大气和废气监测.
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第三章 空气和废气监测
1
第一节 空气污染基本知识 第二节 空气污染监测方案的制订 第三节 空气样品的采集方法和采样仪器 第四节 颗粒物的测定 第五节 气态和蒸气态污染物质的测定 第六节 降水监测
2
第一节 空气污染基本知识
3
一、大气、空气和空气污染
对人类有影响的： 距地面10km
氮78.06% 氧20.95%
烟尘、SO2、CO、氧化铁尘、氧化锰尘、锰尘等 烟尘(Cu、Cd、Pb、Zn等重金属)、SO2等 烟尘、SO2、CO、H2S、酚、苯、萘、烃类等
SO2、H2S、NOx、氰化物、氯化物、烃类等 烟尘、NOx、CO、NH3、硫酸气溶胶等 烟尘、氟化氢、硫酸气溶胶等 氯气、氯化氢、汞蒸气等 烟尘、H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等 SO2、NOx、砷化物等 烯烃类、丙烯腈、二氯乙烷、二氯乙醚、乙硫醇、氯化甲烷等 砷化物、汞蒸气、氯气、农药等 氟化氢等
2. 二氧化硫 3. 一氧化碳 4. 氮氧化物 5. 光化学氧化剂
损害肝脏。且由于SO2 通常与多种污染物共存，
吸入所之有后产大生气的污复染合物作中用散布 最危广害的更一大种。，严重阻碍血液
输氧，引起缺氧中毒。 NO2对呼吸器官有刺激
性，臭可氧引对起鼻肺子水、肿咽、喉慢、性肺支 等气呼管吸炎器等官疾有病刺，激若作与用SO，2共运 动存时，则则吸危入害更更严重重。。 12
18
（二）采样站(点)数目的确定
表3.3 我国空气环境污染例行监测采样点设置数目
建成区城市区人口/ 万人
建成区面积/km2
监测点数
<10
<20
1
10～50
20～50
2
50～100
50～100
4
100 ～ 200
100 ～ 150
6
200 ～ 300 >300
150 ～ 200 >200
8 按20～30 km2设一个监测点，且至少8个
（一）工业企业排放的废气
部门 电力 冶金
化工
机械 轻工 建材
表3.1 各类工业企业向空气排放的主要污染物
企业类别
火力发电厂
钢铁厂 有色金属冶炼厂 焦化厂
石油化工厂 氮肥厂 磷肥厂 氯碱厂 化学纤维厂 硫酸厂 合成橡胶厂 农药厂 冰晶石厂
机械加工厂 仪表厂
灯泡厂 造纸厂
水泥厂
排出主要污染物
烟尘、SO2、NOx、CO、苯并芘等
（二）粒子状态污染物：0.01-100μm：总悬浮微粒（TSP） >10μm：降尘，危害较小 <10μm：飘尘/气溶胶/可吸入颗粒物（IP）
烟：固体颗粒，凝聚成，0.01-1μm。 尘：固体颗粒，分散成。 雾：微小液滴－分散型：雾化 < 10μm
－凝聚型：冷凝
5
三、空气污染源
自然源
火山爆发 森林火灾等
pH、电导率
监
测
选测项目
TSP 、 Pb、 F2、HF、有毒有害物
K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、 SO42－、NO3－、Cl－
17
四、监测站(点)的布设
• （一）布设采样站(点)的原则
1.采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不 同污染物浓度的地方； 2.污染源比较集中、主导风向比较明显的情况下， 应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多 的采样点，上风向布设少量点作为对照； 3.工业 较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标地 区，要适当增设采样点；城市郊区和农村，人口密 度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点； 3.有特殊任务的监测点，应按特殊要求布点。
19
表3.4 WHO推荐的城市空气自动监测站(点)数目
市区人口/万人 可吸入颗粒物
SO2
NOx 氧化剂 CO
风向、风速
≤100
2
2
1
1
1
1
100 ～ 400
5
5
2
2
2
2
400 ～ 800
8
8
4
3
4
2
>800
10
10
5
4
5
3
20
（三）采样站(点)布设方法 1. 功能区布点法 2. 网格布点法 3. 同心圆布点法 4.扇形布点法
烟尘等 汞蒸气、氰化物等
烟尘、汞蒸气等
烟尘、硫醇、H2S等
水泥尘、烟尘等
9
（二）交通运输工具排放的废气
（三）室内空气污染源
10
四、空气污染的危害
空气污染对人体的 危害途径：呼吸道吸入； 随食物和饮水摄入；体 表接触侵入。
图片来源：国家地理杂志
11
空气污染对人体健康的危害
1. 大气颗粒物
颗粒物及其化学组成对 沉积位置组织的影响。
人工源
工业企业排放的废气 汽车排放的废气 家庭炉灶与采暖设备排放的废气
6
火山爆发
艾雅法拉火山释放的火山灰
冰岛火山爆发航拍图片
火山灰还在大气层中扩散，导致冰岛、英国、德国、波兰等
多国阴天。西部欧洲多国航线中断。另外，火山灰对一些呼
