大气环境监测

§3.2 大气监测试样的采集
扇形布点法优点： 节省人力、物力，其缺点是采样点的位置随主导风 向变化而改变。 注意：若污染源是高架点源（如高炉烟囱），则弧 线应在最大浓度值附近密些，其它地方可稀疏些。 最大浓度出现的位置，不仅与气象条件和地理状况 有关，还与烟囱高度有关。
表3-2 最大地面浓度位置与气象条件、 烟囱高度（50m）的关系。 大气稳 定度 不稳定 中性 稳定 最大浓度出现的位置（相当于 烟囱高度的倍数） 5—10 20左右 40以上
§3.2 大气监测试样的采集
优点： 便于分析人体健康与污染物质种类和浓度的相关关 系，以及分析人为污染与环境质量的关系。 此法适用于大中城市，特别是功能区有明显区别的 区域尤为适用。
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②网格布点法：（调查面源）
适用于较多而分散的污染源，且污染物空间分 布比较均匀所引起的污染影响时，宜用网格布 点法。
2
§3.2 大气监测试样的采集
优点： 该法不受人为因素的影响，随机性强，能客观反映 污染物的时空分布。 得到的数据对今后的布点有效，并可为面源扩散模 式提供合理的数据。 对于分散供热的城市，和以燃煤产生的污染物为主 要对象（如 SO2 、 CO 、颗粒物等）的监测是很理想 的。
§3.2 大气监测试样的采集
2．自动系统监测项目 必测项目：SO2、NOx、TSP或PM10、CO。 选测项目：臭氧、总碳氢化合物。
§3.2
大气监测试样的采集

本节内容包括： 一、采样点的布置 二、采样时间和频率 三、采样方法和仪器 四、气样体积的换算和测定结果的表示
§3.2
大气监测试样的采集
一、采样点（Sampling Site）的布设： 1．布设采样点的基本原则： ①采样点位置应包括整个监测地区的高、中、低浓 度三种地方。 ②污染源较集中，主导风向明显时，污染源的下风 方向为主要监测范围，布置较多采样点，上风方向 设少数采样点作为对照。 ③工业集中、人口密集和超标地区设较多采样点。
§3.2 大气监测试样的采集
同心圆的间距可根据实际可能来确定，在最大浓度 附近圆要密些，其他地方的圆可疏些。 原则上，射线与同心圆的交点即为采样点，若主导 风不明显，也可在各个方向布点，但是当主导风明 显时，应在下风向多布点。
§3.2 大气监测试样的采集
采用同心圆布点法，可全面了解污染物向四面八方 扩散的情况，但工作量大，不经济，所以在实际工 作中应用较少。
§3.2 大气监测试样的采集
间歇性采样：用于人工采样。克服了短期采样, 试样缺乏代表性的缺点和长期采样要求使用精 密仪器，资金昂贵的不足，符合我国国情。 欲得到有代表性的结果，需每隔一定的时间采 样、测定一次，取多次测定的平均值为代表值。 这是一种较好的采样方式。若长期积累监测数 据，可以从中取得大气污染物浓度的变化规律。
§3.2 大气监测试样的采集
④扇形布点法：
常用于孤立源（高架点源），且污染源主导风向较 明显的情况下。 监测目的是为了弄清某一方位的污染影响或验证大 气扩散模式。
§3.2 大气监测试样的采集
扇形布点在污染源下风方向的扇形内，扇形角度应 ≤ 900 ，监测点在扇形平面内距污染源不同距离的若 干弧线上，每条弧线上设 3—4 个采样点，相邻二采 样点之间夹角为100—200，同时，在上风方向设对照 点。
③同心圆布点法：
主要用于有多个污染源（污染群）且重大污染源比 较集中的情况下。
§3.2 大气监测试样的采集
方法： 找出污染群的中心点，以它为圆心，在地面上划 若干个同心圆，再从圆心向周围引出几条放射线， 采样点布在同心圆与放射线的交点上，为防止主 导风向的波动，射线要多些，射线的夹角 ≤ 450 ， 最近点和最远点要根据排放源高度、地形和气象 条件确定。 一般，最大地面浓度出现在离中心点相当于排放 源高度H的10—20倍（10—20H）距离远的地点 。
颗粒直径分布在 0.01-100μm 之间，不均匀，体系复 杂。
