空气环境监测

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%
•氩0.93%
•其他气体
•地
•大气
<0.1%
球半 径
厚度 •有害物质：
•烟尘、二氧化硫、氮氧
化物、一氧化碳、碳氢
化合物等
PPT文档演模板
空气环境监测
二、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。
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；
PPT文档演模板
空气环境监测
二、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
PPT文档演模板
空气环境监测
三、监测项目
（1）连续采样实验室分析项目
必测项目：二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、硫 酸盐化速率、 灰尘自然降尘量
空气环境监测
二、氮氧化物的测定
n 空气中的氮氧化物以一氧化氮、二氧化氮、三 氧化二氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多种形 态存在，其中二氧化氮和一氧化氮是主要存在 形态，为通常所指的氮氧化物(NOx)。
n NO为无色、无臭、微溶于水的气体，在空气 中性易 臭被 味氧 的化 气成 体，NO毒2。性N比ON2为O高棕4红倍色，具是有引强起刺支激气 管炎、肺损害等疾病的有害物质。
根据污染物的存在状态、浓度、理化性质及监 测方法选择采样方法和仪器。 尽可能选择国家标准方法——《空气和废气监 测分析方法》（第四版）
PPT文档演模板
空气环境监测
第三节 空气样品的采集方法和 采样仪器
PPT文档演模板
空气环境监测
一、直接采样法
（一）注射器采样
（二）塑料袋采样 （三）采气管采样
烟尘、SO2、NOx、CO、苯并芘等
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
采样频率——指在一定时间范围内的采样次数。显然采样 频率越高，监测数据越接近真实情况。
n 二者要根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏 度等因素确定。
PPT文档演模板
空气环境监测
•表 国家环保局颁布的城镇空气质量采样频率和时间
监测项目 二氧化硫
二氧化氮 (或氮氧化物) 总悬浮颗粒物
灰尘自然沉降量 硫酸盐化速率
①气泡式吸收管 ②冲击式吸收管 ③多孔筛板吸收管(瓶)
PPT文档演模板
空气环境监测
•（二）填充柱阻留法
•根据填充剂阻留作用原理，填充柱可分为: •吸附型填充柱，分配型填充柱，反应型填充柱。
•空气
PPT文档演模板
•颗粒状填充剂
•﹡•。﹡。﹡。﹡。﹡。﹡。。
•抽气泵
•组分
• 填充柱阻留法示意图
空气环境监测
市区人口/万人 可吸入颗粒物 SO2
≤100
2
2
NOx 氧化剂 CO 风向、风速
1
1
1
1
100 ～ 400
5
5
2
2
2
2
400 ～ 800
8
8
4
3
4
2
>800
10
10
பைடு நூலகம்
5
4
5
3
PPT文档演模板
（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
空气环境监测
PPT文档演模板
•气体吸收管（瓶）示意图
空气环境监测
1.常用的吸收液：水、水溶液、有机溶剂等。
对吸收液的要求：一是对气态污染物质溶 解度大，与之发生化学反应的速度快；二是 污染物质在吸收液中有足够的稳定时间；三 是要便于后续分析测定工作；四是价格便宜， 易于得到。
2.根据吸收原理不同，常用吸收管的种类：
PPT文档演模板
空气环境监测
•（二）SO2自动监测仪器
•1.紫外脉冲荧光SO2监测仪
PPT文档演模板
•SO2监测仪荧光计工作原理示意图
空气环境监测
PPT文档演模板
•紫外荧光SO2监测仪气路系统示意图
空气环境监测
•2.电导式SO2自动监测仪
PPT文档演模板
• 电导式SO2自动监测仪工作原理示意图
PPT文档演模板
空气环境监测
一、二氧化硫的测定
