1、教学内容教学内容1 1 概述概述2 2 大气采样点的布设和采样频率大气采样点的布设和采样频率 3 3 大气样品的采样方法和采样仪器大气样品的采样方法和采样仪器 4 4 大气采样效率和体积换算大气采样效率和体积换算5 5 颗粒物的测定颗粒物的测定 6 6 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 7 7 污染源监测污染源监测8 8 大气污染连续自动监测系统大气污染连续自动监测系统 11 1、教学要求、教学要求 要求了解大气组成与大气结构的基本知识要求了解大气组成与大气结构的基本知识;掌握大气污染物和大气污染源的分类掌握大气污染物和大气污染源的分类;掌握大气污染监测和监测项目。掌握大气
2、污染监测和监测项目。2 2、教学重点、教学重点 掌握大气污染物和大气污染源的分类及大气污掌握大气污染物和大气污染源的分类及大气污染监测。染监测。建议学时数：1学时 21.大气与空气大气与空气按照国际标准化组织（ISO）对大气和空气的定义：大气（atmosphere）：是指环绕地球的全部空气的总和。环境空气（ambient air）：对人类及生物生存起重要作用的近地面约10km内的气体层。大气污染学中，“大气”与“空气”意义相同。一、大气及其组成一、大气及其组成31.大气与空气大气与空气环境空气的重要性：环境空气的重要性：一个成年人每天呼吸大约两万次，吸入的空气量大约一个成年人每天呼吸大约两万次
3、，吸入的空气量大约1015m3（13.6kg），约食物重量的），约食物重量的10倍（食物倍（食物1.5kg、水、水2kg）。）。环境空气是一种资源，而且是一种可更新的资源。环境空气是一种资源，而且是一种可更新的资源。环境空气的性质：环境空气是一种混合气体，平均分环境空气的性质：环境空气是一种混合气体，平均分子量为子量为28.966，标准状态下的密度为，标准状态下的密度为1.293kg/m3。42.大气的组成大气的组成氮（78。084）氧（20。946）氩（0。934）二 氧 化 碳（0。0333）主 要 成 分次 要 成 分干 燥 清 洁 空 气水 蒸 气（0.01 4）杂 质（自 然 过 程
4、、人 类 活 动）大 气53、大气圈垂直结构、大气圈垂直结构散逸层散逸层暖层暖层中间层中间层平流层平流层对流层对流层6二、大气污染物及其存在状态二、大气污染物及其存在状态按存在状态，可以分为按存在状态，可以分为分子状态污染物分子状态污染物和和粒子状态污染物粒子状态污染物大气污染物：由于人类活动或者自然过程向大气中大气污染物：由于人类活动或者自然过程向大气中 排入有害颗粒物或废气，并对人和大气产生有害影排入有害颗粒物或废气，并对人和大气产生有害影 响的那些物质。响的那些物质。71.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气分子形式分散在大气中指常温常压下以气体或蒸气分子形式分散在大气中
5、的污染物质。按化学组成形式分为五类的污染物质。按化学组成形式分为五类：含硫化合物（民用炉、热电站、金属冶炼、硫酸厂）SO2、H2S；含氮化合物（燃料燃烧、硝酸厂、氮肥厂、炸药厂），NO、NH3；碳氢化合物（燃烧炉、热电厂、汽车尾气）C1 C10 碳的氧化物（CO、CO2）；卤素化合物（氟化物、氯化物、制碱厂）、HF、HCI。81.分子状态污染物分子状态污染物分子状态污染物的特点：分子状态污染物的特点：污染物以分子状态分散于大气中，能与空气随意混污染物以分子状态分散于大气中，能与空气随意混合。它们在大气中的扩散速率与污染物的密度和气合。它们在大气中的扩散速率与污染物的密度和气流流速有关，密度小的
6、污染物向上漂浮，密度大的流流速有关，密度小的污染物向上漂浮，密度大的污染物向下沉降；前者沿气流方向传输，可到达很污染物向下沉降；前者沿气流方向传输，可到达很远的地方，在空气中可以长时间滞留。远的地方，在空气中可以长时间滞留。92.粒子状态污染物（颗粒物）：粒子状态污染物（颗粒物）：粒子状态污染物是分散在空气中的微小液体和固体颗粒，粒径多在0.01100m之间，是一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尘和可吸入颗粒物PM10。10降尘是指用降尘罐采集到的大气降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径大于直径大于10m的粒
7、子，由于其自的粒子，由于其自身的重力作用会很快沉降下来，身的重力作用会很快沉降下来，所以将这部分的微粒称为降尘。所以将这部分的微粒称为降尘。可吸入颗粒物（可吸入颗粒物（PM10）是指可）是指可在大气中长期飘浮的悬浮物，在大气中长期飘浮的悬浮物，直径小于直径小于10m的粒子。的粒子。飘尘能在大气中长期飘浮，并飘尘能在大气中长期飘浮，并被带到很远的地方，使污染范被带到很远的地方，使污染范围扩大，同时在大气中还可为围扩大，同时在大气中还可为化学反应提供反应床。化学反应提供反应床。2.粒子状态污粒子状态污染物染物用标准大容量颗粒采样用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的器在滤膜上所收集到的颗粒物的总
