氣體監(jiān)測簡單知識

1、空氣和廢氣的監(jiān)測 1.概述 空氣污染物存在的形態(tài) 1、氣體形態(tài) 沸點低 常溫是氣體 SO2 NO2 2、蒸汽形態(tài) 沸點相對高 常溫一般是液（固） 苯汞萘 3 、氣溶膠形態(tài) 液（固）的多相膠體分散體系 霧霾 粒徑0.001-100m 分類（1）按物理形態(tài) 塵-固體 煙-燃燒 固體、水汽 霧-水滴 （2）按形成方式 分散性-固體粉碎 液體噴射 凝聚性-蒸汽凝聚 有機物 化學(xué)反應(yīng)-空氣中反應(yīng)形成顆粒 硫酸鹽 4、氣態(tài)污染物濃度表示方式 （1）表示方式 質(zhì)量濃度-質(zhì)量/體積 mg/m3 國內(nèi)常用 體積濃度-體積/體積 mL/m3（ppm） L/m3（ppb） 轉(zhuǎn)換關(guān)系 mg/m3 =M*ppm/22.

2、4（M-分子量） 數(shù)量濃度-數(shù)量/體積 個/m3 （2）換算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) PV/T=PV/T 0 101.325KPa2.采樣儀器 1、儀器分類 1、大流量采樣器 流量范圍1.1-1.7m3/min 濾料200mm*250mm 2、中流量采樣器 流量范圍100L/min 濾料100mm 3、小流量采樣器 流量范圍20-30L/min 濾料40mm 4、分級采樣器 5、粉塵采樣器 6、便攜式采樣器 2、儀器組成 空氣采樣儀器通常由收集器、抽氣動力和流量調(diào)節(jié)裝置等組成。采樣時應(yīng)按照收集器、流量計、采樣動力的先后順序串聯(lián)，保證空氣首先進入收集器而不被污染和被吸附，使所采集的空氣樣品具有真實性。 3、氣體

3、流量計 常用的主要有孔口流量計，轉(zhuǎn)子流量計（采樣），皂膜流量計，濕式流量計（校準(zhǔn)）3.常見廢氣污染物的采樣方法 1、直接采樣 將空氣樣品直接采集在合適的空氣收集器內(nèi)，再帶回實驗室分析采樣方法。適用于氣體和蒸汽狀態(tài)，適用于空氣檢測物濃度高、分析方法靈敏度較高、不適宜使用動力采樣的現(xiàn)場。瞬時樣。 （1）注射器采樣 50、100mL醫(yī)用注射器 清洗3-5次，空氣端密閉 運輸：進氣端朝下，活塞在上方，保持垂直 （2）塑料袋采樣 鋁箔復(fù)合塑料袋、聚乙烯袋等 不吸附、不反應(yīng) 清洗3-5次，密封 （3）置換采樣法 置換采樣以集氣瓶位采樣容器。在采樣點，將采氣動力或100ml打注射器與采樣容器連接，打開采樣容

4、器活塞，抽取才器官容積6-10倍的現(xiàn)場空氣，將管內(nèi)空氣完全置換后，再采集現(xiàn)場空氣樣品，密閉帶回。 （4）真空采樣法 采樣容器為耐壓玻璃或不銹鋼制成的真空采氣瓶。采氣前，先用真空泵將采樣容器抽真空，使瓶內(nèi)剩余壓力小于133Pa，在采樣點將活塞慢慢拉開，待現(xiàn)場空氣充滿采氣瓶后，關(guān)閉活塞，帶回實驗室盡快分析。（蘇瑪罐 限流閥） 2、濃縮采樣 大量的空氣樣品中的待測物被吸收、吸附或阻流，將低濃度 的待測物富集在收集器內(nèi)。適用于濃度較低、分析方法靈敏度低。（一段時間內(nèi)的平均濃度） （1）有動力濃縮 A：溶液吸收 氣體中待測物與溶液-溶解或化學(xué)反應(yīng) 溶解-相似相容 極性（無機-水，有機物-有機溶劑） 反應(yīng)

