第三章氣(第五節(jié))

1、第三章 大氣污染監(jiān)測提 綱第一節(jié) 空氣污染基本知識第二節(jié) 空氣污染監(jiān)測方案的制訂第三節(jié) 空氣樣品的采集方法和采樣儀器第四節(jié) 氣態(tài)和蒸汽態(tài)污染物質(zhì)的測定第五節(jié) 顆粒物的測定第六節(jié) 降水監(jiān)測第七節(jié) 污染源監(jiān)測第八節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)氣的配制第五節(jié) 顆粒物的測定降塵TSPPM10粒度分布總懸浮顆粒物中污染組分的測定空氣污染指數(shù) API一、降塵的測定 自然沉降量簡稱降塵，系指在空氣環(huán)境條件下，單位時間靠重力自然降落在單位面積上的顆粒物質(zhì)量。自然降塵量主要取決于自身質(zhì)量和粒度大小，但風(fēng)力、降水、地形等自然因素也起著一定作用。故把自然降塵量和非自然降塵量分開是很困難的。 降塵是大氣污染的參考性指標(biāo)，通過其測定結(jié)果，可

2、觀察大氣污染的范圍和污染程度。 測定大氣中降塵量最常用的方法是 重量法 。原理：空氣中可沉降的顆粒物，沉降在裝有乙二醇水溶液做收集液的集塵缸內(nèi)，經(jīng)蒸發(fā)、干燥、稱重后，計算降塵量。適用范圍：用于測定環(huán)境空氣中可沉降的顆粒物。方法的檢測限為0.2t/km230d重量法測定降塵的測定步驟： 準(zhǔn)備工作樣品收集蒸發(fā)水分干燥至恒重降塵的測定(重量法) GB/T 15265-94 采樣點的設(shè)置： 在采樣前，首先要選好采樣點。選擇采樣點時，應(yīng)先考慮集塵缸不易損壞的地方，還要考慮操作者易于更換集塵缸。普通的采樣點一般設(shè)在矮建筑物的屋頂屋頂，或根據(jù)需要也可設(shè)在電線桿上。 采樣點附近不應(yīng)有高大建筑物，并避開局部污染

3、源采樣點附近不應(yīng)有高大建筑物，并避開局部污染源。 集塵缸放置高度應(yīng)距離地面集塵缸放置高度應(yīng)距離地面5-12m5-12m。在某一地區(qū)，各采樣點集塵缸的放置高度盡力保持在大致相同的高度。如放置在屋頂平臺上，采樣口距平臺采樣口距平臺1-1.5m1-1.5m，以避免平臺揚塵的影響。 集塵缸的支架應(yīng)穩(wěn)定并堅固，防止被風(fēng)吹倒或搖擺。 在清潔區(qū)設(shè)置對照點。具體步驟內(nèi)徑150.5cm，高30cm的圓筒形玻璃缸,缸底平整加入乙二醇6080mL ,加水100300mL 樣品的收集： 放缸前的準(zhǔn)備放缸前的準(zhǔn)備：集塵缸在放到采樣點之前，加入乙二醇水溶液乙二醇水溶液，以占滿缸底為準(zhǔn)，加水量視當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r而定。 集塵缸

4、：內(nèi)徑 15cm ，高 30cm 的缸，上用尼龍網(wǎng)罩防異物落入 加乙二醇水溶液作用：既可以防止冰凍，又可以保持缸底濕潤，還能抑制微生物和藻類的生長。 樣品的收集樣品的收集：按月月定期更新集塵缸一次（302d）。 在夏天多雨季節(jié)，應(yīng)注意缸內(nèi)積水情況，為防水滿溢出，及時更換新缸，采集的樣品合并后測定。實驗室分析：瓷坩堝的準(zhǔn)備瓷坩堝的準(zhǔn)備：將100mL的瓷坩堝在1055烘箱內(nèi)烘3h，取出在干燥器內(nèi)冷卻50min，在分析天平上稱重，再烘50min，冷卻50min，再稱重，直至恒重（兩次重量之差小于0.4mg），此值為W W0 0。降塵總量的測定降塵總量的測定：測量集塵缸內(nèi)徑內(nèi)徑。然后用鑷子取出缸內(nèi)的樹

