第三章 空氣和廢氣監(jiān)測9

第三章空氣和廢氣監(jiān)測大氣污染監(jiān)測（1）主要內(nèi)容：第一節(jié)、大氣污染概述第二節(jié)、大氣監(jiān)測方案的制定第三節(jié)、大氣樣品的采集方法和儀器第四節(jié)、氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物的測定第一節(jié)大氣污染概述大氣的組成大氣、空氣和空氣污染對人類有影響的：距地面10km地球半徑大氣厚度氮78.06%氧20.95%氬0.93%其他氣體<0.1%有害物質(zhì)：煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物等大氣污染大氣中一些物質(zhì)的含量超過正常本底，對人體、生物、物體產(chǎn)生不良影響的大氣狀況。大氣污染物對人類的影響一個人每次呼吸約需0.5L空氣，每天呼吸空氣總量約為6－12m3，停止呼吸幾分鐘就可能死亡影響人類健康的途徑通過皮膚、眼睛粘膜的表面直接接觸通過消化道系統(tǒng)食入含大氣污染物的水、食物通過呼吸道系統(tǒng)吸入被污染的空氣產(chǎn)生的危害取決于：污染物的性質(zhì)、成分、濃度、持續(xù)作用時間、作用部位人體的敏感性（性別、年齡、健康狀況等）危害類型直接危害引起急性中毒。如1952年倫敦?zé)熿F事件，比歷年同期多死亡3000多人誘發(fā)疾患或慢性中毒刺激作用產(chǎn)生三致效應(yīng)。如云南宣威縣，民用煤煙中PAH污染，居民肺癌死亡率居全國之首危害類型間接危害飄塵降低大氣透明度，減弱陽光照度影響生物生長、天氣、氣候影響建筑物、名勝古跡、設(shè)備器材、腐蝕玷污一定條件下，粉塵引起爆炸大氣污染的來源污染來源污染物分類一次污染物→大氣作用→二次污染物一次污染物：煙囪排放的SO2、NO2，汽車排放的二氧化碳、烴等大氣作用：光化學(xué)反應(yīng)等污染物之間的反應(yīng)二次污染物：SO3、H2SO4、O3等大氣污染物的存在狀態(tài)種類繁多、形態(tài)多樣、分子大小不一、性質(zhì)復(fù)雜，現(xiàn)已知有100多種。按存在狀態(tài)分有氣態(tài)狀污染物和顆粒狀污染物氣態(tài)狀污染物常溫下以氣體和蒸汽的形態(tài)存在于大氣中碳氫化合物CH4,C2H4碳氧化合物CO,CO2硫化物：SO2,SO3,H2SO4,H2S氮化物：NO,NO2,NH3氧化劑：O3苯、苯酚等揮發(fā)性大、熔點低的化合物――蒸汽狀特點以分子狀態(tài)分散于大氣中，能與空氣任意混合擴散速度受氣流和溫度影響，通常與氣流速度基本相同擴散速度與它們的比重有關(guān)，比重小的上浮，如CH4，比重大的下沉，如Hg顆粒狀污染物常以多分子“集合體”存在于大氣中，運動時慣性大氣溶膠以膠體狀態(tài)懸浮于空氣中的固體或液體微粒，是一種分散體系，其中分散介質(zhì)是空氣，分散相是固體或液體煙：固體氣溶膠。高溫下物質(zhì)通過蒸發(fā)或升華以蒸汽狀進入大氣，冷凝后以極微細的固體質(zhì)點散布于空氣中，即固體氣溶膠（煙）。如鉛煙、氧化鋅煙等霧：液體氣溶膠。如硫酸霧大氣污染物濃度的表示方法單位空氣體積中某種污染物質(zhì)的含量重量濃度：mg/m3,ug/m3體積濃度體積百分數(shù)：78.1%氮氣，21％氧氣體積百萬分率：ppm,mL/m3體積十億分率：ppb,uL/m3只適用于氣態(tài)狀污染物，不能用于顆粒狀污染物氣體體積與P、T有關(guān)，為使結(jié)果有可比性，應(yīng)將不同溫度和壓力下的體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積——氣體狀態(tài)方程。