(固體阻留法)反應(yīng)型填充柱:其填充柱是由惰性多孔顆粒物(如石英砂、玻璃微球等)或纖維狀物(如濾紙、玻璃棉等)表面涂一層能與被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的試劑制成。也可用能與被測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的純金屬(如金、銀、銅等)絲毛或細(xì)粒作填充劑。采樣后,將反應(yīng)產(chǎn)物用適宜溶劑洗脫或加熱吹氣解吸下來(lái)進(jìn)行分析。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法59(2)填充拄阻流法(固體阻留法)固體阻留法優(yōu)點(diǎn):①用固體采樣管可以長(zhǎng)時(shí)間采樣,測(cè)得大氣中日平均或一段時(shí)間內(nèi)的平均濃度值;溶液吸收法則由于液體在采樣過(guò)程中會(huì)蒸發(fā),采樣時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng);②只要選擇合適的固體填充劑,對(duì)氣態(tài)、蒸氣態(tài)和氣溶膠態(tài)物質(zhì)都有較高的富集效率,而溶液吸收法一般對(duì)氣溶膠吸收效率要差些;③濃縮在固體填充柱上的待測(cè)物質(zhì)比在吸收液中穩(wěn)定時(shí)間要長(zhǎng),有時(shí)可放置幾天或幾周也不發(fā)生變化。所以,固體阻留法是大氣污染監(jiān)測(cè)中具有廣闊發(fā)展前景的富集方法。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法60(3)濾料采樣法將過(guò)濾材料(濾紙、濾膜等)放在采樣夾上,用抽氣裝置抽氣,則空氣中的顆粒物被阻留在過(guò)濾材料上,稱(chēng)量過(guò)濾材料上富集的顆粒物質(zhì)量,根據(jù)采樣體積,即可計(jì)算出空氣中顆粒物的濃度。常用濾料:纖維狀濾料:如定量濾紙、玻璃纖維濾膜(紙)、氯乙烯濾膜等;篩孔狀濾料:如微孔濾膜、核孔濾膜、銀薄膜等。各種濾料由不同的材料制成,性能不同,適用的氣體范圍也不同。

第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法61(4)低溫冷凝采樣法是借致冷劑的致冷作用使空氣中某些低沸點(diǎn)氣態(tài)物質(zhì)被冷凝成液態(tài)物質(zhì),以達(dá)到濃縮的目的。適用于大氣中某些沸點(diǎn)較低的氣態(tài)污染物質(zhì),如烯烴類(lèi)、醛類(lèi)等。常用致冷劑:冰、干冰、冰-食鹽、液氯-甲醇、干冰-二氯乙烯、干冰-乙醇等。優(yōu)點(diǎn):效果好、采樣量大、利于組分穩(wěn)定。

第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法62(5)自然沉積法利用物質(zhì)的自然重力、空氣動(dòng)力和濃差擴(kuò)散作用采集大氣中的被測(cè)物質(zhì),如自然降塵量、硫酸鹽化速率、氟化物等大氣樣品的采集。優(yōu)點(diǎn):不需動(dòng)力設(shè)備,簡(jiǎn)單易行,且采樣時(shí)間長(zhǎng),測(cè)定結(jié)果能較好反映大氣污染情況。

第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)二、富集(濃縮)采樣法63直接采樣法采樣時(shí)用采氣管、塑料袋、真空瓶即可。富集法需使用采樣儀器。采樣儀器主要由收集器、流量計(jì)和采樣動(dòng)力三部分組成。1、收集器2、流量計(jì)3、采樣動(dòng)力第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)三、采樣儀器641、收集器:如大氣吸收管(瓶)、填充柱、濾料采樣夾、低溫冷凝采樣管等。2、流量計(jì):是測(cè)量氣體流量的儀器,流量是計(jì)算采集氣樣體積必知的參數(shù)。當(dāng)用抽氣泵作抽氣動(dòng)力時(shí),通過(guò)流量計(jì)的讀數(shù)和采樣時(shí)間可以計(jì)算所采空氣的體積。

常用的流量計(jì)有:孔口流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)和限流孔。均需定期校正。3、采樣動(dòng)力:應(yīng)根據(jù)所需采樣流量、采樣體積、所用收集器及采樣點(diǎn)的條件進(jìn)行選擇。一般要求抽氣動(dòng)力的流量范圍較大,抽氣穩(wěn)定,造價(jià)低,噪聲小,便于攜帶和維修。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)三、采樣儀器65采樣記錄與實(shí)驗(yàn)室記錄同等重要,在實(shí)際工作中,若對(duì)采樣記錄不重視,不認(rèn)真填寫(xiě)采樣記錄,會(huì)導(dǎo)致由于采樣記錄不全而使一大批監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法統(tǒng)計(jì)而作廢。內(nèi)容有:所采集樣品被測(cè)污染物的名稱(chēng)及編號(hào);采樣地點(diǎn)和采樣時(shí)間;采樣流量;采樣體積及采樣時(shí)的溫度和大氣壓力;采樣儀器,吸收液及采樣時(shí)天氣狀況及周?chē)闆r;采樣者、審核者姓名等。第三節(jié)大氣樣品的采樣方法和采樣儀器第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)四、采樣記錄66

第四節(jié)

大氣采樣效率和氣體體積換算1、教學(xué)要求

要求了解大氣采樣效率的評(píng)價(jià)方法,掌握大氣污染物濃度表示方法和體積換算。2、教學(xué)重點(diǎn)掌握大氣污染物濃度表示方法和體積換算。3、教學(xué)難點(diǎn)大氣污染物體積換算。建議學(xué)時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)67

第四節(jié)

大氣采樣效率和氣體換算一、采樣效率及評(píng)價(jià)

指在規(guī)定的采樣條件(如采樣流量、污染物濃度范圍、采樣時(shí)間等)下,所采集到的污染物量占其總量的百分?jǐn)?shù)。1、采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)效率的評(píng)價(jià)方法2、采集顆粒物效率的評(píng)價(jià)方法68

