大气环境监测基础知识（大气环境监测）

大气环境监测课程设置室检就业水环境检测员大气环境检测员噪声检测员土壤环境检测员室内环境检测员环境影响评价员大气环境监测大气环境监测课程定位环境监测水环境监测大气环境监测土壤污染物监测物理性污染检测室内环境检测环境影响评价大气环境监测课程定位普通化学有机化学分析化学基础实训大气环境监测环境影响评价大气污染控制水环境检测物理性污染检测土壤与固废检测大气环境监测课程体系方案制定资料收集确定采样方法确定检测项目……检测方法样品采集样品测定实验报告监测报告监测目的监测方案监测方法监结果大气环境监测课程考核1.到课率2.课堂表现3.实验报告、作业4.纪律与卫生大气环境监测基础知识大气环境监测基础知识

1）了解大气、空气和大气污染的基本概念及大气污染对人和生物的危害。2）掌握大气污染物的存在状态，大气污染物的时空分布特点和对大气监测的意义。3）掌握大气中污染物浓度的表示方法与气体体积换算。4)了解环境空气质量标准，掌握空气质量指数的计算方法大气、空气和空气污染1空气污染的危害2空气污染源3空气中的污染物及其存在形态4空气污染物的时空分布特点5空气中污染物浓度的表示方法6空气质量标准7大气、空气和空气污染1大气、空气和空气污染大气：包围在地球周围的气体，其厚度达1000-1400km。它包括均质层分为:对流层、平流层和中间层；非均质层中又分:暖层（电离层）和散逸层（外层）。空气：对人类及生物生存起重要作用的是近地面约10km内的气体层（对流层troposphere),占大气总质量的95%左右。大气、空气和空气污染大气、空气和空气污染大气组成比例图洁净大气的组成恒定组分---系指大气中含有的

N、0、Ar（氩）

及微量的

Ne（氖）、He、Kr（氪）、Xe（氙）

等稀有气体.

可变组分---主要是指大气中的C02和水蒸气等.大气、空气和空气污染洁净的大气对生命来说是至关重要：

一个成年人每天呼吸大约两万次，吸入的空气量大约为

10-15m3,约为每天吃人食物重量的

10倍。生命的新陈代谢一时一刻也离不开空气，人5周不吃饭

,5天不饮水，尚能生存，而

5分钟不呼吸就会死亡。

大气、空气和空气污染空气污染(atmospherepollution)

空气中有害物质浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，会改变大气特别是空气的正常组成，破坏自然的物理、化学和生态平衡体系，从而危害人们的生活、工作和健康，损害自然资源及财产、器物等，这种情况称为空气污染。

空气污染的危害2空气污染的危害1、对人的危害①急性危害（Acuteeffects)

指高浓度污染物短时间内造成的危害。②慢性危害(Chroniceffects)指低浓度污染物长期作用长时间内造成的危害，会影响的正常发育，有时危害症状明显，有时不明显。③不可见危害（Carcinogeniceffects）只造成生理上的障碍，使生长在一定程度上受抑制，但从外观上一般看不出症状。空气污染的危害左图：正常人的肺右图：肺气肿病人的肺空气污染造成肺气肿肺气肿的主要由空气污染和吸烟造成。由于遗传因素造成的肺气肿占发病人数的占2%空气污染的危害污染的大气对动植物的生长和生存造成危害，严重时还会造成死亡：

在受污染的大气中，常含有CO、SO2、N0x

、H2S、NH3

、Cl2

、HCl和碳氢化合物（如,CH4

、C1OH16

等）、过氧乙酰硝酸脂(PAN)以及多种的无机或有机物气体等。悬浮于大气中的污染物,不仅对太阳-地球间热量收支平衡有影响,造成局部或全球气候和气象的不正常,而且能直接对动植物的生长和生存造成危害,污染严重时还会造成死亡。

空气污染的危害2、对动植物的危害在受污染的大气中，常含有CO、SO2、N0x

、H2S、NH3

、Cl2

、HCl和碳氢化合物（如,CH4

、C1OH16

等）、过氧乙酰硝酸脂(PAN)以及多种的无机或有机物气体等。悬浮于大气中的污染物,不仅对太阳-地球间热量收支平衡有影响,造成局部或全球气候和气象的不正常,而且能直接对动植物的生长和生存造成危害,污染严重时还会造成死亡。3、对材料的损坏SO2,H2O,H2S使PbSO4→PbS白→黑，油画变黄，腐蚀材料，腐蚀建筑材料，使橡胶制品脆裂，损坏艺术品，使有色材料退色。颗粒物沉积在高压浅色绝缘器件上，高湿度时可变为导体造成短路。比如电视机爆炸。空气污染的危害4.对大气的影响能改变大气的性质和气候的形式：1.CO2吸收地面的辐射，以及颗粒物对阳光的散射作用能改变地面温度，使温度上升或者下降（温室效应）。2.细的颗粒物可降低能见度，使降水增加，雾增加。3.改变大气的电学性质。4.酸雨，已使世界上一些地区生态受到明显的伤害。造成酸雨的原因：SO2,NO2，我国南方酸雨比较严重。空气污染源3空气污染源空气污染源可分为自然源和人为源两种。自然源：火山爆发、森林火灾等人为污染源：生产、生活活动空气污染源（一）工业企业排放的废气

