第十章環(huán)境空氣與大氣污染檢測(cè)技術(shù)

10.1

概述10.2

大氣污染指標(biāo)監(jiān)測(cè)10.3自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

/sundae_meng10.1概述

10.1.1大氣污染物大氣污染物:

由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程排入大氣并對(duì)人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。大氣污染物按其存在形態(tài)可概括為兩大類(lèi)：

1.氣溶膠狀態(tài)污染物

2.氣體狀態(tài)污染物/sundae_meng（1）氣溶膠狀態(tài)污染物

在大氣污染中，氣溶膠系指沉降速度可以忽略的小固體粒子、液體粒子或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體系。

按氣溶膠的來(lái)源和物理性質(zhì)，可分為:

粉塵（1～200μm）、煙（0.01~1μm）、飛灰、黑煙、霧等。/sundae_meng（2）氣體狀態(tài)污染物

氣體狀態(tài)污染物是以分子狀態(tài)存在的污染物。氣態(tài)污染物的種類(lèi)很多，總體上可以分為幾大類(lèi)：以SO2為主含硫化合物；以氧化氮和二氧化氮為主的含氮化合物；碳氧化物；有機(jī)化合物及鹵素化合物等。/sundae_meng表10.1氣體狀態(tài)大氣污染物的分類(lèi)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無(wú)有機(jī)化合物C1～C10醛酮過(guò)氧乙酰硝酸酯、O3鹵素化合物HF、HCl無(wú)注：MSO4、MNO3分別為硫酸鹽和硝酸鹽。/sundae_meng

10.1.2大氣污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

大氣污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都是由四部分組成。 （1）采樣裝置 （2）監(jiān)測(cè)儀器 （3）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) （4）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)/sundae_meng

10.2大氣污染指標(biāo)監(jiān)測(cè)

10.2.1二氧化硫

SO2是主要大氣污染物之一，為大氣環(huán)境污染 例行監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。SO2是一種無(wú)色、易溶于水、有刺激性氣味。SO2的味閾值是0.3ppm，達(dá)30～40ppm時(shí)，人呼吸將會(huì)感到困難。/sundae_meng（1）測(cè)定方法及原理 測(cè)定SO2常用的方法有:溶液電導(dǎo)率法;紫外熒光法;紅外線吸收法;庫(kù)化滴定法;火焰光度檢測(cè)法等。/sundae_meng①紫外熒光法

工作原理：

紫外熒光通常是指某物質(zhì)受到紫外光照射時(shí)，各自吸收了一定波長(zhǎng)的光之后，發(fā)射出比照射光波長(zhǎng)長(zhǎng)的光，利用測(cè)熒光波長(zhǎng)和熒光強(qiáng)度建立起來(lái)的定性、定量方法稱(chēng)為熒光分析法。

含被測(cè)物質(zhì)的溶液被入射光（I0）激發(fā)后，可以在溶液的各方向觀測(cè)到熒光強(qiáng)度（F）。一般在與激發(fā)光源發(fā)射光垂直的方向，如圖10.1所示。圖10.1觀測(cè)熒光主向示意圖/sundae_meng根據(jù)比耳定律，透過(guò)光的比例為：

(10.1)

式中：I0——入射光（激發(fā)光）強(qiáng)度；

I——透過(guò)光強(qiáng)度；

C——被測(cè)物質(zhì)的濃度；

ε——被測(cè)物質(zhì)摩爾吸光系數(shù)；

b——透過(guò)液層厚度。/sundae_meng被吸收和散射等光的比例為：

(10.2)

(10.3)總發(fā)射熒光強(qiáng)度（F）與試樣吸收的激發(fā)光的光量子數(shù)和熒光量子效率成正比：

(10.4)

/sundae_meng將上式括號(hào)內(nèi)的指數(shù)項(xiàng)展開(kāi)可得：

(10.5)

