環(huán)境監(jiān)測(cè)：第1章 大氣和廢氣監(jiān)測(cè)-第二節(jié) 顆粒物樣品的采集與測(cè)定

1、第二節(jié) 顆粒物樣品的采集與測(cè)定一、來源： 一次氣溶膠：被風(fēng)刮起的土壤、灰塵， 工業(yè)和民用燃燒放出的煙塵等 粒徑：1-20um 二次氣溶膠：硫酸鹽氣溶膠、硝酸鹽氣溶 膠、光化學(xué)煙霧等 粒徑：0.01-1.0um 二、測(cè)定意義： 1、對(duì)人體健康影響 是其它污染物的運(yùn)載體、催化劑、反應(yīng)床 與所吸附的氣體結(jié)合產(chǎn)生協(xié)同作用 引發(fā)呼吸道疾病， 濃度200 ug/M3 2、對(duì)環(huán)境影響 吸收和散射太陽光，大氣能見度降低 （氣候惡化、影響動(dòng)植物生長(zhǎng)，交通運(yùn)輸） 侵蝕和玷污建筑物，腐蝕電氣設(shè)備3、對(duì)氣象影響： 云霧凝結(jié)核三、測(cè)定項(xiàng)目： 自然降塵量（降塵） 總懸浮顆粒（TSP） 可吸入顆粒物（PM10） 可入肺顆粒

2、物（PM2.5） 自然降塵量(g/cm2d) 方法：將集塵器放置于監(jiān)測(cè)區(qū)的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)和一定高度(距基礎(chǔ)面1.0-1.5m)，采集一個(gè)月左右的降塵集塵缸尺寸： 內(nèi)徑：15cm 高度：30cm 一般加水：100-300ml應(yīng)用： 重量濃度測(cè)定 化學(xué)成分組成分析 灰塵擴(kuò)散方向和距離 大氣的自凈作用總懸浮顆粒（TSP）方法：濾料采樣法，恒重濾膜，采樣，稱重，計(jì)算濃度(mg/m3) 流量：1.1-1.7 m3/min 采樣：24h可吸入顆粒物（PM10 , IP）1、重量濃度的測(cè)定重量法 采樣方法（大粒子分離器） 濾紙的稱量溫度：25；相對(duì)濕度：50%濾紙?jiān)诤銣睾銤袷覂?nèi)放置48h壓電晶體振蕩法基本原理：2

3、個(gè)振蕩器： 靜電采樣器（f1）-集塵 參比振蕩器（f2）采樣前： f = f2 - f1 = 0采樣后： f 0 f = KM = KCQt C = Kf/Qt = kf優(yōu)點(diǎn)： 測(cè)定速度快， 易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)光散射法基本原理： 基于懸浮顆粒物對(duì)光的散射作用，其散射光強(qiáng)度與顆粒物濃度成正比射線吸收法基本原理： 基于物質(zhì)對(duì)射線的吸收作用。 當(dāng)射線通過被測(cè)物之后，射線強(qiáng)度衰減程度與所透過物質(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)。2、粒度分布的測(cè)定 （1）原理： 不同粒徑的數(shù)目分布 光散射原理，粒子計(jì)數(shù)器 不同粒徑的重量濃度分布 撞擊捕集原理，重量法測(cè)定 （2）設(shè)備： 撞擊式采樣器 向心式分塵器

4、3、顆粒物組分的測(cè)定（1）金屬元素測(cè)定 測(cè)定對(duì)象：Be, Cr(VI), Fe, As, Se, Pb, Cu, Zn, Cd等 預(yù)處理方法：干式灰化法，濕式消化法 測(cè)試方法：原子吸收法，分光光度法 預(yù)處理方法 干式灰化法 馬福爐高溫灰化： 400-800 等離子體低溫灰化：150，20-30min, 氧等離子體灰化氧化 濕式消化法 用混酸溶解試樣，并破壞有機(jī)物質(zhì) HNO3-H2SO4，HON3-HClO4，H2SO4-H3PO4（2）有機(jī)成分測(cè)定多環(huán)芳烴的分析步驟和方法步驟采樣提取分離測(cè)定 方法大流量采樣法低流量采樣法索氏溶劑提取法真空充氮升華法紙層析法薄層層析法紫外分光光度法熒光光度法高壓

5、液相色譜分離測(cè)定法多環(huán)芳烴的提取方法索氏提取法 溶劑：苯、環(huán)己烷、氯仿、丙酮真空充氮升華提取法 操作步驟：- 真空- 充氮（除氧）- 加熱升華- 溶劑洗出多環(huán)芳烴的分離 對(duì)提取物中的各種同系物（混合物）進(jìn)行分離 濾紙（固定相）：乙?；ū?乙酸酐-濃硫酸）溶液浸漬，晾干 展開劑（流動(dòng)相）：甲醇-乙醚-蒸餾水（4:4:1）多環(huán)芳烴的測(cè)定 紫外分光光度法：檢出限 0.3ug/5mL 熒光光度法：檢出限 0.001ug/5mL 激發(fā)波長(zhǎng)367nm 發(fā)射（熒光）波長(zhǎng)405nm 高效液相色譜法（HPLC）可入肺顆粒物（PM2.5）1、定義 PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入

