环境监测第四章大气和废气监测课件.ppt

1、环境监测第四章大气和废气监测大气中有害物质浓度超过环境所能允许的极限并持大气中有害物质浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，会改变大气特别是空气的正常组成，破续一定时间后，会改变大气特别是空气的正常组成，破坏自然的物理、化学和生态平衡体系，从而危害人们的坏自然的物理、化学和生态平衡体系，从而危害人们的生活、工作和健康，损害自然资源及财产、器物等，这生活、工作和健康，损害自然资源及财产、器物等，这种情况称为种情况称为大气污染大气污染。大气污染物种类繁多，形态多样，性质复杂，大小大气污染物种类繁多，形态多样，性质复杂，大小也不一样。到目前为止，已经产生危害或已被人们所重也不一样。到目前为止，

2、已经产生危害或已被人们所重视的有视的有100多种。多种。一次污染物一次污染物:直接从污染直接从污染源排放到大气中源排放到大气中的有害物质。的有害物质。二次污染物二次污染物:一次污染物在大气中相互作用或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它们与大气中的正常组分发生反应所产生的新污染物。这些新污染物与一产生的新污染物。这些新污染物与一次污染物的化学、物理性质完全不同，次污染物的化学、物理性质完全不同，多为气溶胶，具有颗粒小、毒性一般多为气溶胶，具有颗粒小、毒性一般比一次污染物大等特点。比一次污染物大等特点。常见有常见有:SO2、NO2、CO、碳氢、碳氢化合物、颗粒性化合物、

3、颗粒性物质等。物质等。常见有常见有:硫酸盐、硝硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类、酸盐、臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯过氧乙酰硝酸酯（PAN）等。等。大气中的污染物质的大气中的污染物质的存在状态存在状态是由其自身的理化性质是由其自身的理化性质及形成过程决定的，气象条件也起一定的作用。及形成过程决定的，气象条件也起一定的作用。一般将它们分为一般将它们分为分子状态污染物分子状态污染物、粒子状态污染物粒子状态污染物两类两类:1、分子状态污染物：、分子状态污染物：指常温常压下以气体或蒸汽形式（苯、指常温常压下以气体或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在大气中的污染物质。根据化学形态，可将其苯酚）分散在大气中的污染物质。根据

4、化学形态，可将其分为五类：分为五类：1)含硫化合物：含硫化合物：SO2、H2S；SO3、硫酸、硫酸盐；硫酸、硫酸盐；2)含氮化合物：含氮化合物：NO、NO2、NH3；硝酸、硝酸盐；硝酸、硝酸盐；3)碳氢化合物：碳氢化合物：C1-C5化合物；化合物；醛、酮、醛、酮、PAN；4)碳氧化合物：碳氧化合物：CO、CO2；5)卤素化合物：卤素化合物：HF、HCl。2、粒子状态污染物：、粒子状态污染物：即颗粒物即颗粒物(particle)，是分散在大气中是分散在大气中的微小固体和液体颗粒，粒径多在的微小固体和液体颗粒，粒径多在0.01-100m之间，是一之间，是一个复杂的非均匀体系。通常根据颗粒物在重力作

5、用下的沉个复杂的非均匀体系。通常根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降特性将其分为降尘和飘尘降尘和飘尘。1）降尘：）降尘：空气动力学当量直径大于空气动力学当量直径大于10m的颗粒，如水泥粉的颗粒，如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等一般颗粒大，比重也大，在重力作尘、金属粉尘、飞尘等一般颗粒大，比重也大，在重力作用下，易沉降，危害范围较小。用下，易沉降，危害范围较小。2）飘尘（可吸入颗粒物）飘尘（可吸入颗粒物,IP或或PM10）。：空气动力学当量直空气动力学当量直径小于等于径小于等于10m的颗粒物的颗粒物，粒径小，比重也小，可长期，粒径小，比重也小，可长期漂浮在大气中，具有胶体性质，又称气溶胶漂浮在

6、大气中，具有胶体性质，又称气溶胶(aerosol)。通通常所说的烟常所说的烟(Smoke)、雾雾(Fog)、灰尘灰尘(Dust)均是用来描述均是用来描述飘尘存在形式的。飘尘存在形式的。3）可入肺颗粒物）可入肺颗粒物(PM2.5):大气中空气动力学当量直径小大气中空气动力学当量直径小于或等于于或等于2.5m的颗粒物。与较粗的大气颗粒物相比，的颗粒物。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。境质量的影响更大。

7、2012年年2月，新修订的月，新修订的环境环境空气质量标准空气质量标准(GB 3095-2012)中增加了中增加了PM2.5监测指标，监测指标，规定了规定了PM2.5的年平均浓度和的年平均浓度和24小时平均浓度的限值。小时平均浓度的限值。环境空气质量标准环境空气质量标准(GB 3095-2012)的实施时间为：的实施时间为：:2012年，京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖年，京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市市 和省会城市；和省会城市；2013年，年，113个环境保护重点城市和国家环保模范城市；个环境保护重点城市和国家环保模范城市；2015年，所有地级以上城市；年，所有地级以上城