對(duì)于很稀的溶液，被吸收的激發(fā)光不到2%，εbc很小，上式中括號(hào)內(nèi)第二項(xiàng)后各項(xiàng)可忽略不計(jì)，則簡(jiǎn)化為：

(10.6)

/sundae_meng對(duì)于一定的熒光物質(zhì)，當(dāng)測(cè)定條件確定后，上式中的ΦF、I0、、ε、b均為常數(shù)，故又可簡(jiǎn)化為：

(10.7)即熒光強(qiáng)度與熒光物質(zhì)濃度呈線性關(guān)系。

影響熒光強(qiáng)度的因素有：激發(fā)光照射時(shí)間、溶液溫度和pH值、溶劑種類(lèi)及伴生的各種散射光等/sundae_meng②熒光計(jì)和熒光分光光度計(jì)

用于熒光分析的儀器有目視熒光計(jì)、光電熒光計(jì)和熒光分光光度計(jì)等。 光電熒光計(jì)以高壓汞燈為激發(fā)光源、濾光片為色散元件，光電池為檢測(cè)器，將熒光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成光電流，用微電流表測(cè)定。 測(cè)定微量熒光物質(zhì)可得到滿意的結(jié)果。

/sundae_meng

圖10.2熒光分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖1光源.狹縫3激發(fā)光單色器5樣品池6表面吸光物質(zhì)8發(fā)射光單色器10光電倍增管11放大器12指示器13記錄儀如果對(duì)熒光物質(zhì)進(jìn)行定性研究或選擇定量分析的適宜波長(zhǎng)，則需要使用熒光分光光度計(jì)，其結(jié)構(gòu)示于圖10.2。/sundae_meng③溶液電導(dǎo)法用酸性過(guò)氧化氫溶液吸收氣樣中的二氧化硫：

(10.8)

所生成的硫酸，使吸收液電導(dǎo)率增加，其增加值決定于氣樣中SO2含量， 故通過(guò)測(cè)量吸收液吸收SO2前后電導(dǎo)率的變化，就可以得知?dú)鈽又蠸O2的濃度。

/sundae_meng方法名稱(chēng)原理特點(diǎn)測(cè)定范圍（L/m3）溶液電導(dǎo)率法以一定比例使廢氣與吸收液（硫酸酸性的H2O2溶液）接觸，測(cè)定吸收液的導(dǎo)電率變化，連續(xù)的測(cè)定廢氣中的SO2濃度設(shè)備費(fèi)較低，易于推廣。抗干擾性能較差，日常維護(hù)管理較麻煩5~2000紅外線吸收法將試樣氣體導(dǎo)入氣體池，用選擇性檢測(cè)器測(cè)定SO2在7.3μm附近的紅外線吸收，即可連續(xù)地求得SO2的濃度此法不需要配置溶液，維護(hù)管理簡(jiǎn)單，適用于水分和CO2影響可以忽略的場(chǎng)合10~2000紫外線吸收法將試樣氣體導(dǎo)入氣體池，在280～320nm附近對(duì)SO2的紫外吸收量變化進(jìn)行光電測(cè)定，即可連續(xù)地求得SO2的濃度此法系干法操作，維護(hù)方便。NO2存在時(shí)有干擾。需設(shè)法消除10~2000火焰光度檢測(cè)法將試樣氣體導(dǎo)入富氫火焰中，SOx將在394nm附近產(chǎn)生特征波長(zhǎng)的光，測(cè)定它的發(fā)光強(qiáng)度，即可連續(xù)的測(cè)得SO2的濃度此法檢測(cè)靈敏度很高，不僅可測(cè)SO2濃度，也可測(cè)SOx的總量和H2S等，除磷氧化物外其它物質(zhì)幾乎不干擾5~1000恒電位電解法將試樣氣體導(dǎo)入電解池，對(duì)電解液中擴(kuò)散吸收的SO2進(jìn)行定比電位電解，測(cè)定其電解電流，即可連續(xù)地求得SO2的濃度此法裝置便于攜帶，但具有濕法操作在維護(hù)管理上方便。H2S、NO2濃度高時(shí)有干擾，當(dāng)其可忽略或可消除影響時(shí)，可用此法5~2000各種方法的原理及性能比較參見(jiàn)下表10.2。/sundae_meng（2）二氧化硫監(jiān)測(cè)儀