工业企业排放量最大的是以煤和石油为燃料，在燃烧过程中排放的粉尘、SO2、NOX、CO、CO2等，其次是生产过程中排放的多种有机物和无机污染物质。

（二）交通运输工具排放的废气汽车数量大，排放的污染多，集中在大城市美国大气污染80%来自汽车的尾气。造成光化学烟雾污染等。

空气污染源（三）室内空气污染源1、室内空气污染的分类①化学性污染：甲醛、O3、CO2、SO2、NH3、总挥发性有机物、重金属等。使白血病、肺结核、鼻咽喉的发病率升高。②物理性污染：电磁辐射、PM10等。③生物性污染：霉菌、病毒等。④放射性污染：氡气等。三致：致癌、致畸、致突变。

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2001）《室内空气质量标准》（GB/T18883-2002）空气污染源2、室内空气的质量表征①有毒、有害污染因子指标：在标准中规定了最高允许量。②舒适性指标：包括室内温度、湿度、大气压、新风量等，属于主观性指标，与季节（夏季和冬季室内温度控制不一样）、人群生活习惯等有关。空气中的污染物及其存在形态4空气中的污染物及其存在形态

已发现有危害而被人注意的就有一百多种，其中大部分是有机物，环境科学中用下列两种方法进行分类。

一次污染物

1.按形成过程分类

二次污染物

分子状态污染物

2.按存在状态分类

粒子状态污染物空气中的污染物及其存在形态一次污染物直接从各种污染源排放到大气中的有害物质，常见的有：SO2,CO,NOX(NO,NO2)，C-H,铅(Pb)及其他重金属,颗粒物（其中包括毒重金属，3,4-苯并芘(BaP)－强致癌物，无机和有机化合物）等。空气中的污染物及其存在形态二次污染物

进入大气的一次污染物在大气中相互作用，或与大气中正常组分发生化学反应，以及在太阳辐射参与下，引起光化学反应而产生与一次污染物的物理、化学性质不同的物质。如：美国洛杉矶的光化学烟雾事件：一次污染物为：臭氧(ozone)，醛类（乙醛，丙烯醛等）二次污染为：反应中产生的过氧乙酰硝酸酯，(光化学氧化剂photochemicaloxidants，PAN）

空气中的污染物及其存在形态从化学组分和物理形态综合考虑，可以把大气污染分为8类污染物一次污染物二次污染物1，含硫化合物SO2,H2SSO3,H2SO4,MSO42，含氮化合物NO,NH3NO2,HNO3,MNO33，卤素化合物HF,HCl无4，碳的化合物CO,CO2无5，碳氢化合物(HC)C1-C5化合物醛，酮，酸6，光化学氧化剂O3,PAN（过氧乙酰硝酸酯）,H2O27，微粒物质多环芳烃，重金属毒物H2SO4,MSO4,MNO38，放射性物质空气中的污染物及其存在形态（一）分子状污染物

沸点低，气体分子形式存在，并以分子状态进入大气，或者常温下液体，但挥发性强，受热时易以蒸汽进入大气中。如：SO2,CO,NOx,HCN,苯,苯酚，汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。特点：扩散情况与自身比重有关，并受气象条件影响。空气中的污染物及其存在形态(二）粒子状污染物是分散在大气中的液体和固体颗粒。粒径大小在0.01-100µm之间，复杂的非均匀体系。

直径>10µm为降尘，直径<10µm为飘尘或可吸入颗粒，又名气溶胶(雾fog，烟smoke，尘dust)。总悬浮颗粒物（TSP）是直径小于100µm颗粒物的总称。

PM2.5是直径小于2.5µm颗粒物的总称。空气污染常规测定项目—PM10，PM2.5空气污染物的时空分布特点5空气污染物的时空分布特点空气污染物随时间、空间变化大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。空气中污染物浓度表示方法6空气中污染物浓度表示方法(一）污染物浓度表示方法（1）单位体积质量浓度（mg/m3或μg/m3）对任何状态的污染物都适用。（2）体积比浓度（ml/m3或l/m3；ppm或ppb），仅适于气态或蒸汽态物质。空气中污染物浓度表示方法（二）气体体积换算

把现场状态下的体积换算成标准状态下的体积:V0—标准状况下的采样体积，L或立方米；Vt

—现场状况下的采样体积，L或立方米；t—采样时的温度，℃；P—采样时的大气压，KPa。两种单位换算关系：Cv=22.4×Cm/M空气中污染物浓度表示方法mg/m3=（PPM*分子量）/22.4（二）气体体积换算空气质量标准7空气质量标准空气环境监测质量标准《环境空气质量标准》GB3095-20121.环境空气功能区分类和质量要求环境空气功能区分为两类：一类为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区域为居住区、商业交通居民混合区、文化区和农村地区一类区域适用于一级浓度限值，二类区适用于二级浓度限值空气质量标准1.环境空气功能区分类和质量要求空气质量标准1.环境空气功能区分类和质量要求空气质量标准1.环境空气功能区分类和质量要求空气质量标准2.空气质量指数计算（1）污染物p的空气质量分指数IAQIp计算：注意：质量指数的计算结果只保留整数。小数点后的数值全部进位空气质量标准2.空气质量指数计算（2）空气质量指数的确定方法：各种污染物的质量分数都计算出以后，取最大者为该区域或者城市的空气质量指数AQI，则该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。AQI=max（IAQI1,IAQI2,IAQI3,…，IAQI4)IAQI大于100的污染物为该区域或城市空气中的超标污染物。空气质量指数计算例题假定某地区SO2的时均检测值为315ug/m3，NO2的时均检测值为125ug/m3，臭氧的时均浓度为120ug/m3，CO的