空氣和廢氣監(jiān)測教材(課件)

第三章

空氣和廢氣監(jiān)測

（二）劉璇化學(xué)工程與現(xiàn)代材料學(xué)院環(huán)境監(jiān)測第三章

空氣和廢氣監(jiān)測

（二）劉璇環(huán)境監(jiān)測一、直接采樣法注射器采樣——常用100mL注射器采集有機蒸汽樣品；塑料袋采樣采氣管采樣真空瓶采樣第三節(jié)空氣樣品的采集方法和采樣儀器采集空氣樣品的方法可歸納為直接采樣法和富集（濃縮）采樣法。一、直接采樣法注射器采樣第三節(jié)空氣樣品的采集方法和采樣儀二、富集（濃縮）采樣法1.溶液吸收法吸收液的吸收原理：氣體分子溶解于溶液中的物理作用；氣體分子和溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。吸收液的選擇原則？吸收管的類型:氣泡吸收管：適宜采集氣態(tài)、蒸氣態(tài)物質(zhì)沖擊式吸收管：適宜采集氣溶膠態(tài)物質(zhì)多孔篩板吸收管（瓶）：多元化與被采集的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)快或?qū)ζ淙芙舛却?；污染物質(zhì)被吸收液吸收后，要有足夠的穩(wěn)定時間，以滿足分析測定所需時間的要求；污染物質(zhì)被吸收后，應(yīng)有利于下一步分析測定，最好能直接用于測定；吸收液毒性小、價格低、易于購買,且盡可能回收利用。二、富集（濃縮）采樣法1.溶液吸收法吸收液的吸收原理：與被采2.填充柱阻留法①原理：玻璃管或塑料管內(nèi)裝顆粒狀填充劑，讓氣體以一定流速通過填充柱，欲測組分被阻留在填充劑上，達到濃縮采樣目的。②氣體與填充劑發(fā)生作用：吸附、溶解、化學(xué)反應(yīng)③填充劑類型：吸附型：活性炭、硅膠、分子篩、高分子多孔微球分配型：涂高沸點有機溶劑的惰性多孔顆粒物反應(yīng)型：惰性多孔顆粒物、纖維狀物表面能與被測組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)試劑2.填充柱阻留法3、濾料阻留法①原理：將過濾材料（濾紙、濾膜）放在采樣夾上，用抽氣裝置抽氣，則空氣中的顆粒物被阻留在過濾材料上，通過稱量過濾材料上富集的顆粒物質(zhì)量，而測定顆粒物濃度的方法。②常用濾料：濾紙、玻璃纖維濾膜、微孔濾膜、核孔濾膜等③影響因素：濾料采樣速度（低速時細小顆粒物效率高，高速時大顆粒物效率高）顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖3、濾料阻留法顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖4、低溫冷凝法①原理：當(dāng)大氣中某些沸點比較低的氣態(tài)污染物質(zhì)，通過低溫填充柱時，因冷凝而凝結(jié)在采樣管底部，從而達到富集的目的。②特點：效果好，采樣量大，利于組分穩(wěn)定，但空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧會干擾測定。低溫冷凝采樣器4、低溫冷凝法低溫冷凝采樣器5、自然積集法①原理：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中的被測物質(zhì)。②影響因素：概念：大氣中自然降落于地面的顆粒物濕法：在圓筒形玻璃缸中加入一定量的水干法：不加水，用標準集塵器，利于塵自然降落其中標準集塵器示意圖干法采樣集塵器示意圖降塵試樣采集5、自然積集法標準集塵器示意圖干法采樣集塵器示意圖降塵試樣采三、采樣儀器1.組成：收集器＋流量計＋采樣動力便攜式采樣器工作原理示意圖大氣采樣器實物照片2.專用采樣器（1）空氣采樣器（2）顆粒物采樣器總懸浮顆粒物采樣器可吸入顆粒物采樣器TSP采樣器實物照片三、采樣儀器1.組成：收集器＋流量計＋采樣動力便攜式四、采樣效率1.采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)效率的評價方法絕對比較法相對比較法

2.采集顆粒物效率的評價方法用另一個已知采樣效率高的方法同時采樣，或串聯(lián)在后面進行比較得知。指在規(guī)定的采樣條件（如采樣流量、污染物濃度范圍、采樣時間等）下所采集到的污染物量占其總量的百分數(shù)。四、采樣效率1.采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)效率的評價方法2.五、采樣記錄被測污染物的名稱及編號；采樣地點和采樣時間；采樣流量和采樣體積；采樣時的溫度、大氣壓力和天氣情況；采樣儀器和所用吸收液；采樣者、審核者姓名。五、采樣記錄被測污染物的名稱及編號；一、二氧化硫1.來源：①天然源：火山爆發(fā)

