氣體污染物概述氣體污染物測(cè)定氣體污染物指在環(huán)境空氣中以氣態(tài)或蒸汽態(tài)存在的污染物，來源廣泛，種類極多，物理化學(xué)性質(zhì)差異大，且運(yùn)動(dòng)速度快、擴(kuò)散快，在空氣中的分布較均勻，常能傳播到很遠(yuǎn)的地方，并長期存在于空氣中，對(duì)人體健康及環(huán)境危害很大。一、氣體污染物來源1、自然過程

火山作用森林火災(zāi)生長中的植物2、人類活動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)燃料燃燒汽車尾氣表1自然過程及人類活動(dòng)產(chǎn)生的氣體污染物二、氣體污染物分類1、按產(chǎn)生的方式及污染物的性質(zhì)分類

①氣態(tài)污染物指在常溫常壓下以氣體分子存在，散發(fā)到空氣中時(shí)，仍以氣態(tài)分子存在，多為無機(jī)分子狀態(tài)污染物，常見有CO、CO2、SO2、NO2、NO、Cl2、H2S、HCl、HF、HCN、NH3、O3等。主要來源于煤、石油、天然氣等化石燃料以及生物質(zhì)能源的燃燒，冶金、石油化工、建材生產(chǎn)（磚瓦、水泥）、生活取暖、烹調(diào)等生產(chǎn)和生活活動(dòng)。二、氣態(tài)及蒸氣態(tài)污染物分類1、按產(chǎn)生的方式及污染物的性質(zhì)分類②蒸氣態(tài)污染物指在常溫常壓下是液體或固體的物質(zhì)，由于其沸點(diǎn)和熔點(diǎn)很低，揮發(fā)性大，因而能以蒸汽狀態(tài)揮發(fā)到空氣中，造成空氣污染。多為有機(jī)分子狀態(tài)污染物。主要來源于化工、輕工及燃料燃燒等過程。分為揮發(fā)性有機(jī)物VOCs和半揮發(fā)性有機(jī)物SVOCs世界衛(wèi)生組織（WHO）的定義：在常溫下，沸點(diǎn)50℃至260℃的各種有機(jī)化合物。我國的定義：指常溫下飽和蒸汽壓大于70Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物，或在20℃條件下，蒸汽壓大于或者等于10Pa且具有揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。主要包括：非甲烷碳?xì)浠衔铮ê喎QNMHCs）、含氧有機(jī)化合物、鹵代烴、含氮有機(jī)化合物、含硫有機(jī)化合物等。揮發(fā)性有機(jī)物VOCs定義：

指沸點(diǎn)一般在240～400℃之間（由于分類依據(jù)模糊，經(jīng)常與揮發(fā)性有機(jī)物有交叉）、蒸汽壓在（0.1～10-7）×133.322Pa的有機(jī)物。主要包括：

二噁英類、多環(huán)芳烴、有機(jī)農(nóng)藥類、氯代苯類、多氯聯(lián)苯類、吡啶類、喹啉類、硝基苯類、鄰苯二甲酸酯類、亞硝基胺類、苯胺類、苯酚類、多氯萘類和多溴聯(lián)苯類等化合物。

以氣態(tài)或者氣溶膠兩種形態(tài)存在。半揮發(fā)性有機(jī)物SVOCs二、氣體污染物分類2、按對(duì)我國空氣環(huán)境的危害大小分類①含硫化合物：SO2、SO3和H2S等，其中以SO2的數(shù)量最大，危害也最大，是影響空氣質(zhì)量的最主要的氣態(tài)污染物。②含氮化合物：