8、质量，通常颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物称为总悬浮颗粒物（TSP），空气动力学直），空气动力学直径径100m的颗粒物的颗粒物。它。它是分散在大气中的各种是分散在大气中的各种粒子的总称，也是目前粒子的总称，也是目前大气环境质量评价中的大气环境质量评价中的一个通用的重要污染指一个通用的重要污染指标。标。11 2.粒子状态污染物（颗粒物）：粒子状态污染物（颗粒物）：飘尘在大气中与大气构成气溶胶，具有胶体性质。该胶体体系的分散介质是空气，分散相是10m以下的液滴或固体颗粒，根据分散相的不同，分别称为烟、雾、尘。（1）烟（fume）：固体气溶胶，0.011m。（2）雾（fog）：是气体中微小液滴悬
9、浮体的总称，雾的粒径一般在10m以下。（3）尘（dust）：由于固体物质的破碎、研磨、筛分、输送等机械过程或土壤、岩石的风化等自然过程形成的，1200m。一般将冶金过程和化学过程形成的固体颗粒气溶胶称为烟尘；将燃料燃烧过程产生的飞灰和黑烟，在不需仔细分时，也称为烟尘。在其他情况下，或泛指小固体颗粒的气溶胶时，则通称粉尘。12二、大气污染物及其存在状态二、大气污染物及其存在状态按形成过程，可以分为按形成过程，可以分为一次污染物一次污染物和和二次污染物二次污染物13一次污染物：一次污染物：直接从污染源排放的污染物直接从污染源排放的污染物。主要有主要有SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2、HF
10、、HCl、C1C12化合物化合物、颗粒物等。、颗粒物等。二次污染物二次污染物：是指由一次污染物在大气中是指由一次污染物在大气中 互相作用，互相作用，经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强。污染物还强。主要有主要有SO3、H2SO4、MSO4、MNO3、NO2、醛类、醛类、酮类、过氧已酰硝酸酯。酮类、过氧已酰硝酸酯。按按形形成成过过程程分分类类14 (1)硫酸烟雾硫酸烟雾 硫酸烟雾系大气硫酸烟雾系大气 中的中的 SO2等硫化物等硫化物，在
11、有水雾，在有水雾、含有重金属含有重金属 的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成化学或光化学反应而生成 的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要比硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要比 SO2气体强烈得多。气体强烈得多。二次污染物二次污染物15（2）光化学烟雾）光化学烟雾光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物，光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物，碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或黄
12、褐色有时带些紫色或黄褐色)，其主要，其主要成分有成分有臭氧臭氧、过氧乙酞基硝酸醋、酮类和醛类、过氧乙酞基硝酸醋、酮类和醛类等。等。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。多。二次污染物二次污染物1617污染源就是造成环境污染的发生源，一般指向污染源就是造成环境污染的发生源，一般指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备、装置等。大气污染源指的是向大气所、设备、装置等。大气污染源指的是向大气中排放污染物质的发生源。中排放污染物质的发生源。18（1）按存在形式分）按存在形式分 固定污染源固定污染源
13、:位置固定不动位置固定不动 流动污染源流动污染源:位置可以移动位置可以移动（2）按空间分布分）按空间分布分 点源：燃烧化石燃料的发电厂和大城市的供暖锅点源：燃烧化石燃料的发电厂和大城市的供暖锅炉；炉；线源：汽车、火车、飞机等在公路、铁路、跑道线源：汽车、火车、飞机等在公路、铁路、跑道或航空线附近构成的大气污染；或航空线附近构成的大气污染；面源：石油化工区或居民住宅区的众多小炉灶构面源：石油化工区或居民住宅区的众多小炉灶构成的大气污染。成的大气污染。19（3）按排放时间状况分）按排放时间状况分 连续源连续源 间断源间断源 瞬时源瞬时源（4）按人类活动功能分）按人类活动功能分 工业污染源工业污染源