第四節(jié)

大氣采樣效率和氣體換算一、采樣效率及評(píng)價(jià)

1、采集氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)效率的評(píng)價(jià)方法

①絕對(duì)比較法

②相對(duì)比較法:配制一個(gè)恒定的但不要求知道準(zhǔn)確濃度的氣體樣品,用2-3個(gè)采樣管串聯(lián)起來(lái)采集所配制樣品,分別測(cè)定各采樣管中的污染物含量,計(jì)算第一管含量占總量百分?jǐn)?shù)。第二、三管的污染物濃度越小,采樣效率越高。一般要求K值在90%之上。若K小于90%,應(yīng)串三個(gè)管使用。

69

第四節(jié)

大氣采樣效率和氣體換算一、采樣效率及評(píng)價(jià)2、采集顆粒物效率的評(píng)價(jià)方法①采集顆粒數(shù)效率:即所采集到的顆粒物粒數(shù)占總顆粒數(shù)的百分?jǐn)?shù)。②質(zhì)量采樣效率:即所采集到的顆粒物質(zhì)量占顆粒物總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。

由于小顆粒物的數(shù)量總是占大部分,而按質(zhì)量計(jì)算卻只占很小部分,故質(zhì)量采樣效率總是大于顆粒數(shù)采樣效率。由于微米以下顆粒對(duì)人體健康影響較大,顆粒采樣效率有著重要作用;在大氣監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中,評(píng)價(jià)采集顆粒物方法的采樣效率多用質(zhì)量采樣效率表示。70

第四節(jié)

大氣采樣效率和氣體換算

二、大氣中污染物濃度表示方法和氣體體積換算

(一)污染物濃度表示方法有兩種:1、單位體積內(nèi)所包含污染物的質(zhì)量數(shù)

單位:mg/m3或μg/m3,對(duì)任何狀態(tài)的污染物都適用。2、污染物體積與氣樣總體積的比值

單位:ppm

或ppb,僅適于氣態(tài)或蒸汽態(tài)物質(zhì)。3、兩種單位換算關(guān)系:

Cp=22.4×C/M71

第四節(jié)

大氣采樣效率和氣體換算二、大氣中污染物濃度表示方法和氣體體積換算

(二)氣體體積換算把現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)下的體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積:72

第四節(jié)

大氣采樣效率和氣體換算式中:V0──標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積,L或m3;

Vt──現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)下的采樣體積,L或m3;

t──采樣時(shí)的溫度,℃;

P──采樣時(shí)的大氣壓力,kPa。73

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定1、教學(xué)要求

要求掌握自然塵降量的測(cè)定方法,掌握總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物的測(cè)定方法.2、教學(xué)重點(diǎn)掌握總懸浮顆粒物的測(cè)定方法.

3、教學(xué)難點(diǎn)可吸入顆粒物的測(cè)定。建議學(xué)時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)74

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定大氣中顆粒物質(zhì)的測(cè)定項(xiàng)目有:總懸浮顆粒物的測(cè)定、可吸入顆粒物(飄塵)濃度及粒度分布的測(cè)定、自然降塵量的測(cè)定、顆粒物中化學(xué)組分的測(cè)定。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)75

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定一、自然沉降量的確定自然沉降量簡(jiǎn)稱(chēng)降塵,系指大氣中自然降落于地面上的顆粒物,其粒徑多在10μm以上。降塵是大氣污染的參考性指標(biāo),通過(guò)其測(cè)定結(jié)果,可觀察大氣污染的范圍和污染程度。測(cè)定大氣中降塵量最常用的方法是

重量法。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)76

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定一、自然沉降量的確定(重量法)步驟:首先按一定原則布點(diǎn),將一個(gè)一定規(guī)格的容器(集塵缸)放置在戶(hù)外空曠的地方,大氣中的灰塵自然沉降在集塵缸內(nèi),按月收集起來(lái)。剔除里面的樹(shù)葉、小蟲(chóng)等異物,其余部分定量轉(zhuǎn)移到1000mL燒杯中,加熱蒸發(fā)濃縮至10-20mL后,再轉(zhuǎn)移到已恒重的瓷坩堝中,在電熱板上蒸干后,于105±5℃烘箱內(nèi)烘至恒重。然后按公式計(jì)算降塵量。用具:采集器—

內(nèi)徑15cm,高30cm的缸內(nèi)加入300-

500mL蒸餾水,上用尼龍網(wǎng)罩防異物落入。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)77

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定二、總懸浮顆粒(TSP)的測(cè)定

(1)測(cè)定方法:

GB/T15432-1995中測(cè)定總懸浮顆粒物的方法,適合于大流量或中流量總懸浮顆粒物采樣器進(jìn)行空氣中總懸浮顆粒物的測(cè)定。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)78

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定二、總懸浮顆粒(TSP)的測(cè)定(2)測(cè)定原理:

通過(guò)具有一定切割特性的采樣器,以恒速抽取一定體積的空氣,則空氣中粒徑小于100μm的懸浮顆粒物被截留在已恒重的濾膜上,根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積,即可計(jì)算TSP的質(zhì)量濃度。濾膜經(jīng)處理后,可進(jìn)行化學(xué)組分測(cè)定。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)79

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定二、總懸浮顆粒(TSP)的測(cè)定(3)主要儀器:大流量或中流量采樣器、流量計(jì)、濾膜、恒溫恒濕箱、分析天平。注意:所使用的每張玻璃纖維濾膜在使用前均需用X光片機(jī)進(jìn)行光照檢查,不得使用有針孔或任何缺陷的濾膜采樣。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)80