n SO2是一种无色、易溶于水、有刺激性气味的 气体，能通过呼吸进入气管，对局部组织产生 刺激和腐蚀作用，是诱发支气管炎等疾病的原 因之一，特别是当它与烟尘等气溶胶共存时， 可加重对呼吸道黏膜的损害。
n 来源于煤和石油等燃料的燃烧、含硫矿石的冶 炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。
n 测定方法：分光光度法、恒电流库仑滴定法。
PPT文档演模板
空气环境监测
(一)四氯汞盐-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 方法原理
PPT文档演模板
空气环境监测
甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法
方法原理 二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳
定的羟甲基磺酸加成化合物。在样品溶液 中加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放 出二氧化硫与副玫瑰苯胺、甲醛作用，生 成紫红色化合物，用分光光度计在577nm 处进行测定。
（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：
PPT文档演模板
空气环境监测
第二节 空气污染监测方案的制订
空气环境监测
（2）可吸入颗粒物采样器
PPT文档演模板
• 旋风分尘器原理示意图
空气环境监测
•向心式分尘器原理示意图 •
PPT文档演模板
三级向心式分尘器原 理示意图
空气环境监测
•撞击式分尘器示意图
•（3）个体剂量器
PPT文档演模板
空气环境监测
•
四、采样效率
（一）采集气态和蒸气态污染物质效率的评价方法
4.采样点的周围应开阔，采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应不 大于30°；
5.各采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，使获得的监测数据具有 可比性；
6.采样高度根据监测目的而定。
PPT文档演模板
空气环境监测
（二）采样站(点)数目的确定
表 我国空气环境污染例行监测采样点设置数目
市区人口/万人 <50
空气环境监测
PPT文档演模板
2020/11/24
空气环境监测
本章重点、难点
重点：大气污染物及其存在状态；大气监 测网点的布设；气体体积换算；等速采样； SO2、NO2、TSP、PM10的测定；固定污染 源监测；指示植物；标准气体；大气污染 连续自动监测系统。
难点：大气布点方法；等速采样；SO2、 N测O。2、TSP、PM10的测定；固定污染源监
PPT文档演模板
•图片来源：国家地理杂志
空气环境监测
三、空气污染源 （一）工业企业排放的废气
部门 电力 冶金
化工
机械 轻工 建材
PPT文档演模板
•表3.1 各类工业企业向空气排放的主要污染物
企业类别
排出主要污染物
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
烟尘等 汞蒸气、氰化物等
灯泡厂 造纸厂
水泥厂
烟尘、汞蒸气等 烟尘、硫醇、H2S等
水泥尘、烟尘等
空气环境监测
（二）交通运输工具排放的废气
PPT文档演模板
（三）室内空气污染 源
空气环境监测
四、空气中的污染物及其存在状态
1.根据大气污染物存在的状态分： (1)分子状态污染物 (2)粒子状态污染物 粒径大于l0μm的颗粒物能较快地沉降到地
绝对比较法
相对比较法
（二）采集颗粒物效率的评价方法
PPT文档演模板
空气环境监测
五、采样记录
n 被测污染物的名称及编号； n 采样地点和采样时间； n 采样流量和采样体积； n 采样时的温度、大气压力和天气情况，采样
仪器和所用吸收液； n 采样者、审核者姓名。
PPT文档演模板
空气环境监测
第四节 气态和蒸气态污染物 质的测定
面上，称为降尘。 粒径小于10μm的颗粒物(PM10)可长期飘浮
在空气中，称为可吸入颗粒物或飘尘（IP）。 ①烟；②雾；③尘
2.依据大气污染物的形成过程分： (1)一次污染物 (2)二次污染物
