(环境监测)第四章--大气和废气监测课件.ppt

1、LOGO第四章第四章 大气和废气监测大气和废气监测 中国矿业大学环测学院LOGO本章内容 大气污染概述大气污染概述 1 空气污染监测方案的制定空气污染监测方案的制定2空气污染的采集方法和采样仪器空气污染的采集方法和采样仪器4气态和蒸气态污染物质的测定气态和蒸气态污染物质的测定5颗粒物的测定颗粒物的测定6降水监测降水监测7污染源监测污染源监测8大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样3LOGO第一节第一节 大气污染概述大气污染概述LOGOLOGOLOGO第一节第一节 大气污染概述大气污染概述分子状态污染物分子状态污染物沸点低，气体分子形式存在，并以分子状态进入大气，或者常温下液体，但挥发

2、性强，受热时易以蒸汽进入大气中。粒子状态污染物粒子状态污染物是分散在大气中的液体和固体颗粒。粒径大小在0.01-100 m之间，复杂的非均匀体系。LOGO第一节第一节 大气污染概述大气污染概述降尘降尘直径10 m 飘尘飘尘（IP）直径10 m烟烟 雾雾尘尘总悬浮颗粒物（TSP）是粒径小于100 m颗粒物的总称LOGO第一节第一节 大气污染概述大气污染概述大气污染物的时空分布特点大气污染物的时空分布特点 其产生原因首先是与污染源随时间的变化有关，其次是与大气环境条件随时间的变化有关，因素较为复杂，第三是与污染物在大气环境中的性质有关.LOGO第一节第一节 大气污染概述大气污染概述2006年1月全

3、国NO2总量空间分布 LOGO第一节第一节 大气污染概述大气污染概述全国已有180个地级以上城市（109个大气污染防治重点城市）实现了环境空气质量日报，其中90个地级城市（83个大气污染防治重点城市）还实现了环境空气质量预报，并通过地方电视台、电台、报纸或英特网站等媒体向社会发布。LOGO第一节第一节 大气污染概述大气污染概述v污染物浓度表示方法污染物浓度表示方法v（1）单位体积质量浓度（）单位体积质量浓度（mg/m3或或g/m3）对对 任何状态的污染物都适用。任何状态的污染物都适用。v（2）体积比浓度（）体积比浓度（mL/m3或或L/m3；ppm或或ppb），仅适于气态或蒸汽态物质。），仅适

4、于气态或蒸汽态物质。v气体体积换算气体体积换算v把现场状态下的体积换算成标准状态下的把现场状态下的体积换算成标准状态下的体积体积:v Vo=Vt273P/(273+t)101.325v两种单位换算关系：两种单位换算关系：CV=22.4C m/MLOGO第二节第二节 大气环境监测方案的制订大气环境监测方案的制订v一、监测目的一、监测目的v二、调研及资料收集二、调研及资料收集v三、监测项目三、监测项目v四、监测站（点）的布设四、监测站（点）的布设v五、采样频率和时间五、采样频率和时间LOGO第二节第二节 大气环境监测方案的制订大气环境监测方案的制订v根据监测目的进行调查研究，收集必要的基础资料，然

5、后经过综合分析，确定监测项目，设计布点网络，选定采样频率、采样方法和监测技术，建立质量保证程序和措施，提出监测结果报告要求及进度计划等。LOGO第二节第二节 大气环境监测方案的制订大气环境监测方案的制订判断大气质量是否符合国家制定的大气质量标准 评价治理设施的效果 为大气质量标准的制定或修改提供资料 判断污染源造成的污染影响，为确定控制和防治对策提供依据 为研究大气扩散模式和污染浓度的预测预报提供数据 为保护全球的大气环境和地球气候及生态系统不被破坏及合理使用自然资源提出建议 LOGO第二节第二节 大气环境监测方案的制订大气环境监测方案的制订大气污染背景调查大气污染背景调查(一一)污染源分布及

6、排放情况污染源分布及排放情况(二）气象资料二）气象资料(三三)地形资料地形资料(四四)土地利用和功能分区情况土地利用和功能分区情况(五五)人口分布及人群健康情况人口分布及人群健康情况LOGO第二节第二节 大气环境监测方案的制订大气环境监测方案的制订v监测项目监测项目 LOGO第二节第二节 大气环境监测方案的制订大气环境监测方案的制订v采样时间和采样频率采样时间和采样频率 检 测 项 目采 样 时 间 和 频 率二氧化硫隔日采样，每天连续采（240.5）h，每月1416d，每年12个月氮氧化物同二氧化硫总悬浮颗粒物隔双日采样，每天连续采（240.5）h，每月56d，每年12个月灰尘自然降尘量每月