14、 能源污染源能源污染源 交通污染源交通污染源 生活污染源生活污染源20大气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的大气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切相关。分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切相关。同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空气污染浓度往往相差数倍至数十倍；同一时间不同气污染浓度往往相差数倍至数十倍；同一时间不同地点也相差甚大。地点也相差甚大。211、时间性时间性 一次污染物和二次污染物在大气中的浓度由于受气象条件的影响，它们在一天内的变化也不同。一次污染物因受逆温层、气温、气压等的
15、限制，在清晨和黄昏时浓度较高，中午即降低；而二次污染物如光化学烟雾等由于是靠太阳光能形成的，故在中午时浓度增加，清晨和夜晚时降低。220 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12月SO2(mg/m3)0.10 0.08 0.06 0.04 0.02某城市某城市SO2浓度的时间变化曲线浓度的时间变化曲线(年变化曲线年变化曲线)23 01 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22SO2(mg/m3)0.24 0.20 0.16 0.12 0.08 0.04 0.00某城市某城市SO2浓度的时间变化曲线浓度的时间变化曲线(日变化曲线日变化曲线)242、空间性空间性
16、 大气污染物的空间分布与污染源种类、分布情况和气象条件等因素有关。如：烟尘的排放市区比郊区多，郊区比农村多。因此除了注意选择适当时间外，还应选择合适的采样点，使结果更具代表性。251、大气污染监测工作一般可分为三类、大气污染监测工作一般可分为三类（1）污染源的监测）污染源的监测（2）环境污染监测）环境污染监测（3）特定目的的监测）特定目的的监测 2、监测项目监测项目 262、监测项目监测项目 必测项目必测项目选测项目选测项目二氧化硫、氮氧化物、总悬浮二氧化硫、氮氧化物、总悬浮微粒、硫酸盐化速率、灰尘自微粒、硫酸盐化速率、灰尘自然降尘量然降尘量一氧化碳、可吸入颗粒物、光化学一氧化碳、可吸入颗粒物
17、、光化学氧化剂、氟化物、铅、苯并（氧化剂、氟化物、铅、苯并（）芘、总烃及非甲烷烃芘、总烃及非甲烷烃连续采样实验室分析项目连续采样实验室分析项目凡有条件测定可吸入颗粒物PM10的测点，应尽可能的测定可吸入颗粒物PM10浓度。测定可吸入颗粒物PM10的测点，可以不测总悬浮颗粒物，但在报表中要注明。272、监测项目监测项目 必测项目必测项目选测项目选测项目二氧化硫、氮氧化物、总悬浮微二氧化硫、氮氧化物、总悬浮微粒或可吸入颗粒物（粒或可吸入颗粒物（PM10）、）、一氧化碳一氧化碳臭氧、总碳氢化合物臭氧、总碳氢化合物大气环境自动监测系统监测项目大气环境自动监测系统监测项目281.大气组成与结构大气组成与
18、结构2.大气污染物大气污染物3.大气污染源大气污染源4.大气污染物的时空分布大气污染物的时空分布5.大气污染监测和监测项目大气污染监测和监测项目 作业题作业题P200 1.2291 1、教学要求、教学要求 要求了解要求了解大气采样点的布设原则和要求，大气采样点的布设原则和要求，掌握采样点的布设方法和采样时间与采样频率，掌握采样点的布设方法和采样时间与采样频率，了解大气采样点的调查与采样点的数目。了解大气采样点的调查与采样点的数目。2 2、教学重点、教学重点 掌握大气采样点的布设方法。掌握大气采样点的布设方法。3 3、教学难点、教学难点 大气采样点的布设方法。大气采样点的布设方法。建议学时数：2
19、学时 第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测301、调查调查（1）污染源调查）污染源调查（2）主导风向调查）主导风向调查（3）人群调查）人群调查（4）已有监测资料调查）已有监测资料调查 第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测312、布设采样点的原则和要求布设采样点的原则和要求（1）采样点应选择不同污染物及其同种污染物高、中、低不同浓度的地方。）采样点应选择不同污染物及其同种污染物高、中、低不同浓度的地方。（2）污染源比较集中，主导风向比较明显的情况下，下风向做主要监测范）污染源比较集中，主导风向比较明显的情况下，下风向做主要监测范围，布设较多样点，上风向少量样点作对照。围，布设较多样点