8、市；2016年年1月月1日起在全国实施。日起在全国实施。注：注：在全国实施该标准之前，各在全国实施该标准之前，各省、自治区、直辖市级人民政府省、自治区、直辖市级人民政府也可根据实际情况和当地环境保也可根据实际情况和当地环境保护的需要提前实施该标准。护的需要提前实施该标准。指单位体积空气中所包含污染物的质量数指单位体积空气中所包含污染物的质量数(C(Cm m).).单位：单位：mg/mmg/m3 3 或或 g/mg/m3 3，对任何状态的污染物都适用，对任何状态的污染物都适用,受受温度和压力变化影响。温度和压力变化影响。污染物体积与气样总体积的比值污染物体积与气样总体积的比值(Cv)单位：单位：

9、mL/m3 或或 L/m 3，仅适于气态或蒸汽态物质仅适于气态或蒸汽态物质,不受不受温度和压力变化影响。温度和压力变化影响。常用的表示方法是常用的表示方法是ppm，即，即1ppm=1立方厘米立方厘米/立方米立方米=1mL/m3=10-6。除除ppm外，还有外，还有ppb和和ppt，他们之间的关系是：，他们之间的关系是：1ppm=10-6=一百万分之一，一百万分之一，1ppb=10-9=十亿分之一十亿分之一，1ppt=10-12=万亿分之一，万亿分之一，1ppm=103ppb=106ppt 例例1：求在标准状态下，求在标准状态下，30毫克毫克/标立方米的氟化氢的标立方米的氟化氢的ppm浓度。浓度

10、。解：氟化氢的分子量为解：氟化氢的分子量为20，则：，则：Cv=30*22.4/20=33.6ppm 例例2:已知大气中二氧化硫的浓度为已知大气中二氧化硫的浓度为5ppm，求以，求以mg/Nm3表示的浓度表示的浓度值。值。解：二氧化硫的分子量为解：二氧化硫的分子量为64。Cm=5*64/22.4mg/m3=14.3mg/m3我国空气质量标准采用我国空气质量标准采用标准状况标准状况(0,101.325kPa)时的体积。时的体积。非标况状态下的体积可换算成标准状态下的体积：非标况状态下的体积可换算成标准状态下的体积：制定大气污染监测方案的程序为：制定大气污染监测方案的程序为：首先要根据首先要根据监

11、测目的监测目的进行调查研究，进行调查研究，收集收集必要的基础资料必要的基础资料，然后经过综合分析，然后经过综合分析，确定监确定监测项目测项目，设计布点网络设计布点网络，选定采样频率选定采样频率、采样采样方法和监测技术方法和监测技术，建立质量保证程序和措施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提出监测结果报告要求及进度计划等。等。1 1、通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续地监、通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续地监测，判断大气质量是否符合国家制订的大气质量标准，测，判断大气质量是否符合国家制订的大气质量标准，并为编写大气环境质量状况评价报告提供数据。并为编写大气环

12、境质量状况评价报告提供数据。2 2、为研究大气质量的变化规律和发展趋势，开展大气污、为研究大气质量的变化规律和发展趋势，开展大气污染的预测预报工作提供依据。染的预测预报工作提供依据。3 3、为政府部门执行有关环境保护法规，开展环境质量管、为政府部门执行有关环境保护法规，开展环境质量管理，环境科学研究及修订大气环境质量标准提供基础理，环境科学研究及修订大气环境质量标准提供基础资料和依据。资料和依据。(一一)污染源分布及排放情况：污染源分布及排放情况：弄清污染源类型、数量、位弄清污染源类型、数量、位置、排放的主要污染物及排放量、所用原料、燃料及消置、排放的主要污染物及排放量、所用原料、燃料及消耗量

13、等。另外，区别高低烟囱形成污染源的大小，一次耗量等。另外，区别高低烟囱形成污染源的大小，一次污染物与二次污染物应区别清楚。污染物与二次污染物应区别清楚。(二）气象资料：二）气象资料：对污染物在大气中的扩散、输送及变化情对污染物在大气中的扩散、输送及变化情况有影响的，要收集监测区域的风向、风速、气温、气况有影响的，要收集监测区域的风向、风速、气温、气压、降水量、日照时间、相对湿度、温度的垂直梯度和压、降水量、日照时间、相对湿度、温度的垂直梯度和逆温层底部高度等资料。逆温层底部高度等资料。(三三)地形资料：地形资料：地形对当地的风向、风速和大气稳定情况地形对当地的风向、风速和大气稳定情况等有影响，

