大氣環(huán)境監(jiān)測

1、 吸收管的選擇： . 多孔篩板吸收管（瓶）：采樣效率較高，適用于氣體分子和氣溶膠的采集。 .氣泡吸收管：采集氣體和蒸汽分子 .沖擊式吸收管：宜采集氣溶膠 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 液體吸收系統(tǒng)缺點: 采樣后試劑不易處理，很難把液體吸收系統(tǒng)作成 能隨身攜帶的采樣裝置。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 B、填充柱阻留法 用一根cm、內(nèi)徑mm的玻璃管、聚丙烯塑料管或不銹鋼管，內(nèi)裝顆粒狀的固體填充劑。當(dāng)樣品以一定流速抽過此管時，大氣中的被測組分因吸附、溶解或化學(xué)反應(yīng)等作用，被阻留在填充劑上而達(dá)到富集的目的。 采樣后，被測組分經(jīng)洗脫或解吸后進(jìn)行測定。 3

2、.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 A）吸附型： 采樣管內(nèi)裝顆粒狀的吸附劑，如硅膠、活性炭、分子篩等多孔性物質(zhì)，具有較大的比表面積，對氣態(tài)和蒸汽態(tài)分子有很強(qiáng)的吸附作用，還能有效的阻留氣溶膠。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 例2：非甲烷烴（總烴含量與甲烷含量之差）的測定:采用吸附富集法。 用內(nèi)裝4060目GDX102與TDX01（即分子篩）的不銹鋼管在常溫下采集大氣樣品，非甲烷烴被吸附在采樣管中。 采樣后，在2400C加熱解吸，用2將解吸的非甲烷烴送入GC儀，用氫焰檢測器測定。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 B）分配型：采樣管中填充

3、劑是與氣液色譜柱中的填充物相同的物質(zhì)。為了提高保留體積，增大采氣量，固定液的含量比色譜柱要用的多（1050%）， 當(dāng)空氣樣品通過采樣管時，在固定液中分配系數(shù)大的組分被保留在固定相上，而得到富集。 此法采樣效率高。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 C）反應(yīng)型：當(dāng)氣樣通過采樣管時，被測組分在填充劑表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而被阻留下來。 此類采樣管的效率高，采樣量和采樣速度都較大，使用方便。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 例4：在測定低濃度的NOx時需用采氣量大，但用溶液吸收法不宜長時間采樣，可用浸漬過三乙醇胺的分子篩采樣富集。 采樣后，用稀三乙醇胺溶液洗脫

4、，加對氨基苯磺酸及鹽酸萘乙二胺生成紅色偶氮染料，用分光光度法測定，靈敏度較高。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 D）填充柱阻留法優(yōu)點： a. 可長時間采樣，適于日平均濃度和微量組分的測定。溶液吸收法在采樣過程中，吸收液會蒸發(fā)損失，所以不宜長時間采樣。 b. 選擇合適的固體填充劑，對于氣體、蒸氣和氣溶膠都有較高的采樣效率。溶液吸收法對氣溶膠的采樣效率一般不高。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 c. 濃縮在固體填充劑上的被測物可穩(wěn)定存放較長時間。 d. 固體采樣管便于攜帶，使用方便。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 3.3.2 2

5、大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集大氣中某些低沸點氣態(tài)物質(zhì)，在常溫下即使用固 體吸附劑也難以完全阻留。 C低溫冷凝法：采樣后常用色譜儀測定。 應(yīng)用范圍：常溫下難于被固體吸附劑完全阻留的一應(yīng)用范圍：常溫下難于被固體吸附劑完全阻留的一些低沸點氣態(tài)化合物，所以用制冷劑將其冷凝下來。些低沸點氣態(tài)化合物，所以用制冷劑將其冷凝下來。例如：苯乙烯，三氯乙醛等。例如：苯乙烯，三氯乙醛等。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 冷凍劑冷凍劑 冰鹽水冰鹽水(10) 干冰乙醇干冰乙醇(72) 液氨液氨(183) 液態(tài)空氣液態(tài)空氣(190) 半導(dǎo)體制冷器半導(dǎo)體制冷器 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采

