環(huán)境污染物檢測3大氣gai.ppt

/jc/index.html,7.1概述,大氣污染物:由于人類活動或自然過程排入大氣并對人和環(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：1.氣溶膠狀態(tài)污染物；2.氣體狀態(tài)污染物。,/jc/index.html,1、分光光度法 四氯汞鹽鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法,【工作原理】用氯化鉀（KCl）和氯化汞（HgCl2）配制成四氯汞鉀溶液，氣樣中的SO2被該溶液吸收，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，可用分光光度法測定。,/jc/index.html,1、分光光度法 釷試劑分光光度法,【工作原理】氣樣中的SO2被過氧化氫（H2O2）溶液吸收并被氧化為硫酸（H2SO4），硫酸根與過量的高氯酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，剩余的鋇離子與釷試劑結(jié)合生成釷試劑鋇紫紅色絡(luò)合物。 SO2+H2O2=H2SO4 Ba2+SO42-=BaSO4 Ba2+釷試劑=釷試劑-鋇絡(luò)合物（紫紅色）最大吸收波長520nm。,/jc/index.html,2、溶液電導(dǎo)法,【工作原理】用酸性的硫酸-過氧化氫溶液吸收氣樣中的SO2生成的硫酸： (7.1) 生成的離子會使吸收液電導(dǎo)率增加，其增加值決定于氣樣中的SO2含量，通過測量吸收液吸收SO2前后電導(dǎo)率的變化，就可知氣樣中SO2的濃度。 電導(dǎo)式SO2自動監(jiān)測儀器中有兩個電導(dǎo)池，一個是參比池，用于測定空白吸收液的電導(dǎo)率（K1），另一個是測量池，用于測定吸收SO2后的吸收液電導(dǎo)率（K2）。兩種電導(dǎo)液電導(dǎo)率差值（K2-K1）即氣樣中的SO2濃度。,/jc/index.html,庫侖滴定式原理的SO2自動監(jiān)測儀 【工作原理】如果進入庫侖池的氣樣中不含SO2，陽極上氧化的I與陰極上還原的I-數(shù)量相等。參比電極無電流IR輸出。如果氣樣中含SO2，則發(fā)生反應(yīng)： (7.2),3、庫侖滴定法,/jc/index.html,3、庫侖滴定法,使陰極液體中的I2減少，陰極電流降低，為維持電極間的氧化還原平衡，降低的電流通過參比電極流出。 氣樣中的SO2含量越大，則陰極電流越小而參比電極電流IR越大。當(dāng)氣樣以固定流速連續(xù)地通入庫侖池時，則參比電極電流和SO2量間的關(guān)系： (7.3) 式中：QV每秒進入庫侖池的SO2量（g/s）；IR參比電極電流（A）；MSO2分子量（64）；n參加反應(yīng)的每個SO2分子的電子變化數(shù)。,/jc/index.html,4、紅外吸收法,（1）紅外線吸收法 【工作原理】將氣樣導(dǎo)入氣體池，用選擇性檢測器測定SO2在7.3m附近的紅外線吸收，即可連續(xù)地求得SO2的濃度。 （2）紫外線吸收法 【工作原理】將氣樣導(dǎo)入氣體池，在280320nm附近對SO2的紫外吸收量變化進行光電測定，即可連續(xù)地求得SO2的濃度。,/jc/index.html,5、紫外熒光法,【工作原理】某些物質(zhì)受到紫外光照射后，會發(fā)射出比照射光波長長的熒光，用波長190230nm紫外光照射氣樣，則氣樣中的SO2紫外光被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，即 (7.4) 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 (7.5) 利用測熒光波長和熒光強度建立起來的定性、定量方法稱為熒光分析法。,/jc/index.html,6、火焰光度檢測法,【工作原理】將氣樣導(dǎo)入富氫（氫氣）火焰中，富氫火焰使SOx形成激發(fā)態(tài)分子，當(dāng)它們回到基態(tài)時，發(fā)射出394nm特征波長的光，光強度與被測組分的量成正比，測定它的發(fā)光強度，即可連續(xù)的測得SO2的濃度。,/jc/index.html,7.2.2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。其中占主要成分的是NO和NO2，以NOx(氮氧化物)表示。 NOx污染主要來源于生產(chǎn)、生活中所用的煤、石油等燃料燃燒的產(chǎn)物(包括汽車及內(nèi)燃機燃燒排放的NOx)；其次是來自使用硝酸的生產(chǎn)排放的尾氣。 NO為無色、無臭、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)。