環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095－1996)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)劃分、標(biāo)準(zhǔn)分級、污染物項目、取值時間及濃度限值，采樣與分析方法及數(shù)據(jù)統(tǒng)計的有效性規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)適用于全國范圍的環(huán)境空氣質(zhì)量評價。環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分為三類：一類區(qū)為自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其它需要特殊保護的地區(qū)；二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居民區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)；三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)?？諝猸h(huán)境質(zhì)量分為三級：一類區(qū)執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)，二類區(qū)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)，三類區(qū)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)。共限定了六種污染物的濃度值：SO2、TSP、PM10、NOx、NO2、CO、O3、Pb、B[a]P、F。標(biāo)準(zhǔn)同時配有各項污染物分析方法第二節(jié)大氣污染監(jiān)測方案的制定項目、點位、范圍、制度一、監(jiān)測目的二、有關(guān)資料的收集三、監(jiān)測項目的確定四、大氣監(jiān)測網(wǎng)點的布設(shè)五、采樣時間和頻率的確定六、采樣方法和儀器七、大氣監(jiān)測方法及質(zhì)量保證一、監(jiān)測目的通過對環(huán)境空氣中主要污染物質(zhì)進行定期或連續(xù)地監(jiān)測，判斷空氣質(zhì)量是否符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》或環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)的要求，為空氣質(zhì)量狀況評價提供依據(jù)。為研究空氣質(zhì)量的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢、開展空氣污染的預(yù)測預(yù)報以及研究污染物遷移轉(zhuǎn)化情況提供基礎(chǔ)資料。為政府環(huán)保部門執(zhí)行環(huán)境保護法規(guī)、開展空氣質(zhì)量管理及修訂空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)和基礎(chǔ)資料。二、有關(guān)資料的收集污染調(diào)查工業(yè)布局污染源分布氣象、地形人口分布三、監(jiān)測項目參見P154表3－2空氣污染常規(guī)監(jiān)測項目