②人工源：含S燃料的燃燒、礦石冶煉、化工廠生產(chǎn)過程的產(chǎn)物。第四節(jié)氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)的測定一、二氧化硫1.來源：①天然源：火山爆發(fā)②人工源：含S燃料的2.二氧化硫的性質(zhì)和危害性質(zhì)：無色、易溶于水、有刺激性氣味的氣體危害：1.對人體的影響

2.對建筑物的影響

3.對森林的影響

4.對水體的影響酸雨使大量植物受損湖泊由于水的流動量低，湖泊很易變酸，而水體變酸后，大部分水生物種便不能生存，生物多樣化會減少2.二氧化硫的性質(zhì)和危害性質(zhì)：無色、易溶于水、有刺激性氣味的3.二氧化硫采樣及樣品保存①短時間采樣：根據(jù)空氣中SO2濃度的高低，采用內(nèi)裝10mL吸收液的U形多孔玻板吸收管，以0.5L／min的流量采樣。

吸收液溫度的最佳范圍在23～29℃。②24h連續(xù)采樣：用內(nèi)裝50mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，以0.2～0.3L／min的流量連續(xù)采樣24h。吸收液溫度須保持在23～29℃范圍。③放置在室(亭)內(nèi)的24h連續(xù)采樣器：進氣口應(yīng)連接符合要求的空氣質(zhì)量集中采樣管路系統(tǒng)，以減少二氧化硫氣樣進入吸收器前的損失。④樣品運輸和儲存過程中，應(yīng)避光保存。

3.二氧化硫采樣及樣品保存①短時間采樣：根據(jù)空氣中SO2濃氣泡吸收管沖擊式吸收管多孔篩板吸收管二氧化硫的采集（樣）氣泡吸收管沖擊式吸收管多孔篩板吸收管二氧化硫的采集（樣）4.二氧化硫的測定方法①四氯汞鉀溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法空氣中的SO2被四氯汞鉀溶液吸收后，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物，該絡(luò)合物與甲醛及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，可用分光光度法比色定量。②甲醛緩沖液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法