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定二、總懸浮顆粒(TSP)的測(cè)定

(4)測(cè)定步驟:①用X光機(jī)檢查濾膜,不得有針孔或任何缺陷。②在選定的濾膜光滑表面的兩個(gè)對(duì)角上打印編號(hào),濾膜袋上打印同樣編號(hào)備用。③將濾膜放入恒溫恒濕箱內(nèi)平衡24小時(shí),平衡溫度15~30℃,記錄平衡溫度和濕度。④在平衡條件下稱(chēng)量平衡后的濾膜,大流量采樣器精確到1mg,中流量采樣器精確至0.1mg。⑤將濾膜放入濾膜夾,安裝采樣頭頂蓋,設(shè)置采樣時(shí)間,開(kāi)始采樣。⑥采樣結(jié)束后,取出濾膜,若無(wú)損壞,采樣面向里,將濾膜對(duì)折,放入號(hào)碼相同的濾膜袋中,在恒溫恒濕箱內(nèi),與采樣前濾膜相同的平衡條件下,平衡24小時(shí),稱(chēng)量測(cè)定。⑦濾膜增中,大流量濾膜不小于1001mg,中流量濾膜不小于10mg。若濾膜有損壞,則本次實(shí)驗(yàn)作廢。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)81

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定二、總懸浮顆粒(TSP)的測(cè)定(5)計(jì)算公式

C(mg/m3

)=(W1-W0)×1000/Vn

W0──采樣前濾膜的質(zhì)量,g;

W1──采樣后濾膜的質(zhì)量,g;

Vn──換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下采樣體積,m3。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)82

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定二、總懸浮顆粒(TSP)的測(cè)定(6)注意事項(xiàng)①方法的再現(xiàn)性?xún)膳_(tái)采樣器安放在不大于4m、不小于2m的距離內(nèi),同時(shí)采樣測(cè)定總懸浮顆粒物含量,相對(duì)偏差不大于15%。②認(rèn)真準(zhǔn)備,謹(jǐn)慎使用濾膜和標(biāo)準(zhǔn)孔口流量計(jì)。③注意測(cè)定時(shí)平衡條件的一致性。第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)83

第五節(jié)

顆粒物的測(cè)定三、可吸入顆粒物(PM10

)的測(cè)定一般將空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≦10μm的顆粒物稱(chēng)為可吸入顆粒物,簡(jiǎn)稱(chēng)PM10

。監(jiān)測(cè)方法采用重量法GB6921-1986.首先使一定體積的大氣通過(guò)采樣器,將粒徑大于10μm的顆粒物分離出去,小于10μm的顆粒物被收集在預(yù)先恒重的濾膜上,根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積,即可計(jì)算出飄塵的濃度(mg/m3)。

C=〔(G2-G1)×1000〕/Vt第3章大氣和廢氣監(jiān)測(cè)注意:1)使用時(shí),應(yīng)定期清掃切割器內(nèi)的顆粒物;

2)采樣時(shí)必須將采樣頭及入口個(gè)部件旋緊,以免空氣從旁側(cè)進(jìn)入采樣器造成測(cè)定誤差。84謝謝,下次見(jiàn)85

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定1、教學(xué)要求

要求了解常見(jiàn)氣態(tài)污染物的測(cè)定分析方法,

掌握二氧化硫和氮氧化物的測(cè)定方法.

2、教學(xué)重點(diǎn)

掌握二氧化硫和氮氧化物的測(cè)定方法.

3、教學(xué)難點(diǎn)

分析方法.建議學(xué)時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)86

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定大氣中氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測(cè)定項(xiàng)目有:二氧化硫的測(cè)定、氮氧化物的測(cè)定、一氧化碳的測(cè)定、臭氧的測(cè)定、總烴的測(cè)定、氟化物的測(cè)定。87

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定一、二氧化硫的測(cè)定SO2

是大氣主要污染物之一,為大氣環(huán)境污染例行監(jiān)測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目。來(lái)源:煤和石油等燃料的燃燒,含硫礦石的冶煉,硫酸等化工產(chǎn)品生產(chǎn)排放的廢氣。危害:它是一種無(wú)色,易溶于水,有刺激性氣味的氣體,能通過(guò)呼吸進(jìn)入氣管,對(duì)局部組織產(chǎn)生刺激和腐蝕作用,是誘發(fā)支氣管炎等疾病的原因之一。特別是當(dāng)它與煙塵等氣溶膠共存時(shí),可加重對(duì)呼吸道粘膜的損害。SO2的閾值是0.3ppm,達(dá)30-40ppm時(shí),人會(huì)感到呼吸困難。88

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定一、二氧化硫的測(cè)定常用測(cè)定二氧化硫的方法有:分光光度法、紫外熒光法、電導(dǎo)法、庫(kù)侖滴定法、火焰光度法等。國(guó)家制定了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法:一是GB/T8970-1988四氯汞鹽-鹽酸副玫瑰苯胺比色法;另一是GB/T15262-1994甲醛吸收-副玫瑰苯胺比色法。

89

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定一、二氧化硫的測(cè)定四氯汞鹽-鹽酸副玫瑰苯胺比色法

該方法是國(guó)內(nèi)廣泛采用的測(cè)定環(huán)境空氣中SO2

的方法,具有靈敏度高,選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。最低檢出濃度為0.4μg/5mL。

1.原理用氯化鉀(KCl

)和氯化汞(HgCl2

)配制成四氯汞鉀溶液,氣樣中的二氧化硫用該溶液吸收,生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物,該絡(luò)合物再與甲醛和鹽酸副玫瑰苯胺作用,生成紫色絡(luò)合物,其顏色深淺與SO2含量成正比,可用分光光度法測(cè)定。90

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定一、二氧化硫的測(cè)定四氯汞鹽-鹽酸副玫瑰苯胺比色法2.測(cè)定要點(diǎn):先用亞硫酸鈉(Na2SO3)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)色列,在最大吸收波長(zhǎng)處以蒸餾水為參比測(cè)定吸光度,用經(jīng)試劑空白修正后的吸光度對(duì)SO2

含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,然后以同樣方法測(cè)定顯色后的樣品溶液,經(jīng)試劑空白修正后,按下式計(jì)算樣氣中SO2

含量:

