空氣和廢氣監(jiān)測(cè)

空氣和廢氣監(jiān)測(cè)第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一一、總懸浮顆粒物（TSP）的測(cè)定

測(cè)定原理為用抽氣動(dòng)力抽取一定體積的空氣通過已恒重的濾膜，則空氣中的懸浮顆粒物被阻留在濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積，即可計(jì)算TSP的質(zhì)量濃度。TSP采樣器第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一大流量采樣（1.1—1.7m3/min）:使用大流量采樣器連續(xù)采樣24h，按下式計(jì)算TSP濃度：

TSP(mg/m3)=W/(Qn

·t)第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一圖3.32采樣器流量校準(zhǔn)示意圖第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一中流量采樣法使用中流量采樣器（50—150L/min），所用濾膜直徑較大流量法小，采樣和測(cè)定方法同大流量法。第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一二、可吸入塵（飄塵，PM10）的測(cè)定粒徑小于10μm的顆粒物稱為飄塵。測(cè)定飄塵的方法有重量法、壓電晶體振蕩法、β射線吸收法及光散射法等。第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（一）重量法根據(jù)采樣流量不同，分為大、中、小流量采樣重量法。大流量法使用帶有10μm以上顆粒物切割器的大流量采樣器采樣,使一定體積的大氣通過采樣器，先將粒徑大于10μm的顆粒物分離出去，小于10μm的顆粒物被收集在預(yù)先恒重的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積，即可計(jì)算出飄塵的濃度。中流量法使用帶有10μm以上顆粒物切割器的中流量采樣器采樣。小流量法使用小流量采樣器，如我國(guó)推薦使用13L/min。使一定體積的空氣通過具有分離和捕集裝置的采樣器。第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（二）壓電晶體振蕩法

這種方法以石英諧振器為測(cè)定飄塵的傳感器，通過測(cè)量采樣后兩石英諧振器頻率之差（△f），即可得知飄塵濃度。當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)飄塵濃度氣樣校準(zhǔn)儀器后，即可在顯示屏幕上直接顯示被測(cè)氣樣的飄塵濃度。

第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（三）β射線吸收法

該測(cè)量方法的原理基于：將β射線通過特定物質(zhì)后，其強(qiáng)度衰減程度與所透過的物質(zhì)質(zhì)量有關(guān)，而與物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。通過測(cè)清潔濾帶（未采塵）和采塵濾帶（已采塵）對(duì)β射線吸收程度的差異來測(cè)定采塵量。第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一三、自然降塵的測(cè)定自然降塵簡(jiǎn)稱降塵，系指大氣中自然降落于地面上的顆粒物，其粒徑多在10μm以上。自然降塵的能力雖主要決定于自身重量及粒度大小，但風(fēng)力、降水、地形等自然因素也起著一定的作用，把自然降塵和非自然降塵區(qū)分開是很困難的。降塵是大氣污染的參考性指標(biāo)。第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一降塵量測(cè)定首先要按照本章第二、三節(jié)介紹的有關(guān)布點(diǎn)原則和采樣方法進(jìn)行布點(diǎn)采樣。采樣結(jié)束后，剔除集塵器中的樹葉、小蟲等異物，其余部分定量轉(zhuǎn)移至1000mL燒杯中，加熱蒸發(fā)濃縮至10—20mL后，再轉(zhuǎn)移至已恒重的磁坩堝中，用水沖洗粘附在燒杯壁上的塵粒，并入瓷坩堝中，在電熱板上蒸干后，于105±5℃烘箱內(nèi)烘至恒重，計(jì)算降塵量。第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一四、總懸浮顆粒物中主要組分的測(cè)定(一)某些金屬元素和非金屬化合物的測(cè)定顆粒物中常需測(cè)定的金屬元素和非金屬化合物有鈹、鉻、鉛、鐵、銅、鋅、鎘、鎳、鈷、銻、錳、砷、硒、硫酸根、硝酸根、氯化物等。它們之中多數(shù)含量很低，需選擇靈敏度高的方法測(cè)定。1.樣品預(yù)處理方法2.測(cè)定方法簡(jiǎn)介第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（二）有機(jī)化合物的測(cè)定顆粒物中的有機(jī)組分很復(fù)雜，但受到普遍重視的是多環(huán)芳烴，如蒽、菲、芘等，其中不少物質(zhì)具有致癌作用。例如，3，4-苯并芘（簡(jiǎn)稱苯并（a）芘或BaP）就是世界公認(rèn)的三大強(qiáng)致癌物質(zhì)之一，環(huán)境中普遍存在。為目前顆粒物中主要測(cè)定的有機(jī)化合物，在此僅介紹這種物質(zhì)的測(cè)定。第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一性質(zhì)苯并[a]芘（Benzo(a)pyrene），又稱3，4—苯并芘（3,4-Benzypyrene）。它是一種由5個(gè)苯環(huán)構(gòu)成的多環(huán)芳烴,分子式為C20H12，分子量為252，熔點(diǎn)179℃，

