大气污染基本知识课件.ppt

1、第一节第一节 大气污染基本知识大气污染基本知识 指包围在地球周围的气体，其厚度达指包围在地球周围的气体，其厚度达10001400km10001400km。对人类及生物生存起着重要作用的近地面约对人类及生物生存起着重要作用的近地面约10km10km内的气体层内的气体层(对流对流层层)，称为空气层。，称为空气层。由于工业及交通运输的发展，特别是煤和石油的大量使用，将产生由于工业及交通运输的发展，特别是煤和石油的大量使用，将产生的大量有害物质如烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物的大量有害物质如烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等排放到大气中，当其浓度超过环境所能允许的极限并持

2、续一定时间后，等排放到大气中，当其浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，就会改变大气特别是空气的正常组成，破坏生态平衡，从而危害人们的就会改变大气特别是空气的正常组成，破坏生态平衡，从而危害人们的健康，损害自然资源等。这种情况称为大气污染或空气污染。健康，损害自然资源等。这种情况称为大气污染或空气污染。一、大气一、大气二、空气二、空气三、大气污染三、大气污染三、大气污染物及其存在状态三、大气污染物及其存在状态 大气污染物的种类不下数千种，已发现有危害作用而被人们注意到的有大气污染物的种类不下数千种，已发现有危害作用而被人们注意到的有一百多种，其中大部分是有机物。一百多种，其中大部分是有机

3、物。依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。依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。一次污染物是直接从各种污染源排放到大气中的有害物质。常见的主要一次污染物是直接从各种污染源排放到大气中的有害物质。常见的主要有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物等。颗粒物中包含有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物等。颗粒物中包含苯并苯并(a)(a)芘等强致癌物质、有毒重金属、多种有机和无机化合物等。芘等强致癌物质、有毒重金属、多种有机和无机化合物等。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二次污染物是一次污染物在大气中相互

4、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。这些新污染物与一次污染物的化学、物理性质发生反应所产生的新污染物。这些新污染物与一次污染物的化学、物理性质完全不同，多为气溶胶，具有颗粒小、毒性一般比一次大等特点。常见的二完全不同，多为气溶胶，具有颗粒小、毒性一般比一次大等特点。常见的二次污染物有次污染物有SOSO3 3、硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类、硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类(乙醛和丙烯醛等乙醛和丙烯醛等)、过氧乙、过氧乙酰硝酸酯酰硝酸酯(PANPAN)等。等。大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的；气象条件

5、也起一定的作用。一般可分为分子状态污染物和粒子状定的；气象条件也起一定的作用。一般可分为分子状态污染物和粒子状态污染物两类。态污染物两类。(一一)、分子态污染物、分子态污染物 某些物质如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氢、氯气、臭氧某些物质如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氢、氯气、臭氧等沸点都很低，在常温、常压下以气体分子形式分散于大气中。还有些等沸点都很低，在常温、常压下以气体分子形式分散于大气中。还有些物质如苯、苯酚等，虽然在常温、常压下是液体或固体，但因其挥发性物质如苯、苯酚等，虽然在常温、常压下是液体或固体，但因其挥发性强，故能以蒸气态进入大气中。强，故能以蒸气态进入大气中。无论

6、是气体分子还是蒸气分子，都具有运动速度较大、扩散快、在无论是气体分子还是蒸气分子，都具有运动速度较大、扩散快、在大气中分布比较均匀的特点。它们的扩散情况与自身的比重有关，比重大气中分布比较均匀的特点。它们的扩散情况与自身的比重有关，比重大者向下沉降，如汞蒸气等；比重小者向上飘浮，并受气象条件的影响，大者向下沉降，如汞蒸气等；比重小者向上飘浮，并受气象条件的影响，可随气流扩散到很远的地方。可随气流扩散到很远的地方。(二二)、粒子状态污染物、粒子状态污染物 固体和液体物质以微小颗粒形式分散在气体介质中形成的分散体系，固体和液体物质以微小颗粒形式分散在气体介质中形成的分散体系，也称为气溶胶。也称为气

7、溶胶。液体和固体颗粒的粒径大多在液体和固体颗粒的粒径大多在0.010.01一一100 100 m之间，有的粒径在之间，有的粒径在0.01 0.01 m以下（如金属烟），有的粒径在以下（如金属烟），有的粒径在100 100 m以上（如以上（如降尘）。降尘）。通常所说的烟通常所说的烟(Smoke(Smoke，粒径，粒径0.01-10.01-1m)、雾、雾(Fog(Fog，粒径，粒径1-10 1-10 m)、总悬浮颗粒总悬浮颗粒(total suspended particulate matter(total suspended particulate matter，TSPTSP，粒径，粒径100