NO、NO2、NH3等。③碳的氧化物：

CO和CO2④碳?xì)浠衔铮河袡C(jī)化合物，非甲烷總烴、苯并[α]芘⑤鹵素化合物：含氯化合物及含氟化合物，如HCl、HF、SiF4三、氣體污染物危害1、對(duì)人體健康的影響引起呼吸道疾病高濃度可造成急性中毒，甚至短時(shí)間內(nèi)死亡長期接觸低濃度污染物，會(huì)引起支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫和肺癌等病癥舉例：SO2、CO、光化學(xué)煙霧、有機(jī)化合物三、氣體污染物危害2、對(duì)植物的傷害直接傷害、間接傷害、慢性和潛在傷害常發(fā)生在植物葉子結(jié)構(gòu)中常見的毒害植物的氣體：二氧化硫、臭氧、PAN、氟化氫、乙烯、氯化氫、氯、硫化氫和氨三、氣體污染物危害3、對(duì)建筑物和文物古跡的危害氧化腐蝕作用，減少建筑物的使用壽命珍貴古建筑、歷史文化遺產(chǎn)、大理石雕像等，由于酸性污染及酸雨的侵蝕而出現(xiàn)百孔千瘡，造成嚴(yán)重?fù)p失三、氣體污染物危害4、對(duì)氣候的影響對(duì)全球氣候產(chǎn)生大規(guī)模影響如CO2、CH4等溫室氣體引起的溫室效應(yīng)；SO2、NOx排放產(chǎn)生的酸雨；汽車尾氣引起的光化學(xué)煙霧等四、氣體污染物的測(cè)定種類多，分析測(cè)定方法差異大，在實(shí)際工作中，根據(jù)優(yōu)先監(jiān)測(cè)原則，選擇危害大，涉及范圍廣，已建立成熟穩(wěn)定的測(cè)定方法，并有國家標(biāo)準(zhǔn)可參比的項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)。主要測(cè)定項(xiàng)目：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧SO的測(cè)定氣體及蒸汽態(tài)污染物測(cè)定目錄實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1實(shí)驗(yàn)原理02實(shí)驗(yàn)器材03實(shí)驗(yàn)過程04數(shù)據(jù)處理05了解二氧化硫的測(cè)定原理。掌握二氧化硫的測(cè)定方法。

二氧化硫被甲醛緩沖液吸收以后，生成穩(wěn)定的羥基甲磺酸加成化合物。在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解，釋放出的二氧化硫與鹽酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫紅色化合物，根據(jù)顏色深淺，用分光光度計(jì)在577nm處進(jìn)行測(cè)定?？諝獠蓸悠鞣止夤舛扔?jì)比色皿具塞比色管一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器乙二胺四乙酸二鈉鹽甲醛緩沖吸收液氫氧化鈉碘貯備液硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液儀器試劑繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：SO2的含量按下式計(jì)算：

式中：A——樣品溶液的吸光度;A0——試劑空白溶液的吸光度;b——回歸方程的斜率，吸光度/μg;a——校準(zhǔn)曲線的截距（一般要求小于0.005）;

Vt——樣品溶液總體積，mL；Va——測(cè)定時(shí)所取樣品溶液體積，mL；Vs——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積mL。

二氧化硫采樣點(diǎn)大氣中的二氧化硫含量為0.223mg/m3。SO的測(cè)定二氧化硫的性質(zhì)二氧化硫的來源大氣中的反應(yīng)二氧化硫的危害監(jiān)測(cè)方法環(huán)境空氣質(zhì)量

環(huán)境空氣質(zhì)量是指空氣環(huán)境的總體或某些要素對(duì)人群的生存和繁衍，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適宜程度。其好壞反映了空氣的污染程度，在一個(gè)具體的區(qū)域內(nèi)，通常用空氣環(huán)境中污染物的含量作為其指示性變量。二氧化硫SO2是目前大氣污染物中含量較大、影響面較廣的一種氣態(tài)污染物。是衡量大氣是否遭到污染的重要標(biāo)志，是空氣污染的重要因素，尤其是導(dǎo)致酸雨污染的“罪魁禍?zhǔn)住薄Ｒ?、二氧化硫的性質(zhì)

