第三章、大氣和廢氣監(jiān)測(1-2)

第三章空氣和廢氣監(jiān)測2/5/20231第一節(jié)空氣污染基本知識第二節(jié)空氣污染監(jiān)測方案的制訂第三節(jié)空氣樣品的采集方法和采樣儀器第四節(jié)氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質(zhì)的測定第五節(jié)顆粒物的測定

第六節(jié)降水監(jiān)測第七節(jié)污染源監(jiān)測

第八節(jié)標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制本章內(nèi)容2/5/20232第一節(jié)空氣污染基本知識2/5/20233一、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?xì)浠衔锏却髿猓喊鼑诘厍蛑車臍怏w，其厚度達(dá)1000-1400km?？諝猓簩θ祟惣吧锷嫫鹬匾饔玫氖墙孛婕s10km內(nèi)的氣體層（對流層），占大氣總質(zhì)量的95%左右。2/5/20234對流層平流層中間層熱層散逸層空氣層（10km）；厚度和大氣層（1000～1400km）相比可以忽略，但質(zhì)量是整個(gè)大氣質(zhì)量的95％大氣污染大氣層的垂直分布2/5/20235二、空氣污染的危害空氣污染對人體的危害途徑：呼吸道吸入；隨食物和飲水?dāng)z入；體表接觸侵入。對人的危害

a.急性危害

：1948年美國多諾拉事件

；1952年倫敦?zé)熿F事件，四天內(nèi)死亡4000人

1930年比利時(shí)馬斯河谷煙霧事件，死亡60人

；

b.慢性危害：1961年日本四日市哮喘事件；

c.放射性慢性危害－癌變，不育，遺傳變異2/5/202361.大氣顆粒物4.氮氧化物5.光化學(xué)氧化劑3.一氧化碳2.二氧化硫不同空氣污染物對人體健康的危害臭氧對鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用，運(yùn)動時(shí)則吸入更嚴(yán)重。所有大氣污染物中散布最廣的一種，嚴(yán)重阻礙血液輸氧，引起缺氧中毒。

NO2對呼吸器官有刺激性，可引起肺水腫、慢性支氣管炎等疾病，若與SO2共存，則危害更重。

損害肝臟。且由于SO2通常與多種污染物共存，吸入之后產(chǎn)生的復(fù)合作用危害更大。

顆粒物的大小決定其沉積于呼吸道中的位置；化學(xué)組成決定沉積位置上對組織的影響。2/5/20237三、空氣污染源

火山爆發(fā)自然源

森林火災(zāi)等

工業(yè)企業(yè)排放的廢氣（P148表3-1）人工源

室內(nèi)空氣污染源（P149）

交通運(yùn)輸工具排放的廢氣{{轎車尾氣2/5/20238四、空氣中的污染物分類及其存在狀態(tài)已發(fā)現(xiàn)有危害而被人注意的就有一百多種，其中大部分是有機(jī)物，我國規(guī)定了33中污染物排放限值。環(huán)境科學(xué)中用下列兩種方法進(jìn)行分類

2/5/202391、按形成過程分：（1）一次污染物

：

直接從各種污染源排放到大氣中的有害物質(zhì)。常見的有：。。。。。（2）二次污染物：是指一次污染物之間以及它們與大氣正常組分之間的反應(yīng)產(chǎn)生的新的污染物。臭氧，醛類，過氧乙酰硝酸酯(光化學(xué)氧化劑)，硫酸霧，硝酸霧等。(例：美國洛杉基的光化學(xué)煙霧事件)二者的關(guān)系如下圖：

2/5/202310

2、按存在狀態(tài)分：（1）分子狀污染物

：沸點(diǎn)低，氣體分子形式存在，并以分子狀態(tài)進(jìn)入大氣，或者常溫下液體，但揮發(fā)性強(qiáng)，受熱時(shí)易以蒸汽進(jìn)入大氣中。如：SO2,CO,NO2,HCN，汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。（2）粒子（顆粒）狀態(tài)污染物概念：分散在大氣中的微小液體和固體顆粒，粒徑多在0.01-100微米之間，是一復(fù)雜的非均勻體系，運(yùn)動時(shí)慣性大分類：降塵、總懸浮微粒和可吸入顆粒物（飄塵）2/5/202311①降塵：粒徑?10?，很快降落粉塵：煤、礦石等固體物料在裝卸、運(yùn)輸、篩分、碾磨、加工、投料等機(jī)械加工過程中產(chǎn)生，一般大于10微米，易沉降②可吸入微粒（飄塵IP或PM10