5、-化學(xué)性質(zhì) 氣泡吸收管、多孔玻板吸收管和沖擊式吸收管 B：填充柱采樣 填充柱是用一根長 6-10cm 、內(nèi)徑 3-5mm 的玻璃管或塑料管，內(nèi)裝顆粒狀填充劑制成。采樣時，讓氣樣以一定流速通過填充柱，則欲測組分因吸附、溶解或化學(xué)反應(yīng)等作用被阻留在填充劑上，達到濃縮采樣的目的。采樣后，通過解吸或溶劑洗脫，使被測組分從填充劑上釋放出來進行測定。根據(jù)填充劑阻留作用的原理，可分為吸附型、分配型和反應(yīng)型三種類型。 吸附型：這種柱的填充劑是顆粒狀固體吸附劑，如活性炭、硅膠、分子篩、高分子多孔微球等。 分配型：這種填充柱的填充劑是表面涂高沸點有機溶劑(如異十三烷)的惰性多孔顆粒物(如硅藻土)，類似于氣液色譜柱

6、中的固定相，只是有機溶劑的用量比色譜固定相大。 反應(yīng)型：這種柱的填充劑是由惰性多孔顆粒物(如石英砂、玻璃微球等)或纖維狀物(如濾紙、玻璃棉等)表面涂漬能與被測組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的試劑制成。C：低溫冷凝法 大氣中某些沸點比較低的氣態(tài)污染物質(zhì)，如烯烴類、醛類等，在常溫下用固體填充劑等方法富集效果不好，而低溫冷凝法可提高采集效率。低溫冷凝采樣法是將 U 形或蛇形采樣管插入冷阱中，當(dāng)大氣流經(jīng)采樣管時，被測組分因冷凝而凝結(jié)在采樣管底部。如用氣相色譜法測定，可將采樣管與儀器進氣口連接，移去冷阱，在常溫或加熱情況下氣化，進入儀器測定。D：自然積集法 這種方法是利用物質(zhì)的自然重力、空氣動力和濃差擴散作用采集大氣

7、中的被測物質(zhì)，如自然降塵量、硫酸鹽化速率、氟化物等大氣樣品的采集。3、點為類別1.環(huán)境空氣質(zhì)量評價城市點 urban assessing stations 以監(jiān)測城市建成區(qū)的空氣質(zhì)量整體狀況和變化趨勢為目的而設(shè)置的監(jiān)測點，參與城市環(huán)境空氣質(zhì)量評價。其設(shè)置的最少數(shù)量根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)由城市建成區(qū)面積和人口數(shù)量確定。每個環(huán)境空氣質(zhì)量評價城市點代表范圍一般為半徑 500 米至 4 千米，有時也可擴大到半徑 4 千米至幾十千米（如對于空氣污染物濃度較低，其空間變化較小的地區(qū)）的范圍?？珊喎Q城市點。 2.環(huán)境空氣質(zhì)量評價區(qū)域點 regional assessing stations 以監(jiān)測區(qū)域范圍空氣質(zhì)量狀況和

8、污染物區(qū)域傳輸及影響范圍為目的而設(shè)置的監(jiān)測點，參與區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量評價。其代表范圍一般為半徑幾十千米。可簡稱區(qū)域點。 3.環(huán)境空氣質(zhì)量背景點 background stations 以監(jiān)測國家或大區(qū)域范圍的環(huán)境空氣質(zhì)量本底水平為目的而設(shè)置的監(jiān)測點。其代表性范圍一般為半徑 100 千米以上?？珊喎Q背景點。 4.污染監(jiān)控點 source impact stations 為監(jiān)測本地區(qū)主要固定污染源及工業(yè)園區(qū)等污染源聚集區(qū)對當(dāng)?shù)丨h(huán)境空氣質(zhì)量的影響而設(shè)置的監(jiān)測點，代表范圍一般為半徑 100500 米，也可擴大到半徑 500 米4 千米（如 考慮較高的點源對地面濃度的影響時）。 5.路邊交通點 traff