氣樣中的SO2被甲醛緩沖液吸收后，生成穩(wěn)定的羥基甲基磺酸加成化合物，加入氫氧化鈉溶液使加成化合物分解，釋放出SO2與鹽酸副玫瑰苯胺反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，其最大吸收波長為577nm，用分光光度法定量。③釷試劑法④恒電流庫侖滴定法4.二氧化硫的測定方法①四氯汞鉀溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分二、氮氧化物大氣中含量較高的氮氧化物包括氧化亞氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。其中：氧化亞氮（N2O）是低層大氣中含量最高的含氮化合物，其主要來自天然源，即由土壤中硝酸鹽（NO3-）經(jīng)細菌的脫氮作用而產(chǎn)生：一般認為N2O沒有明顯的污染效應(yīng)。主要討論：一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），用通式NOx表示（NOx不包括N2O）。二、氮氧化物大氣中含量較高的氮氧化物包括氧化燃料中的含氮化合物在燃燒過程中氧化生成NOx，即含氮化合物+O2→NOx。燃燒過程中空氣中的N2在高溫（>2100℃）條件下氧化生成NOx。其機理為鏈反應(yīng)機制：（極快）（極快）（極快）（極快）（慢）燃料燃燒過程中NOx的形成機理燃料中的含氮化合物在燃燒過程中氧化生成NOx，即NO為無色、無臭、微溶于水的氣體，在空氣中易被氧化成NO2。NO2為棕紅色具有強刺激性臭味的氣體，毒性比NO高4倍，是引起支氣管炎、肺損害等疾病的有害物質(zhì)。測定方法：鹽酸萘乙二胺分光光度法原電池庫侖法用冰乙酸、對氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成與吸收液采樣，空氣中NO2的被吸收轉(zhuǎn)變成亞硝酸和硝酸。在冰乙酸存在條件下，亞硝酸與對胺基苯磺酸發(fā)生重氫化反應(yīng)，然后再與鹽酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰紅色偶氮染料，其顏色深淺與氣樣中NO2的濃度成正比，用分光光度法比色定量。氣樣中的NO2進入庫侖池與電解液中的I-反應(yīng)，將其氧化為I2，而生成的I2又立即在鉑網(wǎng)陰極上還原為I-，便產(chǎn)生微小電流。如果電流效率達100%，則在一定條件下，微電流大小與氣樣中NO2濃度成正比，故可根據(jù)法拉第電解定律將產(chǎn)生的電流換算成NO2的濃度。NO為無色、無臭、微溶于水的氣體，在空氣中易被氧化成NO2。三、一氧化碳的測定一氧化碳（CO）是空氣中主要污染物之一，它主要來自石油、煤炭燃燒不充分的產(chǎn)物和汽車排氣。CO是一種無色、無味的有毒氣體，燃燒時呈淡藍色火焰。它容易與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，使血液輸送氧的能力降低，造成缺氧癥。測定方法：氣相色譜法(GC)汞置換法三、一氧化碳的測定一氧化碳（CO）是空氣中主要污染物之一，它四、光化學(xué)氧化劑總氧化劑是空氣中除氧以外的那些顯示有氧化性質(zhì)的物質(zhì)，一般指能氧化碘化鉀析出碘的物質(zhì)，主要有臭氧、過氧乙酰硝酸酯、氮氧化物等。光化學(xué)氧化劑是指除氮氧化物以外的能氧化碘化鉀的物質(zhì)，二者的關(guān)系為：光化學(xué)氧化劑＝總氧化劑－0.269×氮氧化物測定方法：硼酸碘化鉀分光光度法四、光化學(xué)氧化劑總氧化劑是空氣中除氧以外的那些顯示有氧化性質(zhì)五、臭氧臭氧是最強的氧化劑之一，它是空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，在紫外線的作用下，參與烴類和NOx的光化學(xué)反應(yīng)。同時，臭氧又是高空大氣的正常組分，能強烈吸收紫外線，保護人和生物免受太陽紫外線的輻射。但是，如O3超過一定濃度，對人體和某些植物生長會產(chǎn)生一定危害。測定方法：硼酸碘化鉀—分光光度法靛藍二磺酸鈉—分光光度法五、臭氧臭氧是最強的氧化劑之一，它是空氣中的氧在太陽紫外線的六、氟化物空氣中的氣態(tài)氟化物主要是氟化氫，也可能有少量氟化硅(SiF4)和氟化碳(CF4)。含氟粉塵主要是冰晶石(Na3A1F6)、螢石(CaF2)、氟化鋁(A1F3)、氟化鈉(NaF)及磷灰石[3Ca3(PO4)2·CaF2]等。氟化物屬高毒類物質(zhì)，由呼吸道進入人體，會引起黏膜刺激、中毒等癥狀，并能影響各組織和器官的正常生理功能。對于植物的生長也會產(chǎn)生危害。測定方法：濾膜采樣-離子選擇電極法石灰濾紙采樣-氟離子選擇電極法六、氟化物空氣中的氣態(tài)氟化物主要是氟化氫，也可能有少量氟化硅七、硫酸鹽化速率污染源排放到空氣中的SO2、H2S、H2SO4蒸氣等含硫污染物，經(jīng)過一系列氧化演變和反應(yīng)，最終形成危害更大的硫酸霧和硫酸鹽霧，這種演變過程的速度稱為硫酸鹽化速率。測定方法：二氧化鉛-重量法堿片-重量法堿片-離子色譜法七、硫酸鹽化速率污染源排放到空氣中的SO2、H2S、H2SO八、汞汞屬極度危害毒物，具有易蒸發(fā)特性，被人體吸入后可引起中毒，危害神經(jīng)系統(tǒng)?？諝庵械墓瘉碓从诠V開采和冶煉、某些儀表制造、有機合成、染料等工業(yè)生產(chǎn)過程排放和逸散的廢氣和粉塵。測定方法：金膜富集-冷原子吸收法巰基棉富集-冷原子熒光法八、汞汞屬極度危害毒物，具有易蒸發(fā)特性，被人體吸入后可引起中九、總烴及非甲烷烴污染環(huán)境空氣的烴類一般指具有揮發(fā)性的碳氫化合物(C1～C8)，常用兩種方法表示：一種是包括甲烷在內(nèi)的碳氫化合物，稱為總烴(THC)，另一種是除甲烷以外的碳氫化合物，稱為非甲烷烴(NMHC)?？諝庵械奶細浠衔镏饕獊碜允蜔捴?、焦化、化工等生產(chǎn)過程中逸散和排放的廢氣及汽車尾氣，局部地區(qū)也來自天然氣、油田氣的逸散。測定方法：氣相色譜法光電離檢測法九、總烴及非甲烷烴污染環(huán)境空氣的烴類一般指具有揮發(fā)性的碳氫化十、揮發(fā)性有機物和甲醛揮發(fā)性有機物（VOCs）：指室溫下飽和蒸氣壓超過133.32Pa的有機物，如苯、鹵代烴、氧烴等。甲醛化學(xué)式HCHO，又稱蟻醛。無色氣體，有特殊的刺激氣味，對人眼、鼻等有刺激作用。易溶于水和乙醇。水溶液的濃度最高可達55%，通常是40%，稱做甲醛水，俗稱福爾馬林（formalin），是有刺激氣味的無色液體。VOCs和甲醛是人們關(guān)注的室內(nèi)空氣污染的主要有機物，具有毒性和刺激性，有的還有致癌作用。十、揮發(fā)性有機物和甲醛揮發(fā)性有機物（VOCs）：指室溫下飽和1、甲醛生活用品裝飾材料燃燒清香劑免燙、筆挺添加劑乙二醛樹脂空氣衣服食物存在突出表現(xiàn)刺激作用致敏作用致突變作用危害1、甲醛生活用品裝飾材料燃燒清香劑免燙、筆挺添2、檢測：（1）VOCs的測定：冷凍吸附采樣熱解析進樣毛細管色譜法（2）甲醛的測定：酚試劑分光光度法乙酰丙酮分光光度法氣相色譜法2、檢測：（1）VOCs的測定：十一、其他污染物質(zhì)1.苯系物可經(jīng)富集采樣，解吸，用氣相色譜法測定。2.揮發(fā)酚常用氣相色譜法或4-氨基安替比林分光光度法測定。3.甲基對硫磷和敵百蟲甲基對硫磷（甲基1605）是國內(nèi)廣泛應(yīng)用的殺蟲劑，屬高毒物質(zhì)。常用氣相色譜法和鹽酸萘乙二胺分光光度法測定。敵百蟲是低毒殺蟲劑，常用硫氰酸汞分光光度法測定。4.二噁英二噁英類是多氯代苯對二噁英（PCDDs）和多氯代二苯呋喃（PCDFs）的統(tǒng)稱，共有210種同類物。常用高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜（HRGC-HRMS）法進行定性和定量分析。十一、其他污染物質(zhì)1.苯系物十二、空氣污染指數(shù)計算空氣污染指數(shù)（API）：一種向社會公眾公布的反映和評價空氣質(zhì)量狀況的指標。它將常規(guī)監(jiān)測的幾種主要空氣污染物濃度經(jīng)過處理簡化為單一的數(shù)值形式，分級表示空氣質(zhì)量和污染程度，具有簡明、直觀和使用方便的優(yōu)點。根據(jù)我國城市空氣污染的特點，以SO2、NOx和TSP作為計算API的暫定項目，并確定API為50、100、200時，分別對應(yīng)于我國空氣質(zhì)量標準中日均值的一、二、三級標準的污染濃度限值，500則對應(yīng)于對人體健康產(chǎn)生明顯危害的污染水平。十二、空氣污染指數(shù)計算空氣污染指數(shù)（API）：一種向社會公眾某種污染物的污染分指數(shù)（Ii）按下式計算：式中：ci，Ii——分別為第i種污染物的濃度值和污染分指數(shù)值；ci,j，Ii,j