①紫外熒光監(jiān)測(cè)儀 紫外熒光法測(cè)定環(huán)境空氣中的SO2，具有選擇性好、不消耗化學(xué)試劑、適用于連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)。

用波長(zhǎng)190—230nm紫外光照射大樣品，則SO2紫外光被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，即

(10.9)激發(fā)態(tài)SO2不穩(wěn)定，瞬間返回基態(tài)，發(fā)射出330nm的熒光，即

(10.10)

/sundae_meng圖10.3紫外熒光SO2監(jiān)測(cè)儀氣路系統(tǒng)

1除塵過(guò)濾器2采樣電磁閥3零氣./標(biāo)定電磁閥4滲透膜除水器5毛細(xì)管6除烴器7反應(yīng)室8流量計(jì)9調(diào)節(jié)閥10抽氣泵

11電源12信號(hào)處理及顯示系統(tǒng) 紫外熒光SO2監(jiān)測(cè)儀由氣路系統(tǒng)及熒光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩部分組成，如圖10.3和圖10.4所示。/sundae_meng

圖10.4SO2監(jiān)測(cè)儀熒光計(jì)工作原理1紫外光源2、4透鏡3反應(yīng)室4激發(fā)光濾光片6發(fā)射光濾光片7光電倍增管8放大器9指示表/sundae_meng②庫(kù)侖滴定式SO2監(jiān)測(cè)儀器

依據(jù)庫(kù)侖滴定式原理設(shè)計(jì)的SO2自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀工作原理示于圖10.5。如果進(jìn)入庫(kù)侖池的氣樣中不含SO2，參比電極無(wú)電流輸出。如果氣樣中含SO2，則發(fā)生反應(yīng)：

(10.11)/sundae_meng

氣樣中SO2含量越大，導(dǎo)致陰極電流減小而通過(guò)參比電極流出的電流越大。 當(dāng)氣樣以固定流速連續(xù)地通入庫(kù)侖池時(shí)，則參比電極電流和SO2量間的關(guān)系如下：

(10.12)

式中：P—每秒進(jìn)入庫(kù)侖池的SO2量（μg/s）；

IR—參比電極電流（μA）；

M—SO2分子量（64）；

n—參加反應(yīng)的每個(gè)SO2分子的電子變化數(shù)。/sundae_meng③電導(dǎo)式SO2自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器

電導(dǎo)式SO2自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀有間歇式和連續(xù)式兩種類(lèi)型。 ●間歇式測(cè)量結(jié)果為采樣時(shí)段平均濃度， ● 連續(xù)式測(cè)量結(jié)果為不同時(shí)間的瞬時(shí)值。

這種儀器有兩個(gè)電導(dǎo)池，一個(gè)是參比池，用于測(cè)定空白吸收液的電導(dǎo)率（K1），另一個(gè)是測(cè)量池，用于測(cè)定吸收SO2后的吸收液電導(dǎo)率（K2）。 通過(guò)測(cè)量電路測(cè)出兩種電導(dǎo)液電導(dǎo)率差值（K2—K1），便可得到任一時(shí)刻氣樣中的SO2濃度。

/sundae_meng④火焰光度法硫化物自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀此儀器是以色譜儀中的火焰光度檢測(cè)器為信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計(jì)的儀器。

圖10.6火焰光度法硫化物監(jiān)測(cè)儀器工作原理1抽氣泵2火焰光度檢測(cè)器3濾光片4光電倍增管5減壓控制閥6高壓電源7電子放大系統(tǒng)8自動(dòng)切換閥9記錄儀/sundae_meng⑤比色法二氧化硫監(jiān)測(cè)儀該儀器將二氧化硫的比色測(cè)定方法實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。 它采用程序控制自動(dòng)采樣裝置和自動(dòng)加液計(jì)量裝置，依次量取吸收液，采集定量氣樣，加入顯色劑和進(jìn)行比色測(cè)定。/sundae_meng