9、ic stations 為監(jiān)測道路交通污染源對環(huán)境空氣質(zhì)量影響而設(shè)置的監(jiān)測點，代表范圍為人們?nèi)粘Ｉ詈突顒訄鏊惺艿缆方煌ㄎ廴驹磁欧庞绊懙牡缆穬膳约捌涓浇鼌^(qū)域。 4.環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設(shè)原則 4.1 代表性 具有較好的代表性，能客觀反映一定空間范圍內(nèi)的環(huán)境空氣質(zhì)量水平和變化規(guī)律，客觀評價城市、區(qū)域環(huán)境空氣狀況，污染源對環(huán)境空氣質(zhì)量影響，滿足為公眾提供環(huán)境空氣狀況健康指引的需求。 4.2 可比性 同類型監(jiān)測點設(shè)置條件盡可能一致，使各個監(jiān)測點獲取的數(shù)據(jù)具有可比性。 4.3 整體性 環(huán)境空氣質(zhì)量評價城市點應(yīng)考慮城市自然地理、氣象等綜合環(huán)境因素，以及工業(yè)布局、人口分布等社會經(jīng)濟特點，在布局上應(yīng)反映

10、城市主要功能區(qū)和主要大氣污染源的空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及變化趨勢，從整體出發(fā)合理布局，監(jiān)測點之間相互協(xié)調(diào)。 4.4 前瞻性 應(yīng)結(jié)合城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃考慮監(jiān)測點的布設(shè)，使確定的監(jiān)測點能兼顧未來城鄉(xiāng)空間格局變化趨勢。 4.5 穩(wěn)定性 監(jiān)測點位置一經(jīng)確定，原則上不應(yīng)變更，以保證監(jiān)測資料的連續(xù)性和可比性。 5.環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設(shè)要求 A：環(huán)境空氣質(zhì)量評價城市點 1、位于各城市的建成區(qū)內(nèi)，并相對均勻分布，覆蓋全部建成區(qū)。 2、采用城市加密網(wǎng)格點實測或模式模擬計算的方法，估計所在城市建成區(qū)污染物濃度的總體平均值。全部城市點的污染物濃度的算術(shù)平均值應(yīng)代表所在城市建成區(qū)污染物濃度的總體平均值。 3、城市加密網(wǎng)格點實測是

11、指將城市建成區(qū)均勻劃分為若干加密網(wǎng)格點，單個網(wǎng)格不大于 2 千米2 千米（面積大于 200 平方千米的城市也可適當(dāng)放寬網(wǎng)格密度），在每個網(wǎng)格中心或網(wǎng)格線的交點上設(shè)置監(jiān)測點，了解所在城市建成區(qū)的污染物整體濃度水平和分布規(guī)律，監(jiān)測項目包括 GB3095-2012 中規(guī)定的 6 項基本項目（可根據(jù)監(jiān)測目的增加監(jiān)測項目），有效監(jiān)測 天數(shù)不少于 15 天。 4、 模式模擬計算是通過污染物擴散、遷移及轉(zhuǎn)化規(guī)律，預(yù)測污染分布狀況進而尋找合理 的監(jiān)測點位的方法。 5、擬新建城市點的污染物濃度的平均值與同一時期用城市加密網(wǎng)格點實測或模式模擬計 算的城市總體平均值估計值相對誤差應(yīng)在 10%以內(nèi)。6、用城市加密網(wǎng)格