——分別為第i種污染物在j轉(zhuǎn)折點的極限濃度值和污染分指數(shù)值（查表3.1）；ci,j+1，Ii,j+1

——分別為第i種污染物在j+1轉(zhuǎn)折點的濃度極限值和污染分指數(shù)值。某種污染物的污染分指數(shù)（Ii）按下式計算：思考題：1、直接采樣法和富集采樣法各適用于什么情況？怎樣提高溶液吸收法的富集效率？2、為什么室內(nèi)要測定揮發(fā)性有機物（VOCs）和甲醛？根據(jù)用色譜法測定VOCs流程，說明定量測定原理。答：一、采集方法：①直接采樣法：當(dāng)大氣中的被測組分濃度較高，或者監(jiān)測方法靈敏度高時，從大氣中直接采集少量氣樣即可滿足監(jiān)測分析要求；②富集（濃縮）采樣法：大氣中的污染物質(zhì)濃度一般都比較低（ppm—ppb數(shù)量級），直接采樣法往往不能滿足分析方法檢測限的要求，故需要用富集采樣法對大氣中的污染物進行濃縮。二、提高溶液吸收法的富集效率：①提高吸收速度，根據(jù)被吸收污染物的性質(zhì)選擇效能好的吸收液；②增大被采氣體與吸收液接觸面積的有效措施是選用結(jié)構(gòu)適宜的吸收管（瓶）。答：VOCs是指室溫下飽和蒸氣壓超過133.32Pa的有機物，如苯、鹵代烴、氧烴等。VOCs和甲醛是人們關(guān)注的室內(nèi)空氣污染的主要有機物，具有毒性和刺激性，有的還有致癌作用，這些有機物濃度雖低，但對人體健康潛在威脅大。測定原理：首先以二硫化碳做溶劑配制苯、甲苯、二甲苯和三氯甲烷四組分的系列混合標準溶液，作為VOCs的標準溶液。然后再氣相色譜最佳條件下分別進樣測定系列混合標準溶液，并根據(jù)各組分峰高或峰面積與對應(yīng)含量繪制標準曲線，再按同樣條件和進樣方法測定樣品溶液的各組分，根據(jù)其峰高或峰面積和標準曲線、采樣體積計算空氣中的VOCs的濃度。思考題：答：一、采集方法：①直接采樣法：當(dāng)大氣中的被測組分1.從以往的選文看，高考雖說回避社會的焦點和熱點問題，但倡導(dǎo)并弘揚真善美是永恒的時代主題，結(jié)合當(dāng)前反腐倡廉和社會輿論看，對忠臣廉吏的價值判斷依然會影響高考文言文的選文。2.可以根據(jù)上句或下句推導(dǎo)提醒。內(nèi)容提示的默寫，可先在頭腦中默背有關(guān)內(nèi)容，選取與提示相對應(yīng)的內(nèi)容默寫。如果默寫的內(nèi)容印象不深，可先記得幾個字默寫幾個字，暫時放過，后面記起來了再默寫。3.一般而言，課外文言文閱讀文段都會給出標題。同學(xué)們要留意并仔細分析文段的標題。因為大部分標題本身就概括了文言文的主要內(nèi)容。理解題目可以幫助自己理解材料的內(nèi)容，從而正確答題。4.課外文言文閱讀問題設(shè)計有三種類型即詞語解釋題、句子翻譯題和內(nèi)容理解題。對于不同的題目則采用不同的解題方法.5.首先，能夠讀懂文章，理清文章的思路，把握文章層次之間的關(guān)系，并且能夠概括出文章各個層次的含義。其次，能夠抓住文章的關(guān)鍵語句，概括文章的要點，把握文章的主旨。在答題之前我們要結(jié)合注釋，疏通文意，讀懂語段。6.赫魯曉夫因退一步成就了自己，卡耐基因退一步獲得友誼，由此可見，退一步不但給他人留下一片天地，同時也給自己留下了更寬闊的天地。退一步不僅表現(xiàn)了對他人一份愛，更表現(xiàn)了自己對自己的愛，這種愛已經(jīng)超出了人與人的界限，于社會每一個角落中顯示著它的力量。7.陽光總在風(fēng)雨后，不管失敗還是痛苦，我們?nèi)绻芸鞓返匦σ恍?，高歌生活多么好，藍天白云多么美，那我們就會獲得微笑的幸福，甚至能擁有金燦燦的碩果。朋友，為了生活更加美好，快快亮出你的笑容吧！8.社會性是人的本質(zhì)屬性。社會參與，重在強調(diào)能處理好自我與社會的關(guān)系，養(yǎng)成現(xiàn)代公民所必須遵守和履行的道德準則和行為規(guī)范，增強社會責(zé)任感，提升創(chuàng)新精神和實踐能力，促進個人價值實現(xiàn)，推動社會發(fā)展進步，發(fā)展成為有理想信念、敢于擔(dān)當(dāng)?shù)娜恕?、樂學(xué)善學(xué)重點是能正確認識和理解學(xué)習(xí)的價值，具有積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和濃厚的學(xué)習(xí)興趣;能養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，掌握適合自身的學(xué)習(xí)方法;能自主學(xué)習(xí)，具有終身學(xué)習(xí)的意識和能力等。1.從以往的選文看，高考雖說回避社會的焦點和熱點問題，但倡導(dǎo)第三章