7、采样（302）d，每年12个月硫酸盐化速率每月采样（302）d，每年12个月（1）应在采样点受污染最严重时期采样测定；（2）最高日平均浓度全年至少监测20d；最大一次浓度样品不得少于25个；（3）每日监测次数不少于3次。LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v布设采样点的原则和要求（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）在污染源比较集中，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

8、，人口密度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点。（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。测点周围无局地污染源，并应避开树木及吸附能力较强的建筑物。交通密集区的采样点应设在距人行道边缘至少1.5m 远处。（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。LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v采样点数目LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v布点方法布点方法 1、功能区布点法、功能区布点法 2、网格布点法、网格布点法 3、同心圆布点法、同心

9、圆布点法 4、扇形布点法、扇形布点法 LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样上海世博会大气环境监测 LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v采样方法采样方法 LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样直接采样法直接采样法 LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v富集（浓缩）采样法富集（浓缩）采样法(1)(1)溶液吸收法溶液吸收法(2)(2)填充柱阻留法填充柱阻留法(3)(3)滤料阻留法滤料阻留法(4)(4)低温冷凝法低温冷凝法(5)(5)静电沉降法静电沉降法(6)(6)扩

10、散（或渗透）法扩散（或渗透）法 (7)(7)自然积集法自然积集法(8)(8)综合采样法综合采样法LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v溶液吸收法原理：当大气通过吸收液时，在气泡和溶液的界面上，有害物质分子由于溶解或化学反应，很快进入吸收液中，同时气泡中间的气体分子因本身的快速运动而扩散到气液界面上，迅速完成了有害物质的吸收过程。应用：吸收气态和蒸气状物质影响：物理因素(溶解性)、化学因素(反应)吸收液：水、水溶液、有机溶剂等。LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样吸收速度吸收速度:吸收速度是决定采样效率的关键。在气泡和吸吸收速度

11、是决定采样效率的关键。在气泡和吸收液的界面上由于溶解及化学反应而进入吸收液收液的界面上由于溶解及化学反应而进入吸收液LLCCAKw当伴有化学反应时，扩散到气液界面上的气体当伴有化学反应时，扩散到气液界面上的气体分子立即与溶液反应，转变为反应产物扩散到分子立即与溶液反应，转变为反应产物扩散到溶液中，因此吸收速度可以不考虑气体在液相溶液中，因此吸收速度可以不考虑气体在液相中的扩散，而只受膜内气相扩散所支配，吸收中的扩散，而只受膜内气相扩散所支配，吸收速率为：速率为：ggPAKw LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v选择吸收液的原则选择吸收液的原则:v与被测物质发

12、生化学反应快而且彻底，或者溶解度大以保证良好的采样效率；v被测物质被溶液吸收后稳定性要高，时间要长，能满足测定的时间需要；v污染物质被吸收后，应有利于下一步分析测定，最好能直接用于测定；v吸收液毒性要小，吸收剂要价格便宜，易得或者易回收。LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样 适用于采集气体和蒸气态物质，适用于采集气体和蒸气态物质，对气溶胶吸收不完全对气溶胶吸收不完全 原因：气溶胶微粒表面附有一层蒸汽，气泡通过溶液时，微原因：气溶胶微粒表面附有一层蒸汽，气泡通过溶液时，微粒不易倍完全吸收，扩散道气液界面上的速度慢。粒不易倍完全吸收，扩散道气液界面上的速度慢。LO

13、GO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v 空气以很高的速度冲击到装有吸收收液的瓶底。空气以很高的速度冲击到装有吸收收液的瓶底。v 对气溶胶吸收完全。对气溶胶吸收完全。v 对气态或蒸汽态物质，则因抽气速度过快，分子惯性小，对气态或蒸汽态物质，则因抽气速度过快，分子惯性小，吸收不够完全。吸收不够完全。LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样孔筛板吸收瓶（管）v 气泡被分散成小气泡，气泡被分散成小气泡，增大气液接触面和增大气液接触面和停留时间，降低气泡停留时间，降低气泡运动速度运动速度v 采样效率高采样效率高v 适合任何气样适合任何气样LOG