12、點實測或模式模擬計算的城市總體平均值計算出 30、50、80 和 90 百 分位數(shù)的估計值；擬新建城市點的污染物濃度平均值計算出的 30、50、80 和 90 百分位數(shù)與 同一時期城市總體估計值計算的各百分位數(shù)的相對誤差在 15%以內(nèi)。 B：環(huán)境空氣質(zhì)量評價區(qū)域點、背景點 1、 區(qū)域點和背景點應(yīng)遠離城市建成區(qū)和主要污染源，區(qū)域點原則上應(yīng)離開城市建成區(qū)和 主要污染源 20 千米以上，背景點原則上應(yīng)離開城市建成區(qū)和主要污染源 50 千米以上。 2、 區(qū)域點應(yīng)根據(jù)我國的大氣環(huán)流特征設(shè)置在區(qū)域大氣環(huán)流路徑上，反映區(qū)域大氣本底狀 況，并反映區(qū)域間和區(qū)域內(nèi)污染物輸送的相互影響。 3、 背景點設(shè)置在不受人為

13、活動影響的清潔地區(qū)，反映國家尺度空氣質(zhì)量本底水平。 4、 區(qū)域點和背景點的海拔高度應(yīng)合適。在山區(qū)應(yīng)位于局部高點，避免受到局地空氣污染物的干擾和近地面逆溫層等局地氣象條件的影響；在平緩地區(qū)應(yīng)保持在開闊地點的相對高地，避免空氣沉積的凹地。 C:污染監(jiān)控點 1、污染監(jiān)控點原則上應(yīng)設(shè)在可能對人體健康造成影響的污染物高濃度區(qū)以及主要固定污 染源對環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響的地區(qū)。 2、 污染監(jiān)控點依據(jù)排放源的強度和主要污染項目布設(shè)，應(yīng)設(shè)置在源的主導(dǎo)風(fēng)向和第二主導(dǎo)風(fēng)向（一般采用污染最重季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向）的下風(fēng)向的最大落地濃度區(qū)內(nèi)，以捕捉到最大污染特征為原則進行布設(shè)。 3、 對于固定污染源較多且比較集中的的工業(yè)

14、園區(qū)等，污染監(jiān)控點原則上應(yīng)設(shè)置在主導(dǎo)風(fēng)向和第二主導(dǎo)風(fēng)向（一般采用污染最重季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向）的下風(fēng)向的工業(yè)園區(qū)邊界，兼顧排放強度最大的污染源及污染項目的最大落地濃度。 4、 地方環(huán)境保護行政主管部門可根據(jù)監(jiān)測目的確定點位布設(shè)原則增設(shè)污染監(jiān)控點，并實 時發(fā)布監(jiān)測信息。 D： 路邊交通點 1、 對于路邊交通點，一般應(yīng)在行車道的下風(fēng)側(cè)，根據(jù)車流量的大小、車道兩側(cè)的地形、 建筑物的分布情況等確定路邊交通點的位置，采樣口距道路邊緣距離不得超過 20 米。 2、由地方環(huán)境保護行政主管部門根據(jù)監(jiān)測目的確定點位布設(shè)原則設(shè)置路邊交通點，并實 時發(fā)布監(jiān)測信息。 6、環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設(shè)數(shù)量要求 A：環(huán)境空氣質(zhì)量評

15、價城市點 各城市環(huán)境空氣質(zhì)量評價城市點的最少監(jiān)測點位數(shù)量應(yīng)符合表 1 的要求。按建成區(qū)城市 人口和建成區(qū)面積確定的最少監(jiān)測點位數(shù)不同時，取兩者中的較大值。 表 1 環(huán)境空氣質(zhì)量評價城市點設(shè)置數(shù)量要求 B：環(huán)境空氣質(zhì)量評價區(qū)域點、背景點 1、 區(qū)域點的數(shù)量由國家環(huán)境保護行政主管部門根據(jù)國家規(guī)劃，兼顧區(qū)域面積和人口因素設(shè)置。各地方應(yīng)可根據(jù)環(huán)境管理的需要，申請增加區(qū)域點數(shù)量。 2、背景點的數(shù)量由國家環(huán)境保護行政主管部門根據(jù)國家規(guī)劃設(shè)置。 3、位于城市建成區(qū)之外的自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護的區(qū)域，其區(qū)域點和背景點的設(shè)置優(yōu)先考慮監(jiān)測點位代表的面積。 C：污染監(jiān)控點 污染監(jiān)控點的數(shù)量由地方環(huán)