5、葉、昆蟲等異物，并用水將附著在上面的細小塵粒沖下來后扔掉，擦凈缸內(nèi)壁，將缸內(nèi)溶液和塵粒全部轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入500mL燒杯中，在電熱板上蒸發(fā)蒸發(fā)，使體積濃縮到10-20mL，冷卻后用水沖洗燒杯壁，將溶液和塵粒全部轉(zhuǎn)移到已恒已恒重的瓷坩堝重的瓷坩堝中，在電熱板上蒸發(fā)至干，然后在1055烘箱烘干烘干，按上述方法稱量至恒重，此值為W W1 1思考題： 采集降塵時為何加入乙醇或硫酸銅或乙二醇？加入量對測定結(jié)果有無影響？如有影響，如何去除？計算公式： 結(jié)果的表示：降塵量為單位面積上單位時間內(nèi)從大氣中沉降的顆粒物的質(zhì)量。注意事項1、大氣降塵系指可沉降的顆粒物，故應(yīng)除去樹葉、枯枝、鳥糞、昆蟲、花絮等干擾物；2、盡量選

6、擇缸底比較平的集塵缸，以減少乙二醇的用量；3、每一個樣品所使用的燒杯、瓷坩堝等的編號必須一致，并與其相對應(yīng)的集塵缸的缸號一并及時填入記錄表中；4、存放在烘箱、馬福爐及干燥器中的瓷坩堝，應(yīng)分離放置，不可重疊；5、蒸發(fā)濃縮應(yīng)在通風(fēng)柜中進行，在瓷坩堝中濃縮樣品時，不可用水洗滌坩堝，否則將在乙二醇與水的界面上發(fā)生劇烈沸騰而使溶液溢出。當(dāng)濃縮至20mL以內(nèi)時，應(yīng)降低溫度并不斷搖動，使降塵粘附在瓷坩堝壁上，避免樣品濺出。測定原理測定原理：將上述已測降塵總量的瓷坩堝于600600的馬福爐內(nèi)灼燒的馬福爐內(nèi)灼燒至恒重，減去該質(zhì)量及等量乙二醇水溶液蒸干并經(jīng)600灼燒后的質(zhì)量，即為降塵中可燃物燃燒后剩余殘渣量，根據(jù)

7、它與降塵量之差和集塵缸口面積、采樣時間，便可計算出可燃物量。將上述已測降塵總量的瓷坩堝放入馬福爐中，在600灼燒3h，待爐內(nèi)溫度降至300以下時取出，放入干燥器中，冷卻50min，稱重。再在600灼燒1h，冷卻，稱重，直至恒重，此值為W2W2將與采樣操作等量的乙二醇水溶液，放入500mL燒杯中，在電熱板上蒸發(fā)濃縮至10-20mL，然后轉(zhuǎn)移至已恒重的瓷坩堝中，在電熱板上蒸發(fā)至干，于105烘箱烘干，稱量至恒重，減去瓷坩堝的重量W0，即為Wc。然后在馬福爐中600灼燒，稱量至恒重，減去W0,即為WdWd。降塵中可燃物的測定計算公式： 結(jié)果的表示：降塵量為單位面積上單位時間內(nèi)從大氣中沉降的顆粒物的質(zhì)量