14、因此，是设置监测网点时应考虑的重要因素。等有影响，因此，是设置监测网点时应考虑的重要因素。(四四)土地利用和功能分区情况：土地利用和功能分区情况：这也是设置监测网点时这也是设置监测网点时应考虑的重要因素之一。不同功能区的污染状况是不同应考虑的重要因素之一。不同功能区的污染状况是不同的，如工业区、商业区、混合区、居民区等污染状况各的，如工业区、商业区、混合区、居民区等污染状况各不相同。不相同。(五五)人口分布及人群健康情况：人口分布及人群健康情况：环境保护的目的是维护环境保护的目的是维护自然和的生态平衡，保护人群的健康。因此，掌握监测自然和的生态平衡，保护人群的健康。因此，掌握监测区域的人口分布

15、，居民和动植物受大气污染危害情况及区域的人口分布，居民和动植物受大气污染危害情况及流行性疾病等资料，对制订监测方案、分析判断监测结流行性疾病等资料，对制订监测方案、分析判断监测结果是有益的。果是有益的。(六六)监测区域以往的大气监测资料：监测区域以往的大气监测资料：供参考。供参考。大气中的污染物质多种多样，应根据优先监测的大气中的污染物质多种多样，应根据优先监测的原则，选择那些危害大、涉及范围广、已建立成熟原则，选择那些危害大、涉及范围广、已建立成熟的测定方法，并有标准可比的项目进行监测。的测定方法，并有标准可比的项目进行监测。我国国家环境空气质量监测网监测项目我国国家环境空气质量监测网监测项

16、目:必测项目必测项目二氧化硫二氧化硫(SO2)二氧化氮二氧化氮(NO2)可吸入颗粒物可吸入颗粒物(PM10)一氧化碳一氧化碳(CO)臭氧臭氧(O3)选测项目选测项目总悬浮颗总悬浮颗粒物粒物(TSP)铅铅(Pb)氟化物氟化物(F)苯并苯并a芘芘(BaP)有毒有害有毒有害有机物有机物（一）布设采样点的原则和要求（一）布设采样点的原则和要求1.1.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。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。2.2.在污染源比较集中、主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风在污染源比较集中、主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风向作

17、为主要监测范围，布设较多的采样点；上风向布设少量采样点作向作为主要监测范围，布设较多的采样点；上风向布设少量采样点作为对照。为对照。3.3.工业较密集的城区和工矿区，人口密度大及污染物超标地区，要适当工业较密集的城区和工矿区，人口密度大及污染物超标地区，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，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。可酌情少设采样点。4.4.人口密度大的地方采样点的数目多些，人口密度小的地方可少些。人口密度大的地方采样点的数目多些，人口密度小的地方可少些。5.5.超标地区采样点的数目多些，未超标地区可少些。超标地区

18、采样点的数目多些，未超标地区可少些。6.6.进行本底调查和污染现状调查时，采样点数目要多些。进行本底调查和污染现状调查时，采样点数目要多些。（二）布设采样站（二）布设采样站(点点)的环境要求的环境要求1 1.监测点周围监测点周围50m50m范围内不应有污染源。范围内不应有污染源。2 2点式监测仪器采样口周围，监测光束附近或开放光程监测仪器发点式监测仪器采样口周围，监测光束附近或开放光程监测仪器发射光源到监测光束接收端之间不能有阻碍环境空气流通的高大建射光源到监测光束接收端之间不能有阻碍环境空气流通的高大建筑物、树木或其他障碍物。从采样口或监测光束到附近最高障碍筑物、树木或其他障碍物。从采样口或

19、监测光束到附近最高障碍物之间的水平距离，应为该障碍物与采样口或监测光束高度差的物之间的水平距离，应为该障碍物与采样口或监测光束高度差的两倍以上。两倍以上。3 3采样口周围水平面应保证采样口周围水平面应保证270270以上的捕集空间，如果采样口一边以上的捕集空间，如果采样口一边靠近建筑物，采样口周围水平面应有靠近建筑物，采样口周围水平面应有180180以上的自由空间。以上的自由空间。4 4监测点周围环境状况相对稳定，安全和防火措施有保障。监测点周围环境状况相对稳定，安全和防火措施有保障。5 5监测点附近无强大的电磁干扰，周围有稳定可靠的电力供应，通监测点附近无强大的电磁干扰，周围有稳定可靠的电力

20、供应，通信线路容易安装和检修。信线路容易安装和检修。6.6.监测点周围应有合适的车辆通道。监测点周围应有合适的车辆通道。（三）采样站（三）采样站(点点)数目的确定数目的确定 在一个监测区域内，采样站在一个监测区域内，采样站(点点)设置数目应根据监测范设置数目应根据监测范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布密度、气象、围大小、污染物的空间分布特征、人口分布密度、气象、地形、经济条件等因素综合考虑确定。我国对大气环境污地形、经济条件等因素综合考虑确定。我国对大气环境污染例行监测采样站设置数目主要依据城市人口多少。染例行监测采样站设置数目主要依据城市人口多少。市区人口市区人口/万人万人SO2、NO