20、，上风向少量样点作对照。（3）按工业密集的程度，人口密集的程度，城市和郊区增设采样点或减少）按工业密集的程度，人口密集的程度，城市和郊区增设采样点或减少采样点。采样点。第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测322、布设采样点的原则和要求布设采样点的原则和要求（4）采样点要选择开阔地带，要选则风向的上风口。）采样点要选择开阔地带，要选则风向的上风口。（5）采样点的高度由监测目的而定，一般为离地面）采样点的高度由监测目的而定，一般为离地面 1.5 2m，常规监测，常规监测采样口高度应据地面采样口高度应据地面 3 15m，或设置于屋顶。，或设置于屋顶。（6）采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，
21、使获得的监测数据具有）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。可比性。第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测333、采样点的数目采样点的数目根据监测范围的大小、污染物的时空分布特征、人口分布密度、气象、地形、根据监测范围的大小、污染物的时空分布特征、人口分布密度、气象、地形、经济条件等因素综合考虑确定。经济条件等因素综合考虑确定。我国大气环境监测采样点的设置数目我国大气环境监测采样点的设置数目市区人口市区人口(万人）万人）SO2、NOx、TSP灰尘自然沉降量灰尘自然沉降量硫酸盐化速率硫酸盐化速率50336501004486121002005811121820040
22、0612201830400720303040 第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测34市区人口市区人口(万人）万人）SO2、NOx、TSP灰尘自然沉降量灰尘自然沉降量硫酸盐化速率硫酸盐化速率503365010044861210020058111218200400612201830400720303040 354、采样点布点方法 （1）功能区布点法）功能区布点法 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，再根据具体污染情况和人力、物力区、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，
23、在各功能区分别设置相应数量的采样点。条件，在各功能区分别设置相应数量的采样点。通常在污染集中的工业区、人口密度的居民区、交通稠密区应多通常在污染集中的工业区、人口密度的居民区、交通稠密区应多设采样点。同时应在对照区或清洁区设置设采样点。同时应在对照区或清洁区设置12个对照点。个对照点。第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测364、采样点布点方法 （2）几何图形布点法）几何图形布点法 网格网格布点法布点法 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。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。每个方格为正方形，可从地图上均匀描绘
24、，方格实地面积视所测区域大小、污染源强每个方格为正方形，可从地图上均匀描绘，方格实地面积视所测区域大小、污染源强度、人口分布、监测目的和监测力量而定，一般是度、人口分布、监测目的和监测力量而定，一般是19km2布一点。若主导风向明确，布一点。若主导风向明确，下风向设点应多一些，一般约占采样点总数的下风向设点应多一些，一般约占采样点总数的60%。第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测37384、采样点布点方法、采样点布点方法 （2）几何图形布点法）几何图形布点法 同心同心圆布点法圆布点法布点方法：布点方法：(1)找出污染源中心，以此为圆心画同心圆找出污染源中心，以此为圆心画同心圆 (2)从圆
25、心列出若干条放射线，射线与圆的交叉点为采样点位置从圆心列出若干条放射线，射线与圆的交叉点为采样点位置(射线至少五条射线至少五条)。(3)同心圆的半径分别为同心圆的半径分别为 4，10，20，40km，每个圆上再分别设，每个圆上再分别设 4，8，8，4 个采样点个采样点(可视上风下风而灵活设定可视上风下风而灵活设定)第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测39404、采样点布点方法、采样点布点方法 （2）几何图形布点法）几何图形布点法 扇形扇形布点法布点法 以点源为顶点，主导风向为轴线，在下风向地面上画出一个扇形区域作为以点源为顶点，主导风向为轴线，在下风向地面上画出一个扇形区域作为布点范围。