8、100 m)、可吸入颗粒物（飘尘）（、可吸入颗粒物（飘尘）（inhalable particulate matterinhalable particulate matter，IPIP或或PMPM1010，粒径，粒径1030 m),降尘的界限划分不明确，一般的划分认为粒径降尘的界限划分不明确，一般的划分认为粒径3030m的总尘为降尘，降尘中粒径的总尘为降尘，降尘中粒径100100m 的占比例大，的占比例大，30100m的占的占比例小。比例小。烟烟 某些某些固体物质在高温下由于蒸发或升华作用变成气体逸散于大气固体物质在高温下由于蒸发或升华作用变成气体逸散于大气中，遇冷后又凝聚成微小的固体颗粒中，遇

9、冷后又凝聚成微小的固体颗粒悬浮于大气中构成烟。烟的粒径一般悬浮于大气中构成烟。烟的粒径一般在在0.011 0.011 m之间。之间。雾雾 由悬浮在大气中由悬浮在大气中微小液滴微小液滴构成的气溶胶。雾的粒径一般在构成的气溶胶。雾的粒径一般在10 10 m以下。以下。尘尘 分散在大气中的固体微粒，如交通车辆行驶时所带起的扬尘，粉分散在大气中的固体微粒，如交通车辆行驶时所带起的扬尘，粉碎固体物料时所产生的粉尘，燃煤烟气中的含碳颗粒物等。碎固体物料时所产生的粉尘，燃煤烟气中的含碳颗粒物等。根据气溶胶形成的方式不同，根据气溶胶形成的方式不同，可分为可分为分散型分散型气溶胶和气溶胶和凝聚型凝聚型气溶胶。气

10、溶胶。、分散型、分散型气溶胶：由固体粉末或液体泡膜分散在大气中，构成分散气溶胶：由固体粉末或液体泡膜分散在大气中，构成分散型气溶胶。如硫酸雾、碱雾或农药等液体分散型气溶胶和石英粉尘、氧型气溶胶。如硫酸雾、碱雾或农药等液体分散型气溶胶和石英粉尘、氧化铅等固体分散型气溶胶。化铅等固体分散型气溶胶。、凝聚型、凝聚型气溶胶：液体或固体因加热变成蒸气逸散到大气中，遇冷气溶胶：液体或固体因加热变成蒸气逸散到大气中，遇冷后又凝集成微小颗粒分散在空气中形成凝聚型气溶胶。如各种金属烟、后又凝集成微小颗粒分散在空气中形成凝聚型气溶胶。如各种金属烟、水蒸汽凝结以后形成的雾等。水蒸汽凝结以后形成的雾等。通常所说的烟雾

11、是烟和雾同时构成的固、液混合态气溶胶，如硫酸烟通常所说的烟雾是烟和雾同时构成的固、液混合态气溶胶，如硫酸烟雾、光化学烟雾等。雾、光化学烟雾等。硫酸烟雾硫酸烟雾主要是由燃煤产生的高浓度二氧化硫和煤烟形成的，二氧化主要是由燃煤产生的高浓度二氧化硫和煤烟形成的，二氧化硫经氧化剂、紫外光等因素的作用被氧化成三氧化硫，三氧化硫与水蒸气硫经氧化剂、紫外光等因素的作用被氧化成三氧化硫，三氧化硫与水蒸气结合形成硫酸雾，硫酸雾与煤烟混合形成硫酸烟雾。结合形成硫酸雾，硫酸雾与煤烟混合形成硫酸烟雾。光化学烟雾光化学烟雾：当汽车污染源排放到大气中的氮氧化物、一氧化碳、碳：当汽车污染源排放到大气中的氮氧化物、一氧化碳、

12、碳氢化合物达到一定浓度后，在强烈阳光照射下，发生一系列光化学反应，氢化合物达到一定浓度后，在强烈阳光照射下，发生一系列光化学反应，形成臭氧、过氧乙酰硝酸酯（形成臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PANPAN）和醛类等物质悬浮于大气中而构成光）和醛类等物质悬浮于大气中而构成光化学烟雾化学烟雾。四、空气中污染物的时空分布特点（自学）四、空气中污染物的时空分布特点（自学）五、空气中污染物浓度表示方法与气体体积换算五、空气中污染物浓度表示方法与气体体积换算 (一一)、污染物浓度表示方法、污染物浓度表示方法 1 1单位体积内所含污染物的质量数单位体积内所含污染物的质量数 单位体积内所含污染物质量的单位常用单位体积内

