环境监测第三章

1、 第一节第一节 空气污染基本知识空气污染基本知识 第二节第二节 空气污染监测方案的制订空气污染监测方案的制订 第三节第三节 空气样品的采集方法和采样仪器空气样品的采集方法和采样仪器 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 第五节第五节 颗粒物的测定颗粒物的测定 第六节第六节 降水监测降水监测 第七节第七节 污染源监测污染源监测 第八节第八节 标准气体的配制标准气体的配制 对人类有影响的：对人类有影响的： 距地面距地面10km 地球地球 半径半径 大气大气 厚度厚度 氮氮78.06% 氧氧20.95% 氩氩0.93% 其他气体其他气体 0.1% 有害物质有害物质： 烟

2、尘、二氧化硫、氮氧烟尘、二氧化硫、氮氧 化物、一氧化碳、碳氢化物、一氧化碳、碳氢 化合物等化合物等 图片来源：国家地理杂志图片来源：国家地理杂志 空气污染对人体的空气污染对人体的 危害途径：呼吸道吸入；危害途径：呼吸道吸入； 随食物和饮水摄入；体随食物和饮水摄入；体 表接触侵入。表接触侵入。 1. 大气颗粒物大气颗粒物 4. 氮氧化物氮氧化物 5. 光化学氧化剂光化学氧化剂 3. 一氧化碳一氧化碳 2. 二氧化硫二氧化硫 空气污染对人体健康的危害空气污染对人体健康的危害 臭氧对鼻子、咽喉、肺臭氧对鼻子、咽喉、肺 等呼吸器官有刺激作用，运等呼吸器官有刺激作用，运 动时则吸入更严重。动时则吸入更严

3、重。 所有大气污染物中散布所有大气污染物中散布 最广的一种，严重阻碍血液最广的一种，严重阻碍血液 输氧，引起缺氧中毒。输氧，引起缺氧中毒。 NO2对呼吸器官有刺激对呼吸器官有刺激 性，可引起肺水肿、慢性支性，可引起肺水肿、慢性支 气管炎等疾病，若与气管炎等疾病，若与SO2共共 存，则危害更重。存，则危害更重。 损害肝脏。且由于损害肝脏。且由于SO2 通常与多种污染物共存，通常与多种污染物共存， 吸入之后产生的复合作用吸入之后产生的复合作用 危害更大。危害更大。 颗粒物的大小决定其沉颗粒物的大小决定其沉 积于呼吸道中的位置；化学积于呼吸道中的位置；化学 组成决定沉积位置上对组织组成决定沉积位置上

4、对组织 的影响。的影响。 表表3.1 各类工业企业向空气排放的主要污染物各类工业企业向空气排放的主要污染物 mV c M c 4 .22 表表3.2 空气污染常规监测项目空气污染常规监测项目 表表3.3 我国空气环境污染例行监测采样点设置数目我国空气环境污染例行监测采样点设置数目 （三）采样站（三）采样站(点点)布设方法布设方法 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. 同心圆布点法同心圆布点法 4.扇形布点法扇形布点法 表表3.4 WHO推荐的城市空气自动监测站推荐的城市空气自动监测站(点点)数目数目 图图3.1 3.1 网格布点法网格布点法 图图3.2 同心圆布点法

5、同心圆布点法 图图3.3 扇形布点法扇形布点法 表表3.5 50m高烟囱排放污染物最大地面浓度出现位置与气象条件的关系高烟囱排放污染物最大地面浓度出现位置与气象条件的关系 表表3.6 国家环保局颁布的城镇空气质量采样频率和时间国家环保局颁布的城镇空气质量采样频率和时间 图图3.5 真空采气瓶示意图真空采气瓶示意图 图图3.6 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 图图3.4 采气管示意图采气管示意图 图图3.7 气体吸收管（瓶）示意图气体吸收管（瓶）示意图 。 1. 降尘试样采集降尘试样采集 2. 硫酸盐化速率试样的采集硫酸盐化速率试样的采集 孔口流量计孔口流量计 1.隔板；2

6、.液柱；3.支架 转子流量计转子流量计 1.锥形玻璃管；2.转子 % c c K100 0 1 %100 321 1 ccc c K jijiji jiji jii i III cc cc I ,1, .,1, , )( )( )( TSPTSP采样器采样器 （二）压电晶体差频法（二）压电晶体差频法 （三）光散射法（三）光散射法 （一）重量法（一）重量法 根据我国大气降水样品的采集与保存 (GB13580.292)标准中规定： （1）采样点数目，根据研究的目的和需要来确定。 一般常规监测，人口在五十万以上的城市布三个点， 人口在五十万以下的城市布设二个点，采样点的布设 应兼顾城区、农村和清洁对

7、照点。要尽可能照顾到气 象地形、地貌。 （2）采样点位应尽可能的远离局部污染源，四周 无遮挡雨、雪的高大树木或建筑物。 图图3.40 降水采样器实物照片降水采样器实物照片图图3.39 雨水自动采样器示意图雨水自动采样器示意图 （1）从每次降雨(雪)开始，要采集全过程(开始 到结束)雨(雪)样。如遇连续几天降雨(雪)，每天上午 8:00开始，连续采集24h为一次样。 （2）采样器应高于基础面1.2m以上。 （3）样品采集后，应贴上标签，编好号，记录 采样地点、日期、采样起止时间、雨量等。 采样后应尽快测定；如需要保存，一般不主 张添加保存剂，水样密封后放于冰箱中。 采样头采样头 滤筒滤筒 玻璃纤

8、维滤筒采样管玻璃纤维滤筒采样管 刚玉滤筒采样管刚玉滤筒采样管 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)： v ps 2p Kv 式中：vs烟气流速，m/s； Kp皮托管校正系数； pv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： n vvv v n 21 s 烟气流量按下式计算： SvQ s 3600 s 式中：Qs烟气流量，m3/h； S测定断面面积，m2。 s sa wsnd 273 273 101325 1 t pp xQQ 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

9、湿量体积分数，%。 标准状态下干烟气流量按下式计算： 在采样装置的流量计前装有冷凝器和干燥器 的情况下，干烟气的采样体积按下式计算： t tM pp QV )273( 27.0 rsd ra nd 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。 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： 6 nd 10 V G 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。 nn nnn SvSvSv SvSvSv 2211 22

10、2111 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各采样点所代表的截面积，m2。 定点采样时： 排放速率（/h）= 6 sn 10 Q 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。 图图3.47 用林格曼烟气黑度计用林格曼烟气黑度计 观测烟气示意图观测烟气示意图 图图3.48 林格曼烟气黑度图林格曼烟气黑度图 图图3.49 吸收法采样装置示意图吸收法采样装置示意图图图3.50 注射器采样装置示意图注射器采样装置示意图 HC（碳氢化合物）体积浓度值以正己烷计。 表表3.10 汽油车怠速污染物排放限量汽油车怠速污染物排放限量 （摘自（摘自GB14761.593） 3 m i 10 VV MVb 3 m0 i0 10 VVpp MVbp 图图3.55 正压配气装置示意图正压配气装置示意图 图图3.56 钢瓶气源连续稀释配气装置示意图钢瓶气源连续稀释配气装置示意图图图3.57 气体混合器示意图气体混合器示意图 图图3.58 负压喷射