21、x、TSP灰尘自然降尘灰尘自然降尘量量硫酸盐化速率硫酸盐化速率400720-3030-40功能区布点法功能区布点法网格布点法网格布点法放射式放射式(同心圆同心圆)布点法布点法扇形布点法扇形布点法l1 1、功能区布点法：、功能区布点法：多用于区域性常规监测。先将监测区域划分为工业多用于区域性常规监测。先将监测区域划分为工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通稠密区、区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通稠密区、清洁区等，再根据具体污染情况和人力、物力条件，在清洁区等，再根据具体污染情况和人力、物力条件，在各功能区分别设置相应数量的采样点。各功能区分别设置相应数量的采样点。2 2、网格布

22、点法：、网格布点法：适用于多个污染源，且污染适用于多个污染源，且污染源分布均匀。源分布均匀。注：若有主导风向，下风向注：若有主导风向，下风向的采样点应占总采样点的的采样点应占总采样点的60%60%。3 3、放射式、放射式(同心圆同心圆)布点法：布点法：适用于孤立的高架点源，同心圆与放射线的划分要适用于孤立的高架点源，同心圆与放射线的划分要根据实际情况确定，在同一圆上的采样点可平均分布，根据实际情况确定，在同一圆上的采样点可平均分布，也可根据风向确定。也可根据风向确定。4 4、扇形布点法：、扇形布点法：适用于孤立的高架点源，且主适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。导风向明显的地区。以点源

23、所在位置为顶点，主以点源所在位置为顶点，主导风向为轴线，在下风向地面上导风向为轴线，在下风向地面上划出一个扇形区作为布点范围。划出一个扇形区作为布点范围。扇形的角度一般为扇形的角度一般为4545，也可更，也可更大些，但不能超过大些，但不能超过9090。采样点。采样点设在扇形平面内距点源不同距离设在扇形平面内距点源不同距离的若干弧线上每条弧线上设的若干弧线上每条弧线上设3-43-4个个采样点，相邻两点与顶点连线的采样点，相邻两点与顶点连线的夹角一般取夹角一般取10-2010-20。在上风向应。在上风向应设对照点。设对照点。采样时间：采样时间：每次采样从开始到结束所经历的时间，每次采样从开始到结束

24、所经历的时间，也叫采样时段。也叫采样时段。短期采样（仅适用于事故性污染）短期采样（仅适用于事故性污染）长期采样长期采样间歇性采样间歇性采样采样频率：采样频率：一定时间范围内的采样次数。一定时间范围内的采样次数。这两个参数要根据监测目的、污染物分布特征、这两个参数要根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏度及人力物力等因素决定。分析方法灵敏度及人力物力等因素决定。采样频率和采样时间采样频率和采样时间监测项目监测项目采样时间和频率采样时间和频率二氧化硫二氧化硫隔日采样，每天连续采样隔日采样，每天连续采样(240.5)h，每月，每月14-16d，每，每年年12个月个月氮氧化物氮氧化物同二氧化硫同二

25、氧化硫总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物隔双日采样，每天连续采样隔双日采样，每天连续采样(240.5)h，每月，每月5-6d，每，每年年12个月个月灰尘自然降尘灰尘自然降尘量量每月采样每月采样(302)d，每年，每年12个月个月硫酸盐化速率硫酸盐化速率每月采样每月采样(302)d，每年，每年12个月个月我国监测技术规范对大气污染例行监测规定的我国监测技术规范对大气污染例行监测规定的采样时间和采样频率采样时间和采样频率 污染物监测数据统计有效性的规定污染物监测数据统计有效性的规定污染物项目污染物项目平均时间平均时间数据有效性规定数据有效性规定SO2、NOx、NO2、PM10、PM2.5年平均年平均每年至少

26、有每年至少有324个日平均浓度值个日平均浓度值每月至少有每月至少有27个日平均浓度值个日平均浓度值(二月至少二月至少有有25个日平均浓度值个日平均浓度值)SO2、NOx、NO2、CO、PM10、PM2.524h平均平均每日至少有每日至少有20个小时平均浓度值或采样个小时平均浓度值或采样时间时间O38h平均平均每每8小时至少有小时至少有6小时平均浓度值小时平均浓度值SO2、NOx、NO2、CO、O31h平均平均每小时至少有每小时至少有45min的采样时间的采样时间TSP、苯并、苯并芘芘(BaP)、Pb年平均年平均每年至少有分布均匀的每年至少有分布均匀的60个日平均浓度个日平均浓度值值每月至少有分