26、扇形角度一般为布点范围。扇形角度一般为4590。采样点设在距点源不同距离的若。采样点设在距点源不同距离的若干弧线上，相邻两点与顶点连线的夹角一般取干弧线上，相邻两点与顶点连线的夹角一般取10 20。第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测41421、采样时间、采样时间：每次采样从开始到结束所经历的时间，也称每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采样时段。采样时段。第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测432、采样频率、采样频率：在一定时间内的采样次数。：在一定时间内的采样次数。自动监测仪器自动监测仪器24小时在线工作，比较真实。小时在线工作，比较真实。人工采样监测应做到：在采样点受污染最
27、严重时采样；每日监测次人工采样监测应做到：在采样点受污染最严重时采样；每日监测次数不少于数不少于 3 次；最高日平均浓度全年至少监测；最高日平均浓度全年至少监测 20 天，最大一次浓度，最大一次浓度样品不得少于样品不得少于 25 个。第三章第三章 大气和废气监测大气和废气监测441 1、教学要求、教学要求 要求要求掌握大气采样的方法与采样仪器，掌握大气采样的方法与采样仪器，学会大气采样记录。学会大气采样记录。2 2、教学重点、教学重点 掌握大气采样方法。掌握大气采样方法。3 3、教学难点、教学难点 大气采样方法大气采样方法。建议学时数：2学时 45适用于大气中被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高
28、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的平均浓度。常用容器有注射器、塑料袋、采气管、真空瓶等。一、直接采样法一、直接采样法46（1）玻璃注射器采样）玻璃注射器采样 常用常用 100mL 注射器采集样品。采样时，先用现场注射器采集样品。采样时，先用现场气体抽洗气体抽洗 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，一般当天带回实验室分析。样品存放时间不宜长，一般当天分析完。分析完。气相色谱分析法常采用此法取样。取样后，应将注气相色谱分析法常采用此法取样。取样后，应将注射器进气
29、口朝下，垂直放置，以使注射器内压略大射器进气口朝下，垂直放置，以使注射器内压略大于外压。于外压。一、直接采样法一、直接采样法47 （2）塑料袋采样）塑料袋采样 应选不吸附、不渗漏，也不与样气中污染组分发生化应选不吸附、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，先用二联橡皮球打进现场气体冲洗采样时，先用二联橡皮球打进现场气体冲洗 2-3 次，次，再充满样气，夹封进气口，带回实验室
30、尽快分析。再充满样气，夹封进气口，带回实验室尽快分析。一、直接采样法一、直接采样法48（3）采气管采样）采气管采样 采气管容积一般为采气管容积一般为 100-500mL。采样时，打开两。采样时，打开两端旋塞，用二联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽端旋塞，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进比采气管容积大 6-10 倍的欲采气体，使采气管倍的欲采气体，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即为采气体积。一、直接采样法一、直接采样法4950 （4）采样瓶采样）采样瓶采样 采样瓶是一种具有活塞的耐压玻璃瓶，容积一般
31、为采样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。采样前，先用抽真空装置把采气瓶内气体抽走，使瓶内真空度达到内气体抽走，使瓶内真空度达到 1.33KPa，之后，之后，便可打开旋塞采样，采完即关闭旋塞，则采样体积便可打开旋塞采样，采完即关闭旋塞，则采样体积即为真空瓶体积。即为真空瓶体积。一、直接采样法一、直接采样法51富集（浓缩）采样法：是使大量的样气通过吸收液或固富集（浓缩）采样法：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物质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。得到浓缩，以
32、利于分析测定。适用于大气中污染物质浓度较低（适用于大气中污染物质浓度较低（ppm-ppb）的情况，）的情况，直接采样不能满足分析测定要求。采样时间一般较长，直接采样不能满足分析测定要求。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。染的真实情况。具体采样方法包括溶液吸收法、固体阻留法、液体冷凝具体采样方法包括溶液吸收法、固体阻留法、液体冷凝法、自然积集法等。法、自然积集法等。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法52（1）溶液吸收法）溶液吸收法 是采集大气中气态、蒸汽态及某些气溶胶态污染物质是采集大气中气态