沸點(diǎn)：475℃。苯并（a）芘在有機(jī)溶劑中，用波長(zhǎng)360nm紫外線照射時(shí)，可產(chǎn)生典型的紫色熒光。苯并[a]芘是已發(fā)現(xiàn)的，200多種多環(huán)芳烴中最主要的環(huán)境和食品污染物。它是含碳燃料及有機(jī)物熱解的產(chǎn)物，煤、石油、天然氣、木材等不完全燃燒都會(huì)產(chǎn)生。而這些物質(zhì)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和人民生活等方面的大量應(yīng)用，導(dǎo)致了苯并[a]芘的廣泛污染。第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一提取與測(cè)定1.多環(huán)芳烴的提取方法:環(huán)己烷為提取劑、K-D濃縮器濃縮2.多環(huán)芳烴的分離：多環(huán)芳烴提取液中包括它們的各種同系物，欲測(cè)定某一組分或各組分，必須進(jìn)行分離，常用的分離方法有紙層析法、薄層層析法等。3.苯并（a）芘的測(cè)定：1）乙?；癁V紙層析-熒光分光光度法2）高壓液相色譜法第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一2.多環(huán)芳烴的分離1.多環(huán)芳烴的提取圖3.36真空升華法提取裝置

示意圖圖3.37紙層析示意圖第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一3.苯并(a)芘的測(cè)定圖3.38高效液相色譜分析流程示意圖第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一第六節(jié)大氣降水監(jiān)測(cè)大氣降水監(jiān)測(cè)的目的:了解在降雨（雪）過程中從大氣中沉降到地球表面的沉降物的主要組成、性質(zhì)及有關(guān)組分的含量，為分析大氣污染狀況和提出控制污染途徑、方法提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)。