空氣和廢氣監(jiān)測

（二）劉璇化學(xué)工程與現(xiàn)代材料學(xué)院環(huán)境監(jiān)測第三章

空氣和廢氣監(jiān)測

（二）劉璇環(huán)境監(jiān)測一、直接采樣法注射器采樣——常用100mL注射器采集有機蒸汽樣品；塑料袋采樣采氣管采樣真空瓶采樣第三節(jié)空氣樣品的采集方法和采樣儀器采集空氣樣品的方法可歸納為直接采樣法和富集（濃縮）采樣法。一、直接采樣法注射器采樣第三節(jié)空氣樣品的采集方法和采樣儀二、富集（濃縮）采樣法1.溶液吸收法吸收液的吸收原理：氣體分子溶解于溶液中的物理作用；氣體分子和溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。吸收液的選擇原則？吸收管的類型:氣泡吸收管：適宜采集氣態(tài)、蒸氣態(tài)物質(zhì)沖擊式吸收管：適宜采集氣溶膠態(tài)物質(zhì)多孔篩板吸收管（瓶）：多元化與被采集的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)快或?qū)ζ淙芙舛却?；污染物質(zhì)被吸收液吸收后，要有足夠的穩(wěn)定時間，以滿足分析測定所需時間的要求；污染物質(zhì)被吸收后，應(yīng)有利于下一步分析測定，最好能直接用于測定；吸收液毒性小、價格低、易于購買,且盡可能回收利用。二、富集（濃縮）采樣法1.溶液吸收法吸收液的吸收原理：與被采2.填充柱阻留法①原理：玻璃管或塑料管內(nèi)裝顆粒狀填充劑，讓氣體以一定流速通過填充柱，欲測組分被阻留在填充劑上，達到濃縮采樣目的。②氣體與填充劑發(fā)生作用：吸附、溶解、化學(xué)反應(yīng)③填充劑類型：吸附型：活性炭、硅膠、分子篩、高分子多孔微球分配型：涂高沸點有機溶劑的惰性多孔顆粒物反應(yīng)型：惰性多孔顆粒物、纖維狀物表面能與被測組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)試劑2.填充柱阻留法3、濾料阻留法①原理：將過濾材料（濾紙、濾膜）放在采樣夾上，用抽氣裝置抽氣，則空氣中的顆粒物被阻留在過濾材料上，通過稱量過濾材料上富集的顆粒物質(zhì)量，而測定顆粒物濃度的方法。②常用濾料：濾紙、玻璃纖維濾膜、微孔濾膜、核孔濾膜等③影響因素：濾料采樣速度（低速時細小顆粒物效率高，高速時大顆粒物效率高）顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖3、濾料阻留法顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖4、低溫冷凝法①原理：當(dāng)大氣中某些沸點比較低的氣態(tài)污染物質(zhì)，通過低溫填充柱時，因冷凝而凝結(jié)在采樣管底部，從而達到富集的目的。②特點：效果好，采樣量大，利于組分穩(wěn)定，但空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧會干擾測定。低溫冷凝采樣器4、低溫冷凝法低溫冷凝采樣器5、自然積集法①原理：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中的被測物質(zhì)。②影響因素：概念：大氣中自然降落于地面的顆粒物濕法：在圓筒形玻璃缸中加入一定量的水干法：不加水，用標準集塵器，利于塵自然降落其中標準集塵器示意圖干法采樣集塵器示意圖降塵試樣采集5、自然積集法標準集塵器示意圖干法采樣集塵器示意圖降塵試樣采三、采樣儀器1.組成：收集器＋流量計＋采樣動力便攜式采樣器工作原理示意圖大氣采樣器實物照片2.專用采樣器（1）空氣采樣器（2）顆粒物采樣器總懸浮顆粒物采樣器可吸入顆粒物采樣器TSP采樣器實物照片三、采樣儀器1.組成：收集器＋流量計＋采樣動力便攜式四、采樣效率1.采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)效率的評價方法絕對比較法相對比較法