14、O第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v 当大气样品以一定流速通过内装有固体填充剂的采样管（长610cm，内径510mm玻璃管或塑料管）时，其中有害物质因吸附、溶解、化学反应和物理阻留等作用被阻留在填充剂上，达到浓缩的目的。v 1.吸附型填充柱v 2.分配型填充柱v 3.反应型填充柱LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样滤料阻留法滤料阻留法将过滤材料放在采样夹上，用抽气装置抽气，则空气上的颗粒物被阻留在过滤材料上，秤量过滤材料上富集的颗粒物重量，根据采样体积可计算出空气中颗粒物的浓度。滤料常用纤维状滤料：滤纸、玻璃纤维滤膜，过氯乙烯滤膜

15、等。筛孔状滤料：微孔滤膜、核孔滤膜、银薄膜LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v低温冷凝法低温冷凝法应用范围：常温下难于被固体吸附剂完全阻留的一些低沸点气态化合物，所以用制冷剂将其冷凝下来。eg：苯乙烯，三氯乙醛等冷冻剂 冰盐水(10)干冰乙醇(72)液氨(183)液态空气(190)半导体制冷器仪器 冷阱，选择性过滤器，浓缩管LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v自然积聚法 利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质 自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物标准集尘器干法采样集尘缸LOGO第三节第三节 大气环境监测

16、的布点和采样大气环境监测的布点和采样v采样仪器采样仪器 v一般组成：收集器收集器：捕集大气中欲测物质的装置，如气体：捕集大气中欲测物质的装置，如气体吸收管、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样吸收管、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样管。管。流量计流量计：测量气体流量，如孔口流量计、转子：测量气体流量，如孔口流量计、转子流量计流量计 采样动力采样动力：常用电动抽气泵：常用电动抽气泵LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样孔口流量计孔口流量计1.隔板；2.液柱；3.支架转子流量计转子流量计1.锥形玻璃管；2.转子LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的

17、布点和采样LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样2.颗粒物采样器（1）总悬浮颗粒物采样器LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样连续自动监测中，采用静电捕集法、连续自动监测中，采用静电捕集法、射线吸收法或光散射法射线吸收法或光散射法LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样采样效率采样效率v 指在规定的采样条件下所采集到的污染物量占其指在规定的采样条件下所采集到的污染

18、物量占其总量的总量的百分数。百分数。v v （一）采集气态和蒸汽态污染物效率评价方法（一）采集气态和蒸汽态污染物效率评价方法v 1.1.绝对比较法绝对比较法v 2.2.相对比较法相对比较法LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样v绝对比较法绝对比较法用标准气测定采样效率，采样效率用标准气测定采样效率，采样效率K为：为：K=C1/C0*100%C1实测浓度实测浓度 C0配制浓度配制浓度LOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样相对比较法相对比较法v 配制一定浓度范围的待测气体，串联23个采样管采集所配制的样品，采样效率K为：v K应大于9

19、0，若K小于90，应串三个管使用1003211CCCCKLOGO第三节第三节 大气环境监测的布点和采样大气环境监测的布点和采样采集颗粒物效率评价方法采集颗粒物效率评价方法v 采集颗粒数效率表示采集颗粒数效率表示 （所采集颗粒物粒数占总颗（所采集颗粒物粒数占总颗粒物粒数的百分数）。粒物粒数的百分数）。v 质量采集效率质量采集效率 （所采集颗粒物质量占颗粒物总质（所采集颗粒物质量占颗粒物总质量的百分数）。量的百分数）。LOGO环境评价中的大气环境质量监测环境评价中的大气环境质量监测 v要进行大气环境质量现状监测，首先必须确定监测因子。监测因子筛选应与评价因子相同，选择等标排放量大的、属于行业有毒有

20、害特征污染物的、区域污染物浓度已达或接近环境空气质量标准限值的污染物。v在评价区内按以环境功能区为主兼顾均匀分布性的原则布点。一级评价项目，监测点不应少于10个；二级评价项目监测点数不应少于6个；三级评价项目，如果评价区内已有例行监测点可不再按排，否则，可布置13个点进行监测。LOGO环境评价中的大气环境质量监测环境评价中的大气环境质量监测监测目的布点方法布设要点模式验证，测定扩散参数，测定下风向下的浓度分布 扇形布点以污染源为中心，沿烟羽走向呈4590扇形内布设监测点为弄清多而分散污染源所引起的大气污染网络布点在监测范围内分成若干等面积方形网格，在网格内布设监测点为弄清某些特定区域污染影响功