13、所含污染物质量的单位常用mgmgm m3 3或或 g gm m3 3。这种表示方。这种表示方法对任何状态的污染物都适用。我国大气质量标准中日平均、小时平均及法对任何状态的污染物都适用。我国大气质量标准中日平均、小时平均及任何一次浓度所用单位为任何一次浓度所用单位为mgmgm m3 3（标（标)。2 2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 污染物体积与气样总体积比值的单位为污染物体积与气样总体积比值的单位为ppmppm或或ppbppb。ppmppm系指在系指在100100万万体积空气中含有气体或蒸气的体积数（体积空气中含有气体或蒸气的体积数（10106 6）；）；ppbppb

14、是是ppmppm的的1 110001000（10109 9）。）。这种表示方法仅适用于气态或蒸气态物质。这种表示方法仅适用于气态或蒸气态物质。两种单位可以相互换算，其换算式如下：两种单位可以相互换算，其换算式如下：式中：式中：c cp p 以以ppmppm表示的气体浓度；表示的气体浓度；c c 以以mgmgm m3 3表示的气体浓度；表示的气体浓度；M M 污染物质的分子量污染物质的分子量,(g),(g)22.4 22.4标准状态下标准状态下(0(0，101101325kPa)325kPa)气体的摩尔体积气体的摩尔体积(L)(L)。对于大气悬浮颗粒物中的组分，可用单位质量悬浮颗粒物中所含某组对

15、于大气悬浮颗粒物中的组分，可用单位质量悬浮颗粒物中所含某组分的质量数表示分的质量数表示g g g g或或ngngg(g(相当于相当于ppmppm和和ppb)ppb)。(二二)、气体体积换算、气体体积换算 气体的体积受温度和大气压力的影响，为使计算出的浓度具有可比性，气体的体积受温度和大气压力的影响，为使计算出的浓度具有可比性，需要将现场状态下的体积换算成标准状态下的体积。根据气体状态方程，需要将现场状态下的体积换算成标准状态下的体积。根据气体状态方程，换算式如下：换算式如下：cM22.4cp101.325pt273273VVt0式中：式中：V V0 0标准状态下的采样体积标准状态下的采样体积(

16、L(L或或m m3 3)；V Vt t现场状态下的采样体积现场状态下的采样体积(L(L或或m m3 3)；t t采样时的温度采样时的温度()()；P P采样时的大气压力（采样时的大气压力（kPa)kPa)。第二节第二节 空气污染监测方案的制定空气污染监测方案的制定 一、监测目的一、监测目的 1 1、定期和连续监测，为编写大气环境质量报告提供数据；、定期和连续监测，为编写大气环境质量报告提供数据；2 2、为研究大气质量的变化和发展趋势，开展预报工作提供依据；、为研究大气质量的变化和发展趋势，开展预报工作提供依据；3 3、为政府执法部门提供基础数据。、为政府执法部门提供基础数据。二、有关资料的收集

17、二、有关资料的收集 1 1、污染源分布及排放情况；、污染源分布及排放情况；2 2、气象资料、气象资料(风向、风速、气温、气压、降水量、日照时间、相对湿风向、风速、气温、气压、降水量、日照时间、相对湿度、温度垂直梯度、逆温层底部高度）；度、温度垂直梯度、逆温层底部高度）；3 3、地形资料（平原、丘陵、山谷、海岸等），对风向、风速、大气、地形资料（平原、丘陵、山谷、海岸等），对风向、风速、大气稳定度等有影响；稳定度等有影响；4 4、土地利用和功能分区情况（工业区、商业区、混合区、居民区、土地利用和功能分区情况（工业区、商业区、混合区、居民区、农村地区等）；农村地区等）；5 5、人口分布和人群健康情

18、况。、人口分布和人群健康情况。三、监测项目三、监测项目 根据优先监测原则，目前美国提出根据优先监测原则，目前美国提出4343种空气优先监测污染物；苏联规种空气优先监测污染物；苏联规定定131131种优先污染物，我国目前提出的空气常规监测项目见种优先污染物，我国目前提出的空气常规监测项目见P P152152。表表3 32 2 环境空气质量例行监测项目环境空气质量例行监测项目类别类别必测项目必测项目按地方情况增加的按地方情况增加的必测项目必测项目选测项目选测项目环 境 空环 境 空气 污 染气 污 染物监测物监测TSPTSP、SOSO2 2、NONO2 2、硫酸盐、硫酸盐化速率化速率 降尘降尘CO