8、。降塵中其它組分的測定降塵試樣降塵試樣過濾過濾取定量濾液取定量濾液殘留物殘留物濾液濾液取定量濾液取定量濾液水溶性物質(zhì)量水溶性物質(zhì)量測測pHpH值值105105烘干至恒重烘干至恒重非水溶性物質(zhì)量非水溶性物質(zhì)量苯萃取苯萃取萃取液萃取液殘留物殘留物苯溶性物質(zhì)量苯溶性物質(zhì)量非水溶性可非水溶性可燃物燃物質(zhì)量質(zhì)量非水溶性物非水溶性物質(zhì)灰分質(zhì)灰分量量金屬組分測定金屬組分測定600600灼燒至恒重灼燒至恒重蒸發(fā)除溶劑蒸發(fā)除溶劑600600 灼燒至恒重灼燒至恒重?fù)?jù)濾液量計算據(jù)濾液量計算水水溶性物質(zhì)灰分溶性物質(zhì)灰分量量據(jù)濾液量計算據(jù)濾液量計算水水溶性可燃物溶性可燃物質(zhì)量質(zhì)量硫酸鹽、氯化硫酸鹽、氯化物等測定物等測定

9、二、TSP的測定 總懸浮顆粒物TSP total suspended particular matter 能懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑100的顆粒物。它們主要來自燃煤排放的煙塵和地面揚起的灰塵。測定方法：國內(nèi)外廣泛采用濾膜捕集-重量法 原理：用采用動力以恒速抽取一定量體積的空氣，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(jù)采樣前、后濾膜重量之差及采樣體積，計算TSP的質(zhì)量濃度。濾膜經(jīng)處理后，可進行化學(xué)組分測定。 濾膜：超細玻璃纖維濾膜。重量法GB/T 15432 -1995 按其采氣流量大小分為：大流量（1.1-1.7m3/min）中流量（11.315 m3/h）小流量（2

10、0-30L/min） GB/T 15432-1995適用范圍：適合于大流量或中流量總懸浮顆粒物采樣器進行空氣中TSP的測定。方法的檢測限為0.001mg/m3。 不管用那種采樣方法，流量計要定時校準(zhǔn)?？倯腋☆w粒物采樣器P169 流量范圍為1.11.11.7m3 /min1.7m3 /min，濾料夾上可安裝200mm250mm的玻璃纖維濾膜，以電動抽氣機為抽氣動力。采集顆粒物的粒徑范圍為0. l100m；采樣時間可持續(xù)采樣時間可持續(xù)8 824h24h，利用壓力計或自動電位差計連續(xù)記錄采樣流量，適用于大氣中總懸浮顆粒物的采集。 新購置的采樣器和更換電機后的采樣器應(yīng)進行流量校準(zhǔn)，采樣器在使用期間，每

11、月應(yīng)定期校準(zhǔn)流量。大流量采樣器中流量采樣器由空氣入口防護罩、采樣夾、轉(zhuǎn)子流量計、吸塵器等組成。工作原理與大流量采樣器基本相同，但采氣流量和集塵有效過濾面積較大流量采樣器小，用80mm濾膜采樣時，流量7.29.6 m3/h；用100mm濾膜采樣時流量通常以11.315 m3/h.流量采集大氣中的總懸浮顆粒物。采樣濾料常用玻璃纖維濾紙或有機纖維濾膜，采樣時間為采樣時間為8 824h24h。使用前應(yīng)校準(zhǔn)其流量計在采樣前后的流量。中流量采樣器 濾膜準(zhǔn)備： 每張濾膜均需用X光看片機進行檢查，不得有針孔或任何缺陷。 將選中的濾膜放在恒溫恒濕箱中平衡24h 在平衡條件下稱重濾膜，大流量采樣器濾膜稱重精確到1

12、mg，中流量采樣器濾膜稱重精確到0.1mg，記錄下濾膜重量W0W0（g)g) 安放濾膜及采樣 塵膜的平衡及稱重 塵膜在恒溫恒濕箱中，與干凈濾膜相同平衡條件下，平衡24h. 稱量濾膜。記錄濾膜重量W1W1（g)g)。濾膜增重，大流量濾膜不小于100mg，中流量濾膜不小于10mg，具體步驟按下式計算TSP濃度：計算公式：三、可吸入顆粒物PM10的測定 懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑10微米的顆粒物。 可被人吸入，對大氣能見度降低和參加大氣反應(yīng)有重要作用。 主要污染源是工業(yè)企業(yè)的煙塵和生產(chǎn)性粉塵。如火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工廠、造紙廠、交通運輸、民用炊煙等。 PM10對人體健康影響大，是室內(nèi)外環(huán)境空