21、能布点将监测范围按工业区、生活区等分成若干功能区，在各功能区内布设监测点为弄清某地区各风向方位的污染状况同心圆布点以污染源为中心画若干同心圆，在从圆心向各方位以22.5的角度画出射线，射线与圆周交点可选为监测点LOGO第四节第四节 气态和蒸气态污染物质的测定气态和蒸气态污染物质的测定v自学LOGO室内空气测定室内空气测定 我们所处的室内空间，小到车舱、卧室、书房等日常生活空间，大到图书馆、电影院、商场、超市、候车室、地下铁、工厂等人们日常起居、娱乐和工作公共场所。LOGO室内空气测定室内空气测定办公开车上下班睡觉LOGO室内空气测定室内空气测定人类活动燃料燃烧及加热建筑材料及装饰材料室外来源家

22、用电器LOGO室内空气测定室内空气测定 根据美国供暖制冷空调工程师学会首次提出了可接受的室内空气质量定义：LOGO室内空气污染物控制范围及污染判定表LOGO室内空气测定室内空气测定指由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内空气通风不佳而导致室内空气中有害物质无论是从数量上还是种类上不断增加，并引起人的一系列不适症状的现象。LOGO室内空气测定室内空气测定 1.采样点的数量 2.采样点的位置 采样点室内通风率最低地方 采样点离墙壁应大于0.5m（避免墙壁的吸附作用或逸出干扰）3.采样点的高度:0.75-1.5m 4.室外对照采样点的设置 同一区域室外设1-2对照点；原来室外大气监测点做对比。注意

23、：室内采样点的分布应在固定监测点的 500m半径范围内。采样点布置采样点布置LOGO室内空气测定室内空气测定v 采样时间和频率采样时间和频率v (1)评价室内空气质量对人体健康影响时，至少监测1日，早、晚各采样1次。v (2)对建筑物的室内空气质量，在无人活动进行，至少监测1日，早、晚各采样1次。v 采样条件采样条件v (1)采样密封条件下；v (2)采样期间空气调节系统应停止v (3)早晨采样，前1天关闭门窗户，直至采样结束；v (4)采样前12h或采样期间出现大风停止。v 采样方法和采样仪器采样方法和采样仪器v 各个污染物检验方法中规定的和操作步骤进行。LOGO室内空气测定室内空气测定污染

24、物类型污染物类型主要污染物主要污染物挥发性有机污染物（挥发性有机污染物（VOCs）甲醛、苯系物等无机污染物无机污染物臭氧、氨、氮氧化物等可吸入颗粒物可吸入颗粒物PM10、PM2.5生物性污染物生物性污染物空气或者微尘中的病毒、细菌等放射性污染物放射性污染物氡LOGO室内空气测定室内空气测定直接来源：为脲醛树脂，酚醛树脂等用于黏合剂中的原料。间接来源：主要是使用黏合剂的人造板和家具，涂料、油漆及香烟等也会产生甲醛污染。LOGO室内空气测定室内空气测定甲醛的监测方法 酚试剂分光光度法(1)v 原理v 空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物，根据颜色深浅，用分光

25、光度法测定。LOGOLOGO室内空气测定室内空气测定建筑材料的有机溶剂；各种油漆的添加剂和稀释剂；防水材料的添加剂；空气消毒剂和杀虫剂的溶剂。LOGO室内空气测定室内空气测定 苯、甲苯、二甲苯监测方法苯、甲苯、二甲苯监测方法 气相色谱法气相色谱法1 1 1.方法原理v 空气中苯、甲苯和二甲苯用活性炭管采集，然后经热解吸或用二硫化碳提取出来，再经聚乙二醇6000色谱柱分离，用氢火焰离子经检测器检测，以保留时间定性，峰高定量。v 2.采样及样品保存v 在采样地点打开活性炭管，两端孔径至少2mm，与空气采样器入气口垂直连接，以0.5Lmin的速度，抽取10L空气。采样后，将管的两端套上塑料帽，并记录

26、采样时的温度和大气压力。样品可保存5d。LOGO室内空气测定室内空气测定在建筑施工中，为加快混凝土的凝固速度和冬季施工防冻。在混凝土中加入了含尿素与氨水的混凝土防冻剂，含有大量氨类物质。LOGO室内空气测定室内空气测定氨的监测方法氨的监测方法 靛酚蓝分光光度法靛酚蓝分光光度法方法原理 空气中氨吸收在稀硫酸中，在亚硝基铁氰化钠及次氯酸钠存在下，与水杨酸生成蓝绿色的靛酚蓝染料，根据着色深浅，分光光度法比色定量。LOGO室内空气测定室内空气测定建筑材料是室内氡的最主要来源。如花岗岩、砖沙、水泥及石膏之类，特别是含有放射性元素的天然石材，易释放出氡。LOGOv 方法原理v 选择合适的吸附剂，用吸附管采