19、CO、总氧化剂、总烃、总氧化剂、总烃、PMPM1010、F F2 2、HFHF、B(a)PB(a)P、PbPb、H H2 2S S、光化学氧化剂、光化学氧化剂降水降水监测监测PHPH值、值、电导率电导率K K+、NaNa+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、NHNH4 4+、SOSO4 42-2-、NONO3 3-、ClCl-四、监测网点的布设四、监测网点的布设 监测网点的布设方法有监测网点的布设方法有经验法、统计法和模拟法经验法、统计法和模拟法等，一般等，一般常采用经验法。常采用经验法。（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、

20、低三种不同浓度、采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不同浓度的地方。的地方。2 2、在污染源比较集中，主导风向明显的情况下，应将污染、在污染源比较集中，主导风向明显的情况下，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点。设少量点作为对照点。3 3、工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标地、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；郊区、农村、人口密度小及污染物浓区，要适当增设采样点；郊区、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。度低的地区，可酌情少设

21、采样点。4 4、采样点的周围应开阔，采样口水平线与周围建筑物高、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度的夹角应不大于3030，测点周围无污染源，并应避开树木及，测点周围无污染源，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边缘至少1.5m1.5m远处。远处。5 5、各采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，使获得、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。的监测数据具有可比性。6 6、采样高度根据监测目的而定。研究大气污染对人体的、采样高度根据监测目的而定。研

22、究大气污染对人体的危害，采样口应在离地面危害，采样口应在离地面1.51.52 2米处；研究大气污染对植物或米处；研究大气污染对植物或器物的影响，采样口高度应与植物或器物高度相近；连续采样器物的影响，采样口高度应与植物或器物高度相近；连续采样例行监测，采样口高度应距地面例行监测，采样口高度应距地面315m315m；若置于屋顶采样，采；若置于屋顶采样，采样口应与基础面有样口应与基础面有1.5m1.5m以上的相对高度，以减少扬尘的影响。以上的相对高度，以减少扬尘的影响。特殊地形地区可视实际情况选择采样高度。特殊地形地区可视实际情况选择采样高度。(二二)、采样点数目、采样点数目 在一个监测区域内，采样

23、点设置数目是与经济投资和精度要求相应的在一个监测区域内，采样点设置数目是与经济投资和精度要求相应的一个效益函数，应根据监测范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布一个效益函数，应根据监测范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布及密度、气象、地形及经济条件等因素综合考虑确定。世界卫生组织及密度、气象、地形及经济条件等因素综合考虑确定。世界卫生组织(WHO)(WHO)和世界气象组织和世界气象组织(WMO)(WMO)提出按城市人口多少设置城市大气地面自动监测站提出按城市人口多少设置城市大气地面自动监测站(点点)的数目的数目(见表见表34)34)。我国对大气环境污染例行监测采样点规定的设置。我国对大气

24、环境污染例行监测采样点规定的设置数目列于表数目列于表3333。（见（见P P153153）（三）、布点方法（三）、布点方法 1 1、功能区布点法、功能区布点法 按功能区划分布点法多用于区域性常规监测。先将监测区域划分为工按功能区划分布点法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、清洁区等，再业区、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，在各功能区设置一定数量的采样点。根据具体污染情况和人力、物力条件，在各功能区设置一定数量的采样点。各功能区的采样点数不要求平均，一般在污染较集中的工业区和人口

25、较集各功能区的采样点数不要求平均，一般在污染较集中的工业区和人口较集中的居住区多设采样点。中的居住区多设采样点。2 2网格布点法网格布点法 这种布点法是将监测区域地面划分成若干均匀网状方格，采样点设在这种布点法是将监测区域地面划分成若干均匀网状方格，采样点设在两条直线的交点处或方格中心两条直线的交点处或方格中心(见图见图33)33)。网格大小视污染源强度、人口。网格大小视污染源强度、人口分布及人力、物力条件等确定。若主导风向明显，下风向应多设一些，一分布及人力、物力条件等确定。若主导风向明显，下风向应多设一些，一般约占采样点数的般约占采样点数的6060。对于有多个污染源，且污染源分布均匀的地区

26、，。对于有多个污染源，且污染源分布均匀的地区，常采用这种布点方法。它能较好地反映污染物的空间分布；如将网格划分常采用这种布点方法。它能较好地反映污染物的空间分布；如将网格划分的足够小，将监测结果绘制成污染物浓度空间分布图，对指导城市环境规的足够小，将监测结果绘制成污染物浓度空间分布图，对指导城市环境规划和管理具有重要意义。划和管理具有重要意义。3 3同心圆布点法同心圆布点法 这种方法主要用于多个污染源构成的污染群，且大污染源较集中的地这种方法主要用于多个污染源构成的污染群，且大污染源较集中的地区。先找出污染群的中心，以此为圆心在地面上画若干个同心圆，再从圆区。先找出污染群的中心，以此为圆心在地