6、集大氣監(jiān)測試樣的采集 低溫采樣，被測組分冷凝在采樣管中，采樣后把采樣管聯(lián)接在色譜儀進(jìn)樣口上，撤去冷阱，在常溫下（某些組分需加熱）氣化，通入載氣，將被測物沖入色譜柱中分離和鑒定。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 例5：測大氣中烯烴。 用內(nèi)徑2mmU型玻管內(nèi)裝0.25-0.3g活化過的原色粗孔硅膠（30100目） 在干冰乙醇（780C）冷阱中采集大氣中烯烴 然后加熱至1750C解吸，通N2并用GC測定。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 采用低溫冷凝法時，空氣中的水分和CO2等同時冷凝下來，氣化時，它們也氣化為氣體，降低了濃縮效果，有時甚至干擾測定。 為避

7、免這種現(xiàn)象，在進(jìn)樣口裝上選擇性過濾器，要求過濾材料不與被測組分發(fā)生反應(yīng)。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 2粒子狀污染物的采樣 濾料阻留法：（采TSP、PM10） 將過濾材料（濾紙、濾膜）放在采樣夾上，用抽氣裝置抽氣，則空氣中顆粒物被阻留在過濾材料上，稱量濾膜的重量，根據(jù)采樣前后濾膜的重量差和采樣體積，可計算出顆粒物的濃度。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 3.采樣儀器： 完整的氣體采樣儀器是由收集器流量計和抽氣動力三部分組成，如圖 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 4采樣記錄 采樣記錄與實驗室分析測定記錄同等重要。在實際工作中,

8、不重視采樣記錄,往往會導(dǎo)致由于采樣記錄不完整而使一大批監(jiān)測數(shù)據(jù)無法統(tǒng)計而報廢。 因此,必須給予高度重視。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 采樣記錄的內(nèi)容有: 所采集樣品被測污染物的名稱及編號;采樣地點和采樣時間;采樣流量、采樣體積及采樣時的溫度和大氣壓力;采樣儀器、吸收液及采樣時天氣狀況及周圍情況;采樣者、審核者姓名。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 5污染物濃度的表示方法： 單位體積空氣中有害物含量稱為該物質(zhì)在空氣中的濃度，濃度表示方法有二種mg/m3或mL/m3，它們均與采樣體積有關(guān)。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 對同一

9、試樣，在不同溫度，壓力下求出的體積卻有差異，而采樣現(xiàn)場空氣T、P又各異，為了便于比較測定結(jié)果，應(yīng)在一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行待測物濃度計算。 我國環(huán)境監(jiān)測分析方法規(guī)定 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（00C，101.325KPa）下計算待測物濃度。 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 污染物濃度的表示：氣體試樣的測定結(jié)果，常用下面二種方法表示： 重量濃度（國標(biāo)規(guī)定為mg/m3） ： mg/m3 (標(biāo))被測物重量(mg)/采樣總體積(m3) 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 對氣體或蒸汽有時以體積比濃度 Cv表示： 常用 Cv： mL/m3 和L/m3 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采

10、集大氣監(jiān)測試樣的采集 濃度換算 Cv 22.4/M*C式中： Cv 以mL/m3 表示的氣體濃度(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下) C 以mg/m3表示的氣體濃度 M 氣態(tài)物質(zhì)的分子量(g) 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 氣體體積換算 V0= Vt *(273.16/273.16+t)*(P/101.325) V0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積(L或m3 ) Vt 現(xiàn)場狀態(tài)下的采樣體積(L或m3 ) t采樣時的溫度 P 采樣時的大氣壓力(kPa) 3.3.2 2 大氣監(jiān)測試樣的采集大氣監(jiān)測試樣的采集 目前我國空氣和廢氣的監(jiān)測分析方法大約有80個項目150多個方法 分類:無機(jī)污染物有機(jī)污染物顆粒物降水