27、集一定体积的空气样品，空气流中的挥发性有机化合物保留在吸附管中。采样后，将吸附管加热，解吸挥发性有机化合物，待测样品随惰性载气进入毛细管气相色谱仪。用保留时间定性，峰高或峰面积定量。v 采样及样品保存v 将吸附管与采样泵用塑料或硅橡胶连接，个体采样时，采样管垂直安装在呼吸带，固定位置采样时，选择合适的采样位置。v 采样后将管取下，密封管的两端或将其放入可密封的金属或玻璃管中，样品可保存5d。总挥发性有机物（TVOC）的检测方法 热解吸、气相色谱法(1)LOGO室内空气测定室内空气测定新风量新风量(1)(1)新风量新风量:在门窗关闭的状态下，单位时间内由空调系统通道、房间的缝隙进入室内的空气总量

28、。单位m3h。空气交换率空气交换率:单位时间(h)内由室外进入到室内的总量与该室室内空气总量之比。单位：h1。LOGO室内空气测定室内空气测定v室内空气中的细菌总数室内空气中的细菌总数 撞击法撞击法是采用撞击式空气微生物采样器采样，通过抽气动力作用，使空气通过狭缝或小孔而产生高速气流，悬浮在空气中的带菌粒子撞击到营养琼脂平板上，在37环境下、经48h培养后，计算出每立方米空气中所含的细菌菌落数的采样测定方法。LOGO第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定In April 2001,researchers watched with surprise as dust from an Asian s

29、torm crossed the Pacific reaching as far east as the Great Lakes and even Maryland.LOGO第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定2011年1月13日PM10浓度预报LOGO第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定v（一）总悬浮微粒v 是指粒径小于100 m的固、液体颗粒，用玻璃纤维滤膜采样，重量法测定。v 测定原理为用抽气动力抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜，则空气中的悬浮颗粒物被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜重量差及采样体积，即可计算TSP的质量浓度。LOGO第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定v（二）飘尘

30、（二）飘尘LOGO第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定v（二）飘尘（二）飘尘v可吸入颗粒物主要是指通过人的咽喉进入肺部的气可吸入颗粒物主要是指通过人的咽喉进入肺部的气管、支气管区和肺泡的那部分颗粒物，具有管、支气管区和肺泡的那部分颗粒物，具有D50(质质量中值直径量中值直径)=10m到上截止点到上截止点30m的粒径范围，的粒径范围，常用常用PM10表示。表示。v测定方法：重量法、压电晶体差频法、光散射法。测定方法：重量法、压电晶体差频法、光散射法。LOGO第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定（2）压电晶体差频法）压电晶体差频法（1）重量法）重量法LOGO第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测

31、定 该方法测定原理基于悬浮颗粒物对光的散射作用，其散射光强度与颗粒物浓度成正比。（3）光散射法）光散射法LOGO第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定（三）（三）灰尘自然沉降量及其组分的测定灰尘自然沉降量及其组分的测定 （3）降尘中其他组分的测定（1）灰尘自然沉降量的测定）灰尘自然沉降量的测定LOGO第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定降尘试样降尘试样过滤过滤取定量滤液取定量滤液残留物残留物滤液滤液取定量滤液取定量滤液取定量滤液计算水取定量滤液计算水溶性物质量溶性物质量测测pHpH值值105105烘干至恒重烘干至恒重非水溶性物质量非水溶性物质量苯萃取苯萃取萃取液萃取液残留物残留物苯溶性物质量

32、苯溶性物质量非水溶性可非水溶性可燃物质量燃物质量非水溶性物非水溶性物质灰分量质灰分量金属组分测定金属组分测定蒸发除溶剂蒸发除溶剂600600 灼烧至恒重灼烧至恒重据滤液量计算水据滤液量计算水溶性物质灰分量溶性物质灰分量据滤液量计算水据滤液量计算水溶性可燃物质量溶性可燃物质量LOGO第六节第六节 大气降水监测大气降水监测大气降水监测的目的大气降水监测的目的 v 了解在降雨了解在降雨(雪雪)过程中从大气中沉降到地球表面的沉降过程中从大气中沉降到地球表面的沉降物的主要组成性质及有关组分的含量。物的主要组成性质及有关组分的含量。v 为分析大气污染状况和提出控制污染途径、方法提供为分析大气污染状况和提出