27、面上画若干个同心圆，再从圆心作若干条放射线，将放射线与圆周的交点作为采样点心作若干条放射线，将放射线与圆周的交点作为采样点(见图见图34)34)。不同。不同圆周上的采样点数目不一定相等或均匀分布，常年主导风向的下风向比上圆周上的采样点数目不一定相等或均匀分布，常年主导风向的下风向比上风向多设一些点。例如，同心圆半径分别取风向多设一些点。例如，同心圆半径分别取4 4、1010、2020、40km40km，从里向外，从里向外各圆周上分别设各圆周上分别设4 4、8 8、8 8、4 4个采样点。个采样点。4 4扇形布点法扇形布点法 扇形布点法适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。以点源扇形布点法

28、适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。以点源所在位置为顶点，主导风向为轴线，在下风向地面上划出一个扇形区作为所在位置为顶点，主导风向为轴线，在下风向地面上划出一个扇形区作为布点范围。扇形的角度一般为布点范围。扇形的角度一般为4545，也可更大些，但不能超过，也可更大些，但不能超过9090。采样。采样点设在扇形平面内距点源不同距离的若干弧线上点设在扇形平面内距点源不同距离的若干弧线上(见图见图35)35)。每条弧线上。每条弧线上设设3434个采样点，相邻两点与顶点连线的夹角一般取个采样点，相邻两点与顶点连线的夹角一般取10201020。在上风向。在上风向应设对照点应设对照点.采用同心圆和扇

29、形布点法时，应考虑高架点源排放污染物的扩散特点。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。在不计污染物本底浓度时，点源脚下的污染物浓度为零，随着距离增加，在不计污染物本底浓度时，点源脚下的污染物浓度为零，随着距离增加，很快出现浓度最大值，然后按指数规律下降。因此，同心圆或弧线不宜等很快出现浓度最大值，然后按指数规律下降。因此，同心圆或弧线不宜等距离划分，而是靠近最大浓度值的地方密一些，以免漏测最大浓度的位置。距离划分，而是靠近最大浓度值的地方密一些，以免漏测最大浓度的位置。最大落地浓度出现的位置与烟筒高度及气象条件的关系大致为最大落地浓度出现的位置与烟筒高度及气象条件的关系

30、大致为P P155155表表3 35 5。具体计算可用。具体计算可用高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式进行计算。进行计算。五、采样时间和采样频率五、采样时间和采样频率 采样时间采样时间是指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采样时段。是指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采样时段。采样频率采样频率是指在是指在定时间范围内的采样次数。定时间范围内的采样次数。采样时间和采样频率应根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏采样时间和采样频率应根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏度等因素确定。度等因素确定。例如：监测空气质量的长期变化趋势，采用连续或间歇自动采样测定方例如：监测空气质

31、量的长期变化趋势，采用连续或间歇自动采样测定方式，式，表表3 36 6 国家环保局颁布的城镇空气质量监测采样频率和时间规定。国家环保局颁布的城镇空气质量监测采样频率和时间规定。对于一级评价项目：对于一级评价项目：P155 P155 要求进行要求进行冬、夏季两季监测，每季至少进行冬、夏季两季监测，每季至少进行7 7天监测，每天采样次数不少于天监测，每天采样次数不少于6 6次次(如在如在2:002:00、7:007:00、10:0010:00、14:0014:00、16:0016:00、19:00)19:00)。表表3 37 7环境空气质量标准（环境空气质量标准（GB3095GB309519961

32、996）中对污染物监测数据）中对污染物监测数据统计的有效性规定。统计的有效性规定。表表3 36 6 城镇空气质量监测规定的采样时间和频率（城镇空气质量监测规定的采样时间和频率（老标准老标准）监测项目监测项目采样时间和频率采样时间和频率SOSO2 2 NO NO2 2隔日采样，每天连续采样隔日采样，每天连续采样24240.5h0.5h，每月，每月141416d16d，每年每年1212个月个月TSPTSP、PMPM1010隔双日采样，每天连续采样隔双日采样，每天连续采样24240.5h0.5h，每月，每月5 56d6d，每年每年1212个月个月降尘降尘每月采样每月采样30302d2d，每年，每年1