SO2(mg/m3)=W×Vt/Vn×Va91

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定一、二氧化硫的測(cè)定

四氯汞鹽-鹽酸副玫瑰苯胺比色法3.注意事項(xiàng)(1)溫度、酸度、顯色時(shí)間等因素影響顯色反應(yīng);標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液操作條件應(yīng)保持一致。(2)氮氧化物(NOx

)、臭氧(O3

)及Mn2+

、Fe3+

、Cr6+

等對(duì)測(cè)定有干擾。采樣后放置片刻,臭氧可自行分解;加入磷酸和乙二胺四乙酸二鈉鹽可消除或減小某些金屬離子的干擾。為避免四氯汞鉀溶液的毒性,可用甲醛緩沖溶液取代,作為吸收液,之后加入NaOH

溶液,使SO2

釋放,再與鹽酸副玫瑰苯胺顯色。

92

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定二、氮氧化物的測(cè)定

氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等多種形式。大氣中的氮氧化物主要以一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)形式存在。它們主要來(lái)源于石化燃料高溫燃燒和硝酸、化肥等生產(chǎn)排放的廢氣,以及汽車(chē)排氣。NO為無(wú)色、無(wú)臭、微溶于水的氣體,在大氣中易被氧化為NO2

。NO2為棕紅色氣體,具有強(qiáng)刺激性臭味,是引起支氣管炎等呼吸道疾病的有害物質(zhì)。大氣中的NO和NO2

可以分別測(cè)定,也可以測(cè)定二者的總量。

93

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定二、氮氧化物的測(cè)定由于空氣中氮氧化物的濃度不同,所處的狀態(tài)也不同,國(guó)家制定了三個(gè)測(cè)定氮氧化物的標(biāo)準(zhǔn)。GB8969-88中氮氧化物的測(cè)定使用鹽酸萘乙二胺比色法(空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))。該方法采樣和顯色同時(shí)進(jìn)行,操作簡(jiǎn)便,靈敏度高。GB/T139606-92氮氧化物的測(cè)定,用于火炸藥生產(chǎn)過(guò)程中排出的硝酸尾氣中的NO、NO2。GB/T15436-1995氮氧化物的測(cè)定,即Saltzman

法,用于測(cè)定環(huán)境空氣中的NOX

。實(shí)際工作中常用的測(cè)定方法有鹽酸萘乙二胺分光光度法、化學(xué)發(fā)光法及恒電流庫(kù)侖滴定法。

94

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定二、氮氧化物的測(cè)定(一)鹽酸萘乙二胺分光光度法1、特點(diǎn):采樣和顯色同時(shí)進(jìn)行,操作簡(jiǎn)便,靈敏度高,是國(guó)內(nèi)外普遍采用的方法??煞謩e測(cè)定NO、NO2

、和NOX總量。

95

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定

二、氮氧化物的測(cè)定(一)鹽酸萘乙二胺分光光度法2、原理:用冰乙酸、對(duì)氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液。采樣時(shí)大氣中的NOX

經(jīng)氧化管后以NO2

的形式被吸收,生成亞硝酸和硝酸,再與吸收液中的對(duì)氨基苯磺酸起重氮化反應(yīng),最后與鹽酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰紅色的偶氮化合物,其顏色深淺與氣樣中NO2

濃度成正比,可用分光光度法定量。96

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定二、氮氧化物的測(cè)定(一)鹽酸萘乙二胺分光光度法此法最后測(cè)定的是溶液亞硝酸鹽的量,在吸收液中并不能將氣樣里的NO2氣體全部轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,這里存在著一個(gè)轉(zhuǎn)換系數(shù)K。不少學(xué)者研究認(rèn)為K應(yīng)在0.72-0.76之間,而世界衛(wèi)生組織全球監(jiān)測(cè)系統(tǒng)推薦值為0.74。所以計(jì)算時(shí)需除以該系數(shù)。97

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定

二、氮氧化物的測(cè)定(二)化學(xué)發(fā)光法1、特點(diǎn):靈敏度高、可達(dá)ppb級(jí),甚至更低;選擇性好;線性范圍寬,通??蛇_(dá)5-6個(gè)數(shù)量級(jí)。

2、原理:某些化合物分子吸收化學(xué)能后,被激發(fā)到激發(fā)態(tài),再由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí),以光量子的形式釋放出能量,這種化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。利用測(cè)量化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定的方法,稱(chēng)為化學(xué)發(fā)光分析法。

化學(xué)發(fā)光反應(yīng)可在液相、氣相或固相中進(jìn)行。液相化學(xué)發(fā)光多用于天然水、工業(yè)廢水中有害物質(zhì)的測(cè)定;而氣相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)主要用于大氣中NOx

、SO2、H2、O3等氣態(tài)有害物質(zhì)的測(cè)定。

98

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定二、氮氧化物的測(cè)定(二)化學(xué)發(fā)光法利用化學(xué)發(fā)光法測(cè)定NOx,即是根據(jù)NO和臭氧氣相發(fā)光反應(yīng)的原理制成的。把被測(cè)氣體連續(xù)抽入儀器,其中的NOx

經(jīng)過(guò)NO2—NO轉(zhuǎn)化器后,都變成NO進(jìn)入反應(yīng)室,在反應(yīng)室內(nèi)與臭氧反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)NO2*,當(dāng)NO2*回到基態(tài)時(shí),就會(huì)放出光子,光子通過(guò)濾光片和光電倍增管后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?,電流的大小與NO的濃度成正比。記錄器上可以直接顯示出NOx的含量。如果氣樣不經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化器而經(jīng)旁路直接進(jìn)入反應(yīng)室,則測(cè)得的是NO量,將NOx量減去NO量就可得到NO2量。

