大气环境监测

1、 吸收管的选择： . 多孔筛板吸收管（瓶）：采样效率较高，适用于气体分子和气溶胶的采集。 .气泡吸收管：采集气体和蒸汽分子 .冲击式吸收管：宜采集气溶胶 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 液体吸收系统缺点: 采样后试剂不易处理，很难把液体吸收系统作成 能随身携带的采样装置。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 B、填充柱阻留法 用一根cm、内径mm的玻璃管、聚丙烯塑料管或不锈钢管，内装颗粒状的固体填充剂。当样品以一定流速抽过此管时，大气中的被测组分因吸附、溶解或化学反应等作用，被阻留在填充剂上而达到富集的目的。 采样后，被测组分经洗脱或解吸后进行测定。 3

2、.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 A）吸附型： 采样管内装颗粒状的吸附剂，如硅胶、活性炭、分子筛等多孔性物质，具有较大的比表面积，对气态和蒸汽态分子有很强的吸附作用，还能有效的阻留气溶胶。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 例2：非甲烷烃（总烃含量与甲烷含量之差）的测定:采用吸附富集法。 用内装4060目GDX102与TDX01（即分子筛）的不锈钢管在常温下采集大气样品，非甲烷烃被吸附在采样管中。 采样后，在2400C加热解吸，用2将解吸的非甲烷烃送入GC仪，用氢焰检测器测定。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 B）分配型：采样管中填充

3、剂是与气液色谱柱中的填充物相同的物质。为了提高保留体积，增大采气量，固定液的含量比色谱柱要用的多（1050%）， 当空气样品通过采样管时，在固定液中分配系数大的组分被保留在固定相上，而得到富集。 此法采样效率高。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 C）反应型：当气样通过采样管时，被测组分在填充剂表面上发生化学反应，而被阻留下来。 此类采样管的效率高，采样量和采样速度都较大，使用方便。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 例4：在测定低浓度的NOx时需用采气量大，但用溶液吸收法不宜长时间采样，可用浸渍过三乙醇胺的分子筛采样富集。 采样后，用稀三乙醇胺溶液洗脱

4、，加对氨基苯磺酸及盐酸萘乙二胺生成红色偶氮染料，用分光光度法测定，灵敏度较高。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 D）填充柱阻留法优点： a. 可长时间采样，适于日平均浓度和微量组分的测定。溶液吸收法在采样过程中，吸收液会蒸发损失，所以不宜长时间采样。 b. 选择合适的固体填充剂，对于气体、蒸气和气溶胶都有较高的采样效率。溶液吸收法对气溶胶的采样效率一般不高。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 c. 浓缩在固体填充剂上的被测物可稳定存放较长时间。 d. 固体采样管便于携带，使用方便。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 3.3.2 2

5、大气监测试样的采集大气监测试样的采集大气中某些低沸点气态物质，在常温下即使用固 体吸附剂也难以完全阻留。 C低温冷凝法：采样后常用色谱仪测定。 应用范围：常温下难于被固体吸附剂完全阻留的一应用范围：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。些低沸点气态化合物，所以用制冷剂将其冷凝下来。例如：苯乙烯，三氯乙醛等。例如：苯乙烯，三氯乙醛等。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 冷冻剂冷冻剂 冰盐水冰盐水(10) 干冰乙醇干冰乙醇(72) 液氨液氨(183) 液态空气液态空气(190) 半导体制冷器半导体制冷器 3.3.2 2 大气监测试样的采

6、集大气监测试样的采集 低温采样，被测组分冷凝在采样管中，采样后把采样管联接在色谱仪进样口上，撤去冷阱，在常温下（某些组分需加热）气化，通入载气，将被测物冲入色谱柱中分离和鉴定。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 例5：测大气中烯烃。 用内径2mmU型玻管内装0.25-0.3g活化过的原色粗孔硅胶（30100目） 在干冰乙醇（780C）冷阱中采集大气中烯烃 然后加热至1750C解吸，通N2并用GC测定。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 采用低温冷凝法时，空气中的水分和CO2等同时冷凝下来，气化时，它们也气化为气体，降低了浓缩效果，有时甚至干扰测定。 为避

7、免这种现象，在进样口装上选择性过滤器，要求过滤材料不与被测组分发生反应。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 2粒子状污染物的采样 滤料阻留法：（采TSP、PM10） 将过滤材料（滤纸、滤膜）放在采样夹上，用抽气装置抽气，则空气中颗粒物被阻留在过滤材料上，称量滤膜的重量，根据采样前后滤膜的重量差和采样体积，可计算出颗粒物的浓度。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 3.采样仪器： 完整的气体采样仪器是由收集器流量计和抽气动力三部分组成，如图 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 4采样记录 采样记录与实验室分析测定记录同等重要。在实际工作中,

8、不重视采样记录,往往会导致由于采样记录不完整而使一大批监测数据无法统计而报废。 因此,必须给予高度重视。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 采样记录的内容有: 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。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 5污染物浓度的表示方法： 单位体积空气中有害物含量称为该物质在空气中的浓度，浓度表示方法有二种mg/m3或mL/m3，它们均与采样体积有关。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 对同一