33、212个月个月硫酸盐化速率硫酸盐化速率每月采样每月采样30302d2d，每年，每年1212个月个月表37 各项污染物数据统计的有效性规定SO2,NOx,NO2年平均每年至少有分布均匀的144个日均值每月至少有分布均匀的12个日均值TSP,PM10,Pb年平均每年至少有分布均匀的60个日均值每月至少有分布均匀的5个日均值SO2,NOx,NO2,CO日平均每日至少有18小时的采样时间TSP,PM10,B(a)P,Pb日平均每日至少有12小时的采样时间SO2,NOx,NO2,CO,O31小时平均每小时至少有45分钟的采样时间Pb季平均每季至少有分布均匀的15个日均值每月至少有分布均匀的5个日均值F月

34、平均每月至少采样15日以上植物生长季平均每一个生长季至少有70%个月平均值日平均每日至少有12小时的采样时间1小时平均每小时至少有45分种的采样时间第三节第三节 空气样品的采集方法空气样品的采集方法 一、直接采样法一、直接采样法 当大气中的被测组分浓度较高，或者监测方法灵敏度高时，从大气当大气中的被测组分浓度较高，或者监测方法灵敏度高时，从大气中直接采集少量气样即可满足监测分析要求。例如，用非色散红外吸收法中直接采集少量气样即可满足监测分析要求。例如，用非色散红外吸收法测定空气中的一氧化碳；用紫外荧光法测定空气中的二氧化硫等都用直接测定空气中的一氧化碳；用紫外荧光法测定空气中的二氧化硫等都用直

35、接采样法。这种方法测得的结果是瞬时浓度或短时间内的平均浓度，能较快采样法。这种方法测得的结果是瞬时浓度或短时间内的平均浓度，能较快地测知结果。常用的采样容器有注射器、塑料袋、真空瓶地测知结果。常用的采样容器有注射器、塑料袋、真空瓶(管管)等。等。(一一)注射器采样注射器采样 常用常用100 mL100 mL注射器采集有机蒸气样品。采样时先用现场气体抽洗注射器采集有机蒸气样品。采样时先用现场气体抽洗2323次，然后抽取次，然后抽取100 mL100 mL，密封进气口，带回实验室分析。样品存放时间不宜，密封进气口，带回实验室分析。样品存放时间不宜长，一般应当天分析完。长，一般应当天分析完。(二）塑

36、料袋采样二）塑料袋采样 应选择与样气中污染组分既不发生化学反应，也不吸附、不渗漏的应选择与样气中污染组分既不发生化学反应，也不吸附、不渗漏的塑料袋。常用的有聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋及聚酯袋等。为减小对被测组塑料袋。常用的有聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋及聚酯袋等。为减小对被测组分的吸附，可在袋的内壁衬银、铝等金属膜。采样时先用二联球打进现场分的吸附，可在袋的内壁衬银、铝等金属膜。采样时先用二联球打进现场气体冲洗气体冲洗2323次，再充满样气，夹封进气口，带回尽快分析。次，再充满样气，夹封进气口，带回尽快分析。（三（三)、采气管采样、采气管采样 采气管是两端具有旋塞的管式玻璃容器，其容积为采气管是两端具有

37、旋塞的管式玻璃容器，其容积为100500mL(100500mL(见图见图36)36)。采样时打开两端旋塞，将二联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽。采样时打开两端旋塞，将二联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽进比采气管容积大进比采气管容积大610610倍的欲采气体，使采气管中原有气体被完全置换倍的欲采气体，使采气管中原有气体被完全置换出，关上两端旋塞，采气体积即为采气管的容积。出，关上两端旋塞，采气体积即为采气管的容积。（四（四)、真空瓶采样、真空瓶采样 真空瓶是一种用耐压玻璃制成的固定容器，容积为真空瓶是一种用耐压玻璃制成的固定容器，容积为500500一一1000mL(1000mL(见图见图37)3

38、7)。采样前先用抽真空装置。采样前先用抽真空装置(图图38)38)将采气瓶将采气瓶(瓶外套有安全保护套瓶外套有安全保护套)内抽至剩余压力达内抽至剩余压力达1.33kPa1.33kPa左右，如瓶内预先装入吸水液，可抽至溶液冒左右，如瓶内预先装入吸水液，可抽至溶液冒泡为止，关闭旋塞。采样时打开旋塞，被采空气即充入瓶内，关闭旋塞，泡为止，关闭旋塞。采样时打开旋塞，被采空气即充入瓶内，关闭旋塞，则采样体积为真空采气瓶的容积。如果采气瓶内真空度达不到则采样体积为真空采气瓶的容积。如果采气瓶内真空度达不到1.33kPa1.33kPa，实际采样体积应根据剩余压力进行计算。实际采样体积应根据剩余压力进行计算。