16、境保護行政主管部門組織各地環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)根據(jù)本地區(qū)環(huán)境管理的需要設(shè)置。 D：路邊交通點 路邊交通點的數(shù)量由地方環(huán)境保護行政主管部門組織各地環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)根據(jù)本地區(qū)環(huán)境管理的需要設(shè)置。 7、監(jiān)測項目 1、 環(huán)境空氣質(zhì)量評價城市點的監(jiān)測項目依據(jù) GB 3095-2012 確定，分為基本項目和其他項 目。 2、 環(huán)境空氣質(zhì)量評價區(qū)域點、背景點的監(jiān)測項目除 GB 3095-2012 中規(guī)定的基本項目外，由國務(wù)院環(huán)境保護行政主管部門根據(jù)國家環(huán)境管理需求和點位實際情況增加其他特征監(jiān)測項目，包括濕沉降、有機物、溫室氣體、顆粒物組分和特殊組分等，具體見表 2。 表 2 環(huán)境空氣質(zhì)量評價區(qū)域點、背景點監(jiān)測項目 3、

17、 污染監(jiān)控點和路邊交通點可根據(jù)監(jiān)測目的及所針對污染源的排放特征，由地方環(huán)境保護 行政主管部門確定監(jiān)測項目。 6.固定源廢氣1、 污染源 pollution source 排放大氣污染物的設(shè)施或建筑構(gòu)造（如車間等）。2、 固定源 stationary source 燃煤、燃油、燃氣的鍋爐和工業(yè)爐窯以及石油化工、冶金、建材等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣通過排氣筒向空氣中排放的污染源。3、 顆粒物 particulates 燃料和其它物質(zhì)在燃燒、合成、分解以及各種物料在機械處理中所產(chǎn)生的懸浮于排放氣體中的固體和液體顆粒狀物質(zhì)。 4、氣態(tài)污染物 gaseous pollutants 以氣體狀態(tài)分散在排放氣體中

18、的各種污染物。 5、 工況 operation condition 裝置和設(shè)施生產(chǎn)運行的狀態(tài)。 6、等速采樣 isokinetic sampling 將采樣嘴平面正對排氣氣流，使進入采樣嘴的氣流速度與測定點的排氣流速相等。 7、 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干排氣 dry flue gas of standard conditions 溫度為 273K，壓力為 101325Pa 條件下不含水分的排氣。 8、 過量空氣系數(shù) excess air coefficient 燃料燃燒時實際空氣供給量與理論空氣需要量之比值。 6 . 固 定 源 廢 氣 采 樣 位 置 與 采 樣 點 1、采樣位置 A 采樣位置應(yīng)避開對

19、測試人員操作有危險的場所。 B 采樣位置應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段，應(yīng)避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。采樣位置應(yīng)設(shè)置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于 6 倍直徑，和距上述部件上游方向不小于 3 倍直徑處。對矩形煙道，其當(dāng)量直徑 D=2AB/(A+B)，式中 A、B 為邊長。采樣斷面的氣流速度好在 5m/s 以上。 C 測試現(xiàn)場空間位置有限，很難滿足上述要求時，可選擇比較適宜的管段采樣，但采樣斷面與彎頭等的距離至少是煙道直徑的 1.5 倍，并應(yīng)適當(dāng)增加測點的數(shù)量和采樣頻次。 D 對于氣態(tài)污染物，由于混合比較均勻，其采樣位置可不受上述規(guī)定限制，但應(yīng)避開渦流區(qū)。如果同時測定排氣流量，采樣位置仍按 B 選取。E必要時應(yīng)設(shè)置采樣平臺，采樣平臺應(yīng)有足夠的工作面積使工作人員安全、方便地操作。平臺面積應(yīng)不小于 1.5m2，并設(shè)有 1.1m 高的護欄和不低于 10cm 的腳部擋板，采樣平臺的承重應(yīng)不小于200kg/m2,采樣孔距平臺面約為 1.2m1.3m。 2 、采樣孔和