27、布均匀的每月至少有分布均匀的5个日平均浓度值个日平均浓度值Pb季平均季平均每季至少有分布均匀的每季至少有分布均匀的15个日平均浓度个日平均浓度值值每月至少有分布均匀的每月至少有分布均匀的5个日平均浓度值个日平均浓度值TSP、苯并、苯并芘芘(BaP)、Pb24h平均平均每日应有每日应有24h的采样时间的采样时间环境空气质量标准环境空气质量标准(GB3095-2012)对污染物监测数据的统计有效性规定对污染物监测数据的统计有效性规定 在大气污染监测中在大气污染监测中,目前应用最多的方法是目前应用最多的方法是分光光度法分光光度法和气相色谱法和气相色谱法，其次是荧光光度法、液相色谱法、原子吸，其次是荧

28、光光度法、液相色谱法、原子吸收法。随着分析技术的发展，对一些含量低、难分离、危收法。随着分析技术的发展，对一些含量低、难分离、危害大的有机污染物，越来越多采用仪器联用方法测定。如害大的有机污染物，越来越多采用仪器联用方法测定。如气相色谱气相色谱-质谱（质谱（GC-MS）、液相色谱（）、液相色谱（LC-MS）、气相）、气相色谱色谱-傅立叶变换红外光谱（傅立叶变换红外光谱（GC-FTIR）等联用技术。）等联用技术。为获得准确和具有可比性的监测结果，监测方法应尽为获得准确和具有可比性的监测结果，监测方法应尽量统一和规范化。我国根据国际标准化组织（量统一和规范化。我国根据国际标准化组织（ISO）推荐推

29、荐的方法，结合自己的国情，于的方法，结合自己的国情，于1990年出版了空气和废气年出版了空气和废气监测方法一书，提出了监测方法一书，提出了80个监测项目，个监测项目，150多种监测方法，多种监测方法，并将这些方法分为并将这些方法分为国标、推荐国标、推荐和和试行试行三类，是我国目前进三类，是我国目前进行大气污染监测的统一方法。行大气污染监测的统一方法。采集大气的方法可归纳为采集大气的方法可归纳为直接采样法直接采样法和和富集富集（浓缩）采样法（浓缩）采样法两类。两类。一、直接采样法一、直接采样法 适用于大气中被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高适用于大气中被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高的情况，这

30、时不必浓缩，只需用仪器直接采集少量样品进的情况，这时不必浓缩，只需用仪器直接采集少量样品进行分析测定即可。此法测得的结果为瞬时浓度或短时间内行分析测定即可。此法测得的结果为瞬时浓度或短时间内的平均浓度。的平均浓度。常用容器有常用容器有注射器注射器、塑料袋塑料袋、采气管采气管、真空瓶真空瓶等。等。常用常用100mL注射器采集有机蒸汽样品。采样时，先注射器采集有机蒸汽样品。采样时，先用现场气体抽洗用现场气体抽洗2-3次，然后抽取次，然后抽取100mL，密封进气口，密封进气口，带回实验室分析。样品存放时间不宜长，一般当天分析带回实验室分析。样品存放时间不宜长，一般当天分析完。气相色谱分析法常采用此法

31、取样。取样后，应将注完。气相色谱分析法常采用此法取样。取样后，应将注射器进气口朝下，垂直放置，以使注射器内压略大于外射器进气口朝下，垂直放置，以使注射器内压略大于外压。压。应选不吸附、不渗漏，也不与样气中污染组分发生应选不吸附、不渗漏，也不与样气中污染组分发生化学反应的塑料袋，如聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚氯化学反应的塑料袋，如聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚氯乙烯袋和聚酯袋等，还有用金属薄膜作衬里（如衬银、乙烯袋和聚酯袋等，还有用金属薄膜作衬里（如衬银、衬铝）的塑料袋。衬铝）的塑料袋。采样时，先用二联球打进现场气体冲洗采样时，先用二联球打进现场气体冲洗2-3次，再充满样次，再充满样气，夹封进气口，带

32、回实验室尽快分析。气，夹封进气口，带回实验室尽快分析。采气管容积一般为采气管容积一般为100-1000mL。采样时，打开两端采样时，打开两端旋塞，用二联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽进比采旋塞，用二联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽进比采气管容积大气管容积大6-10倍的欲采气体，使采气管中原有气体被完倍的欲采气体，使采气管中原有气体被完全置换出，关上旋塞，采气管体积即为采气体积。全置换出，关上旋塞，采气管体积即为采气体积。采气管示意图采气管示意图 真空瓶是一种具有活塞的耐压玻璃瓶，容积一般为真空瓶是一种具有活塞的耐压玻璃瓶，容积一般为500-1000mL。采样前，先用抽真空装置把采气瓶内气体抽采