分必測和選測項目大氣環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測項目（參考修訂版）四、大氣監(jiān)測網(wǎng)點的布設(shè)布點原則應(yīng)包括整個監(jiān)測范圍內(nèi)高、中、低三種濃度區(qū)下風(fēng)向為主要監(jiān)測區(qū)，應(yīng)多布點，上風(fēng)向少設(shè)，作為對照點城市、工礦區(qū)多設(shè)，人口密度大多設(shè),經(jīng)常超標(biāo)地方多設(shè),郊區(qū)農(nóng)村少設(shè)采樣點高度適當(dāng)確定表3.3我國空氣環(huán)境污染例行監(jiān)測采樣點設(shè)置數(shù)目市區(qū)人口/萬人SO2、NOx、TSP灰塵自然沉降量硫酸鹽化速率<503≥3≥650～10044～86～12100～20058～1112～18200～400612～2018～30>400720～3030～40采樣站(點)數(shù)目的確定表3.4WHO推薦的城市空氣自動監(jiān)測站(點)數(shù)目市區(qū)人口/萬人可吸入顆粒物SO2NOx氧化劑CO風(fēng)向、風(fēng)速≤100221111100～400552222400～800884342>80010105453布點方法－環(huán)境大氣布點法功能區(qū)布點法

用于區(qū)域性常規(guī)監(jiān)測。先分區(qū)，再設(shè)置采樣點，各功能區(qū)的采樣點數(shù)不要求平均，污染源集中的地方應(yīng)多設(shè)置采樣點。網(wǎng)格狀布點法確定調(diào)查區(qū)域范圍按地理坐標(biāo)進行網(wǎng)格分割(等密度或非等密度)在特定位置布設(shè)一定的控制點適用于面源或線源圖3.1網(wǎng)格布點法布點方法－環(huán)境大氣布點法同心園軸線布點法（適于點源）以排放污染源為圓心同心圓半徑――排放物性質(zhì)、氣象條件等主導(dǎo)風(fēng)向主軸、放射線圓周與放射線交點扇形布點法圖3.2同心圓布點法圖3.3扇形布點法布點方法－作業(yè)場所采樣布點場所不大時，在工人操作、休息場所場所大時可采用：功能區(qū)布點法、網(wǎng)格狀布點（3mx3m）、同心圓布點法、扇形布點法大氣采樣高度距地面0.50-1.80米（通常1.5米），人的呼吸帶五、采樣時間和頻率參見P158表3－7表3.6國家環(huán)保局頒布的城鎮(zhèn)空氣質(zhì)量采樣頻率和時間監(jiān)測項目采樣時間和頻率二氧化硫隔日采樣，每天連續(xù)采樣24±0.5h，每月14～16d，每年12個月二氧化氮(或氮氧化物)同二氧化硫總懸浮顆粒物隔雙日采樣，每天連續(xù)采樣24±0.5h，每月5～6d，每年12個月灰塵自然沉降量每月采樣30±2d，每年12個月硫酸鹽化速率每月采樣30±2d，每年12個月表3.7污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計有效性的規(guī)定污染物取值時間數(shù)據(jù)有效性規(guī)定SO2、NOx、NO2年平均每年至少有分布均勻的144個日均值，每月至少有分布均勻的12個日均值TSP、PM10、Pb年平均每年至少有分布均勻的60個日均值，每月至少有分布均勻的5個日均值SO2、NOx、NO2、CO日平均每日至少有18h的采樣時間TSP、PM10、B(a)P、Pb日平均每日至少有12h的采樣時間SO2、NOx、NO2、CO、O31小時平均每小時至少有45min的采樣時間Pb季平均每季至少有分布均勻的15個日均值，每月至少有分布均勻的5個日均值F月平均每月至少采樣15d以上植物生長季平均每一個生長季至少有70%個月平均值日平均每日至少有12h的采樣時間1小時平均每小時至少有45min的采樣時間六、采樣方法和儀器一、直接采樣法（一）注射器采樣（二）塑料袋采樣（三）采氣管采樣（四）真空瓶采樣圖3.5真空采氣瓶示意圖圖3.6真空采氣瓶抽真空裝置示意圖圖3.4采氣管示意圖二、富集(濃縮)采樣法（一）溶液吸收法圖3.7氣體吸收管（瓶）示意圖（二）填充柱阻留法

吸附型填充柱，分配型填充柱，反應(yīng)型填充柱。。。。。。。。顆粒狀填充劑抽氣泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡組分

空氣圖3.8填充柱阻留法示意圖（三）濾料阻留法圖3.9顆粒物采樣夾和濾料采樣裝置示意圖（四）低溫冷凝法圖3.10低溫冷凝采樣裝置示意圖（五）靜電沉降法（六）擴散(或滲透)法（七）自然積集法圖3.10標(biāo)準(zhǔn)集塵器示意圖圖3.11干法采樣集塵器示意圖1.降塵試樣采集2.硫酸鹽化速率試樣的采集常用二氧化鉛法和堿片法三、采樣儀器（一）組成部分收集器，流量計，采樣動力。圖3.13幾種常用的流量計示意圖皂膜流量計孔口流量計1.隔板；2.液柱；3.支架轉(zhuǎn)子流量計1.錐形玻璃管；2.轉(zhuǎn)子（二）專用采樣器

1.空氣采樣器收集器流量計采樣泵定時器圖3.15大氣采樣器實物照片2.顆粒物采樣器

（1）總懸浮顆粒物采樣器圖3.16大流量采樣器結(jié)構(gòu)示意圖（2）可吸入顆粒物采樣器圖3.17TSP采樣器實物照片圖3.18旋風(fēng)分塵器原理示意圖圖3.19向心式分塵器原理示意圖圖3.20三級向心式分塵器原理示意圖圖3.21撞擊式分塵器示意圖佩戴在人體上，可以隨人