10.2.2

氮氧化物

氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化三氮等多種形式。 一氧化氮為無(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)侖滴定法等。/sundae_meng（1）測(cè)定方法及原理①鹽酸萘乙二胺分光光度法 該方法采樣和顯色同時(shí)進(jìn)行，操作簡(jiǎn)便，靈敏度高，是國(guó)內(nèi)目前普遍采用的方法。根據(jù)采樣時(shí)間不同分為兩種情況:

一是吸收用量少，適于短時(shí)間采樣， 二是吸收液用量大，適于24h連續(xù)采樣，/sundae_meng②化學(xué)發(fā)光法

NOx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)返回至基態(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)為化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。 化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象通常出現(xiàn)在放熱化學(xué)反應(yīng)中,包括激發(fā)和發(fā)光兩個(gè)過(guò)程,即

(10.13)

(10.14)/sundae_meng

式中 A和B—反應(yīng)物; C*—激發(fā)態(tài)產(chǎn)物; D—其余產(chǎn)物; M—參與反應(yīng)的第三種物質(zhì); h—普朗克常數(shù); υ—發(fā)射光子的頻率?；瘜W(xué)發(fā)光分析法的特點(diǎn)是： 靈敏度高，可達(dá)ppb級(jí)，甚至更低；選擇性好，線性范圍寬。/sundae_meng③原電池庫(kù)侖滴定法

這種方法與SO2庫(kù)侖滴定測(cè)定法的不同之處是庫(kù)侖池不施加直流電壓,而依據(jù)原電池原理工作。圖10.7原電池庫(kù)侖滴定法測(cè)定NOx原理/sundae_meng各種方法的原理及性能比較參見(jiàn)表10.3。方法名稱(chēng)原理特點(diǎn)鹽酸萘乙二胺分光光度法NO2被吸收生成亞硝酸和硝酸。亞硝酸對(duì)氨基苯磺酸起重氮化反應(yīng)，再與鹽酸萘乙二胺耦合，呈玫瑰紅色，根據(jù)顏色深淺于波長(zhǎng)540nm處，用分光光度法測(cè)定本方法采樣與顯色同時(shí)進(jìn)行，操作簡(jiǎn)便，方法靈敏化學(xué)發(fā)光法NOx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)返回至基態(tài)時(shí),以光量子的形式釋放出能量。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·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)。原電池庫(kù)侖滴定法進(jìn)入庫(kù)侖池氣樣中含有得NO2與電解液中的I-反應(yīng)生成I2，I2又立即在鉑網(wǎng)陰極上還原為I-，產(chǎn)生微小電流．如果電流效率達(dá)１００％，則微電流大小與氣樣中NO2濃度成正比，故可根據(jù)法拉第電解定律將產(chǎn)生的電流換算成NO2的濃度，直接進(jìn)行顯示和記錄此法簡(jiǎn)便、快速、試劑用量少，無(wú)需標(biāo)定滴定溶液/sundae_meng（2）氮氧化物監(jiān)測(cè)儀①比色法氮氧化物監(jiān)測(cè)儀圖10.8比色法NOx自動(dòng)分析儀工作原理/sundae_meng②化學(xué)發(fā)光NOx監(jiān)測(cè)儀

圖10.9化學(xué)發(fā)光法NOx監(jiān)測(cè)儀工作原理圖1、18塵埃過(guò)濾器2NO2-NO轉(zhuǎn)換器3、7電磁閥4、16、19針形閥5、9流量計(jì)8膜片閥10O3發(fā)生器11反應(yīng)室及濾光片12光電倍增管13放大器14指示表15高壓電源16穩(wěn)壓電源17零處理裝置20三通管21抽氣泵/sundae_meng