這種化學(xué)發(fā)光法NOx

監(jiān)測(cè)儀的測(cè)量范圍為0-8mg/m3,檢出下限為0.02mg/m3

。

99

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定三、一氧化碳的測(cè)定一氧化碳(CO)是大氣中主要污染物之一,它主要來(lái)自于石油,煤炭燃燒不充分的產(chǎn)物和汽車(chē)排氣;一些自然災(zāi)害如火山爆發(fā),森林火災(zāi)等也是來(lái)源之一。CO是無(wú)色、無(wú)味的一種有毒氣體,對(duì)人體有強(qiáng)烈的窒息作用,它容易與人體血液中的血紅蛋白結(jié)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,會(huì)出現(xiàn)頭痛、惡心、心悸亢進(jìn),甚至出現(xiàn)虛脫、昏睡,嚴(yán)重時(shí)會(huì)致人死亡。所以,CO是大氣污染監(jiān)測(cè)的最常用指標(biāo)之一。100

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定三、一氧化碳的測(cè)定測(cè)定方法(非色散紅外吸收法)1、特點(diǎn):測(cè)定簡(jiǎn)便、快速,不破壞被測(cè)物質(zhì),能連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。

2、原理:當(dāng)CO、CO2

等氣態(tài)分子受到紅外輻射(1-25μm

)照射時(shí),將吸收各自特征波長(zhǎng)的紅外光,引起分子振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷,產(chǎn)生振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)吸收光譜,在一定濃度范圍內(nèi),吸收光譜的峰值(吸光度)與氣態(tài)物質(zhì)濃度成比例關(guān)系。101

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定三、一氧化碳的測(cè)定3、注意事項(xiàng):

1)注意消除CO2和水蒸氣的干擾;

2)測(cè)量時(shí),先通入純氮?dú)膺M(jìn)行零點(diǎn)校正,再用標(biāo)準(zhǔn)CO氣體校正,最后通入氣樣,便可直接顯示、記錄氣樣中CO濃度(C),以ppm

計(jì),然后換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的質(zhì)量濃度(mg/m3):

CO(mg/m3)=1.25×C102

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定四、臭氧的測(cè)定臭氧是最強(qiáng)的氧化劑之一,它是大氣中的氧在太陽(yáng)紫外線的照射下或受雷擊形成的。高空的臭氧層直接照射地球表面。目前由于碳?xì)浠衔镂廴敬髿馄茐牧顺粞鯇樱贤饩€直接照射地球表面增大,皮膚病人增多。臭氧與紫外線混合,與烴類(lèi)和氮氧化物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧,臭氧有強(qiáng)烈的氧化作用,可以起消毒作用。但量大時(shí)又會(huì)刺激黏膜和損害中樞神經(jīng)系統(tǒng),引起支氣管炎和頭痛等癥狀。臭氧的測(cè)定的方法有分光光度法、化學(xué)發(fā)光法、紫外光度法等。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)定臭氧含量有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):一是GB/T15437-1995的靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法,另一是GB/T15438-1995的紫外光度法。

103

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定四、臭氧的測(cè)定(一)靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法原理:臭氧在磷酸鹽緩沖劑存在下,與吸收液中藍(lán)色的靛藍(lán)二磺酸鈉等摩爾反應(yīng),褪色生成靛紅二磺酸鈉。在610nm處測(cè)量吸光度。104

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定

五、總烴的測(cè)定總碳?xì)浠衔锍R詢(xún)煞N方法表示,一種是包括甲烷在內(nèi)的碳?xì)浠衔?,稱(chēng)為總烴(THC),另一種是除甲烷以外的碳?xì)浠衔?,稱(chēng)為非甲烷烴(NMHC)。大氣中的碳?xì)浠衔镏饕羌淄?,其濃度范圍?-8ppm。但當(dāng)大氣嚴(yán)重污染時(shí),會(huì)大量增加甲烷以外的碳?xì)浠衔铮淄椴粎⒂韫饣瘜W(xué)反應(yīng)。所以,測(cè)定不包括甲烷的碳?xì)浠衔飳?duì)判斷和評(píng)價(jià)大氣污染具有實(shí)際意義。測(cè)定總烴和非甲烷烴的主要方法有:氣相色譜法、光電離檢測(cè)法等。

105

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定五、總烴的測(cè)定(一)氣相色譜法原理:由于不同物質(zhì)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩相中具有不同的分配系數(shù),當(dāng)這些物質(zhì)隨流動(dòng)相移動(dòng)時(shí),就在兩相之間進(jìn)行反復(fù)多次分配,使原來(lái)分配系數(shù)只有微小差異的各組分得到很好的分離,再依次送入檢測(cè)器,將濃度或質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)阻抗轉(zhuǎn)化和放大,送入記錄儀記錄色譜峰,如果分離完全,則每個(gè)色譜峰代表一種祖分。我們可以根據(jù)色譜峰出峰時(shí)間進(jìn)行定性分析,也可根據(jù)色譜峰峰高或峰面積進(jìn)行定量分析。測(cè)定步驟:①采樣。②制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。③查出氣樣濃度。

106

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定五、總烴的測(cè)定(二)光電離檢測(cè)法原理:有機(jī)化合物分子在紫外光照射下可產(chǎn)生光電離現(xiàn)象,用PID離子檢測(cè)器收集產(chǎn)生的離子流,其大小與進(jìn)入電離室的有機(jī)化合物的質(zhì)量成正比。凡是電離能小于PID紫外輻射能(多用10.2ev)的物質(zhì)(至少低0.3ev)均可被電離測(cè)定。特點(diǎn):方法簡(jiǎn)單,可進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),所檢測(cè)的非甲烷烴是指四碳以上的烴。107

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定六、氟化物的測(cè)定大氣中的氣態(tài)氟化物主要是HF,也可能有少量的SiF4和CF4,含氟的粉塵主要是冰晶石(Na3AlF6)、螢石(CaF2)、氟化鋁(AlF3)、氟化鈉(NaF)及磷灰石等。氟化物屬高毒類(lèi)物質(zhì),由呼吸道進(jìn)入人體,會(huì)引起粘膜刺激、中毒等癥狀,并能影響各組織和器官的正常生理功能,對(duì)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育也會(huì)產(chǎn)生危害。測(cè)定大氣中氟化物的方法有分光光度法、氟離子選擇電極法等。目前廣泛采用后一種方法。108