當(dāng)NOx與碳?xì)浠锕泊嬗诳諝庵袝r，經(jīng)陽光紫外線照射，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種光化學(xué)煙霧，它是一種有毒性的二次污染物。NO2比NO的毒性高4倍，可引起肺損害，甚至造成肺水腫。慢性中毒可致氣管、肺病變。吸入NO，可引起變性血紅蛋白的形成并對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。NOx對動物的影響濃度大致為1.0mg/m3，對患者的影響濃度大致為0.2mg/m3。國家國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，居住區(qū)的平均濃度低于0.10mg/m3，年平均濃度低于0.05mg/m3。,/jc/index.html,7.2.2氮氧化物,氣樣中的NO和NO2常用的測定方法有鹽酸萘乙二胺分光光度法，化學(xué)發(fā)光法及恒電流庫侖滴定法等。,3、原電池庫侖滴定法,原電池庫侖滴定法與SO2庫侖滴定測定法的不同之處是庫侖池不施加直流電壓，而依據(jù)原電池原理工作。 【工作原理】進入庫侖池氣樣中的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，根據(jù)法拉第電解定律將產(chǎn)生的電流換算成NO2的濃度。,圖7.7原電池庫侖滴定法測定NOx原理,/jc/index.html,7.2.3總氧化劑和臭氧,總氧化劑：指大氣中能氧化碘化鉀析出碘的物質(zhì)，主要包括臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)和氮氧化物等。 光化學(xué)氧化劑：除NOx以外的其它氧化劑。 光化學(xué)氧化劑總氧化劑0.269（矯正系數(shù)）氮氧化物 （一）光化學(xué)氧化劑的測定先用硼酸碘化鉀溶液吸收空氣樣品，測定總氧化劑的濃度，同時測定氮氧化物的濃度，二者的差值即為光化學(xué)氧化劑。 I-+H+氧化劑I2 用分光光度計測定I2的濃度，即可算出總氧化劑的濃度。,/jc/index.html,7.2.3總氧化劑和臭氧,（二）臭氧是最強的氧化劑之一，是大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。臭氧又是高空大氣的正常組分，強烈吸收紫外光，保護人和生物免受太陽紫外光輻射。 O3的測定方法有吸光光度法、化學(xué)發(fā)光法、紫外線吸收法等。,/jc/index.html,7.2.4一氧化碳,測定氣樣中的CO方法有：非色散紅外吸收法、氣相色譜法、定電位電解法、間接冷原子吸收法等。,/jc/index.html,2、氣相色譜法,【工作原理】氣樣中的CO、CO2、CH4經(jīng)TDX01碳分子篩柱分離后，于H2流中在鎳催化劑（36010）作用下，CO、CO2皆能被轉(zhuǎn)化為CH4，用氫火焰離子化檢測器可分別測定上述三種污染物的濃度。其出峰順序為CO、CH4、CO2。測量各個組分的峰高，就可按公式計算其濃度。,/jc/index.html,7.2.5氟化物,氟化物指以氣態(tài)與顆粒態(tài)形成存在的無機氟化物。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。氟化物屬高毒類物質(zhì)，由呼吸道進入人體，會引起粘膜刺激、中毒等癥狀，并能影響各組織和器官的正常生理功能，對植物的生長、發(fā)育也會產(chǎn)生危害。 主要來源于含氟產(chǎn)品的生產(chǎn)、磷肥廠、鋼鐵廠、冶鋁廠等工業(yè)生產(chǎn)過程。氟化物對眼睛及呼吸器官有強烈刺激，吸入高濃度的氟化物氣體時，可引起肺水腫和支氣管炎。長期吸入低濃度的氟化物氣體會引起慢性中毒和氟骨癥，使骨骼中的鈣質(zhì)減少，導(dǎo)致骨質(zhì)硬化和骨質(zhì)疏松。我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定城市地區(qū)日平均濃度7g/m3。,/jc/index.html,7.2.6總烴,總烴氫化物常以兩種方法表示，一種包括甲烷在內(nèi)的碳?xì)浠衔?，稱為總烴(THC)，另一種除甲烷以外的碳?xì)浠衔铮Q為非甲烷烴(NMHC)。氣樣中的碳?xì)浠衔镏饕羌淄椋錆舛确秶鸀?-8ppm. 測定總烴(THC)和非甲烷烴的主要方法：氣相色譜法、光電離子化法等。,/jc/index.html,直接采樣法,適用于大氣中被測組分濃度較高或監(jiān)測方法靈敏度高的情況，這時不必濃縮，只需用儀器直接采集少量樣品進行分析測定即可。此法測得的結(jié)果為瞬時濃度或短時間內(nèi)的平均濃度。 常用容器有注射器、塑料袋、采氣管、真空瓶等。,http:/rj.lct