环境监测第三章第一节

第三章空气和废气监测第一节空气污染基本知识大气与空气的概念:大气(Atmosphere)----Esp.mixtureofgasessur-roundingtheearth.(大区域或全球性的气流)空气(Air)----Themixtureofgasesthatsurroundingtheearthandwhichwebreath.(近地层的环境空气)一、大气、空气及其污染空气的组成空气干洁空气恒定组分:N2(78.06%)、O2（20.85%)Ar(0.93%)，Ne、He、Kr、CH4（0.006%)非恒定组分:CO2(0.02~0.04%)水蒸气悬浮微粒有关空气的参数:干洁空气的平均分子量为:28.966标准状态下(273.15K，1atm)密度为:1.293kg/m3在自然外部条件下可视为理想气体

一个人每次呼吸约需0.5L空气，每天呼吸空气总量约为6～12m3，停止呼吸几分钟就可能死亡影响人类健康的途径通过呼吸道系统吸入被污染的空气通过消化道系统食入含空气污染物的水、食物通过皮肤、眼睛粘膜的表面直接接触产生的危害取决于：污染物的性质、成分、浓度、持续作用时间、作用部位人体的敏感性（性别、年龄、健康状况等）二、空气污染的危害1.大气颗粒物4.氮氧化物5.光化学氧化剂3.一氧化碳2.二氧化硫空气污染物对人体健康的危害

臭氧对鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用，运动时则吸入更严重。

所有大气污染物中散布最广的一种，严重阻碍血液输氧，引起缺氧中毒。

NO2对呼吸器官有刺激性，可引起肺水肿、慢性支气管炎等疾病，若与SO2共存，则危害更重。

造成呼吸系统疾病。且由于SO2通常与多种污染物共存，吸入之后产生的复合作用危害更大。

颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道中的位置；化学组成决定沉积位置上对组织的影响。引起急性中毒。如1952年伦敦烟雾事件，比历年同期多死亡3000多人诱发疾患或慢性中毒刺激作用产生三致效应。如云南宣威县，民用煤烟中PAH污染，居民肺癌死亡率居全国之首危害：慢性作用和急性作用“八大公害”事件公害名称主要污染物发生地点发生时间中毒情况形成原因马斯河谷烟雾事件烟尘、SO2比利时1930-12几千病60亡

工业污染源，逆温天气时间长、雾较大多诺拉烟雾事件烟尘、SO2美国1948-104d内43%病17人亡工业污染源，河谷盆地地形、逆温天气时间长、雾较大伦敦烟雾事件烟尘、SO2英国1952-125d死亡4000人工业污染源，逆温天气、大雾洛杉矶光化学烟雾事件HC、NOx美国每年5-11月汽车排放的污染物、特定地形条件、静风、阳光充足的晴天水俣事件甲基汞日本1953至1972年180病50亡含汞工业废水、生物转化富集富山事件(骨痛病)镉日本1931-1972280病34亡含镉废水进入河流污染农田和饮用水四日事件SO2

、煤尘重金属粉尘日本1970500病10死亡工业废气米糠油事件多氯联苯日本19685000病16亡生产过程中，管理不善其它危害飘尘降低大气透明度，减弱阳光照度影响生物生长、天气、气候影响建筑物、名胜古迹、设备器材、腐蚀玷污一定条件下，粉尘引起爆炸沙尘天气组图(1)捷克西北部酸雨造成的森林危害喜马拉亚-冰川1978年喜马拉亚-冰川1998年三、空气污染源表3.1各类工业企业向空气排放的主要污染物部门企业类别

排出主要污染物电力火力发电厂烟尘、SO2、NOx、CO、苯并芘等冶金钢铁厂有色金属冶炼厂焦化厂烟尘、SO2、CO、氧化铁尘、氧化锰尘、锰尘等烟尘(Cu、Cd、Pb、Zn等重金属)、SO2等烟尘、SO2、CO、H2S、酚、苯、萘、烃类等化工石油化工厂氮肥厂磷肥厂硫酸厂合成橡胶厂SO2、H2S、NOx、氰化物、氯化物、烃类等烟尘、NOx、CO、NH3、硫酸气溶胶等烟尘、氟化氢、硫酸气溶胶等SO2、NOx、砷化物等烯烃类、丙烯腈、二氯乙烷、二氯乙醚、乙硫醇、氯化甲烷等机械机械加工厂仪表厂烟尘等汞蒸气、氰化物等轻工灯泡厂造纸厂烟尘、汞蒸气等烟尘、硫醇、H2S等建材水泥厂水泥尘、烟尘等（二）交通运输工具排放的废气（三）室内空气污染源四、空气中的污染物及其存在状态