SO2是一種無色、有刺激性氣味、有毒、密度比空氣大、容易液化、易容于水的氣體（常溫常壓下1體積水能溶解40體積的二氧化硫，即1:40）。物理性質(zhì)一、二氧化硫的性質(zhì)（1）具有酸性氧化物的通性（與水、堿、堿性氧化物的反應(yīng)）（2）既有還原性又有氧化性（3）具有漂白性化學(xué)性質(zhì)二、大氣中二氧化硫的來源自然原因人為原因：化石燃料的燃燒火山爆發(fā)森林火災(zāi)巖石風(fēng)化來源三、二氧化硫在大氣中的反應(yīng)二氧化硫進(jìn)入大氣中會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，形成硫酸、硫酸銨和有機(jī)硫化物等酸性氣溶膠。反應(yīng)可在氣相、液相和固相表面進(jìn)行，氧化速率與太陽輻射強(qiáng)度、溫度、濕度、氧化劑及催化劑的存在等因素有關(guān)。三、二氧化硫在大氣中的反應(yīng)在冬季霧天，二氧化硫能被霧滴中的各種金屬雜質(zhì)和細(xì)粒子表面的碳催化轉(zhuǎn)化成硫酸鹽和硫酸氣溶膠。在夏季晴天，二氧化硫能被光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的臭氧等強(qiáng)氧化劑氧化轉(zhuǎn)化成硫酸鹽和硫酸鹽氣溶膠。因此，目前在二氧化硫?qū)Νh(huán)境影響的研究中，將更多的注意力集中于酸性氣溶膠和懸浮顆粒物細(xì)粒子所起的作用上。四、二氧化硫的危害二氧化硫?yàn)闊o色、有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，對(duì)人體呼吸器官有很強(qiáng)的毒害作用，還可通過皮膚經(jīng)毛孔侵入人體或通過食物和飲水經(jīng)消化道進(jìn)入人體而造成危害。當(dāng)空氣中二氧化硫的濃度只有1ppm時(shí)，人就會(huì)感到胸部有一種被壓迫感的不適感；當(dāng)濃度達(dá)到8ppm時(shí)，人就會(huì)感到呼吸困難；當(dāng)濃度達(dá)到10ppm時(shí)，咽喉纖毛就會(huì)排出黏液。四、二氧化硫的危害人體主要經(jīng)呼吸道吸收大氣中SO2，會(huì)引起不同程度的呼吸道及眼黏膜的刺激癥狀。急性中毒者表現(xiàn)出眼結(jié)膜和呼吸道黏膜強(qiáng)烈刺激癥狀。長期接觸低濃度SO2可引起慢性傷害，以慢性病例最為常見。SO2的危害在于它常常跟大氣中的飄塵結(jié)合在一起被吸入，飄塵氣溶膠微?？砂裇O2帶到肺部使毒性增加3—4倍，對(duì)人體造成傷害。四、二氧化硫的危害二氧化硫?yàn)闊o色、有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，對(duì)人體呼吸器官有很強(qiáng)的毒害作用，還可通過皮膚經(jīng)毛孔侵入人體或通過食物和飲水經(jīng)消化道進(jìn)入人體而造成危害。當(dāng)空氣中二氧化硫的濃度只有1ppm時(shí)，人就會(huì)感到胸部有一種被壓迫感的不適感；當(dāng)濃度達(dá)到8ppm時(shí)，人就會(huì)感到呼吸困難；當(dāng)濃度達(dá)到10ppm時(shí)，咽喉纖毛就會(huì)排出黏液。四、二氧化硫的危害在高濃度的SO2的影響下，植物產(chǎn)生急性危害，葉片表面產(chǎn)生壞死斑，或直接使植物葉片枯萎脫落；在低濃度SO2的影響下，植物的生長機(jī)能受到影響，造成產(chǎn)量下降，品質(zhì)變壞。SO2對(duì)金屬，特別是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕。每年給國民經(jīng)濟(jì)帶來很大的損失。據(jù)估計(jì)，工業(yè)發(fā)達(dá)國家每年因?yàn)榻饘俑g而帶來的直接經(jīng)濟(jì)損失占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2%～4%。五、監(jiān)測(cè)方法二氧化硫常用的測(cè)定方法鹽酸副玫瑰苯胺測(cè)定法蒸餾測(cè)定法四氯汞鉀——鹽酸副玫瑰苯胺測(cè)定法甲醛緩沖液——鹽酸副玫瑰苯胺法碘量法NO/NOX的測(cè)定氮氧化物的性質(zhì)氮氧化物的來源大氣中的反應(yīng)氮氧化物的危害監(jiān)測(cè)方法氮氧化物

氮氧化物是由氮、氧兩種元素組成的化合物，包括一氧化二氮（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氧化二氮（N2O3）、四氧化二氮（N2O4）和五氧化二氮（N2O5）等多種化合物，但以一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）為主。一、氮氧化物的性質(zhì)一氧化二氮也稱為氧化亞氮，俗稱笑氣；不可燃?xì)怏w；能溶解于水但不與水反應(yīng)；對(duì)很多物質(zhì)起助燃作用。一氧化二氮（N2O）一、氮氧化物的性質(zhì)無色氣體，不助然；常溫下極易與空氣或氧氣反應(yīng)生成二氧化氮；微溶于水但不與水反應(yīng)。一氧化氮（NO）一、氮氧化物的性質(zhì)紅棕色氣體；易溶于水；強(qiáng)氧化劑；二氧化氮（NO2）一、氮氧化物的性質(zhì)藍(lán)色固體；氣態(tài)時(shí)很不穩(wěn)定。三氧化二氮（N2O3）一、氮氧化物的性質(zhì)無色氣體；受熱容易分解成二氧化氮。四氧化二氮（N2O4）一、氮氧化物的性質(zhì)白色固體；強(qiáng)氧化劑。