吸道疾病患者也有一定影响。（火山爆发时会向空气中喷射出大量粉 7 尘、二氧化硫气体等。）
14
第二节 空气污染监测方案的制订
15
一、调研及资料收集
（一）污染源分布及排放情况 （二）气象资料 （三）地形资料 （四）土地利用和功能分区情况 （五）人口分布及人群健康情况
16
二、监测项目
表3.2 空气污染常规监测项目
必测项目
空
气
污 染 物
SO2、NO2、 PM10、 CO、臭氧
监
测
空
气
降 水
氩0.93%
其他气体
地球
大气
<0.1%
半径
厚度 有害物质：
wk.baidu.com
烟尘、二氧化硫、氮氧 化物、一氧化碳、碳氢 化合物等
4
二、空气中的污染物及其存在状态
（一）分子状态污染物:扩散快，分布均匀 硫化物：SO2，H2S； 氮化物：NOx，NH3 碳氧和碳氢：CO，CH4，CH2=CH2，CHCH，苯等； 氧化剂：O3，PAN
五、空气中污染物的时空分布特点
与其他环境要素中的污染物质相比较， 空气中的污染物质具有随时间、空间变化大 的特点。
空气污染物的时空分布及其浓度与污染物 排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象 等条件密切相关。
13
六、空气中污染物浓度表示方法
（一）单位体积质量浓度 单位体积质量浓度是指单位体积空气中所含污 染物的质量数，常用mg/m3或μg/m3表示。 （二）体积比浓度 体积比浓度是指100万体积空气中含污染气体或 蒸气的体积数，常用mL/m3和μL/m3表示。 两种浓度表示方法之间的换算：
森林火灾
莫斯科烟霾蔽天。莫斯科一千万居民健康备受威胁，不少人已 经因为眼睛及呼吸道不适就医。因为山林野火及周边的泥煤沼 田燃烧引起的刺鼻烟霾，使得空气中的二氧化碳、悬浮微粒超 标5、6倍。卫生当局说，目前莫斯科的污染程度有如一天抽上8 好几包香烟。（森林火灾会产生大量二氧化碳、碳氢化合物、热辐射等）
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第一节 空气污染基本知识 第二节 空气污染监测方案的制订 第三节 空气样品的采集方法和采样仪器 第四节 颗粒物的测定 第五节 气态和蒸气态污染物质的测定 第六节 降水监测
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第一节 空气污染基本知识
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一、大气、空气和空气污染
对人类有影响的： 距地面10km
氮78.06% 氧20.95%
烟尘、SO2、CO、氧化铁尘、氧化锰尘、锰尘等 烟尘(Cu、Cd、Pb、Zn等重金属)、SO2等 烟尘、SO2、CO、H2S、酚、苯、萘、烃类等
SO2、H2S、NOx、氰化物、氯化物、烃类等 烟尘、NOx、CO、NH3、硫酸气溶胶等 烟尘、氟化氢、硫酸气溶胶等 氯气、氯化氢、汞蒸气等 烟尘、H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等 SO2、NOx、砷化物等 烯烃类、丙烯腈、二氯乙烷、二氯乙醚、乙硫醇、氯化甲烷等 砷化物、汞蒸气、氯气、农药等 氟化氢等
2. 二氧化硫 3. 一氧化碳 4. 氮氧化物 5. 光化学氧化剂
损害肝脏。且由于SO2 通常与多种污染物共存，
吸入所之有后产大生气的污复染合物作中用散布 最危广害的更一大种。，严重阻碍血液
输氧，引起缺氧中毒。 NO2对呼吸器官有刺激
性，臭可氧引对起鼻肺子水、肿咽、喉慢、性肺支 等气呼管吸炎器等官疾有病刺，激若作与用SO，2共运 动存时，则则吸危入害更更严重重。。 12
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（二）采样站(点)数目的确定
表3.3 我国空气环境污染例行监测采样点设置数目
建成区城市区人口/ 万人
建成区面积/km2
监测点数
<10
<20
1
10～50
20～50
2
50～100
50～100
4
100 ～ 200
100 ～ 150
6
200 ～ 300 >300
150 ～ 200 >200
8 按20～30 km2设一个监测点，且至少8个
（一）工业企业排放的废气
部门 电力 冶金
化工
机械 轻工 建材
表3.1 各类工业企业向空气排放的主要污染物
企业类别
火力发电厂
钢铁厂 有色金属冶炼厂 焦化厂
石油化工厂 氮肥厂 磷肥厂 氯碱厂 化学纤维厂 硫酸厂 合成橡胶厂 农药厂 冰晶石厂
机械加工厂 仪表厂
灯泡厂 造纸厂
水泥厂
排出主要污染物
烟尘、SO2、NOx、CO、苯并芘等
（二）粒子状态污染物：0.01-100μm：总悬浮微粒（TSP） >10μm：降尘，危害较小 <10μm：飘尘/气溶胶/可吸入颗粒物（IP）
烟：固体颗粒，凝聚成，0.01-1μm。 尘：固体颗粒，分散成。 雾：微小液滴－分散型：雾化 < 10μm
－凝聚型：冷凝