特別是酸雨對(duì)土壤、森林和湖泊等生態(tài)系統(tǒng)的潛在危害及對(duì)器物、材料的腐蝕作用，在科學(xué)界和社會(huì)上已引起極大地關(guān)注，為此，各國(guó)都加強(qiáng)了降水監(jiān)測(cè)工作。第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一一、采樣點(diǎn)的布設(shè)根據(jù)我國(guó)《大氣降水樣品的采集與保存》(GB13580.2—92)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：（1）采樣點(diǎn)數(shù)目，根據(jù)研究的目的和需要來確定。一般常規(guī)監(jiān)測(cè)，人口在五十萬以上的城市布三個(gè)點(diǎn)，人口在五十萬以下的城市布設(shè)二個(gè)點(diǎn)，采樣點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)兼顧城區(qū)、農(nóng)村和清潔對(duì)照點(diǎn)。要盡可能照顧到氣象地形、地貌。（2）采樣點(diǎn)位應(yīng)盡可能的遠(yuǎn)離局部污染源，四周無遮擋雨、雪的高大樹木或建筑物。第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一二、樣品的采集（一）采樣器圖3.40降水采樣器實(shí)物照片圖3.39雨水自動(dòng)采樣器示意圖第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（二）采樣方法（三）水樣的保存（1）從每次降雨(雪)開始，要采集全過程(開始到結(jié)束)雨(雪)樣。如遇連續(xù)幾天降雨(雪)，每天上午8:00開始，連續(xù)采集24h為一次樣。（2）采樣器應(yīng)高于基礎(chǔ)面1.2m以上。（3）樣品采集后，應(yīng)貼上標(biāo)簽，編好號(hào)，記錄采樣地點(diǎn)、日期、采樣起止時(shí)間、雨量等。采樣后應(yīng)盡快測(cè)定；如需要保存，一般不主張?zhí)砑颖４鎰?，水樣密封后放于冰箱中。?1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（一）測(cè)定項(xiàng)目和測(cè)定頻次I級(jí)測(cè)點(diǎn)為：pH、電導(dǎo)率、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42－、NO2－、NO3－、F－、Cl－。每月測(cè)定不少于一次，每月選一個(gè)或幾個(gè)隨機(jī)降水樣品分析上述項(xiàng)目。省、市監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的Ⅱ、Ⅲ級(jí)測(cè)點(diǎn)視實(shí)際需要和可能決定測(cè)定項(xiàng)目。三、降水組分的測(cè)定第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（二）測(cè)定方法1.pH的測(cè)定2.電導(dǎo)率的測(cè)定3.硫酸根的測(cè)定4.亞硝酸根和硝酸根的測(cè)定5.氟離子的測(cè)定6.氯離子的測(cè)定7.銨根離子的測(cè)定8.鉀、鈉、鈣、鎂離子的測(cè)定第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一第七節(jié)污染源監(jiān)測(cè)污染源監(jiān)測(cè)：隨著環(huán)境管理和污染治理工作趨于法制化、科學(xué)化、定量化，環(huán)保部門的管理決策、智力辦法等必須以準(zhǔn)確、及時(shí)、代表性強(qiáng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)。重點(diǎn)污染源是影響環(huán)境質(zhì)量的主要因素，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要方向要向污染源監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)移，這是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作上新臺(tái)階的重要標(biāo)志。大氣污染源包括固定污染源和流動(dòng)污染源第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（一）監(jiān)測(cè)目的和要求監(jiān)測(cè)目的：檢查排放的廢氣中有害物質(zhì)含量是否符合國(guó)家或地方的排放標(biāo)準(zhǔn)和總量控制標(biāo)準(zhǔn)；評(píng)價(jià)凈化裝置及污染防治設(shè)施的性能和運(yùn)行情況，為空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)和管理提供依據(jù)。進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，要求生產(chǎn)設(shè)備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，對(duì)因生產(chǎn)過程而引起排放情況變化的污染源，應(yīng)根據(jù)其變化特點(diǎn)和周期進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括廢氣排放量、污染物質(zhì)排放濃度及排放速率(kg/h)。在計(jì)算廢氣排放量和污染物質(zhì)排放濃度時(shí)，都使用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干氣體體積。一、固定污染源排氣監(jiān)測(cè)第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（二）采樣點(diǎn)的布設(shè)采樣位置采樣位置應(yīng)選在氣流分布均勻穩(wěn)定的平直管段上，避開彎頭、變徑管、三通管及閥門等易產(chǎn)生渦流的阻力構(gòu)件。采樣點(diǎn)數(shù)目根據(jù)煙道的形狀、尺寸和流速分布確定。

圓形煙道

矩形(或方形)煙道第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（三）基本狀態(tài)參數(shù)的測(cè)量溫度的測(cè)量壓力的測(cè)量以下是采樣管、測(cè)壓管實(shí)物照片及剖面圖。第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一采樣頭采樣管S形皮托管熱電偶第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一濾筒玻璃纖維濾筒采樣管剛玉濾筒采樣管第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一圖3.41傾斜式微壓計(jì)

示意圖圖3.42動(dòng)壓和靜壓測(cè)量方法示意圖第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一流速和流量的計(jì)算在測(cè)出煙氣的溫度、壓力等參數(shù)后，按下式計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的煙氣流速(vs)：式中：vs——煙氣流速，m/s；

Kp——皮托管校正系數(shù)；

pv——煙氣動(dòng)壓，Pa；

ρ——煙氣密度，kg/m3。煙道斷面上各測(cè)點(diǎn)煙氣平均流速按下式計(jì)算：第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一煙氣流量按下式計(jì)算：式中：Qs——煙氣流量，m3/h；