2.采集顆粒物效率的評價方法用另一個已知采樣效率高的方法同時采樣，或串聯(lián)在后面進行比較得知。指在規(guī)定的采樣條件（如采樣流量、污染物濃度范圍、采樣時間等）下所采集到的污染物量占其總量的百分數(shù)。四、采樣效率1.采集氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)效率的評價方法2.五、采樣記錄被測污染物的名稱及編號；采樣地點和采樣時間；采樣流量和采樣體積；采樣時的溫度、大氣壓力和天氣情況；采樣儀器和所用吸收液；采樣者、審核者姓名。五、采樣記錄被測污染物的名稱及編號；一、二氧化硫1.來源：①天然源：火山爆發(fā)

②人工源：含S燃料的燃燒、礦石冶煉、化工廠生產(chǎn)過程的產(chǎn)物。第四節(jié)氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)的測定一、二氧化硫1.來源：①天然源：火山爆發(fā)②人工源：含S燃料的2.二氧化硫的性質(zhì)和危害性質(zhì)：無色、易溶于水、有刺激性氣味的氣體危害：1.對人體的影響

2.對建筑物的影響

3.對森林的影響

4.對水體的影響酸雨使大量植物受損湖泊由于水的流動量低，湖泊很易變酸，而水體變酸后，大部分水生物種便不能生存，生物多樣化會減少2.二氧化硫的性質(zhì)和危害性質(zhì)：無色、易溶于水、有刺激性氣味的3.二氧化硫采樣及樣品保存①短時間采樣：根據(jù)空氣中SO2濃度的高低，采用內(nèi)裝10mL吸收液的U形多孔玻板吸收管，以0.5L／min的流量采樣。

吸收液溫度的最佳范圍在23～29℃。②24h連續(xù)采樣：用內(nèi)裝50mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，以0.2～0.3L／min的流量連續(xù)采樣24h。吸收液溫度須保持在23～29℃范圍。③放置在室(亭)內(nèi)的24h連續(xù)采樣器：進氣口應(yīng)連接符合要求的空氣質(zhì)量集中采樣管路系統(tǒng)，以減少二氧化硫氣樣進入吸收器前的損失。④樣品運輸和儲存過程中，應(yīng)避光保存。

3.二氧化硫采樣及樣品保存①短時間采樣：根據(jù)空氣中SO2濃氣泡吸收管沖擊式吸收管多孔篩板吸收管二氧化硫的采集（樣）氣泡吸收管沖擊式吸收管多孔篩板吸收管二氧化硫的采集（樣）4.二氧化硫的測定方法①四氯汞鉀溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法空氣中的SO2被四氯汞鉀溶液吸收后，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物，該絡(luò)合物與甲醛及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，可用分光光度法比色定量。②甲醛緩沖液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法