13、氣質(zhì)量的重要監(jiān)測指標(biāo)。測定方法飄塵測定方法重量法中流量采樣法大流量采樣法透光率法光散射法 壓電晶體差頻法小流量采樣法重量法（HJ 618-2011） 測定原理：分別通過具有一定切割特性的采樣器，以恒速抽取定量體積空氣，使環(huán)境空氣中PM10被截留在已知質(zhì)量的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的重量差和采樣體積，計算出PM10濃度。 適用范圍：環(huán)境空氣中PM10的手工測定。檢出限為0.010mg/m3 濾膜：玻璃纖維濾膜、石英濾膜等無機濾膜或聚氯乙烯、聚丙烯、混合纖維素等有機濾膜。 采樣點應(yīng)避開污染源及障礙物。如果測定交通樞紐處飄塵，采樣點應(yīng)布置在距人行道邊緣1m處。 采樣時，采樣器入口距地面高度不得低于1

14、.5m； 采樣不能在雨、雪和風(fēng)速大于8m/s等天氣條件下進行。 采用合格的超細玻璃纖維過濾膜。采樣前在干燥器內(nèi)放置24h，用感量優(yōu)于0.1mg的分析天平稱重，放回干燥器1h后再稱重，兩次質(zhì)量之差不大于0.4mg，即為恒重恒重。測定過程 將已恒重好的濾膜用鑷子放人潔凈采樣夾內(nèi)的濾網(wǎng)上，牢固壓緊至不漏氣。 如果測定任何一次濃度，每次需更換濾膜，采樣時間不得少于1h；如測日平均濃度間斷采樣時不得少于四次，樣品采集在同一張濾膜上。采樣結(jié)束后，用鑷子取出。將有塵面兩次對折，放入紙袋，并做好采樣記錄。 采樣后濾膜處理也按第步進行恒重按下式計算PM10濃度：可吸入顆粒物采樣器大流量采樣重量法：使用安裝有大粒

15、子（10m以上）切割器(慣性切割器、重力切割器)的大流量采樣器采樣。原理：使一定體積的大氣通過采樣器，先將粒徑大于10m的顆粒物分離出去，小于10m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，即可計算出飄塵的濃度。中流量采樣重量法：使用安裝有大粒子切割器的中流量采樣器采樣，測定方法同大流量采樣-重量法；小流量采樣重量法 小流量采樣器的結(jié)構(gòu)與中流量采樣器相似。采樣夾可裝直徑40mm的濾紙或濾膜，采氣流量2030L/min。由于采氣量少，需要較長時間的采樣才能獲得足夠量的樣品，通常只適宜做單項組分的測定。 可吸入顆粒物采樣器或PM1O采樣器，采氣流量為采氣流量為13L/m

16、in13L/min，采樣器流量計一般用皂膜流量計校準(zhǔn)，其它同大流量法 廣泛使用大流量采樣器采集可吸入顆粒物。在連續(xù)自動監(jiān)測儀器中，可采用靜電捕集法、射線法或光散射法直接測定可吸入顆粒物濃度。但不論哪種采樣器，都裝有分離粒徑大于10m顆粒物的裝置，稱為分塵器或切割器多層薄板分離器只能用于去除某種粒徑以上的粉塵分塵器分塵器或切割器P169 分塵器有旋風(fēng)式、向心式、撞擊式等 又分二級式和多級式，二級式用于采集粒徑10微米以下的顆粒物，多級式可分級采集不同粒徑的顆粒物。 二級旋風(fēng)式分塵器壓電晶體差頻法（自學(xué)）方法原理：塵粒帶負(fù)電帶正電的石英晶體表面放電沉積使振蕩器1重量增加振蕩器1的f降低高壓電作用光