33、控制污染途径、方法提供基础资料和依据。特别是基础资料和依据。特别是酸雨酸雨对土壤、森林和湖泊等生态对土壤、森林和湖泊等生态系统的潜在危害及对器物、材料的腐蚀作用。系统的潜在危害及对器物、材料的腐蚀作用。LOGO第六节第六节 大气降水监测大气降水监测LOGO第六节第六节 大气降水监测大气降水监测一、采样点的布设一、采样点的布设（一）采样点数目一）采样点数目 人口人口 5050万以上的城市布三个采样点万以上的城市布三个采样点,50,50万以下万以下的城市布两个点。的城市布两个点。（二）（二）采样地点的选择采样地点的选择 要兼顾城市，农村或清洁对照区；应考虑区域要兼顾城市，农村或清洁对照区；应考虑区

34、域的环境特点的环境特点 LOGO第六节第六节 大气降水监测大气降水监测（三）水样的保存（三）水样的保存 v 降水中的化学组分含量降水中的化学组分含量一般都很低，易发生物理一般都很低，易发生物理变化、化学变化和生物作变化、化学变化和生物作用，故采样后应尽快测定，用，故采样后应尽快测定，如需要保存，一般不主张如需要保存，一般不主张添加保存剂，而是密封后添加保存剂，而是密封后放于冰箱中。放于冰箱中。LOGO第六节第六节 大气降水监测大气降水监测 三、降水中的组分的测定三、降水中的组分的测定（一）测定项目和测定频次（一）测定项目和测定频次v 我国环境监测技术规范中对大气降水例行监测要求测我国环境监测技

35、术规范中对大气降水例行监测要求测定项目如下：定项目如下：v 1 1）I I 级测点为：级测点为：pHpH值、电导率、硫酸根、亚硝酸根值、电导率、硫酸根、亚硝酸根和硝酸根、氯离子、氟离子、铵离子、钾离子、钠离和硝酸根、氯离子、氟离子、铵离子、钾离子、钠离子、钙离子、镁离子子、钙离子、镁离子。v 2 2）每月测定不少于一次，每月选一个或几个随机降）每月测定不少于一次，每月选一个或几个随机降水样品分析上述十个项目。水样品分析上述十个项目。v 3 3）省、市监测网络中的）省、市监测网络中的、级测点视实际需要和级测点视实际需要和可能决定测定项目可能决定测定项目。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测

36、v一、一、固定污染源排气监测固定污染源排气监测系指烟道、烟囱及排气筒等系指烟道、烟囱及排气筒等 v二、二、流动污染源监测流动污染源监测 v系指汽车、柴油机车等交通运输系指汽车、柴油机车等交通运输v工具，其排放废气中也含有烟尘工具，其排放废气中也含有烟尘v和某些有害物质和某些有害物质 LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测检查污染源排放废气中的有害物质是否符检查污染源排放废气中的有害物质是否符合排放标准的要求合排放标准的要求评价净化装置性能和运行情况及污染防治评价净化装置性能和运行情况及污染防治措施的效果措施的效果为大气质量管理与评价提供依据为大气质量管理与评价提供依据监测目监测目的的LOG

37、O第七节第七节 污染源监测污染源监测（二）采样点的布设（二）采样点的布设v 采样位置采样位置v 应选在气流分布均匀稳定的平直管段上，避开应选在气流分布均匀稳定的平直管段上，避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。此外，还应注意操作地点的方便、安全构件。此外，还应注意操作地点的方便、安全v 采样点布设采样点布设v （1 1）圆形烟道圆形烟道 v （2 2）矩形烟道矩形烟道 v LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测（1 1）圆形烟道）圆形烟道 不同直径圆形烟不同直径圆形烟道的等面积环数、采道的等面积环数、采样点数及采样点距离样点数及采

38、样点距离烟道内壁的距离，见烟道内壁的距离，见206206页表页表3-93-9。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测（2 2）矩形烟道）矩形烟道 将烟道断面分成一定将烟道断面分成一定数目的等面积矩形小块，数目的等面积矩形小块，各小块中心即为采样点位各小块中心即为采样点位置，小矩形数目可根据烟置，小矩形数目可根据烟道断面面积大小确定。见道断面面积大小确定。见206206页表页表3-103-10。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测（三）基本状态参数的测定（三）基本状态参数的测定v 烟气的基本状态参数烟气的基本状态参数:烟气的体积、温度、压力烟气的体积、温度、压力v 通过这几个基本状态参