39、二、富集二、富集(浓缩浓缩)采样法采样法 大气中的污染物质浓度一般都比较低大气中的污染物质浓度一般都比较低(ppmppb(ppmppb数量级数量级)，直接采样法，直接采样法往往不能满足分析方法检测限的要求，故需要用富集采样法对大气中的污往往不能满足分析方法检测限的要求，故需要用富集采样法对大气中的污染物进行浓缩。富集采样时间一般比较长，测得结果代表采样时段的平均染物进行浓缩。富集采样时间一般比较长，测得结果代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。这种采样方法有溶液吸收法、固体浓度，更能反映大气污染的真实情况。这种采样方法有溶液吸收法、固体阻留法、低温冷凝法及自然沉降法等。阻留法、低

40、温冷凝法及自然沉降法等。(一一)、溶液吸收法、溶液吸收法 该方法是采集大气中气态、蒸气态及某些气溶胶态污染物质的常用方该方法是采集大气中气态、蒸气态及某些气溶胶态污染物质的常用方法。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法。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(瓶瓶)。采样结束后，倒出吸收液进行测定，根据测得结果及采样体积计算。采样结束后，倒出吸收液进行测定，根据测得结果及采样体积计算大气中污染物的浓度。大气中污染物的浓度。溶液吸收法的吸收效率主要决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面溶液吸收法的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。欲

41、提高吸收速度，必须根据被吸收污染物的性质选择效能好的吸收液。积。欲提高吸收速度，必须根据被吸收污染物的性质选择效能好的吸收液。常用的吸收液有水、水溶液和有机溶剂等。按照它们的吸收原理可分为常用的吸收液有水、水溶液和有机溶剂等。按照它们的吸收原理可分为两种类型，一种是气体分子溶解于溶液中的物理作用，如用水吸收大气中两种类型，一种是气体分子溶解于溶液中的物理作用，如用水吸收大气中的氯化氢、甲醛；用的氯化氢、甲醛；用5 5的甲醇吸收有机农药，用的甲醇吸收有机农药，用1010乙醇吸收硝基苯等。乙醇吸收硝基苯等。另一种吸收原理是基于发生化学反应。例如，用氢氧化钠溶液吸收大气中另一种吸收原理是基于发生化学

42、反应。例如，用氢氧化钠溶液吸收大气中的硫化氢基于中和反应；用四氯汞钾溶液吸收的硫化氢基于中和反应；用四氯汞钾溶液吸收SOSO2 2基于络合反应。理论和实基于络合反应。理论和实践证明，伴有化学反应的吸收溶液的吸收速度比单靠溶解作用的吸收液吸践证明，伴有化学反应的吸收溶液的吸收速度比单靠溶解作用的吸收液吸收速度快的多。因此，除采集溶解度非常大的气态物质外，一般都选用有收速度快的多。因此，除采集溶解度非常大的气态物质外，一般都选用有化学反应的吸收液。化学反应的吸收液。吸收液的选择原则：吸收液的选择原则：(1)(1)、与被采集的物质发生化学反应快或对其溶解度大。、与被采集的物质发生化学反应快或对其溶解

43、度大。(2)(2)、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、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。测定所需时间的要求。(3)(3)、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、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。于测定。(4)(4)、吸收液毒性小、价格低、易于购买，且尽可能回收利用。、吸收液毒性小、价格低、易于购买，且尽可能回收利用。常用的吸收管的类型：常用的吸收管的类型：1 1气泡吸收管气泡吸收管 这种吸收管可装这种吸收管可装5 5一一lOmLlOmL吸收液，采样流量为吸收液，采样流量为0.52.0 L

44、0.52.0 Lminmin，适用适用于采集气态和蒸气态物质。于采集气态和蒸气态物质。对于气溶胶态物质，因不能像气态分子那样快对于气溶胶态物质，因不能像气态分子那样快速扩散到气液界面上，故吸收效率差。速扩散到气液界面上，故吸收效率差。2 2冲击式吸收管冲击式吸收管 这种吸收管有小型这种吸收管有小型(装装5 5一一lOmLlOmL吸收液，采样流量为吸收液，采样流量为3.O3.O L Lmin)min)和大和大型型(装装5050一一lOOmLlOOmL吸收液，采样流量为吸收液，采样流量为3030L Lmin)min)两种规格，两种规格，适宜采集气溶适宜采集气溶胶态物质。胶态物质。因为该吸收管的进气