9、试样，在不同温度，压力下求出的体积却有差异，而采样现场空气T、P又各异，为了便于比较测定结果，应在一个统一标准下进行待测物浓度计算。 我国环境监测分析方法规定 在标准状态（00C，101.325KPa）下计算待测物浓度。 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 污染物浓度的表示：气体试样的测定结果，常用下面二种方法表示： 重量浓度（国标规定为mg/m3） ： mg/m3 (标)被测物重量(mg)/采样总体积(m3) 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 对气体或蒸汽有时以体积比浓度 Cv表示： 常用 Cv： mL/m3 和L/m3 3.3.2 2 大气监测试样的采

10、集大气监测试样的采集 浓度换算 Cv 22.4/M*C式中： Cv 以mL/m3 表示的气体浓度(标准状态下) C 以mg/m3表示的气体浓度 M 气态物质的分子量(g) 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 气体体积换算 V0= Vt *(273.16/273.16+t)*(P/101.325) V0标准状态下的采样体积(L或m3 ) Vt 现场状态下的采样体积(L或m3 ) t采样时的温度 P 采样时的大气压力(kPa) 3.3.2 2 大气监测试样的采集大气监测试样的采集 目前我国空气和废气的监测分析方法大约有80个项目150多个方法 分类:无机污染物有机污染物颗粒物降水

11、 方法: 仪器分析为主 3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 监测项日监测项日: :一氧化碳(CO)氮氧化物(NOx)氨(NH3)氰化氢(HCN)氟化物五氧化二磷(P2O5)二氧化硫、二氧化碳、氯、氯化氢、硫酸雾光化学氧化剂和臭氧总烃及非甲烷烃总烃及非甲烷烃3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 一、SO2的测定： 3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 SO2的测定方法： 盐酸副玫瑰苯胺分光光度法，钍试剂分光光度法，库仑滴定法，溶液电导法，气相色谱法等。 重点讲盐酸付玫瑰苯胺分光光度法和钍试剂分光光度法，这二种方法是我国的标准分析方法。 3.3.3

12、 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 1盐酸付玫瑰苯胺分光光度分光光度法（GB），适于测大气环境中SO2浓度。 (1)原理：SO2被四氯汞钾（或钠）吸收液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸络合物，然后再与甲醛和盐酸付玫瑰苯胺（又称对品红，PRA）反应，生成紫红色络合物，用分光光度计比色定量。 吸收液：四氯汞钾吸收液：四氯汞钾 显色剂：对品红显色剂：对品红+甲醛甲醛+磷酸磷酸3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 (2)采样：10ml吸收液，流量为0.5L/min，时间30或60min。 (3)吸收管：多孔筛板吸收管。 若样品采集后不能当天分析，应放在4下保存，在采样，运输和贮存过

13、程中，应避免日光直接照射。3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 (4)浓度计算公式: SO2(mg/m3) ( A-A0 ) Bs/V0 式中:A一试样溶液的吸光度； A0一试剂空白溶液的吸光度； Bs一计算因子,单位吸光度对应的SO2的微克数; V0一换算至标准状态下的采样体积(L)。3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 (5)注意事项： 温度，酸度，显色时间等因素影响显色反应；标准溶液和试样溶液操作条件应保持一致。 氮氧化物，臭氧及锰，铁，铬等离子对测定有干扰。 采集后放置片刻，臭氧可自行分解； 加入磷酸和乙二胺四乙酸二钠盐可消除或减少某些金属离子的干扰。3

14、.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 (6)特点： 是测定大气中SO2 的较成熟的方法，国内外广泛采用，方法灵敏、选择性好，可用于短时间（如2030min），长时间如（24hr）采样，有不少国家，实现了盐酸付玫瑰苯胺分光光度法的连续自动测定。 此法的缺点是吸收液毒性大。 含四氯汞钾废液需处理 。 3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 2钍试剂分光光度分光光度法：适于测定环境大气中SO2的日平均浓度。 (1)原理：大气中SO2被双氧水吸收并氧化为H2SO4， SO2-4与过量高氯酸钡反应生成BaSO4， 剩余的Ba2+与钍试剂结合生成钍试剂钡络合物，为褪色反应，根据

15、颜色深浅，比色测定，:520nm。3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 (2)特点：钍试剂比色法所用吸收液无毒，但灵敏度差，要求采样体积大，适于测定SO2日平均浓度。3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 3仪器分析法：可连续自动测定 (1)库仑滴定法： 通过控制恒定电流进行电解，电解产物是一种能与待测组分定量反应的物质（称为滴定剂），从而进行定量分析的。 3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 库仑滴定法：可进行SO2的微量和痕量分析，故 适于低浓度即大气中SO2的测定。3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 （2）紫外荧光法测定大气中SO2 紫外荧光法测定大气中的SO2，具有选择性好、不消耗化学试剂、适用于连续自动监测等特点，已被世界卫生组织在全球监测系统中采用。 目前广泛用于大气环境地面自动监测系统中。3.3.3 3 分子状污染物的测定分子状污染物的测定 用波长190一230nm紫外光照射大气样品，则SO2吸收紫外光被激发至激发态，即 SO2 h1 SO*2 SO*2不稳定，瞬间返回基态，发射出波峰为330nm的荧光，发射荧光