氣樣中的SO2被甲醛緩沖液吸收后，生成穩(wěn)定的羥基甲基磺酸加成化合物，加入氫氧化鈉溶液使加成化合物分解，釋放出SO2與鹽酸副玫瑰苯胺反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，其最大吸收波長為577nm，用分光光度法定量。③釷試劑法④恒電流庫侖滴定法4.二氧化硫的測定方法①四氯汞鉀溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分二、氮氧化物大氣中含量較高的氮氧化物包括氧化亞氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。其中：氧化亞氮（N2O）是低層大氣中含量最高的含氮化合物，其主要來自天然源，即由土壤中硝酸鹽（NO3-）經(jīng)細菌的脫氮作用而產(chǎn)生：一般認為N2O沒有明顯的污染效應(yīng)。主要討論：一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），用通式NOx表示（NOx不包括N2O）。二、氮氧化物大氣中含量較高的氮氧化物包括氧化燃料中的含氮化合物在燃燒過程中氧化生成NOx，即含氮化合物+O2→NOx。燃燒過程中空氣中的N2在高溫（>2100℃）條件下氧化生成NOx。其機理為鏈反應(yīng)機制：（極快）（極快）（極快）（極快）（慢）燃料燃燒過程中NOx的形成機理燃料中的含氮化合物在燃燒過程中氧化生成NOx，即NO為無色、無臭、微溶于水的氣體，在空氣中易被氧化成NO2。NO2為棕紅色具有強刺激性臭味的氣體，毒性比NO高4倍，是引起支氣管炎、肺損害等疾病的有害物質(zhì)。測定方法：鹽酸萘乙二胺分光光度法原電池庫侖法用冰乙酸、對氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成與吸收液采樣，空氣中NO2的被吸收轉(zhuǎn)變成亞硝酸和硝酸。在冰乙酸存在條件下，亞硝酸與對胺基苯磺酸發(fā)生重氫化反應(yīng)，然后再與鹽酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰紅色偶氮染料，其顏色深淺與氣樣中NO2的濃度成正比，用分光光度法比色定量。氣樣中的NO2進入庫侖池與電解液中的I-反應(yīng)，將其氧化為I2，而生成的I2又立即在鉑網(wǎng)陰極上還原為I-，便產(chǎn)生微小電流。如果電流效率達100%，則在一定條件下，微電流大小與氣樣中NO2濃度成正比，故可根據(jù)法拉第電解定律將產(chǎn)生的電流換算成NO2的濃度。NO為無色、無臭、微溶于水的氣體，在空氣中易被氧化成NO2。三、一氧化碳的測定一氧化碳（CO）是空氣中主要污染物之一，它主要來自石油、煤炭燃燒不充分的產(chǎn)物和汽車排氣。CO是一種無色、無味的有毒氣體，燃燒時呈淡藍色火焰。它容易與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，使血液輸送氧的能力降低，造成缺氧癥。測定方法：氣相色譜法(GC)汞置換法三、一氧化碳的測定一氧化碳（CO）是空氣中主要污染物之一，它四、光化學(xué)氧化劑總氧化劑是空氣中除氧以外的那些顯示有氧化性質(zhì)的物質(zhì)，一般指能氧化碘化鉀析出碘的物質(zhì)，主要有臭氧、過氧乙酰硝酸酯、氮氧化物等。光化學(xué)氧化劑是指除氮氧化物以外的能氧化碘化鉀的物質(zhì)，二者的關(guān)系為：光化學(xué)氧化劑＝總氧化劑－0.269×氮氧化物測定方法：硼酸碘化鉀分光光度法四、光化學(xué)氧化劑總氧化劑是空氣中除氧以外的那些顯示有氧化性質(zhì)五、臭氧臭氧是最強的氧化劑之一，它是空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，在紫外線的作用下，參與烴類和NOx的光化學(xué)反應(yīng)。同時，臭氧又是高空大氣的正常組分，能強烈吸收紫外線，保護人和生物免受太陽紫外線的輻射。但是，如O3超過一定濃度，對人體和某些植物生長會產(chǎn)生一定危害。測定方法：硼酸碘化鉀—分光光度法靛藍二磺酸鈉—分光光度法五、臭氧臭氧是最強的氧化劑之一，它是空氣中的氧在太陽紫外線的六、氟化物空氣中的氣態(tài)氟化物主要是氟化氫，也可能有少量氟化硅(SiF4)和氟化碳(CF4)。含氟粉塵主要是冰晶石(Na3A1F6)、螢石(CaF2)、氟化鋁(A1F3)、氟化鈉(NaF)及磷灰石[3Ca3(PO4)2·CaF2]等。