33、、蒸汽态及某些气溶胶态污染物质的常用方法。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吸收液的吸收管（瓶），使被测物质的分子阻留在吸收液中，以达到浓缩的目的。采样结束后，倒出吸收收液中，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。污染物的浓度。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法53 （1）溶液吸收法）溶液吸收法 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。吸收液吸收效率主要
34、决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面积。吸收液的选择原则：的选择原则：1）与被采集的物质发生不可逆化学反应快或对其溶解度大；）与被采集的物质发生不可逆化学反应快或对其溶解度大；2）污染物质被吸收液吸收后，要有足够的稳定时间，以满足分析测）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；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，最好能直接用于）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；测定；4）吸收液毒性小，价格低，易于购买，并尽可能回收利用。）吸收液毒性小，价格低，易于购买，并尽可能回收利用。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓
35、缩）采样法54 （1）溶液吸收法）溶液吸收法 常用吸收管常用吸收管: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。物质。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，而不适用于气态和蒸汽态物质的采集。管内有一尖嘴玻璃管作冲击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。器。多孔筛板吸收管（瓶）：是在内管出气口熔接一块多孔性的砂芯多孔筛板吸收管（瓶）：是在内管出气口熔接一块多孔性的砂芯玻板，当气体通过多孔玻板时，一方面被分散成很小的气泡，增玻板，当
36、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；另一方面被弯曲的孔道所阻留，然后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于采集气态和蒸汽态被吸收液吸收。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。物质，也适于气溶胶态物质。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法55 （2）填充拄阻流法）填充拄阻流法(固体阻留法固体阻留法)填充柱是用一根填充柱是用一根 6-10cm 长长,内径内径 3-5mm 的玻璃管或的玻璃管或塑料管塑料管,内装颗粒状填充剂制成。采样时，让气样以一定内装颗粒状填充剂制成。
37、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剂上，达到浓缩采样的目的。采样后，通过被阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。采样后，通过加热解吸，吹气或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放加热解吸，吹气或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来测定。出来测定。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法56（2）填充拄阻流法）填充拄阻流法(固体阻留法固体阻留法)吸附型填充柱：所用填充剂为颗粒状固体吸附剂，如吸附型填充柱：所用填充剂为颗粒状固体吸附剂，如活性炭、硅胶、分子筛、氧化铝、素烧陶瓷、高分子活性炭、硅胶、分子
38、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。多孔微球等多孔性物质，对气体和蒸气吸附力强。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法57（2）填充拄阻流法）填充拄阻流法(固体阻留法固体阻留法)分配型填充剂：所用填充剂为表面涂有高沸点有机溶分配型填充剂：所用填充剂为表面涂有高沸点有机溶剂（如甘油异十三烷）的惰性多孔颗粒物（如硅藻土、剂（如甘油异十三烷）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、耐火砖等），适于对蒸气和气溶胶态物质（如六六六、DDT、多氯联苯等）的采集。气样通过采样管时，、多氯联苯等）的采集。气样通过采样管时，分配系数大