11、 方法: 儀器分析為主 3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 監(jiān)測項日監(jiān)測項日: :一氧化碳(CO)氮氧化物(NOx)氨(NH3)氰化氫(HCN)氟化物五氧化二磷(P2O5)二氧化硫、二氧化碳、氯、氯化氫、硫酸霧光化學(xué)氧化劑和臭氧總烴及非甲烷烴總烴及非甲烷烴3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 一、SO2的測定： 3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 SO2的測定方法： 鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法，釷試劑分光光度法，庫侖滴定法，溶液電導(dǎo)法，氣相色譜法等。 重點講鹽酸付玫瑰苯胺分光光度法和釷試劑分光光度法，這二種方法是我國的標(biāo)準(zhǔn)分析方法。 3.3.3

12、 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 1鹽酸付玫瑰苯胺分光光度分光光度法（GB），適于測大氣環(huán)境中SO2濃度。 (1)原理：SO2被四氯汞鉀（或鈉）吸收液吸收后，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸絡(luò)合物，然后再與甲醛和鹽酸付玫瑰苯胺（又稱對品紅，PRA）反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，用分光光度計比色定量。 吸收液：四氯汞鉀吸收液：四氯汞鉀 顯色劑：對品紅顯色劑：對品紅+甲醛甲醛+磷酸磷酸3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 (2)采樣：10ml吸收液，流量為0.5L/min，時間30或60min。 (3)吸收管：多孔篩板吸收管。 若樣品采集后不能當(dāng)天分析，應(yīng)放在4下保存，在采樣，運(yùn)輸和貯存過

13、程中，應(yīng)避免日光直接照射。3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 (4)濃度計算公式: SO2(mg/m3) ( A-A0 ) Bs/V0 式中:A一試樣溶液的吸光度； A0一試劑空白溶液的吸光度； Bs一計算因子,單位吸光度對應(yīng)的SO2的微克數(shù); V0一換算至標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積(L)。3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 (5)注意事項： 溫度，酸度，顯色時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。 氮氧化物，臭氧及錳，鐵，鉻等離子對測定有干擾。 采集后放置片刻，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少某些金屬離子的干擾。3

14、.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 (6)特點： 是測定大氣中SO2 的較成熟的方法，國內(nèi)外廣泛采用，方法靈敏、選擇性好，可用于短時間（如2030min），長時間如（24hr）采樣，有不少國家，實現(xiàn)了鹽酸付玫瑰苯胺分光光度法的連續(xù)自動測定。 此法的缺點是吸收液毒性大。 含四氯汞鉀廢液需處理 。 3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 2釷試劑分光光度分光光度法：適于測定環(huán)境大氣中SO2的日平均濃度。 (1)原理：大氣中SO2被雙氧水吸收并氧化為H2SO4， SO2-4與過量高氯酸鋇反應(yīng)生成BaSO4， 剩余的Ba2+與釷試劑結(jié)合生成釷試劑鋇絡(luò)合物，為褪色反應(yīng)，根據(jù)

15、顏色深淺，比色測定，:520nm。3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 (2)特點：釷試劑比色法所用吸收液無毒，但靈敏度差，要求采樣體積大，適于測定SO2日平均濃度。3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 3儀器分析法：可連續(xù)自動測定 (1)庫侖滴定法： 通過控制恒定電流進(jìn)行電解，電解產(chǎn)物是一種能與待測組分定量反應(yīng)的物質(zhì)（稱為滴定劑），從而進(jìn)行定量分析的。 3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 庫侖滴定法：可進(jìn)行SO2的微量和痕量分析，故 適于低濃度即大氣中SO2的測定。3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 （2）紫外熒光法測定大氣中SO2 紫外熒光法測定大氣中的SO2，具有選擇性好、不消耗化學(xué)試劑、適用于連續(xù)自動監(jiān)測等特點，已被世界衛(wèi)生組織在全球監(jiān)測系統(tǒng)中采用。 目前廣泛用于大氣環(huán)境地面自動監(jiān)測系統(tǒng)中。3.3.3 3 分子狀污染物的測定分子狀污染物的測定 用波長190一230nm紫外光照射大氣樣品，則SO2吸收紫外光被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，即 SO2 h1 SO*2 SO*2不穩(wěn)定，瞬間返回基態(tài)，發(fā)射出波峰為330nm的熒光，發(fā)射熒光