一次污染物(primarypollutants)：指直接从污染源排放到空气中的有害物质。最常见的一次污染物有：S02、CO、NOx及颗粒物。颗粒物中还可能包含有毒重金属、强致癌物3，4—苯并吡(BaP)，以及其他碳氢化合物等。

二次污染物(secondarypollutants)：指进入空气的一次污染物间的相互作用或它们与空气正常组分发生反应所产生的新的污染物。最常见的二次污染物有：臭氧、醛类(乙醛和丙烯醛等)、过氧乙酰硝酸酯(PAN)以及硫酸雾和硝酸雾等。二次污染物常出现在下列两种烟雾中：伦敦型烟雾和光化学烟雾（洛杉矶烟雾）。

空气污染物，按其形成过程的不同，可分为一次污染物和二次污染物。空气污染物的存在状态（一）分子状态污染物常温下以气体和蒸气的形态存在于空气中碳氢化合物：CH4碳氧化合物：CO,CO2硫化物：SO2,SO3,H2S氮化物：NO,NO2,NH3氧化剂：O3苯、苯酚等挥发性大、熔点低的化合物――蒸气状特点以分子状态分散于空气中，能与空气任意混合扩散速度受气流和温度影响，通常与气流速度基本相同扩散速度与它们的比重有关，比重小的上浮，如CH4，比重大的下沉，如Hg（二）粒子状态污染物是分散在大气中的微小液体或固体颗粒。粒径：0.01～100μm，是一个复杂的非均匀体系。粒径大于l00µm的颗粒物能较快地沉降到地面上，称为降尘。粒径小于100µm的颗粒物总称为总悬浮颗粒物。粒径小于10µm的颗粒物(PM10)可长期飘浮在空气中，称为可吸入颗粒物或飘尘（IP）；粒径小于10µm，大于或等于2.5µm的颗粒物，以PM2.5~10表示；粒径小于2.5µm的颗粒物，以PM2.5表示。气溶胶：以胶体状态悬浮于空气中的固体或液体微粒，是一种分散体系，其中分散介质是空气，分散相是固体或液体。烟：固体气溶胶。高温下物质通过蒸发或升华以蒸汽状进入大气，冷凝后以极微细的固体质点散布于空气中，即固体气溶胶（烟）。如铅烟、氧化锌烟等。雾：悬浮在空气中微小液滴构成的气溶胶。烟雾：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。五、空气中污染物的时空分布特点

与其他环境要素中的污染物质相比较，空气中的污染物质具有随时间、空间变化大的特点。空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。

六、空气中污染物浓度表示方法质量浓度(ρ或Cm)

：单位体积内所包含污染物的质量。单位：mg/m3或μg/m3

对任何状态的污染物都适用。3.两种单位换算关系：2.体积浓度(CV

)或体积分数(ψ)：单位体积空气中含污染气体或蒸气的体积（污染物体积与气样总体积的比值）。仅适于气态或蒸气态物质。

体积百分数：78.1%氮气，21％氧气体积百万分率：ppm,mL/m3

体积十亿分率：ppb,uL/m3

3.气体体积换算气体体积与P、T有关，为使结果有可比性，应将不同温度和压力下的体积换算成标准状态下的体积—气体状态方程。把现场状态下的体积换算成标准状态下的体积:

我国规定，标准状态为0℃，101.325KPa-美国、日本和世界卫生组织规定：参比状态为25℃，101.3KPa例：测定某采样点大气中的NO2时，用装有5mL吸收液的筛板式吸收管采样，采样流量为0.30L／min，采样时间为1h，采样后用