五氧化二氮（N2O5）二、大氣中氮氧化物的來源天然排放人為活動(dòng)：化石燃料的燃燒來源三、氮氧化物在大氣中的反應(yīng)空氣中的一氧化氮和二氧化氮通過光化學(xué)反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化而達(dá)到平衡。濕度較大或有云霧存在時(shí)，二氧化氮進(jìn)一步與水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸；在有催化劑存在時(shí)，如加上合適的氣象條件，二氧化氮轉(zhuǎn)變成硝酸的速度加快，特別是當(dāng)二氧化氮與二氧化硫同時(shí)存在時(shí)，可以相互催化形成硝酸的速度更快。四、氮氧化物的危害對(duì)人體及動(dòng)物的致毒作用對(duì)植物的損害作用形成酸雨、酸霧的主要原因之一與碳?xì)浠衔镄纬晒饣瘜W(xué)煙霧參與臭氧層的破壞五、監(jiān)測(cè)方法鹽酸萘乙二胺分光光度法：高錳酸鉀氧化法三氧化鉻氧化法大氣中CO含量的測(cè)定導(dǎo)入新課2007年4月，威海榮成某鎮(zhèn)某石材廠的三位工人一夜之間神秘死亡。經(jīng)警方偵查，他們死于一氧化碳中毒，一氧化碳來源于與死者宿舍一溝之隔的一家海產(chǎn)品加工廠，而“引”一氧化碳入室的是一條老鼠地道。最終，榮成法院判決該加工廠老板賠償三名死者親屬共計(jì)36萬余元。一個(gè)老鼠洞奪三條命——山東宣判神秘死亡案觀察并思考你知道煤氣的主要成分是什么嗎?怎樣才能預(yù)防煤氣中毒呢?一氧化碳的性質(zhì)一氧化碳的來源一氧化碳的危害一氧化碳的測(cè)定講授新課一、一氧化碳的性質(zhì)觀察與思考：思考:一氧化碳有哪些性質(zhì)呢?1、C0物理性質(zhì)1)無色無味的氣體2)密度比空氣略小。3)難溶于水?，F(xiàn)象:CO燃燒，產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放出熱量。2、C0化學(xué)性質(zhì)1)CO具有可燃性。2C0+02

點(diǎn)燃2CO22)CO具有還原性一氧化碳還原氧化銅現(xiàn)象:(1)黑色的Cu0粉末逐漸變成紅色。(2)產(chǎn)生的氣體使澄清石灰水變渾濁。CO+CuO=Cu+CO23)C0有劇毒CO有劇毒!人在C0達(dá)到總體積0.02%的空氣中，持續(xù)2h~3h即出現(xiàn)中毒癥狀。人為源CO的來源自然源二、CO的來源三、CO的危害CO+血紅蛋白（Hb）=COHb

CO+二價(jià)鐵肌球蛋白影響氧從毛細(xì)血管彌散到細(xì)胞內(nèi)的線粒體還原型的細(xì)胞色素氧化酶的二價(jià)鐵結(jié)合抑制細(xì)胞色素氧化酶活性影響細(xì)胞呼吸和氧化過程損害線粒體功能阻礙對(duì)氧的利用四、CO的測(cè)定一氧化碳含量是大氣污染監(jiān)測(cè)最常見的監(jiān)控指標(biāo)之一，如何來測(cè)定？非分散紅外法氣相色譜法定電位電解法汞置換法（1）非分散紅外吸收法

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，即紅外吸收光譜。

在一定氣態(tài)物質(zhì)濃度范圍內(nèi)，吸收光譜的峰值（吸光度）與氣態(tài)物質(zhì)濃度之間的關(guān)系符合朗伯-比爾定律，因此，測(cè)其吸光度即可確定氣態(tài)物質(zhì)的濃度。（2）氣相色譜法

大氣中的CO、CO2和甲烷經(jīng)碳分子篩柱分離后，于氫氣流中在鎳催化劑（360±10℃）作用下，CO、CO2皆能轉(zhuǎn)化為CH4，然后用氫火焰離子化檢測(cè)器分別測(cè)定上述三種物質(zhì)，其出峰順序?yàn)椋篊O、CH4、CO2。（3）定電位電解法