S——測(cè)定斷面面積，m2。式中：Qnd——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，m3/h；

ps—煙氣靜壓，Pa；

pa—大氣壓力，Pa；

xw—煙氣含濕量體積分?jǐn)?shù)，%。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣流量按下式計(jì)算：第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（四）含濕量的測(cè)定重量法冷凝法干濕球溫度計(jì)法圖3.43重量法測(cè)定煙氣含濕量裝置示意圖第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（五）煙塵濃度的測(cè)定原理圖3.44不同采樣速度時(shí)顆粒物運(yùn)動(dòng)狀況示意圖第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一采樣類型圖3.45預(yù)測(cè)流速法煙塵采樣裝置示意圖常用的采樣管有超細(xì)玻璃纖維濾筒采樣管和剛玉濾筒采樣管等速采樣方法第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一圖3.46動(dòng)壓平衡型等速管法采樣裝置示意圖第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一煙塵濃度計(jì)算在采樣裝置的流量計(jì)前裝有冷凝器和干燥器的情況下，干煙氣的采樣體積按下式計(jì)算：式中：Vnd——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣體積，L；

Q’——采樣流量，L/min；

Msd——干煙氣氣體相對(duì)分子質(zhì)量，㎏/kmol；

tr——轉(zhuǎn)子流量計(jì)前氣體溫度，℃；

t——采樣時(shí)間，min。第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一煙塵濃度計(jì)算：根據(jù)采樣類型不同，用不同的公式計(jì)算。移動(dòng)采樣時(shí)：式中：ρ——煙氣中煙塵濃度，mg/m3；

G——測(cè)得煙塵質(zhì)量，g；

Vnd——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣體積，L。式中：——煙氣中煙塵平均濃度，mg/m3；

v1,v2、,…,vn——各采樣點(diǎn)煙氣流速，m/s；

ρ1,ρ2,…,ρn——各采樣點(diǎn)煙氣中煙塵濃度，mg/m3；

S1,S2,…,Sn——各采樣點(diǎn)所代表的截面積，m2。定點(diǎn)采樣時(shí)：第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（六）煙塵(或氣態(tài)污染物)排放速率的計(jì)算排放速率（㎏/h）=式中：ρ——煙塵（或氣態(tài)污染物）的濃度，mg/m3；

Qsn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣流量，m3/h。第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（七）煙氣黑度的測(cè)定林格曼黑度圖法圖3.47用林格曼煙氣黑度計(jì)

觀測(cè)煙氣示意圖圖3.48林格曼煙氣黑度圖測(cè)煙望遠(yuǎn)鏡法光電測(cè)煙儀法第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（八）煙氣組分的測(cè)定樣品的采集

2.主要組分的測(cè)定主要組分可采用奧氏氣體分析器吸收法和儀器分析法測(cè)定。圖3.49吸收法采樣裝置示意圖圖3.50注射器采樣裝置示意圖第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

二、流動(dòng)污染源監(jiān)測(cè)汽車排放是石油燃料在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒的產(chǎn)物，含有NOx、碳?xì)浠衔铩O等有害氣體組分，是污染大氣環(huán)境的主要流動(dòng)污染源。第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

(一)汽油車怠速排氣中一氧化碳、碳?xì)浠衔锏臏y(cè)定圖3.51汽車尾氣測(cè)試照片第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一污染物CO(體積分?jǐn)?shù))/%HC（體積分?jǐn)?shù)）①/10-6車別輕型車重型車四沖程二沖程輕型車重型車輕型車重型車1995年7月1日前的定型汽車3.54.09001200650070001995年7月1日前的新生產(chǎn)汽車4.04.510001500700078001995年7月1日前生產(chǎn)的在用汽車4.55.012002000800090001995年7月1日起的定型汽車3.03.5600900600065001995年7月1日起的新生產(chǎn)汽車3.54.07001000650070001995年7月1日起生產(chǎn)的在用汽車4.54.5900120075008000HC（碳?xì)浠衔铮w積濃度值以正己烷計(jì)。表3.10汽油車怠速污染物排放限量（摘自GB14761.5—93）第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（二）汽油車排氣中氮氧化物的測(cè)定（三）柴油車排氣煙度的測(cè)定圖3.52濾紙式煙度計(jì)整體工作原理示意圖圖3.53煙度計(jì)光電檢測(cè)系統(tǒng)示意圖第45頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一第八節(jié)