）：粒徑?10?的顆粒物以膠體狀態(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，粒徑在0.01-1?③PM2.5：指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20。

④總懸浮微粒（TSP）：指懸浮于大氣中粒徑小于100?的所有固體顆粒，包括飄塵和部分降塵。2/5/202312五、空氣中污染物的時(shí)空分布特點(diǎn)與其他環(huán)境要素中的污染物質(zhì)相比較，空氣中的污染物質(zhì)具有隨時(shí)間、空間變化大的特點(diǎn)?？諝馕廴疚锏臅r(shí)空分布及其濃度與污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、氣象等條件密切相關(guān)。2/5/202313六、空氣中污染物濃度表示方法（一）單位體積質(zhì)量濃度單位體積質(zhì)量濃度是指單位體積空氣中所含污染物的質(zhì)量數(shù)；常用mg/m3或μg/m3表示。適用任何狀態(tài)的污染物（二）體積比濃度體積比濃度是指100萬體積空氣中含污染氣體或蒸氣的體積數(shù)；常用mL/m3和μL/m3表示。適用氣態(tài)或蒸氣態(tài)物質(zhì)，不受溫度和壓力影響兩種濃度表示方法之間的換算：2/5/202314第二節(jié)空氣污染監(jiān)測方案的制訂2/5/202315大氣污染監(jiān)測的分類2/5/202316一、監(jiān)測目的1、通過對環(huán)境空氣中主要污染物質(zhì)進(jìn)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(jià)提供依據(jù)。2、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(bào)以及研究污染物遷移轉(zhuǎn)化情況提供基礎(chǔ)資料。3、為政府環(huán)保部門執(zhí)行環(huán)境保護(hù)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。2/5/202317二、調(diào)研及資料收集（一）污染源分布及排放情況（二）氣象資料（三）地形資料（四）土地利用和功能分區(qū)情況（五）人口分布及人群健康情況2/5/202318三、監(jiān)測項(xiàng)目類別必測項(xiàng)目按地方情況增加的必測項(xiàng)目選測項(xiàng)目空氣污染物監(jiān)測TSP、SO2、NOx、硫酸鹽化速率、灰塵自然沉降量CO、總氧化劑、總烴、PM10、F2、HF、B(a)P、Pb、H2S、光化學(xué)氧化劑CS2、Cl2、氯化氫、硫酸霧、HCN、NH3、Hg、Be、鉻酸霧、非甲烷烴、芳香烴、苯乙烯、酚、甲醛、甲基對硫磷、異氰酸甲酯等空氣降水監(jiān)測pH、電導(dǎo)率K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42－、NO3－、Cl－表3.2空氣污染常規(guī)監(jiān)測項(xiàng)目2/5/202319優(yōu)化布點(diǎn)基本原則四、監(jiān)測站(點(diǎn))的布設(shè)（一）布設(shè)采樣站(點(diǎn))的原則和要求2/5/202320（二）采樣站(點(diǎn))數(shù)目的確定表3.4我國空氣環(huán)境污染例行監(jiān)測采樣點(diǎn)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設(shè)點(diǎn)準(zhǔn)則：保證監(jiān)測能如實(shí)地反映公眾在污染物中暴露情況2/5/202321表3.5WHO推薦的城市空氣自動監(jiān)測站(點(diǎn))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>800101054532/5/202322布點(diǎn)方法步驟適用范圍功能區(qū)布點(diǎn)法將監(jiān)測區(qū)域劃成不同的功能區(qū)，依具體情況設(shè)置一定數(shù)量的采樣點(diǎn)區(qū)域性常規(guī)監(jiān)測網(wǎng)格布點(diǎn)法將監(jiān)測區(qū)域地面分成若干均勻網(wǎng)狀方格，采樣點(diǎn)設(shè)在兩條直線的交點(diǎn)處或方格中心多個(gè)污染源且污染源分布較均勻同心圓布點(diǎn)法以污染群中心為圓心在地面上畫若干個(gè)同心圓，做放射線與圓周交點(diǎn)為采樣點(diǎn)多個(gè)污染源構(gòu)成的污染群，大污染源較集中地區(qū)扇形布點(diǎn)法以點(diǎn)源為頂點(diǎn)，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)橹骶€，在下風(fēng)向地面上劃扇形區(qū)，選點(diǎn)，設(shè)對照高架點(diǎn)源且主導(dǎo)風(fēng)向明顯的地區(qū)（三）采樣站(點(diǎn))布設(shè)方法2/5/202323圖3.1網(wǎng)格布點(diǎn)法2/5/202324圖3.2同心圓布點(diǎn)法2/5/202325圖3.3扇形布點(diǎn)法注意事項(xiàng)