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定六、氟化物的測(cè)定(一)石灰濾紙-氟離子選擇電極法原理:采用浸漬過(guò)Ca(OH)2溶液的濾紙采樣,大氣中的氟化物與Ca(OH)2反應(yīng),生成氟化鈣或氟硅酸鈣被固定在濾紙上。用總離子強(qiáng)度緩沖液浸取后,氟離子選擇電極法測(cè)定。109

第六節(jié)

氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物的測(cè)定六、氟化物的測(cè)定(二)濾膜采樣-氟離子選擇電極法原理:用磷酸氫二鉀溶液浸漬的玻璃纖維濾膜或碳酸氫鈉-甘油溶液浸漬的玻璃纖維濾膜采樣,則大氣中的氣態(tài)氟化物被吸收固定,塵態(tài)氟化物同時(shí)被阻留在濾膜上,采樣后的濾膜用水或酸浸取后,用氟離子選擇電極法測(cè)定。110謝謝,下次見(jiàn)111

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)1、教學(xué)要求

要求了解大氣污染源監(jiān)測(cè)的目的和內(nèi)容,

掌握固定污染源監(jiān)測(cè)和流動(dòng)污染源監(jiān)測(cè)的方法。

2、教學(xué)重點(diǎn)

掌握固定污染源監(jiān)測(cè)和流動(dòng)污染源監(jiān)測(cè)。

3、教學(xué)難點(diǎn)

污染源監(jiān)測(cè)基本參數(shù)的確定。

建議學(xué)時(shí)數(shù):4學(xué)時(shí)112

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)一、概述

污染源包括固定污染源和流動(dòng)污染源。固定污染源系指煙道、煙囪及排氣筒等。它們排放的廢氣中既包含固態(tài)的煙塵和粉塵,也包含氣態(tài)和氣溶膠態(tài)的多種有害物質(zhì)。流動(dòng)污染源系指汽車(chē)、柴油機(jī)車(chē)等交通運(yùn)輸工具,其排放廢氣中也含有煙塵和某些有害物質(zhì)。兩種污染源都是大氣污染物的主要來(lái)源。

113

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)一、概述

監(jiān)測(cè)目的檢查污染源排放廢氣中的有害物質(zhì)是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求;評(píng)價(jià)凈化裝置的性能和運(yùn)行情況及污染防治措施的效果;為大氣質(zhì)量管理與評(píng)價(jià)提供依據(jù)。114

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)一、概述

監(jiān)測(cè)要求①生產(chǎn)設(shè)備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下;②對(duì)因生產(chǎn)過(guò)程而引起排放情況變化的污染源,應(yīng)根據(jù)其變化的特點(diǎn)和周期進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè);③當(dāng)測(cè)定工業(yè)鍋爐煙塵濃度時(shí),鍋爐應(yīng)在穩(wěn)定的負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn),不能低于額定負(fù)荷的85%。④對(duì)于手燒爐,測(cè)定時(shí)間不得少于兩個(gè)加煤周期。115

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)一、概述

污染源監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括:排放廢氣中有害物質(zhì)的濃度(mg/m3

);有害物質(zhì)的排放量(kg/h);廢氣排放量(m3/h);煙塵排放濃度和排放量。在有害物質(zhì)排放濃度和廢氣排放量的計(jì)算中,都采用現(xiàn)行監(jiān)測(cè)方法中推薦的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(溫度為0℃,大氣壓力為101.3Kpa或760mmHg柱)下的干氣體表示。116

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(一)基本概念煙道氣監(jiān)測(cè)內(nèi)容基本參數(shù)采樣系統(tǒng)注意事項(xiàng)117

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(二)采樣點(diǎn)的位置和數(shù)目正確地選擇采樣位置,確定適當(dāng)?shù)牟蓸狱c(diǎn)數(shù)目,是決定能否獲得有代表性的廢氣樣品和盡可能地節(jié)約人力、物力的一項(xiàng)很重要的工作。采樣位置:應(yīng)選在氣流分布均勻穩(wěn)定的平直管段上,避開(kāi)彎頭、變徑管、三通管及閥門(mén)等易產(chǎn)生渦流的阻力構(gòu)件。此外,還應(yīng)注意操作地點(diǎn)的方便、安全。高位測(cè)定時(shí),應(yīng)設(shè)置帶拉桿的工作平臺(tái)。118

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(二)采樣點(diǎn)的位置和數(shù)目采樣斷面上采樣點(diǎn)的確定(1)圓形煙道:不同直徑圓形煙道的等面積環(huán)數(shù)、采樣點(diǎn)數(shù)及采樣點(diǎn)距離煙道內(nèi)壁的距離(表3.8172頁(yè))(2)矩形煙道:將煙道斷面分成一定數(shù)目的等面積矩形小塊,各小塊中心即為采樣點(diǎn)位置,小矩形數(shù)目可根據(jù)煙道斷面面積大小確定。(表3.10173頁(yè))(3)拱形煙道:可分別按圓形和矩形煙道的布點(diǎn)方法確定采樣點(diǎn)的位置及數(shù)目。119

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定煙氣的基本狀態(tài)參數(shù):煙氣的體積、溫度、壓力。通過(guò)這幾個(gè)基本狀態(tài)參數(shù),可計(jì)算出煙氣流速、煙塵及有害物質(zhì)濃度。其中

煙氣體積V=采樣流量Q×采樣時(shí)間t

采樣流量Q=測(cè)點(diǎn)煙道斷面S×煙氣流速v而煙氣流速又由煙氣溫度和壓力決定。所以,只要計(jì)算出煙氣溫度和壓力,即可計(jì)算出其他參數(shù)。120

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定1.溫度1)玻璃水銀溫度計(jì)適用于直徑小、溫度不高的煙道。2)對(duì)直徑大、溫度高的煙道,要用熱電偶測(cè)溫毫伏計(jì)(或電阻溫度計(jì))測(cè)量。121