39、数，可计算出烟气流速、烟尘通过这几个基本状态参数，可计算出烟气流速、烟尘及有害物质浓度及有害物质浓度v 其中其中：烟气体积烟气体积V=V=采样流量采样流量Q Q 采样时间采样时间t t 采样流量采样流量Q=Q=测点烟道断面测点烟道断面S S烟气流速烟气流速v vv 而烟气流速又由烟气温度和压力决定。所以，只要计而烟气流速又由烟气温度和压力决定。所以，只要计算出烟气温度和压力，即可计算出其他参数算出烟气温度和压力，即可计算出其他参数。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测1.温度的测量温度的测量 对于直径小、温度不高的烟道，可使用长杆水银温度计。测量时，应将温度计球部放在靠近烟道中心位置，读

40、数时不要将温度计抽出烟道外。对于直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫伏计测量。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测2.2.压力的测量压力的测量v 烟气的压力分全压（烟气的压力分全压（P Pt t）、静压（）、静压（PsPs）和动压（）和动压（PvPv）v 静压是单位体积气体所具有的势能，表现为气体在各静压是单位体积气体所具有的势能，表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力个方向上作用于器壁的压力。v 动压是单位体积气体具有的动能，是使气体流动的压动压是单位体积气体具有的动能，是使气体流动的压力力。v 全压是气体在管道中流动具有的总能量。全压是气体在管道中流动具有的总能量。v 三者的关系为

41、：三者的关系为：Pt=Ps+PvPt=Ps+Pv LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测标准皮托管标准皮托管具有较高的测量精度，具有较高的测量精度，其校正系数近似等于其校正系数近似等于1，但测口，但测口很小，如果烟气中烟尘浓度大，很小，如果烟气中烟尘浓度大，易被堵塞，易被堵塞，因此只适用于含尘量因此只适用于含尘量少的烟气少的烟气。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测S型皮托管型皮托管由两根相同的金属管并联组成，其由两根相同的金属管并联组成，其测量端有两个大小相等、方向相反开口。由于测量端有两个大小相等、方向相反开口。由于气体绕流的影响，测得的静压比实际值小，因气体绕流的影响，测得的静

42、压比实际值小，因此，在使用前必须用标准皮托管进行校正因开此，在使用前必须用标准皮托管进行校正因开口较大，口较大，适用于测烟尘含量较高的烟气适用于测烟尘含量较高的烟气。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测 常用的压力计有U形压力计和斜管式微压计。U形压力计是一个内装工作液体的U形玻璃管。常用的工作液体有水、乙醇、汞，视被测压力范围选用。用于测量烟气的全压和静压。倾斜式微压计LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测 在测出烟气的温度、压力等参数后，按下式计算各测点的烟气流速(vs)：vps2pKv式中：vs烟气流速，m/s；Kp皮托管校正系数；pv

43、烟气动压，Pa；烟气密度，kg/m3。烟道断面上各测点烟气平均流速按下式计算：nvvvvn21sLOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测烟气流量按下式计算：SvQs 3600s式中：Qs烟气流量，m3/h；S测定断面面积，m2。ssawsnd2732731013251tppxQQ式中：Qnd 标准状态下烟气流量，m3/h；ps烟气静压，Pa；pa大气压力，Pa；xw烟气含湿量体积分数，%。标准状态下干烟气流量按下式计算：LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测 从烟道采样点抽取一定体积的烟气，使之通过装有吸收剂的吸收管，则烟气中的水蒸气被吸收剂吸收，吸收管的增重即为所采烟气中的水蒸气重量。

44、LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测LOGO 抽取一定体积烟气通过已知重量的捕尘装置，根据捕尘装置采样前后的重量差和采样体积，计算排气中烟尘浓度。测定排气烟尘浓度必须采用等速采样法，即烟气进入采样嘴的速度应与采样点烟气流速相等。LOGO 分为移动采样、定点采样和间断采样。移动采样移动采样是用一个捕集器在已确定的采样点上移动采样，各点采样时间相同，计算出断面上烟尘的平均浓度。定点采样定点采样是在每个测点上采一个样，求出断面上烟尘平均浓度，并可了解断面上烟尘浓度变化情况。间断采样间断采样适用于有周期性变化的排放源，即根据工况变化情况，分时段采样，求出时间加权平均浓度。LOGO滤筒滤筒LOGO