39、的或溶解度大的组分阻留在填充柱表面的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。固定液上。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法58（2）填充拄阻流法）填充拄阻流法(固体阻留法固体阻留法)反应型填充柱：其填充柱是由惰性多孔颗粒物（如石英反应型填充柱：其填充柱是由惰性多孔颗粒物（如石英砂、玻璃微球等）或纤维状物（如滤纸、玻璃棉等）表砂、玻璃微球等）或纤维状物（如滤纸、玻璃棉等）表面涂一层能与被测组分发生化学反应的试剂制成。也可面涂一层能与被测组分发生化学反应的试剂制成。也可用能与被测组分发生化学反应的纯金属（如金、银、铜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
40、细粒作填充剂。采样后，将反应产物用适宜等）丝毛或细粒作填充剂。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。溶剂洗脱或加热吹气解吸下来进行分析。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法59（2）填充拄阻流法）填充拄阻流法(固体阻留法固体阻留法)固体阻留法优点：固体阻留法优点：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过程中会蒸发，采样时平均浓度值；溶液吸收法则由于液体在采样过程中会蒸发，采样时间不宜过长；间不宜过长；只要选择合适的固体填充剂，对气态、蒸气态和气溶胶态
41、物质都有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胶吸收效率要差些；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；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，固体阻留法是大气污染监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法。测中具有广阔发展前景的富集方法。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法60（3 3）滤料采样法）滤料采样法将过滤材料（滤纸、滤膜等）放在采样夹上，用抽气
42、装置抽气，则将过滤材料（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，称量过滤材料上富集的颗粒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，即可计算出空气中颗粒物的浓度。物质量，根据采样体积，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：如定量滤纸、玻璃纤维滤膜（纸）、氯乙烯滤膜等；纤维状滤料：如定量滤纸、玻璃纤维滤膜（纸）、氯乙烯滤膜等；筛孔状滤料：如微孔滤膜、核孔滤膜、银薄膜等。筛孔状滤料：如微孔滤膜、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。各种滤料由不同的材料制成，性
43、能不同，适用的气体范围也不同。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法61（4 4）低温冷凝采样法）低温冷凝采样法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。适用于大气中某些沸点较低的液态物质，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、醛类等。气态污染物质，如烯烃类、醛类等。常用致冷剂：冰、干冰、冰常用致冷剂：冰、干冰、冰-食盐、液氯食盐、液氯-甲醇、干冰甲醇、干冰-二氯二氯乙烯、干冰乙烯、干冰-乙醇等。乙醇等。优点：效果好、采样量大、利于组分稳定。优点：效果好、采样量大、