（1）采用同心圓和扇形布點(diǎn)法時(shí)，應(yīng)考慮高架點(diǎn)源排放污染物的擴(kuò)散特點(diǎn)

（2）在實(shí)際工作中，常采用一種布點(diǎn)法為主，兼用其他方法的綜合布點(diǎn)法2/5/202326五、采樣頻率和采樣時(shí)間1、采樣頻率系指在一個(gè)時(shí)段內(nèi)的采樣次數(shù)。2、采樣時(shí)間指每次采樣從開始到結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間。二者要根據(jù)監(jiān)測目的、污染物分布特征、分析方法靈敏度等因素確定。2/5/202327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(shí)間監(jiān)測項(xiàng)目采樣時(shí)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(gè)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(gè)月灰塵自然沉降量每月采樣30±2d，每年12個(gè)月硫酸鹽化速率每月采樣30±2d，每年12個(gè)月2/5/202328表3.7污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)有效性的規(guī)定污染物取值時(shí)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(gè)日均值，每月至少有分布均勻的12個(gè)日均值TSP、PM10、Pb年平均每年至少有分布均勻的60個(gè)日均值，每月至少有分布均勻的5個(gè)日均值SO2、NOx、NO2、CO日平均每日至少有18h的采樣時(shí)間TSP、PM10、B(a)P、Pb日平均每日至少有12h的采樣時(shí)間SO2、NOx、NO2、CO、O31小時(shí)平均每小時(shí)至少有45min的采樣時(shí)間Pb季平均每季至少有分布均勻的15個(gè)日均值，每月至少有分布均勻的5個(gè)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(gè)生長季至少有70%個(gè)月平均值日平均每日至少有12h的采樣時(shí)間1小時(shí)平均每小時(shí)至少有45min的采樣時(shí)間2/5/202329六、采樣方法、監(jiān)測方法和質(zhì)量保證

根據(jù)污染物的存在狀態(tài)、濃度、理化性質(zhì)及監(jiān)測方法選擇采樣方法和儀器。盡可能選擇國家標(biāo)準(zhǔn)方法——《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》（第四版）2/5/202330注：有關(guān)氣體監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)

大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是指居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)的最高允許濃度。在該濃度的污染物作用下，不引起人們的急性和慢性中毒，故又稱大氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的作用：大氣污染物與人和生物相互關(guān)系的數(shù)量指標(biāo)科學(xué)地管理環(huán)境、進(jìn)行大氣質(zhì)量評價(jià)、制定污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和控制污染措施的依據(jù)國家環(huán)保方針、政策的具體體現(xiàn)2/5/202331大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095－96）的分級：1982年頒布三級標(biāo)準(zhǔn)分為2/5/2023322/5/202333大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：

標(biāo)準(zhǔn)編號標(biāo)準(zhǔn)名稱發(fā)布日期GB/T18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2002-11-19GB3095-1996環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1996-01-18GB9137-1988保護(hù)農(nóng)作物的大氣污染物最高允許濃度1988-04-30★大氣固定源污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：

標(biāo)準(zhǔn)編號標(biāo)準(zhǔn)名稱發(fā)布日期GB4915－2004