§3.1 大气污染物及存在状态
降尘：颗粒较大，d >10μm，由于自重，可较快地沉 降到地面。
飘尘Inhalable particulate matter：粒较小，d <10μm， ( PM10) 。 飘尘和降尘二者合起来称为总悬浮颗粒物 Total suspended particulate matter (TSP)。
④非污染地区设一对照观测站，提供大气中污染物 质的本底数据。
§3.2 大气监测试样的采集
2．采样点数目： 采样点数目是由监测范围的大小，污染物变 化程度以及人口分布等因素决定的。
§3.2 大气监测试样的采集
①连续自动监测站：
世 界 卫 生 组 织 （ WHO ） 和 世 界 气 象 组 织 （WMO）在假定人口数能反映地区的大小和污 染变化程度的条件下，提出按人口多少设置城 市监测站（自动连续监测）的数目，如表
§3.2 大气监测试样的采集
下表是国家环保局颁布的城镇空气质量采样频率和 时间规定。
监测项目 二氧化硫 氮氧化物
采样时间和频率 隔日采样，每天24±0.5小时，每月14 －16天，每年12个月 同二氧化硫
总悬浮颗粒物
灰尘自然降尘量 硫酸盐化速率
隔双日采样，每天连续24±0.5小时， 每月5－6天，每年12个月 每月采样30±2天，每年12个月
§3 空气污染监测
Air pollution monitoring
§3.1 大气污染物及存在状态
一.大气污染物及其存在状态 大气污染物的种类有数千种，已发现有危害作 用而被人们注意到的有 1200 多种，大部分是有 机物。 由于污染物不同，存在状态不同，其采样方法 和监测手段不同。
§3.1 大气污染物及存在状态
市区人 口（万 人） ≤100 100— 400 400— 800 >800
对每种污染物所需的平均监测站数 飘尘 2 5 8 10 SO2 2 5 8 10 NOX 1 2 4 5 氧 化 剂 1 2 3 4 CO 1 2 4 5
风 速、 风向
1 2 2 3
§3.2 大气监测试样的采集
②我国规定的大气例行监测 我国现阶段监测技术还未普遍达到自动连续监测水 平，中小城市多用间歇性人工采样，我国规定的例 行监测较WHO、WMO的自动监测站的数多。 我国规定的大气采样点数：书P153
§3.1 大气污染物及存在状态
二、监测项目：书P152 1．例行监测项目 必测项目： SO2 、 NOx 、 TSP 、硫酸盐化速率、 灰尘自然降尘量。 选测项目： CO 、 PM10 、总氧化剂、氟化物、铅、 汞、BaP、总烃及非甲烷烃、光化学氧化剂。
§3.1 大气污染物及存在状态
指每次采样所需要的时间，又叫采样时段。
采样时间分：短期的，长期的和间歇性的。
§3.2 大气监测试样的采集
短期采样：只用于某些特定目的或在确定监测 方案前作初步调查时用。由于时间短，试样缺 乏代表性。
§3.2 大气监测试样的采集
长期采样：在较长时间内（如一个月），连续自动 采样并测定。 取得的数据，即反映出污染物浓度随时间的变化规 律，又可获得任一段时间的平均值，是最佳的采样 方式。 目前我国北京等大城市已广泛采用此法。由于受到 仪器条件的限制，我国中小城市普遍采用的是间歇 性采样法。
我国大气环境污染例行监测采样点设置数目 市区人口 (万人) <50 50-100 100-200 200-400 >400 SO2、NOX、 TSP 3 4 5 6 7 灰尘自然 硫酸盐化速率 降尘量 ≥3 4-8 8-11 12-20 20-30 ≥6 6-12 12-18 18-30 30-40
§3.2 大气监测试样的采集
２．采样频率：一定时间范围内的采样次数的高 低。 是决定监测数据是否具有代表性的重要因素之一。 采样频率越高，所得的数据越具有代表性，如果 采用间歇性采样，采样频率较低，日平均浓度的 累计采样时间只有几小时，因而要获得具有代表 性的数据，必须合理分配采样时间，否则可能导 致错误的结论。