抽取樣品進(jìn)入主要由電解槽、電解液和電極組成的傳感器。一氧化碳通過滲透膜擴(kuò)散到敏感電極表面，在敏感電極上發(fā)生氧化反應(yīng):

由此產(chǎn)生極限擴(kuò)散電流，在一定范圍內(nèi)極限擴(kuò)散電流的大小與一氧化碳濃度成正比，所以可由極限擴(kuò)散電流來測(cè)定一氧化碳濃度。（4）汞置換法

空氣經(jīng)凈化裝置除去干擾物質(zhì)后，由定量管取樣送入氧化汞反應(yīng)室，被CO置換出的汞蒸氣隨氣流進(jìn)入測(cè)量室，吸收低壓汞燈發(fā)射的253.7nm紫外光，測(cè)量吸光度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)CO的定量測(cè)定。1.灰塵過濾器2.活性炭管3．分子篩管4．硫酸亞汞硅膠管5.三通活塞6.霍加特氧化管7.轉(zhuǎn)子流量計(jì)8.六通閥9.定量管10.分子篩管11.加熱爐及反應(yīng)室12.冷原子吸收測(cè)汞儀13.限流孔14.流量調(diào)節(jié)閥15.抽氣泵汞置換法CO測(cè)定儀工作流程大氣中CO含量的測(cè)定四、CO的測(cè)定一氧化碳含量是大氣污染監(jiān)測(cè)最常見的監(jiān)控指標(biāo)之一，如何來測(cè)定？非分散紅外法氣相色譜法定電位電解法汞置換法實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪軌蛘莆占t外線分析儀的測(cè)量原理；能夠正確使用紅外線一氧化碳分析儀測(cè)量CO；通過平行樣分析，掌握CO含量的計(jì)算。實(shí)驗(yàn)原理

當(dāng)儀器工作時(shí)光學(xué)部件與氣路系統(tǒng)連接產(chǎn)生光學(xué)信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)前置放大器檢測(cè)放大，通過信號(hào)處理單元做進(jìn)一步放大處理后，由顯示控制單元控制并顯示數(shù)據(jù)，各部件的電源由電源供電部件提供。根據(jù)比爾定律和其對(duì)紅外線由有選擇性吸收的原理而成的。實(shí)驗(yàn)過程計(jì)算結(jié)果

一氧化碳體積濃度（ppm），可按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下質(zhì)量濃度（mg/m3）。式中：ρCO——樣品氣體中CO的質(zhì)量濃度，mg/m3；1.25——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下CO由ppm換算為mg/m3的換算系數(shù)；n——儀器指示的格數(shù)，即CO的濃度，ppm。注意事項(xiàng)：1、不使用時(shí)將切換閥置于“零點(diǎn)”位置。這樣將儀器內(nèi)部氣路封閉以保護(hù)氣路和過濾劑不失效。2、儀器放入箱內(nèi)時(shí)，請(qǐng)將“BAT.EXT”(電池外接開關(guān))撥到“EXT”(外接）處。以防電源開關(guān)受擠壓而誤打開，將電池的電放光。氣體及蒸汽態(tài)污染物測(cè)定了解臭氧的測(cè)定原理。掌握臭氧的測(cè)定方法。

空氣中的臭氧在磷酸鹽緩沖溶液存在下，與吸收液中藍(lán)色的靛藍(lán)二磺酸鈉等摩爾反應(yīng)，退色生成靛紅二磺酸鈉，在610nm處測(cè)量吸光度，根據(jù)藍(lán)色減退的程度定量空氣中臭氧的濃度?？諝獠蓸悠鞣止夤舛扔?jì)比色皿具塞比色管一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器溴酸鉀-溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液靛藍(lán)二黃酸鈉磷酸鹽緩沖溶液淀粉指示劑溶液儀器試劑O3的含量按下式計(jì)算：

式中：

ρ

——每毫升靛藍(lán)二磺酸鈉溶液相當(dāng)于臭氧的質(zhì)量濃度，μg/ml；c1——溴酸鉀-溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V1

——加入溴酸鉀-溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；c2

——滴定時(shí)所用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V2——滴定時(shí)所用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；V——IDS標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液的體積，ml；

12.00——臭氧的摩爾質(zhì)量（