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定

2.壓力煙氣的壓力分全壓(Pt)、靜壓(Ps

)和動(dòng)壓(Pv

)。靜壓是單位體積氣體所具有的勢(shì)能,表現(xiàn)為氣體在各個(gè)方向上作用于器壁的壓力動(dòng)壓是單位體積氣體具有的動(dòng)能,是使氣體流動(dòng)的壓力;

全壓是氣體在管道中流動(dòng)具有的總能量。

三者的關(guān)系為:Pt=Ps+Pv所以,只要測(cè)出三項(xiàng)中的任意兩項(xiàng),即可求出第三項(xiàng)。122

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定

2.壓力

1)測(cè)壓管:常用的有二種,即標(biāo)準(zhǔn)皮托管和S型皮托管,它們都可以同時(shí)測(cè)出全壓和靜壓。其中,標(biāo)準(zhǔn)皮托管具有較高的精度,但由于測(cè)孔小,易被煙塵堵塞,因此只適用于含塵量少的煙氣;而S型皮托管因開(kāi)口較大,適用于測(cè)煙塵含量較高的煙氣。

2)壓力計(jì):常用的壓力計(jì)有U形壓力計(jì)和斜管式微壓計(jì)。U形壓力計(jì)可同時(shí)測(cè)全壓和靜壓,但誤差較大,不適宜測(cè)量微小壓力,其最小分壓值不得大于10Pa,管內(nèi)常裝水、酒精或汞,根據(jù)被測(cè)壓力范圍而定;斜管式微壓計(jì)只能測(cè)動(dòng)壓,精度不低于2%,管內(nèi)常裝酒精或汞。123

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定

2.壓力3)測(cè)定方法先把儀器調(diào)整到水平狀態(tài),檢查液柱內(nèi)是否有氣泡,并將液面調(diào)至零點(diǎn),然后,將皮托管與壓力計(jì)連接,把測(cè)壓管的測(cè)壓口伸進(jìn)煙道內(nèi)測(cè)點(diǎn)上,并對(duì)準(zhǔn)氣流方向,從U形壓力計(jì)上讀出液面差,或從微壓計(jì)上讀出斜管液柱長(zhǎng)度,按相應(yīng)公式計(jì)算測(cè)得壓力。124

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定3.流速和流量計(jì)算把測(cè)得的溫度和壓力等參數(shù),代入相應(yīng)公式計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的煙氣流速和流量。125

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定4.含濕量的測(cè)定與大氣相比,煙氣中的水蒸氣含量較高,變化范圍較大,為便于比較,監(jiān)測(cè)方法規(guī)以除去水蒸氣后標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干煙氣為基準(zhǔn)表示煙氣中有害物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果。126

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定4.含濕量的測(cè)定含濕量的測(cè)定方法有重量法、冷凝法、干濕球法等。重量法:從煙道采樣點(diǎn)抽取一定體積的煙氣,使之通過(guò)裝有吸濕劑的吸濕管,則煙氣中的水蒸氣被吸濕劑吸收,吸濕管的增重即為所采煙氣中的水蒸氣重量,然后代入公式計(jì)算含濕量。冷凝法:由煙道中抽出一定量的氣體,通過(guò)冷凝器,根據(jù)冷凝出的水量,加上從冷凝器排出的飽和氣體含有的水蒸氣量,計(jì)算排氣中的水分。干濕球法:氣體在一定流速下經(jīng)干濕球溫度計(jì),根據(jù)干、濕球溫度計(jì)讀數(shù)及有關(guān)壓力,計(jì)算排氣中水分含量。127

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定5.煙塵濃度的測(cè)定原理:抽取一定體積煙氣通過(guò)已知重量的捕塵裝置(如濾筒),根據(jù)捕塵裝置采樣前后的重量差和采樣體積計(jì)算煙塵的濃度。128

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定5.煙塵濃度的測(cè)定

1)等速采樣法:測(cè)定煙氣、煙塵濃度必須采用等速采樣法,即煙氣進(jìn)入采樣嘴的速度應(yīng)與采樣點(diǎn)煙氣流速相等,否則,過(guò)大、過(guò)小均會(huì)造成測(cè)定誤差。

具體做法是:將煙塵采樣管由采樣孔插入煙道中,使采樣嘴置于測(cè)點(diǎn)上,正對(duì)氣流,在采樣嘴的吸氣速度與測(cè)點(diǎn)處氣流速度相等(誤差不超過(guò)10%)時(shí),抽取氣樣。129

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定5.煙塵濃度的測(cè)定2)移動(dòng)采樣和定點(diǎn)采樣

移動(dòng)采樣:為測(cè)定煙道斷面上煙氣中煙塵的平均濃度,用同一個(gè)塵粒捕集器在已確定的各采樣點(diǎn)上移動(dòng)采樣,在各點(diǎn)的采樣時(shí)間相同,這是目前普遍使用的方法。

定點(diǎn)采樣:為了解煙道內(nèi)煙塵的分布狀況和確定煙塵的平均濃度,分別在斷面上每個(gè)采樣點(diǎn)采樣,即每個(gè)采樣點(diǎn)采集一個(gè)樣品。130

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定5.煙塵濃度的測(cè)定含塵濃度計(jì)算1)移動(dòng)采樣C=(g1-g2)×106/Vnd

2)定點(diǎn)采樣C=(C1Q1+C2Q2+…CnQn)/(Q1+Q2+…Qn)131

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定6.煙氣組分的測(cè)定煙氣組分包括主要?dú)怏w組分和微量有害氣體組分。主要?dú)怏w組分為N2

、O2

、CO2

和水蒸氣等。測(cè)定這些組分的目的是考察燃料燃燒情況和為煙塵測(cè)定提供計(jì)算煙氣氣體常數(shù)的數(shù)據(jù)。有害氣體組分為CO、NOx