PPT文档演模板
空气环境监测
五、空气中污染物的时空分布特点
1.时间性 某一地点大气污染物的浓度常随时间的变化
•真空采气瓶示意图
（四）真空瓶采样
PPT文档演模板
• 采气管示意图
• 真空采气瓶抽真空装置示意图
空气环境监测
二、富集(浓缩)采样法
（一）溶液吸收法 用抽气装置使待测空气以一定的流量通入装有吸收液的吸收管，待
测组分与吸收液发生化学反应或物理作用，使待测污染物溶解于吸收液 中。采样结束后，取出吸收液，分析吸收液中被测组分含量。
采样时间和频率
隔日采样，每天连续采样24±0.5 h， 每月14～16 d，每年12个月 同二氧化硫
隔双日采样，每天连续采样24±0.5 h， 每月5～6 d，每年12个月 每月采样30±2 d，每年12个月
每月采样30±2 d，每年12个月
PPT文档演模板
空气环境监测
六、采样方法、监测方法和质量保证
50～100
SO2、NOx、TSP 3
4
灰尘自然沉降量 ≥3
4～8
硫酸盐化速率 ≥6
6 ～ 12
100 ～ 200
5
8 ～ 11
12 ～ 18
200 ～ 400
6
12 ～ 20
18 ～ 30
>400
7
20 ～ 30
30 ～ 40
PPT文档演模板
空气环境监测
•表 WHO推荐的城市空气自动监测站(点)数目
PPT文档演模板
•网格布点法
空气环境监测
PPT文档演模板
• 同心圆布点法
空气环境监测
PPT文档演模板
• 扇形布点法
空气环境监测
五、采样频率和采样时间
采样时间——指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称 采样时段。
不同污染物的采样时间要求不同，我国大气质量分析方 法对每一种污染物的采样时间都有明确规定。
一、监测目的
通过对环境空气中主要污染物质进行定期或连续地监测， 判断空气质量是否符合《环境空气质量标准》或环境规划目 标的要求，为空气质量状况评价提供依据。
为研究空气质量的变化规律和发展趋势、开展空气污染的 预测预报以及研究污染物迁移转化情况提供基础资料。
为政府环保部门执行环境保护法规、开展空气质量管理及 修订空气质量标准提供依据和基础资料。
PPT文档演模板
空气环境监测
三、采样仪器
1.组成部分
收集器，流量计，采样动力。
PPT文档演模板
•皂膜流量计
•
•孔口流量计
•转子流量计
•1.隔板；2.液柱；3.支架 •1.锥形玻璃管；2.转子
几种常用的流量计示意图
空气环境监测
2. 颗粒物采样器
（1）总悬浮颗粒物采样器
PPT文档演模板
• 大流量采样器结构示意图
PPT文档演模板
空气环境监测
•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 气态和蒸气态污染物质的测定 •第五节 颗粒物的测定 •第六节 降水监测 •第七节 污染源监测 •第八节 标准气体的配制
PPT文档演模板
空气环境监测
•第一节 空气污染基本知识
（三）滤料阻留法
PPT文档演模板
• 颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图
空气环境监测
（四）低温冷 凝法
（五）静电沉降法 • 低温冷凝采样装置示意图
（六）扩散(或渗透) 法
PPT文档演模板
（七）自然积集法
空气环境监测
1. 降尘试样采集
标准集尘器示意图 干法采样集尘器示意图
2. 硫酸盐化速率试样的采集 （八）综合采样法
选测项目：一氧化碳、可吸入颗粒物PM10、光化学氧化 剂、氟化物、铅、苯并(a)芘、总烃及非甲烷烃
（2）大气环境自动监测系统监测项目
必测项目：二氧化硫、二氧化氮、总悬浮颗粒物或可
吸入颗粒物PM10、一氧化碳 选测项目：臭氧、总碳氢化合物
PPT文档演模板
空气环境监测
四、监测站(点)的布设
（一）布设采样站(点)的原则和要求
而发生变化，同一污染源对同一地点所造成的 地面浓度随时间的变化会产生很大的差别。
2.空间性 在大气中的污染物随空气运动而迁移和扩散。
各种污染物的迁移和扩散速度又与气象条件、 地理环境和污染物的性质有关。因此污染物浓 度就存在着空间上的分布不均匀。
PPT文档演模板
空气环境监测
六、空气中污染物浓度表示方法