45、皮托管平行测速采样法皮托管平行测速采样法v 将将S S型皮托管和采样管和热点偶温度计固定插入同一采样点，型皮托管和采样管和热点偶温度计固定插入同一采样点，根据预先测得的烟气静压、含湿量和当时测得的动压、温度根据预先测得的烟气静压、含湿量和当时测得的动压、温度等参数，结合选出的采样嘴直径，由编有程序的计算器及时等参数，结合选出的采样嘴直径，由编有程序的计算器及时计算出等速采样流量，迅速调节转子流量计至所要的读数。计算出等速采样流量，迅速调节转子流量计至所要的读数。v 特点：特点：v 测定流量好采样同时进行，适用于工况易发生变化的烟气。测定流量好采样同时进行，适用于工况易发生变化的烟气。v 减小了

46、由于烟气流速改变而带来的采样误差减小了由于烟气流速改变而带来的采样误差。LOGO(3)(3)动态平衡型等速管采样法动态平衡型等速管采样法 该方法利用装该方法利用装置在采样管中的孔置在采样管中的孔板在采样抽气时产板在采样抽气时产生的压差与采样管生的压差与采样管平行放置的皮托管平行放置的皮托管所测出的烟气动压所测出的烟气动压相等来实现等速采相等来实现等速采样。当工况发生变样。当工况发生变化时，通过双联斜化时，通过双联斜管微压计的指示，管微压计的指示，可及时调整采样流可及时调整采样流量，随时保持等速量，随时保持等速采样条件。采样条件。LOGO在采样装置的流量计前装有冷凝器和干燥器的情况下，干烟气的采

47、样体积按下式计算：ttMppQV)273(27.0rsdrand式中：Vnd标准状态下干烟气体积，L；Q 采样流量，L/min；Msd干烟气气体相对分子质量，/kmol；tr 转子流量计前气体温度，；t采样时间，min。LOGO烟尘浓度计算：根据采样类型不同，用不同的公式计算。移动采样时：6nd10VG式中：烟气中烟尘浓度，mg/m3；G测得烟尘质量，g；Vnd标准状态下干烟气体积，L。nnnnnSvSvSvSvSvSv2211222111式中：烟气中烟尘平均浓度，mg/m3；v1,v2、,vn各采样点烟气流速，m/s；1,2,n各采样点烟气中烟尘浓度，mg/m3；S1,S2,Sn各采样点所代

48、表的截面积，m2。定点采样时：LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测 排放速率（/h）=6sn10Q式中：烟尘（或气态污染物）的浓度，mg/m3；Qsn标准状态下干烟气流量，m3/h。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测 用林格曼烟气黑度计观用林格曼烟气黑度计观测烟气示意图测烟气示意图 林格曼烟气黑度图林格曼烟气黑度图LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测注射器采样装置示意图注射器采样装置示意图LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测v 奥氏气体分析器吸收法的原理基于：用不同的奥氏气体分析器吸收法的原理基于：用不同的吸收液分别对烟气中各组分逐一进行吸收，根据吸收液分别对烟气中各

49、组分逐一进行吸收，根据吸收前、后烟气体积变化，计算各组分在烟气中吸收前、后烟气体积变化，计算各组分在烟气中所占体积百分数。所占体积百分数。(CO2、CO、O2)v v3.有害组分的测定有害组分的测定 v 对含量较低的有害组分，其测定方法原理大对含量较低的有害组分，其测定方法原理大多与空气中气态有害组分相同；对于含量高的组多与空气中气态有害组分相同；对于含量高的组分，多选用化学分析法。分，多选用化学分析法。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测v流动污染源监测流动污染源监测v汽车是污染大气环境的最主要的流动污染源。主要排放物是矿物油质燃料在内燃机燃烧后的产物，如氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳

50、、烟尘等。气车排放污染物的含量与气车空转、加速、均速、减速、负荷等 工况状态有关。LOGO第七节第七节 污染源监测污染源监测 一般使用组合式非色散一般使用组合式非色散红外吸收监测仪，可直红外吸收监测仪，可直接显示接显示CO和碳氢化合和碳氢化合物的测定结果（体积物的测定结果（体积比）。测定时，首先将比）。测定时，首先将发动机由怠速工况加速发动机由怠速工况加速至至0.7额定转速，并维额定转速，并维持持30s后降至怠速状态，后降至怠速状态，然后将取样探头插入排然后将取样探头插入排气管中，维持气管中，维持10s后，后，在在30s内读取最高值和内读取最高值和最低值，其平均值即为最低值，其平均值即为测定结