、SOx

和H2S等。

132

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)二、固定污染源監(jiān)測(cè)(三)基本參數(shù)測(cè)定6.煙氣組分的測(cè)定(1)采樣只要在靠近煙道中心的任何一點(diǎn)采樣即可。可利用吸收法采樣裝置采樣,也可利用注射器采煙氣裝置采樣。(2)煙氣主要組分的測(cè)定可采用奧氏氣體分析器吸收法和儀器分析法測(cè)定。(3)煙氣中有害組分的測(cè)定測(cè)定方法視其含量而定。當(dāng)含量較低時(shí),可選用大氣中分子態(tài)污染物質(zhì)的測(cè)定方法;含量較高時(shí),多選用化學(xué)分析法。(185頁(yè)表3.11)

133

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)三、流動(dòng)污染源監(jiān)測(cè)汽車(chē)排放是石油燃料在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒的產(chǎn)物,含有NOx、碳?xì)浠衔?、CO等有害氣體組分,是污染大氣環(huán)境的主要流動(dòng)污染源。134

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)三、流動(dòng)污染源監(jiān)測(cè)(一)汽車(chē)怠速CO、碳?xì)浠衔锏臏y(cè)定

⒈怠速工況的條件⒉測(cè)定方法非色散紅外氣體分析儀⒊排放標(biāo)準(zhǔn)135

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)三、流動(dòng)污染源監(jiān)測(cè)(二)

汽油車(chē)排氣中NOx的測(cè)定采樣;汽車(chē)尾氣經(jīng)冰浴-玻璃棉過(guò)濾后抽取到1000mL注射器,經(jīng)氧化管注入吸收液。鹽酸萘乙二胺比色法測(cè)定136

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)三、流動(dòng)污染源監(jiān)測(cè)(三)

柴油車(chē)排氣煙度的測(cè)定⒈測(cè)定原理煙度:一定體積的排氣透過(guò)一定面積的濾紙后,濾紙被染黑的程度,用波許單位表示。測(cè)定原理:2.波許煙度計(jì)137

第七節(jié)

污染源監(jiān)測(cè)三、流動(dòng)污染源監(jiān)測(cè)(三)

柴油車(chē)排氣煙度的測(cè)定⒈測(cè)定原理煙度:一定體積的排氣透過(guò)一定面積的濾紙后,濾紙被染黑的程度,用波許單位表示。測(cè)定原理:2.波許煙度計(jì)138

第八節(jié)

大氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、教學(xué)要求

要求了解大氣,掌握大氣污染物。2、教學(xué)重點(diǎn)掌握大氣污染物。3、教學(xué)難點(diǎn)大氣。建議學(xué)時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)139

第八節(jié)

大氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一、概述二、大氣污染連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng):不論是大氣質(zhì)量或水質(zhì)量連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都是由一個(gè)中心監(jiān)測(cè)站、若干個(gè)子站和信息傳輸系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)是一個(gè)由監(jiān)測(cè)儀器、數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)。1、監(jiān)測(cè)中心站(即總站)

2、若干個(gè)子站(一般為6個(gè))

3、信息傳輸系統(tǒng)140

第八節(jié)

大氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)二、大氣污染連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成1、監(jiān)測(cè)中心站(即總站)

中心站是網(wǎng)絡(luò)的指揮中心也是信息數(shù)據(jù)處理中心,它配有網(wǎng)絡(luò)中心交換機(jī),通信系統(tǒng)等,主要任務(wù)是按預(yù)定程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向各子站發(fā)出各種指令,管理子站的各種監(jiān)測(cè)工作,收集子站的各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理,建立數(shù)據(jù)庫(kù),打印統(tǒng)計(jì)表或繪制污染圖形;對(duì)突發(fā)事故向有關(guān)部門(mén)發(fā)出警報(bào)等。中心站的主要任務(wù)是:

向各子站發(fā)送各種工作指令;管理子站的工作;定時(shí)收集子站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理;打印各種報(bào)表,繪制各種圖形。141

第八節(jié)

大氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)二、大氣污染連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成2、子站子站配有自動(dòng)測(cè)定各種污染物的儀器儀表、計(jì)算分機(jī)、通信系統(tǒng)等。主要任務(wù)是時(shí)刻監(jiān)測(cè)各種污染物、處理結(jié)果、貯存數(shù)據(jù)和上報(bào)數(shù)據(jù)。子站的工作特點(diǎn)是連續(xù)、自動(dòng)、常年不斷。子站內(nèi)的儀器裝備子站配有自動(dòng)測(cè)定各種污染物的儀器儀表、計(jì)算分機(jī)、通信系統(tǒng)等。主要任務(wù)是時(shí)刻監(jiān)測(cè)各種污染物、處理結(jié)果、貯存數(shù)據(jù)和上報(bào)數(shù)據(jù)。子站的工作特點(diǎn)是連續(xù)、自動(dòng)、常年不斷。青島市地面大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子站裝備的儀器設(shè)備框圖

142

第八節(jié)

大氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)二、大氣污染連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成2、子站(1)子站的布設(shè)各子站的布點(diǎn)方法和設(shè)置數(shù)目決定于監(jiān)測(cè)目的,監(jiān)測(cè)網(wǎng)覆蓋區(qū)域面積、人口數(shù)量及分布,污染程度、氣象條件和地形地貌等因素,可用經(jīng)驗(yàn)法、統(tǒng)計(jì)法、模式法、綜合優(yōu)化法等方法確定。子站位置的選擇應(yīng)滿足以下條件:

①代表性:指所獲得得數(shù)據(jù)能反映一定地區(qū)或一個(gè)區(qū)域范圍大氣污染物的濃度水平及其波動(dòng)范圍,其周?chē)鷳?yīng)無(wú)污染源、高大建筑物、樹(shù)木等干擾。

②可比性:系指各子站的各種工作條件如測(cè)定方法、儀器、采樣參數(shù)等應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化,使其獲得的數(shù)據(jù)彼此可比。

③滿足儀器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需其他物質(zhì)條件。如儀器長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn);有足夠的電力供應(yīng);有保暖和散熱設(shè)施,便于維修等。

143

第八節(jié)

大氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)二、大

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