10.2.3臭氧

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。臭氧具有強(qiáng)烈的刺激性，同時(shí)，臭氧又是高空大氣的正常組分，強(qiáng)烈吸收紫外光，保護(hù)人和生物免受太陽(yáng)紫外光輻射。（1）測(cè)定方法及原理

O3的測(cè)定方法有吸光光度法、化學(xué)發(fā)光法、紫外線吸收法等。/sundae_meng

①硼酸碘化鉀分光光度法 用含有硫代硫酸鈉的硼酸碘化鉀溶液作吸收液采樣，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線建立的回歸方程式，按下式計(jì)算氣樣中O3的濃度：

式中：A1-總氧化劑樣品溶液的吸光度；

A2-零氣樣品溶液的吸光度；

f-樣品溶液最后體積系列標(biāo)準(zhǔn)溶液體積之比；

a-回歸方程式的截距；

b-回歸方程式的斜率(吸光度/μgO3); Vn-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下采樣的體積(L)。

(10.15)/sundae_meng②化學(xué)發(fā)光法

測(cè)定臭氧的化學(xué)發(fā)光法有三種，即羅丹明B法、一氧化氮法和乙烯法。 乙烯法是較為通用的方法，1971年就被美國(guó)環(huán)境保護(hù)局確定為測(cè)定大氣中O3的標(biāo)準(zhǔn)方法。其反應(yīng)式如下：

(10.16)

(10.17)/sundae_meng表10.4常用O3自動(dòng)分析方法及性能比較方法名稱(chēng)原理特點(diǎn)測(cè)定范圍化學(xué)發(fā)光法O3能與乙烯發(fā)生均相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，即氣樣中O3與過(guò)量乙烯反應(yīng)，生成激發(fā)態(tài)甲醛，而激發(fā)態(tài)甲醛瞬間回至基態(tài)，放出光子，波長(zhǎng)范圍為300-600nm，峰值波長(zhǎng)435nm，發(fā)光強(qiáng)度與O3濃度成正比靈敏度高、分析速度快、選擇性好，但設(shè)備費(fèi)較貴

檢出限0.005mg/m3，0～2.0mg/m3硼酸碘化鉀分光光度法用含有Na2S2O3的硼酸碘化鉀溶液作為吸收液采集空氣樣品，同時(shí)采集零空氣樣品，在吸收液中分別加入碘液，在325nm處分別測(cè)定吸光度。利用總氧化劑吸光度減去零空氣樣品的吸光度，即為O3相應(yīng)的吸光度，從而計(jì)算出O3的濃度本法準(zhǔn)確度較高，設(shè)備一般，操作不難，易于推廣使用。使水、試劑、儀器的清潔等要求較高最低檢出限0.006mg/m3紫外吸收法該法原理是基于O3分子對(duì)波長(zhǎng)254nm紫外光的特征吸收，直接測(cè)定紫外光通過(guò)O3后減弱的程度，根據(jù)朗伯－比爾定律求出O3濃度設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)需試劑和氣體消耗，靈敏度高，響應(yīng)快，線性好，可連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)檢出限0～1mL/m3，1μL/m3/sundae_meng

（2）臭氧監(jiān)測(cè)儀①乙烯法O3監(jiān)測(cè)儀圖10.10乙烯法O3監(jiān)測(cè)儀工作原理

/sundae_meng②紫外吸收式O3分析儀

圖10.11紫外吸收式O3分析儀工作原理

1紫外光源2單色器3去除器4電磁閥5標(biāo)準(zhǔn)6發(fā)生器

7光電倍增管8放大器9記錄儀10穩(wěn)壓電源/sundae_meng10.2.4一氧化碳 一氧化碳（ＣＯ）是大氣中主要污染物之一。ＣＯ是一種無(wú)色、無(wú)味的有毒氣體，燃燒時(shí)呈淡藍(lán)色火焰。(1)測(cè)定方法及原理 測(cè)定大氣中ＣＯ的方法有非分散紅外吸收法、氣相色譜法、定電位電解法、間接冷原子吸收法等。/sundae_meng①非分散紅外吸收法