45、管喷嘴孔径比较小，距瓶底又很近，当被因为该吸收管的进气管喷嘴孔径比较小，距瓶底又很近，当被采气样快速从喷嘴喷出冲向管底时，则气溶胶颗粒因惯性作用冲击至瓶底采气样快速从喷嘴喷出冲向管底时，则气溶胶颗粒因惯性作用冲击至瓶底被分散，从而易被吸收液吸收。冲击式吸收管不适合采集气态和蒸气态物被分散，从而易被吸收液吸收。冲击式吸收管不适合采集气态和蒸气态物质，因为气体分子惯性小，在快速抽气情况下，容易随空气一起跑掉。质，因为气体分子惯性小，在快速抽气情况下，容易随空气一起跑掉。3 3多孔筛板吸收管多孔筛板吸收管(瓶瓶)该吸收管可装该吸收管可装5 5一一lOmLlOmL吸收液，采样流量为吸收液，采样流量为0

46、.5L0.5Lminmin。吸收瓶有小型。吸收瓶有小型(装装1030mL1030mL吸收液，采样流量为吸收液，采样流量为0.52.OL0.52.OLmin)min)和大型和大型(装装5050一一lOOmLlOOmL吸收液，采样流量吸收液，采样流量30L30Lmin)min)两种。气样通过吸收管两种。气样通过吸收管(瓶瓶)的筛板后，的筛板后，被分散成很小的气泡，且阻留时间长，大大增加了气液接触面，从而提高被分散成很小的气泡，且阻留时间长，大大增加了气液接触面，从而提高了吸收效果。它们了吸收效果。它们除适合采集气态和蒸气态物质外，也能采集气溶胶态物除适合采集气态和蒸气态物质外，也能采集气溶胶态物质

47、。质。(二二)、填充柱阻留法、填充柱阻留法 填充柱是用一根长填充柱是用一根长610cm610cm、内径、内径35mm35mm的玻璃管或塑料管，内装颗的玻璃管或塑料管，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、溶解或化学反应等作用被阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。吸附、溶解或化学反应等作用被阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。采样后，通过解吸或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来进行测定。采样后，通过解吸或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来进行测定。根据填充柱阻留作用的原理，可分为吸附型、

48、分配型和反应型三种根据填充柱阻留作用的原理，可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。类型。1 1吸附型填充柱吸附型填充柱 这种柱的填充剂是颗粒状固体吸附剂，如活性炭、硅胶、分子筛、高分这种柱的填充剂是颗粒状固体吸附剂，如活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球等。它们都是多孔性物质，比表面积大，对气体和蒸气有较强的子多孔微球等。它们都是多孔性物质，比表面积大，对气体和蒸气有较强的吸附能力。有两种表面吸附作用，一种是由于分子间引力引起的物理吸附，吸附能力。有两种表面吸附作用，一种是由于分子间引力引起的物理吸附，吸附力较弱；另一种是由于剩余价键力引起的化学吸附，吸附力较强；极性吸附力较弱；另一种是由于剩

49、余价键力引起的化学吸附，吸附力较强；极性吸附剂如硅胶等，对极性化合物有较强的吸附能力；非极性吸附剂如活性炭吸附剂如硅胶等，对极性化合物有较强的吸附能力；非极性吸附剂如活性炭等，对非极性化合物有较强的吸附能力。等，对非极性化合物有较强的吸附能力。2 2分配型填充柱分配型填充柱 这种填充柱的填充剂是表面涂高沸点有机溶剂这种填充柱的填充剂是表面涂高沸点有机溶剂(如异十三烷如异十三烷)的惰性多孔的惰性多孔颗粒物颗粒物(如硅藻土如硅藻土)，当被采集气样通过填充柱时，在有机溶剂，当被采集气样通过填充柱时，在有机溶剂(固定液固定液)中分中分配系数大的组分保留在填充剂上而被富集。例如，大气中的有机氯农药配系数

50、大的组分保留在填充剂上而被富集。例如，大气中的有机氯农药(六六六六、六六、DDTDDT等等)和多氯联苯和多氯联苯(PCB)(PCB)多以蒸气或气溶胶态存在，用溶液吸收法采多以蒸气或气溶胶态存在，用溶液吸收法采样效率低，但用涂渍样效率低，但用涂渍5 5甘油的硅酸铝载体填充剂采样，采集效率可达甘油的硅酸铝载体填充剂采样，采集效率可达9090一一100100。3 3反应型填充柱反应型填充柱 这种柱的填充剂是由惰性多孔颗粒物这种柱的填充剂是由惰性多孔颗粒物(如石英砂、玻璃微球等如石英砂、玻璃微球等)或纤维状或纤维状物物(如滤纸、玻璃棉等如滤纸、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。也表