每月采样30±2天，每年12个月
§3.2 大气监测试样的采集
• • • • 三、采样方法 选择采样方法要考虑的因素 1.污染物的存在状态 2.污染物的浓度 3.污染物的理化特性 4.所用分析方法的灵敏性
§3.2 大气监测试样的采集
１、分子状污染物的采样： 直接采样法、浓缩采样法
§3.2 大气监测试样的采集
§3.2 大气监测试样的采集
④避开污染源：污染源对监测点影响极大，故监测 点必须避开污染源，其距离主要取决于污染源的排 放高度和浓度。 ⑤一般监测点与污染源的距离，应>烟囱高度的10倍， 距离家庭生活炉灶烟囱应≥25m。
⑥避开交通要道：在交通要道上，既有交通工具本 身排放的废气，也有交通车辆行驶扬起的大量尘土。 一般离开道路边缘15m—30m。
§3.1 大气污染物及存在状态
根据存在状态，可将污染物分成两类：
1Biblioteka Baidu．分子状污染物：沸点低，常温下以气体分子的 形式存在。
NOx、CO、O3、SO2、……，苯、苯酚、汞等沸点虽较 高，常温为液体，但挥发性强，也属于分子状污染 物。
§3.1 大气污染物及存在状态
2．粒子状污染物：是分散在大气中的液体和固体颗 粒物。
§3.2 大气监测试样的采集
⑦避开障碍物：如林地、高墙、建筑物等。采样 点与障碍物的距离最少为障碍物高度的2倍。 ⑧设置对照点：选在远离城镇、航线、公路等不 受污染的地带。
§3.2 大气监测试样的采集
二、采样时间和频率： 采样时间和频率都是由大气污染物的时间分布特征 所决定的，也与监测目的和要求有关。 1．采样时间：
根据大气污染物的形成过程，可将其分为一次污 染物和二次污染物。
1 ．一次污染物是直接从污染源排放到大气中的 有害物质。 SO2、NOx、CO、碳氢化合物、颗粒性物质等。 颗粒性物质中包含有毒重金属、多种有机和无机 化合物等。
§3.1 大气污染物及存在状态
2．二次污染物是一次污染物在大气中相互作用或它 们与大气中的正常组分发生反应所产生的新污染物。 多为气溶胶，具有颗粒小、毒性一般比一次污染物 大等特点。
网格布点法
§3.2 大气监测试样的采集
方法：将监测范围内的地面划分成网状方格， 在每个网格中心设一个点，网格大小视污染源 强度而定，排放量大和污染源密集地区网格要 小些（如城市的中心区），否则网格要大些。
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一般1—9km 2 设一点，若主导风向明显，则下 风向应多布点。约占总采样点数的 60% ，对照 点应选在清洁处。
§3.2 大气监测试样的采集
3．布设采样点的方法： ①功能分区布点法 ②网格布点法 ③同心圆布点法 ④扇形布点法
§3.2 大气监测试样的采集
①功能分区布点法——用于区域性常规监测。 一个城市或一个区域可按其功能分为工业区、居 民区、交通稠密区、商业区、文化区、清洁区、 对照区等，一般把多数点布设在工业区，其次是 交通稠密区和人口密集的居民区，其它区可根据 实际和可能设置，但必须设置1—2个对照点。
（1）直接采样法： 当大气中被测组分浓度较高，或所用分析方法很 灵敏时，不需富集直接采集少量样品就可满足分 析要求。
§3.2 大气监测试样的采集
充气法 、置换法 ： 测得的结果，均是污染物瞬时浓度或者短时间内的 平均浓度。
§3.2 大气监测试样的采集
在实际工作中，由于监测范围内情况复杂，一般 来说，没有哪一种布点方法能适合于整个监测区 域或监测目的，往往需要选用一种布点方法为主， 其它布点方法为辅，相互补充结合的方法，才能 使采样点的布设合理可靠。
§3.2 大气监测试样的采集
4．布点注意事项： ①采用同心圆和扇形布点法时，应考虑高架点源排 放污染物的扩散特点 ②在实际工作中，常采用一种布点法为主，兼用其 他方法的综合布点法 ③监测点设置高度：将采样口设置在高于地面 1.5m 到2m处（即人的呼吸带）。过低受地面扬尘影响， 过高测得的不是近地面的污染物浓度。