這種方法被廣泛用于ＣＯ、CO2、CH4、SO2、NH3等氣態(tài)污染物質(zhì)的監(jiān)測(cè)，

具有優(yōu)點(diǎn)：

1.測(cè)定簡(jiǎn)便; 2.快速; 3.不破壞被測(cè)物質(zhì); 4.能連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)等。

/sundae_meng②氣相色譜法色譜分析法又稱(chēng)層析分析法，是一種分離測(cè)定多組分混合物的極其有效的分析方法。色譜法的分類(lèi)方法很多，常按兩相所處的狀態(tài)來(lái)分:

1.用氣體為流動(dòng)相時(shí)，稱(chēng)為氣相色譜； 2.用液體作為流動(dòng)相時(shí)，稱(chēng)為液相色譜或液體色譜。/sundae_meng③置換汞法 置換汞法也稱(chēng)間接冷原子吸收法，該方法基于氣樣中的CO與活性氧化汞在180-200發(fā)生反應(yīng)，置換出汞蒸氣，帶入冷原子吸收測(cè)定汞的含量，再換算成CO濃度。

置換反應(yīng)式如下：

(10.18)

各種方法的原理及性能比較參見(jiàn)下表10.5。/sundae_meng表10.5常用環(huán)境空氣中CO自動(dòng)分析方法及性能比較

方法名稱(chēng)原理特點(diǎn)測(cè)定范圍非分散紅外吸收法利用CO對(duì)4.5μm附近的紅外光波具有選擇吸收的特點(diǎn)，在一定濃度范圍內(nèi)，吸收值與CO濃度成正比該法屬干法操作，無(wú)需配置溶液，操作簡(jiǎn)便、快速，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。CO2、水蒸氣和懸浮顆粒物有干擾，需經(jīng)特殊過(guò)濾管處理

檢出限0～62.5mg/m3氣相色譜法空氣中CO、CO2、CH4經(jīng)TDX－01碳分子篩柱分離后，于H2流中在鎳催化劑（360±10℃）作用下，COCO2皆能被轉(zhuǎn)化為CH4，用氫火焰離子化檢測(cè)器可分別測(cè)定上述三種污染物的濃度，以保留時(shí)間定性，峰值定量操作簡(jiǎn)單、快速，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。最好選擇H2作為載氣1～1000mg/m3置換汞法利用CO與活性氧化汞在180～200℃下反應(yīng)，置換出汞蒸汽，它對(duì)253.7nm的紫外線具有強(qiáng)烈吸收作用。利用光電轉(zhuǎn)換檢測(cè)器測(cè)出汞蒸汽含量，可換成CO濃度該法靈敏度高?？諝庵斜?、甲醛、乙烯、乙炔、SO2及水蒸氣干擾測(cè)定，需特殊過(guò)濾管濾除檢出限0.04mg/m3/sundae_meng

（2）一氧化碳監(jiān)測(cè)儀

①汞置換法CO測(cè)定儀 汞置換法CO測(cè)定儀的工作流程如圖10.12所示。圖10.12汞置換法CO測(cè)定儀工作原理

/sundae_meng

②非分散紅外吸收法CO監(jiān)測(cè)儀 測(cè)量室內(nèi)氣樣中的CO吸收了部分紅外光，使射入檢測(cè)室的光束強(qiáng)度減弱，且CO含量越高，光強(qiáng)越弱越多。圖10.13非色散紅外線吸收法CO監(jiān)測(cè)儀原理/sundae_meng

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，按下式將其換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的質(zhì)量濃度（mg/m3）。CO(mg/m3)=1.25c(10.19)