17、散射法（自學(xué)）原理： 懸浮顆粒物對光的散射作用，其散射光強度與顆粒物濃度成正比。射線吸收法（自學(xué)）原理： 物質(zhì)對射線的吸收作用。當(dāng)射線通過被測物質(zhì)后，射線強度衰減程度與所透過的物質(zhì)的質(zhì)量有關(guān)，而與物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。四、粒度分布的測定顆粒物的粒度不同，對于人的影響及其塵的物理化學(xué)性質(zhì)有很大區(qū)別，因此有必要研究顆粒物的粒度分布。常用的采樣器多級式分塵器安德森采樣器篩分法顯微鏡法 多級式分塵器五、總懸浮顆粒物中污染組分的測定 顆粒物中化學(xué)成分復(fù)雜，含量低，所以要求測定方法靈敏度高。 一般采用化學(xué)、物理化學(xué)方法測定，主要是預(yù)處理不同。 主要測定項目：重金屬、砷、硫酸鹽、硝酸鹽、苯并芘等。 問：降

18、塵和TSP中化學(xué)成分一樣嗎？金屬元素的測定 項目: Cu、Zn、Pb、Fe、Co、Ni、Cr 方法：原子吸收法AAS(含量少，靈敏) 預(yù)處理： 干式灰化法(破壞有機物) 坩鍋500900 高溫灰化法： 玻璃纖維濾紙500 低溫灰化法：高頻電場通氧氣，在1502030min 濕式分解法：酸溶解并破壞有機物有機化合物的測定 項目: 組分種類多，有毒性，如有機氯農(nóng)藥、有機磷農(nóng)藥、多環(huán)芳烴和酯類化合物等 步驟：采樣、提取、分離、測定四步 提取 索氏提取法（見第六章）：笨、環(huán)己烷、氯仿、丙酮等 真空充氮升華法 分離 紙層析法 薄層層析法 紙層析法 原理 濾紙條有吸附作用、毛細作用 乙?；芤汗潭ㄏ啵ū揭?/p>

19、酸酐濃硫酸） 展開劑（甲醇乙醇蒸餾水）流動相 過程 試液點在濾紙條下端3cm處，風(fēng)吹干 懸于層析缸中 沿缸口壁加入展開劑，至濾紙下端浸入1cm 蓋上缸蓋，置于暗室，進行層析 斑點剪下，用溶劑溶解，得到測定用的試液 薄層層析法 吸附劑均勻地涂在玻璃板上（固定相） 用注射器將提取地樣液點在層析板一端的一定距離處 將層析板以1020度的傾斜角放入層析缸中，浸入展開劑（樣點不能浸入） 刮下斑點，處理，測定 對斑點辨別： 憑顏色，或特定光線下帶色 標(biāo)液與試液同時點樣TSPTSP中某些金屬和非金屬的測定中某些金屬和非金屬的測定元素元素采樣方法采樣方法預(yù)處理方法預(yù)處理方法監(jiān)測方法監(jiān)測方法Be過氯乙烯濾膜采樣過氯乙烯濾膜采樣HNO3HClO4消解消解原子吸收法，桑色素?zé)晒夥治龇ㄔ游辗?，桑色素?zé)晒夥治龇?30nmCr6+玻璃纖維濾膜玻璃纖維濾膜熱水浸取熱水浸取二苯碳酰二肼光度法二苯碳酰二肼光度法Fe過氯乙烯濾膜過氯乙烯濾膜HNO3H2SO4消解消解Fe3+Fe2+試亞鐵靈分光試亞鐵靈分光（535nm）原子吸收原子吸收Se纖維素濾膜采樣纖維素濾膜采樣HNO3HClO4酸消解酸消解2 . 3 二 氨 基 （ 萘 熒 光 光 度 法二 氨 基 （ 萘 熒 光 光 度 法（520nm） 紫 外 分 光 光 度 法紫 外 分 光 光 度 法（378nm）Pb過氯乙烯濾膜采樣過氯乙