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三、空气污染源
自然源
火山爆发 森林火灾等
pH、电导率
监
测
选测项目
TSP 、 Pb、 F2、HF、有毒有害物
K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、 SO42－、NO3－、Cl－
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四、监测站(点)的布设
• （一）布设采样站(点)的原则
1.采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不 同污染物浓度的地方； 2.污染源比较集中、主导风向比较明显的情况下， 应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多 的采样点，上风向布设少量点作为对照； 3.工业 较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标地 区，要适当增设采样点；城市郊区和农村，人口密 度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点； 3.有特殊任务的监测点，应按特殊要求布点。
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表3.4 WHO推荐的城市空气自动监测站(点)数目
市区人口/万人 可吸入颗粒物
SO2
NOx 氧化剂 CO
风向、风速
≤100
2
2
1
1
1
1
100 ～ 400
5
5
2
2
2
2
400 ～ 800
8
8
4
3
4
2
>800
10
10
5
4
5
3
20
（三）采样站(点)布设方法 1. 功能区布点法 2. 网格布点法 3. 同心圆布点法 4.扇形布点法
烟尘等 汞蒸气、氰化物等
烟尘、汞蒸气等
烟尘、硫醇、H2S等
水泥尘、烟尘等
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（二）交通运输工具排放的废气
（三）室内空气污染源
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四、空气污染的危害
空气污染对人体的 危害途径：呼吸道吸入； 随食物和饮水摄入；体 表接触侵入。
图片来源：国家地理杂志
11
空气污染对人体健康的危害
1. 大气颗粒物
颗粒物及其化学组成对 沉积位置组织的影响。
人工源
工业企业排放的废气 汽车排放的废气 家庭炉灶与采暖设备排放的废气
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火山爆发
艾雅法拉火山释放的火山灰
冰岛火山爆发航拍图片
火山灰还在大气层中扩散，导致冰岛、英国、德国、波兰等
多国阴天。西部欧洲多国航线中断。另外，火山灰对一些呼
吸道疾病患者也有一定影响。（火山爆发时会向空气中喷射出大量粉 7 尘、二氧化硫气体等。）
14
第二节 空气污染监测方案的制订
15
一、调研及资料收集
（一）污染源分布及排放情况 （二）气象资料 （三）地形资料 （四）土地利用和功能分区情况 （五）人口分布及人群健康情况
16
二、监测项目
表3.2 空气污染常规监测项目
必测项目
空
气
污 染 物
SO2、NO2、 PM10、 CO、臭氧
监
测
空
气
降 水
氩0.93%
其他气体
地球
大气
<0.1%
半径
厚度 有害物质：
wk.baidu.com
烟尘、二氧化硫、氮氧 化物、一氧化碳、碳氢 化合物等
4
二、空气中的污染物及其存在状态
（一）分子状态污染物:扩散快，分布均匀 硫化物：SO2，H2S； 氮化物：NOx，NH3 碳氧和碳氢：CO，CH4，CH2=CH2，CHCH，苯等； 氧化剂：O3，PAN
五、空气中污染物的时空分布特点
与其他环境要素中的污染物质相比较， 空气中的污染物质具有随时间、空间变化大 的特点。
空气污染物的时空分布及其浓度与污染物 排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象 等条件密切相关。
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六、空气中污染物浓度表示方法
（一）单位体积质量浓度 单位体积质量浓度是指单位体积空气中所含污 染物的质量数，常用mg/m3或μg/m3表示。 （二）体积比浓度 体积比浓度是指100万体积空气中含污染气体或 蒸气的体积数，常用mL/m3和μL/m3表示。 两种浓度表示方法之间的换算：
森林火灾
莫斯科烟霾蔽天。莫斯科一千万居民健康备受威胁，不少人已 经因为眼睛及呼吸道不适就医。因为山林野火及周边的泥煤沼 田燃烧引起的刺鼻烟霾，使得空气中的二氧化碳、悬浮微粒超 标5、6倍。卫生当局说，目前莫斯科的污染程度有如一天抽上8 好几包香烟。（森林火灾会产生大量二氧化碳、碳氢化合物、热辐射等）