式中：1.25——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下由ppm換算成mg/m3的換算系數(shù)。 我國(guó)生產(chǎn)的非分散紅外吸收CO監(jiān)測(cè)儀有多種型號(hào)和規(guī)格，分別用于大氣和廢氣的監(jiān)測(cè)，最低檢出限達(dá)0.1ppm。/sundae_meng

10.2.5

飄塵

粒徑小于10μm的顆粒物稱(chēng)為飄塵。

測(cè)定飄塵的方法有：

1.重量法; 2.壓電晶體振蕩法; 3射線吸收法及光散射法等。/sundae_meng

（1）測(cè)定方法及原理

①重量法 根據(jù)采樣流量不同，分為大流量采樣重量法和小流量采樣重量法。 大流量法使用帶有10μm以上顆粒物切割器的大流量采樣器采樣。

小流量法使用小流量采樣器，如我國(guó)推薦使用13L/min。②器體振蕩法

這種方法以石英諧振器為測(cè)定飄塵的傳感器，進(jìn)行測(cè)定。/sundae_meng③β射線吸收法 該測(cè)量方法的原理基于：β射線通過(guò)特定物質(zhì)后其強(qiáng)度衰減程度與所透過(guò)的物質(zhì)量有關(guān)，而與物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān)。設(shè)同強(qiáng)度的β射線分別穿過(guò)清潔濾帶和采塵濾帶后的強(qiáng)度為N0(計(jì)數(shù))和N(計(jì)數(shù))，則二者關(guān)系為：

(10.20)

式中:K—質(zhì)量吸收系數(shù)(cm2/mg);

Δm—濾帶單位面積上塵的質(zhì)量(cm2/mg)。 上式經(jīng)變換可寫(xiě)成如下形式：

(10.21)/sundae_meng

（2）飄塵測(cè)定儀

①石英晶體飄塵測(cè)定儀

氣樣經(jīng)粒子切割器剔除粒徑大于10um的顆粒，小于10um的飄塵進(jìn)入測(cè)量氣室，測(cè)量氣室內(nèi)有高壓放電針、石英諧振器及電極構(gòu)成的靜電采樣器，氣樣中的飄塵因高壓電暈放電帶上負(fù)電荷，繼之在帶正電的石英諧振器電極表面放電并沉積，除塵后的氣樣流經(jīng)參比室內(nèi)的石英諧振器排出。/sundae_meng設(shè)大氣中飄塵濃度為c(mg/m3),采樣流量為Q(m3/min),采樣時(shí)間t(min),則：

(10.22) 進(jìn)而求得：

(10.23)

因?qū)嶋H測(cè)量時(shí)Q、t值均已固定，故可改寫(xiě)為：

(10.24) 可見(jiàn)，通過(guò)測(cè)量采樣后兩石英諧振器頻率之差即可知飄塵濃度。/sundae_meng②β射線飄塵測(cè)定儀

β射線飄塵測(cè)定儀的工作原理如圖10.15所示。它是通過(guò)測(cè)定清潔濾帶（未采塵）和采塵濾帶（已采塵）對(duì)β射線吸收程度的差異來(lái)測(cè)定采塵量的。因采集含塵大氣的體積已知的，故可得知大氣中含塵濃度。/sundae_meng1大粒子切割器2射線源3玻璃纖維濾帶4注射滾筒5集塵器6檢測(cè)器(計(jì)數(shù)器)7抽氣泵

圖10.15β射線飄塵測(cè)定儀工作原理/sundae_meng10.2.6總烴 總烴氫化物常以?xún)煞N方法表示，一種包括甲烷在內(nèi)的碳?xì)浠衔?，稱(chēng)為總烴(THC)，另一種除甲烷以外的碳?xì)浠衔铮Q(chēng)為非甲烷烴(NMHC)。大氣中的碳?xì)浠衔镏饕羌淄椋錆舛确秶鸀?-8ppm.（1）測(cè)定方法及原理 測(cè)定總烴(THC)和非甲烷烴的主要方法：氣相色譜法、光電離檢測(cè)法等。①氣相色譜法 其原理基于以氫火焰離子化檢測(cè)器分別測(cè)定氣樣中的總烴和甲烷含量，兩者之差即為非甲烷烴(NMHC)含量。/sundae_meng