氟化物屬高毒類物質(zhì)，由呼吸道進入人體，會引起黏膜刺激、中毒等癥狀，并能影響各組織和器官的正常生理功能。對于植物的生長也會產(chǎn)生危害。測定方法：濾膜采樣-離子選擇電極法石灰濾紙采樣-氟離子選擇電極法六、氟化物空氣中的氣態(tài)氟化物主要是氟化氫，也可能有少量氟化硅七、硫酸鹽化速率污染源排放到空氣中的SO2、H2S、H2SO4蒸氣等含硫污染物，經(jīng)過一系列氧化演變和反應(yīng)，最終形成危害更大的硫酸霧和硫酸鹽霧，這種演變過程的速度稱為硫酸鹽化速率。測定方法：二氧化鉛-重量法堿片-重量法堿片-離子色譜法七、硫酸鹽化速率污染源排放到空氣中的SO2、H2S、H2SO八、汞汞屬極度危害毒物，具有易蒸發(fā)特性，被人體吸入后可引起中毒，危害神經(jīng)系統(tǒng)?？諝庵械墓瘉碓从诠V開采和冶煉、某些儀表制造、有機合成、染料等工業(yè)生產(chǎn)過程排放和逸散的廢氣和粉塵。測定方法：金膜富集-冷原子吸收法巰基棉富集-冷原子熒光法八、汞汞屬極度危害毒物，具有易蒸發(fā)特性，被人體吸入后可引起中九、總烴及非甲烷烴污染環(huán)境空氣的烴類一般指具有揮發(fā)性的碳氫化合物(C1～C8)，常用兩種方法表示：一種是包括甲烷在內(nèi)的碳氫化合物，稱為總烴(THC)，另一種是除甲烷以外的碳氫化合物，稱為非甲烷烴(NMHC)?？諝庵械奶細浠衔镏饕獊碜允蜔捴啤⒔够?、化工等生產(chǎn)過程中逸散和排放的廢氣及汽車尾氣，局部地區(qū)也來自天然氣、油田氣的逸散。測定方法：氣相色譜法光電離檢測法九、總烴及非甲烷烴污染環(huán)境空氣的烴類一般指具有揮發(fā)性的碳氫化十、揮發(fā)性有機物和甲醛揮發(fā)性有機物（VOCs）：指室溫下飽和蒸氣壓超過133.32Pa的有機物，如苯、鹵代烴、氧烴等。甲醛化學(xué)式HCHO，又稱蟻醛。無色氣體，有特殊的刺激氣味，對人眼、鼻等有刺激作用。易溶于水和乙醇。水溶液的濃度最高可達55%，通常是40%，稱做甲醛水，俗稱福爾馬林（formalin），是有刺激氣味的無色液體。VOCs和甲醛是人們關(guān)注的室內(nèi)空氣污染的主要有機物，具有毒性和刺激性，有的還有致癌作用。十、揮發(fā)性有機物和甲醛揮發(fā)性有機物（VOCs）：指室溫下飽和1、甲醛生活用品裝飾材料燃燒清香劑免燙、筆挺添加劑乙二醛樹脂空氣衣服食物存在突出表現(xiàn)刺激作用致敏作用致突變作用危害1、甲醛生活用品裝飾材料燃燒清香劑免燙、筆挺添2、檢測：（1）VOCs的測定：冷凍吸附采樣熱解析進樣毛細管色譜法（2）甲醛的測定：酚試劑分光光度法乙酰丙酮分光光度法氣相色譜法2、檢測：（1）VOCs的測定：十一、其他污染物質(zhì)1.苯系物可經(jīng)富集采樣，解吸，用氣相色譜法測定。2.揮發(fā)酚常用氣相色譜法或4-氨基安替比林分光光度法測定。3.甲基對硫磷和敵百蟲甲基對硫磷（甲基1605）是國內(nèi)廣泛應(yīng)用的殺蟲劑，屬高毒物質(zhì)。常用氣相色譜法和鹽酸萘乙二胺分光光度法測定。敵百蟲是低毒殺蟲劑，常用硫氰酸汞分光光度法測定。4.二噁英二噁英類是多氯代苯對二噁英（PCDDs）和多氯代二苯呋喃（PCDFs）的統(tǒng)稱，共有210種同類物。常用高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜（HRGC-HRMS）法進行定性和定量分析。十一、其他污染物質(zhì)1.苯系物十二、空氣污染指數(shù)計算空氣污染指數(shù)（API）：一種向社會公眾公布的反映和評價空氣質(zhì)量狀況的指標。它將常規(guī)監(jiān)測的幾種主要空氣污染物濃度經(jīng)過處理簡化為單一的數(shù)值形式，分級表示空氣質(zhì)量和污染程度，具有簡明、直觀和使用方便的優(yōu)點。根據(jù)我國城市空氣污染的特點，以SO2、NOx和TSP作為計算API的暫定項目，并確定API為50、100、200時，分別對應(yīng)于我國空氣質(zhì)量標準中日均值的一、二、三級標準的污染濃度限值，500則對應(yīng)于對人體健康產(chǎn)生明顯危害的污染水平。十二、空氣污染指數(shù)計算空氣污染指數(shù)（API）：一種向社會公眾某種污染物的污染分指數(shù)（Ii）按下式計算：式中：ci，Ii——分別為第i種污染物的濃度值和污染分指數(shù)值；ci,j，Ii,j

——分別為第i種污染物在j轉(zhuǎn)折點的極限濃度值和污染分指數(shù)值（查表3.1）；ci,j+1，Ii,j+1

——分別為第i種污染物在j+1轉(zhuǎn)折