33、样前，先用抽真空装置把采气瓶内气体抽走，使瓶内真空度达到走，使瓶内真空度达到1.33KPa之后，便可打开旋塞采样，之后，便可打开旋塞采样，采完即关闭旋塞，则采样体积即为真空瓶体积。采完即关闭旋塞，则采样体积即为真空瓶体积。真空采气瓶示意图真空采气瓶示意图1.真空采气管(瓶)2.闭管压力计 3.真空泵真空采气瓶抽真空装置示意图真空采气瓶抽真空装置示意图富集（浓缩）采样法富集（浓缩）采样法是使大量的样气通过吸收液是使大量的样气通过吸收液或固体吸收剂得到吸收或阻留，使原来浓度较小的污染或固体吸收剂得到吸收或阻留，使原来浓度较小的污染物质得到浓缩，以利于分析测定。物质得到浓缩，以利于分析测定。适用于适

34、用于大气中污染物质浓度较低（大气中污染物质浓度较低（ppm-ppb）的的情况。采样时间一般较长，测得结果可代表采样时段的情况。采样时间一般较长，测得结果可代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。具体采样方法具体采样方法包括溶液吸收法、固体阻留法、包括溶液吸收法、固体阻留法、滤料法、液体冷凝法、自然积集法等。滤料法、液体冷凝法、自然积集法等。是采集大气中气态、蒸汽态及某些气溶胶态污染物质的是采集大气中气态、蒸汽态及某些气溶胶态污染物质的常用方法。常用方法。原理：原理：当大气以气泡的形式通过盛有吸收液的吸收管或当大气以气泡的形式通过盛有吸收液的吸收

35、管或吸收瓶时，在气吸收瓶时，在气-液界面上发生被测气体的溶解作用或与吸液界面上发生被测气体的溶解作用或与吸收液发生化学反应，同时，气泡内的分子因本身的快速运收液发生化学反应，同时，气泡内的分子因本身的快速运动而扩散到表面，继续发生溶解作用或化学反应，从而很动而扩散到表面，继续发生溶解作用或化学反应，从而很快地完成快地完成 气泡中被测物质的吸收过程。气泡中被测物质的吸收过程。采样时，用抽气装置将欲测空气以一定流量抽入装有吸采样时，用抽气装置将欲测空气以一定流量抽入装有吸收液的吸收管（瓶），使被测物质的分子阻留在吸收液中，收液的吸收管（瓶），使被测物质的分子阻留在吸收液中，以达到浓缩的目的。采样结

36、束后，倒出吸收液进行测定，以达到浓缩的目的。采样结束后，倒出吸收液进行测定，根据测得的结果及采样体积计算大气中污染物的浓度。根据测得的结果及采样体积计算大气中污染物的浓度。吸收效率主要决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面吸收效率主要决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面积。积。1）与被采集的物质发生不可逆化学反应快或对其溶）与被采集的物质发生不可逆化学反应快或对其溶解度大；解度大；2）污染物质被吸收液吸收后，要有足够的稳定时间，）污染物质被吸收液吸收后，要有足够的稳定时间，以满足分析测定所需时间的要求；以满足分析测定所需时间的要求；3）污染物质被吸收后，应有利于下一步分析测定，）污染物质被吸收后

37、，应有利于下一步分析测定，最好能直接用于测定；最好能直接用于测定；4）吸收液毒性小，价格低，易于购买，并尽可能回）吸收液毒性小，价格低，易于购买，并尽可能回收利用。收利用。气体吸收管（瓶）示意图气体吸收管（瓶）示意图气泡式吸收管：气泡式吸收管：适用于采集气态和蒸汽态物质，不宜采气溶胶态物质。适用于采集气态和蒸汽态物质，不宜采气溶胶态物质。冲击式吸收管：冲击式吸收管：适宜采集气溶胶态物质和易溶解的气体样品，而不适用于气态和适宜采集气溶胶态物质和易溶解的气体样品，而不适用于气态和蒸汽态物质的采集。管内有一尖嘴玻璃管作冲击器。蒸汽态物质的采集。管内有一尖嘴玻璃管作冲击器。多孔筛板吸收管（瓶）：多孔筛

38、板吸收管（瓶）：是在内管出气口熔接一块多孔性的砂芯玻板，当气体通是在内管出气口熔接一块多孔性的砂芯玻板，当气体通过多孔玻板时，一方面被分散成很小的气泡，增大了与吸收液的接触面积；另过多孔玻板时，一方面被分散成很小的气泡，增大了与吸收液的接触面积；另一方面被弯曲的孔道所阻留，然后被吸收液吸收。所以多孔筛板吸收管既适用一方面被弯曲的孔道所阻留，然后被吸收液吸收。所以多孔筛板吸收管既适用于采集气态和蒸汽态物质，也适于气溶胶态物质。于采集气态和蒸汽态物质，也适于气溶胶态物质。填充柱是用一根填充柱是用一根50-100cm50-100cm长长,内径内径3-53-5mmmm的玻璃管或塑料的玻璃管或塑料管管,