②光電離檢測(cè)法 有機(jī)化合物分子在紫外光的照射下可產(chǎn)生光電離現(xiàn)象，即：

(10.25)

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。

/sundae_meng

（2）總烴監(jiān)測(cè)儀 間歇式總烴自動(dòng)測(cè)定儀的工作原理示意圖如圖10.16所示。圖10.16總烴自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀工作原理/sundae_meng

10.3大氣污染自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

大氣中污染物質(zhì)的濃度和分布是隨時(shí)間、空間、氣象條件及污染源排放等因素的變化而不斷變化的。為了及時(shí)獲得污染物質(zhì)在環(huán)境中的動(dòng)態(tài)變化信息，必須采用和發(fā)展連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)。

大氣污染連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的任務(wù)是: 對(duì)空氣中的污染物進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè); 獲得連續(xù)的瞬時(shí)大氣污染信息; 提供大氣污染物的時(shí)間－濃度變化曲線; 各類(lèi)平均值與頻數(shù)分配統(tǒng)計(jì)資料。/sundae_meng10.3.1大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站

（1）大氣污染連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成 大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站是由一個(gè)中心站、若干個(gè)子站和信息傳輸系統(tǒng)組成。

中心站具有功能齊全的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和無(wú)線電臺(tái)，

其主要任務(wù)是：

1.向各子站發(fā)送各種指令； 2.管理子站的工作；

3.定時(shí)收集各子站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

4.打印各種報(bào)表繪制各種圖形。/sundae_meng（2）子站布設(shè)及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 子站內(nèi)設(shè)有自動(dòng)采樣和預(yù)處理系統(tǒng)、氣象測(cè)量?jī)x器、污染物自動(dòng)分析儀器及其標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、計(jì)算機(jī)通信設(shè)備等。典型分站組成見(jiàn)圖10-17（下頁(yè)）。1、2、31、32、33、34采樣器3濾塵器4空氣干燥器5SO2監(jiān)測(cè)器6H2S監(jiān)測(cè)器7CO監(jiān)測(cè)器8NO2監(jiān)測(cè)器9NO監(jiān)測(cè)器10O3監(jiān)測(cè)器11測(cè)塵儀12HF監(jiān)測(cè)器13HC監(jiān)測(cè)器14SO2標(biāo)準(zhǔn)源15H2S標(biāo)準(zhǔn)源16CO鋼瓶標(biāo)氣17NO2標(biāo)準(zhǔn)源18NO標(biāo)準(zhǔn)源19O3標(biāo)準(zhǔn)源20、21、22、23、24、25、26穩(wěn)壓電源27調(diào)節(jié)器28去離子水29吸收液30標(biāo)準(zhǔn)液/sundae_meng圖10.17子站儀器裝備框圖/sundae_meng（3）我國(guó)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站概況我國(guó)80年代起在北京、上海、青島等15個(gè)城市建立了地面大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，并在全國(guó)范圍內(nèi)推廣完善，使這項(xiàng)工作有了快速的發(fā)展。①我國(guó)空氣污染指數(shù)及報(bào)告（a）空氣污染指數(shù)分級(jí)及其濃度限值 目前進(jìn)入空氣污染指數(shù)項(xiàng)目定為： 可吸入顆粒物(PM10)； 二氧化硫(SO2)； 一氧化碳(CO)； 臭氧(O3)。/sundae_meng表10.6空氣污染指數(shù)分級(jí)濃度限值空氣污染指數(shù)污染物濃度（mg/Nm3）APIPM10(日均值)SO2(日均值)NO2(日均值)CO(小時(shí)均值)O3(小時(shí)均值)500.0500.0500.08050.1201000.1500.1500.120100.2002000.350