44、利于组分稳定。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法62（5 5）自然沉积法）自然沉积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、氟化物等大气样品的采测物质，如自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物等大气样品的采集。集。优点：不需动力设备，简单易行，且采样时间长，测定结果能较优点：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。好反映大气污染情况。二、富集（浓缩）采样法二、富集（浓缩）采样法63直接采样法采样时用采气管、塑料袋、真空瓶即可。直接采样法采样时用采气管、塑
45、料袋、真空瓶即可。富集法需使用采样仪器。采样仪器主要由收集器、流富集法需使用采样仪器。采样仪器主要由收集器、流量计和采样动力三部分组成。量计和采样动力三部分组成。1、收集器收集器 2、流量计流量计 3、采样动力采样动力三、采样仪器三、采样仪器641、收集器收集器：如大气吸收管（瓶）、填充柱、滤料采样夹、低：如大气吸收管（瓶）、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样管等。温冷凝采样管等。2、流量计流量计：是测量气体流量的仪器，流量是计算采集气样体：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，通过流量计的读数积必知的参数。当用抽气泵作抽气动力时，通过流量计的读数和采样
46、时间可以计算所采空气的体积。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、转子流量计和限流孔。均需定常用的流量计有：孔口流量计、转子流量计和限流孔。均需定期校正。期校正。3、采样动力采样动力：应根据所需采样流量、采样体积、所用收集器：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范围较大，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，便于携带和维修。抽气稳定，造价低，噪声小，便于携带和维修。三、采样仪器三、采样仪器65采样记录与实验室记录同等重要，在实际工作中，若对采样记采样记录与实验室记录同等重要，在
47、实际工作中，若对采样记录不重视，不认真填写采样记录，会导致由于采样记录不全而录不重视，不认真填写采样记录，会导致由于采样记录不全而使一大批监测数据无法统计而作废。使一大批监测数据无法统计而作废。内容有：所采集样品被测污染物的名称及编号；采样地点和采内容有：所采集样品被测污染物的名称及编号；采样地点和采样时间；采样流量；采样体积及采样时的温度和大气压力；采样时间；采样流量；采样体积及采样时的温度和大气压力；采样仪器，吸收液及采样时天气状况及周围情况；采样者、审核样仪器，吸收液及采样时天气状况及周围情况；采样者、审核者姓名等。者姓名等。四、采样记录四、采样记录661 1、教学要求、教学要求 要求了
48、解要求了解大气采样效率的评价方法，大气采样效率的评价方法，掌握大气污染物浓度表示方法和体积换算。掌握大气污染物浓度表示方法和体积换算。2 2、教学重点、教学重点 掌握大气污染物浓度表示方法和体积换算。掌握大气污染物浓度表示方法和体积换算。3 3、教学难点、教学难点 大气污染物体积换算。大气污染物体积换算。建议学时数：2学时 67 一、一、采样效率及评价采样效率及评价 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，所采集到的污染物量占其总量的百分数。1、采集气态和蒸汽态污染物质效率的评价方法2、采集颗粒物效率的评价方法 68 一、一、采样效率及评价采样效率及评价 1、采集气态和
49、蒸汽态污染物质效率的评价方法 绝对比较法 相对比较法：配制一个恒定的但不要求知道准确浓度的气体样品，用 2-3 个采样管串联起来采集所配制样品，分别测定各采样管中的污染物含量,计算第一管含量占总量百分数。第二、三管的污染物浓度越小，采样效率越高。一般要求 K 值在 90%之上。若 K 小于 90，应串三个管使用。69 一、一、采样效率及评价采样效率及评价 2、采集颗粒物效率的评价方法 采集颗粒数效率：即所采集到的颗粒物粒数占总颗粒数的百分数。质量采样效率：即所采集到的颗粒物质量占颗粒物总质量的百分数。由于小颗粒物的数量总是占大部分，而按质量计算却只占很小部分，故质量采样效率总是大于颗粒数采样效
50、率。由于微米以下颗粒对人体健康影响较大，颗粒采样效率有着重要作用；在大气监测评价中，评价采集颗粒物方法的采样效率多用质量采样效率表示。70 二、大气中污染物浓度表示方法和气体体积换算二、大气中污染物浓度表示方法和气体体积换算（一）污染物浓度表示方法有两种：1、单位体积内所包含污染物的质量数 单位：mg/m或g/m，对任何状态的污染物都适用。2、污染物体积与气样总体积的比值 单位：ppm 或 ppb，仅适于气态或蒸汽态物质。3、两种单位换算关系：Cp=22.4 C/M 71 二、大气中污染物浓度表示方法和气体体积换算二、大气中污染物浓度表示方法和气体体积换算 (二）气体体积换算 把现场状态下的体