39、内装颗粒状填充剂制成。采样时，让气样以一定流速通过内装颗粒状填充剂制成。采样时，让气样以一定流速通过填充柱，则欲测组分因吸附、溶解或化学反应而被阻留在填充填充柱，则欲测组分因吸附、溶解或化学反应而被阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。采样后，通过加热解吸，吹气或剂上，达到浓缩采样的目的。采样后，通过加热解吸，吹气或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来测定。溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来测定。用固体采样管可以长时间采样，测得大气中日平均或一用固体采样管可以长时间采样，测得大气中日平均或一段时间内的平均浓度值；溶液吸收法则由于液体在采样段时间内的平均浓度值；溶液吸收法则由于液体在采样过程

40、中会蒸发，采样时间不宜过长；过程中会蒸发，采样时间不宜过长；只要选择合适的固体填充剂，对气态、蒸气态和气溶胶只要选择合适的固体填充剂，对气态、蒸气态和气溶胶态物质都有较高的富集效率，而溶液吸收法一般对气溶态物质都有较高的富集效率，而溶液吸收法一般对气溶胶吸收效率要差些；胶吸收效率要差些；浓缩在固体填充柱上的待测物质比在吸收液中稳定时间浓缩在固体填充柱上的待测物质比在吸收液中稳定时间要长，有时可放置几天或几周也不发生变化。所以，固要长，有时可放置几天或几周也不发生变化。所以，固体阻留法是大气污染监测中具有广阔发展前景的富集方体阻留法是大气污染监测中具有广阔发展前景的富集方法。法。1 1）吸附型填

41、充柱：）吸附型填充柱：所用填充剂为颗粒状固体吸附剂，如活性炭、硅胶、所用填充剂为颗粒状固体吸附剂，如活性炭、硅胶、分子筛、氧化铝、素烧陶瓷、高分子多孔微球等多孔性分子筛、氧化铝、素烧陶瓷、高分子多孔微球等多孔性物质，对气体和蒸气吸附力强。物质，对气体和蒸气吸附力强。2 2）分配型填充剂：）分配型填充剂：所用填充剂为表面涂有高沸点有机溶剂（如甘油异所用填充剂为表面涂有高沸点有机溶剂（如甘油异十三烷）的惰性多孔颗粒物（如硅藻土、耐火砖等），十三烷）的惰性多孔颗粒物（如硅藻土、耐火砖等），适于对蒸气和气溶胶态物质（如六六六、适于对蒸气和气溶胶态物质（如六六六、DDT、多氯联多氯联苯等）的采集。气样通

42、过采样管时，分配系数大的或溶苯等）的采集。气样通过采样管时，分配系数大的或溶解度大的组分阻留在填充柱表面的固定液上。解度大的组分阻留在填充柱表面的固定液上。3 3）反应型填充柱：）反应型填充柱：其填充柱是由惰性多孔颗粒物（如石英砂、玻璃微其填充柱是由惰性多孔颗粒物（如石英砂、玻璃微球等）或纤维状物（如滤纸、玻璃棉等）表面涂渍能与球等）或纤维状物（如滤纸、玻璃棉等）表面涂渍能与被测组分发生化学反应的试剂制成。也可用能与被测组被测组分发生化学反应的试剂制成。也可用能与被测组分发生化学反应的纯金属（如金、银、铜等）丝毛或细分发生化学反应的纯金属（如金、银、铜等）丝毛或细粒作填充剂。采样后，将反应产物

43、用适宜溶剂洗脱或加粒作填充剂。采样后，将反应产物用适宜溶剂洗脱或加热吹气解吸下来进行分析。热吹气解吸下来进行分析。将过滤材料（滤纸、滤膜等）放在采样夹上，用抽将过滤材料（滤纸、滤膜等）放在采样夹上，用抽气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上，气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上，称量过滤材料上富集的颗粒物质量，根据采样体积，称量过滤材料上富集的颗粒物质量，根据采样体积，即可计算出空气中颗粒物的浓度。即可计算出空气中颗粒物的浓度。常用滤料：常用滤料：纤维状滤料：纤维状滤料：如定量滤纸、玻璃纤维如定量滤纸、玻璃纤维滤膜（纸）、氯乙烯滤膜等；滤膜（纸）、氯乙烯滤膜等；筛孔状滤料：筛

44、孔状滤料：如微孔滤如微孔滤膜、核孔滤膜、银薄膜等。各种滤料由不同的材料制膜、核孔滤膜、银薄膜等。各种滤料由不同的材料制成，性能不同，适用的气体范围也不同。成，性能不同，适用的气体范围也不同。颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图颗粒物采样夹和滤料采样装置示意图 是借致冷剂的致冷作用使空气中某些低沸点气态物是借致冷剂的致冷作用使空气中某些低沸点气态物质被冷凝成液态物质，以达到浓缩的目的。适用于大质被冷凝成液态物质，以达到浓缩的目的。适用于大气中某些沸点较低的气态污染物质，如烯烃类、醛类气中某些沸点较低的气态污染物质，如烯烃类、醛类等。等。常用致冷剂：冰、干冰、冰常用致冷剂：冰、干冰、冰-食盐、液氯食盐