6、肺顆粒物。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。2012年2月，國務(wù)院同意發(fā)布新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)增加了PM2.5監(jiān)測(cè)指標(biāo)。 在城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)或周報(bào)中的PM10可吸入顆粒物和總懸浮顆粒物是人們較為熟悉的兩種大氣污染物?？晌腩w粒物又稱為PM10，指直徑大于2.5微米、等于或小于10微米，可以進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)的顆粒物；總懸浮顆粒物也稱為PM100，即直徑小于或等于100微米的顆粒物2、顆粒來源 PM2.5產(chǎn)生的主要來源，是日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物，大多含有重金屬等有毒物質(zhì)。 一般而言，粒徑2.5微米至10

7、微米的粗顆粒物（PM10）主要來自道路揚(yáng)塵等；2.5微米以下的細(xì)顆粒物（PM2.5）則主要來自化石燃料的燃燒（如機(jī)動(dòng)車尾氣、燃煤）、揮發(fā)性有機(jī)物等3、健康損害 氣象專家和醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為，由細(xì)顆粒物造成的灰霾天氣對(duì)人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。粒徑10微米以上的顆粒物，會(huì)被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進(jìn)入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會(huì)被鼻腔內(nèi)部的絨毛阻擋，對(duì)人體健康危害相對(duì)較??；而粒徑在2.5微米以下的細(xì)顆粒物，不易被阻擋。被吸入人體后會(huì)直接進(jìn)入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。 在歐盟國家中，PM2.5

8、導(dǎo)致人們的平均壽命減少8.6個(gè)月。而PM2.5還可成為病毒和細(xì)菌的載體，為呼吸道傳染病的傳播推波助瀾。目前國際上主要發(fā)達(dá)國家以及亞洲的日本、泰國、印度等均將PM2.5列入空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。4、監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn) PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)，是由美國在1997年提出的。 到2010年底為止，除美國和歐盟一些國家將PM2.5納入國標(biāo)并進(jìn)行強(qiáng)制性限制外，世界上大部分國家都還未開展對(duì)PM2.5的監(jiān)測(cè)，大多通行對(duì)PM10進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 2011年12月5日，環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(二次征求意見稿)征求公眾意見截止。在標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿中，PM2.5年平均和24小時(shí)平均濃度限值分別定為0.035mg/M3和0.075mg/M3，與WHO過渡期

9、第1階段目標(biāo)值相同。 新標(biāo)準(zhǔn)擬于2016年全面實(shí)施。PM2.5監(jiān)測(cè)全國將分“四步走”。2012年，將在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等重點(diǎn)區(qū)域以及直轄市和省會(huì)城市開展PM2.5和臭氧監(jiān)測(cè)；2013年在113個(gè)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市和環(huán)保模范城市開展監(jiān)測(cè)；2015年在所有地級(jí)以上城市開展監(jiān)測(cè)，而2016年則是新標(biāo)準(zhǔn)在全國實(shí)施的關(guān)門期限，屆時(shí)全國各地都要按照該標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，并向社會(huì)發(fā)布監(jiān)測(cè)結(jié)果。 美國國家航空航天局（NASA）2010年9月公布了一張全球空氣質(zhì)量地圖。 根據(jù)NASA的兩臺(tái)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)結(jié)果，繪制了一張顯示出2001年至2006年P(guān)M 2.5平均值的地圖。在這張圖上紅色（即PM

10、2.5密度最高)，出現(xiàn)在北非、東亞和中國。中國華北、華東和華中PM2.5的密度指數(shù)甚至接近每立方米80微克，甚至超過了撒哈拉沙漠。5、監(jiān)測(cè)儀器目前國內(nèi)PM2.5監(jiān)測(cè)儀器市場(chǎng)的進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)，一直被美國國家環(huán)保局EPA把持，各地使用的監(jiān)測(cè)儀器也多以美國熱電ThermoScientific公司為主流。第三節(jié) 大氣污染物的測(cè)定1、二氧化硫（SO2）2、氮氧化物（NOx）3、一氧化碳（CO）4、總烴和非甲烷烴(THC & NMHC)5、光化學(xué)氧化劑與臭氧(O3)1、二氧化硫 （1） 來源：- 化石燃料燃燒- 工業(yè)企業(yè)排放（冶金、石油、化工、火力發(fā)電廠、各種工業(yè)和民用爐灶） （2）危害：倫敦?zé)熿F事件（

11、1952年），酸雨問題l 影響人體健康。刺激氣管，誘發(fā)呼吸系統(tǒng)疾?。ㄖ夤苎?、肺炎）l 導(dǎo)致金屬材料、房屋建筑、棉紡化纖織品等腐蝕、剝落、退色而損壞l 導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，植物葉子變黃落葉、甚至枯死（3）測(cè)定方法： 分光光度法 紫外熒光法 電導(dǎo)法 庫侖滴定法分光光度法1、四氯汞鹽-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB8970-80）2、甲醛吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB/T15262-94） 優(yōu)點(diǎn)：方法靈敏度與TCM溶液吸收法相當(dāng)，避免了使用毒性大的TCM，且樣品采集后相當(dāng)穩(wěn)定，但操作條件要求較嚴(yán)格溶液電導(dǎo)法 適用于高濃度（污染源煙氣）檢測(cè) 工作原理：SO2+H2O2H2SO4庫侖滴定法庫侖池結(jié)構(gòu)： 鉑絲陽極 鉑網(wǎng)陰極 活性炭參考電極 堿性KI溶