45、、液氯-甲醇、干甲醇、干冰冰-二氯乙烯、干冰二氯乙烯、干冰-乙醇等。乙醇等。优点：优点：效果好、采样量大、利于组分稳定。效果好、采样量大、利于组分稳定。利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用采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，如自然降尘量、硫酸盐化速率、氟集大气中的被测物质，如自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物等大气样品的采集。化物等大气样品的采集。优点：优点：不需动力设备，简单易行，且采样时间长，测不需动力设备，简单易行，且采样时间长，测定结果能较好反映大气污染情况。定结果能较好反映大气污染情况。真接采样法真接采样法采样常用容器有采样常用容器有注射器注射器、塑

46、料袋塑料袋、采气管采气管、真空瓶真空瓶等等.富集采样法富集采样法要使用采样仪器要使用采样仪器,其基本组成为其基本组成为:1-流量计 2-收集器 3-缓冲瓶 4-抽气泵 用于大气采样的仪器主要由收集器、流量用于大气采样的仪器主要由收集器、流量计和采样动力三部分组成。计和采样动力三部分组成。1、收集器：、收集器：如大气吸收管（瓶）、填充柱、滤料采样夹、如大气吸收管（瓶）、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样管等。低温冷凝采样管等。2、流量计：、流量计：是测量气体流量的仪器，流量是计算采集气是测量气体流量的仪器，流量是计算采集气样体积必知的参数。当用抽气泵作抽气动力时，通过样体积必知的参数。当用抽气泵作

47、抽气动力时，通过流量计的读数和采样时间可以计算所采空气的体积。流量计的读数和采样时间可以计算所采空气的体积。常用的流量计有：孔口流量计、转子流量计和限常用的流量计有：孔口流量计、转子流量计和限流孔。均需定期校正。流孔。均需定期校正。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3、采样动力：、采样动力：应根据所需采样流量、采样体积、所用收集应根据所需采样流量、采样体积、所用收集器及采样点的条件进行选择。一般要求抽气动力的流量器及采样点的条件进行选择。一般要求抽气动力的流量范围较大，抽气稳定，造价低，噪声小，便于携带和维范围较大，抽气稳定，造价低，噪

48、声小，便于携带和维修。修。1）非电源抽气动力：）非电源抽气动力：如注射器、连续式手抽气筒、双如注射器、连续式手抽气筒、双连球、水抽气瓶等，适用于采样时间不长，采气量小，连球、水抽气瓶等，适用于采样时间不长，采气量小，无市电供给的情况，用于采集气体或蒸汽态样品。无市电供给的情况，用于采集气体或蒸汽态样品。2)电力抽气动力：电力抽气动力：在有电源的采样现场，可采用各种电在有电源的采样现场，可采用各种电抽气机和电抽气泵为采样动力，如吸尘器、真空泵、刮抽气机和电抽气泵为采样动力，如吸尘器、真空泵、刮板泵、薄膜泵、电磁泵等。还可采用大气采样器、飘尘板泵、薄膜泵、电磁泵等。还可采用大气采样器、飘尘采样器等

49、专用采样装置采集大气中气态或蒸汽态物质及采样器等专用采样装置采集大气中气态或蒸汽态物质及颗粒物质。颗粒物质。1.1.气态污染物采样器气态污染物采样器2.2.颗粒物采样器颗粒物采样器（1 1）总悬浮颗粒物采样器）总悬浮颗粒物采样器TSP采样器实物照片采样器实物照片（2 2）可吸入颗粒物采样器）可吸入颗粒物采样器向心式分尘器原理示意图向心式分尘器原理示意图三级向心式分尘器原理示意图三级向心式分尘器原理示意图撞击式分尘器示意图撞击式分尘器示意图指在规定的采样条件（如采样流量、污染指在规定的采样条件（如采样流量、污染物浓度范围、采样时间等）下，所采集到的污物浓度范围、采样时间等）下，所采集到的污染物量

50、占其总量的百分数。评价方法一般与污染物量占其总量的百分数。评价方法一般与污染物在空气中的状态有很大关系染物在空气中的状态有很大关系,不同的存在不同的存在状态有不同的评价方法。状态有不同的评价方法。1、绝对比较法：、绝对比较法：精确配制一个已知浓度的标准气体精确配制一个已知浓度的标准气体,用所用所选用的采样方法采集标准气体选用的采样方法采集标准气体,测定其浓度测定其浓度C1,比较实测比较实测浓度和已知浓度浓度和已知浓度C0,其采样效率其采样效率K为为:K=C1100%/C02、相对比较法：相对比较法：配制一个恒定的但不要求知道准确浓度的配制一个恒定的但不要求知道准确浓度的气体样品，用气体样品，用