(2025年)大气环境监测工试题及答案简答题

(2025年)大气环境监测工试题及答案简答题1.简述大气环境监测中紫外荧光法测定二氧化硫（SO₂）的基本原理及主要干扰因素。紫外荧光法测定SO₂基于SO₂分子在特定波长紫外光激发下产生荧光的特性。具体过程为：样品气通过除烃装置去除干扰物质后，进入反应室，被波长约190-230nm的紫外光激发，SO₂分子吸收能量跃迁到激发态，激发态分子回到基态时释放波长约330nm的荧光，荧光强度与SO₂浓度呈线性关系。主要干扰因素包括：样品气中存在的臭氧（O₃）会与SO₂发生反应消耗目标物；水分会吸收紫外光并淬灭荧光；其他可被紫外光激发产生荧光的物质（如某些挥发性有机物）可能产生交叉干扰；此外，样气中的颗粒物可能散射紫外光，影响检测信号稳定性。2.说明环境空气PM2.5手工监测中，采样滤膜的选择要求及预处理步骤。PM2.5手工监测常用滤膜包括石英滤膜、玻璃纤维滤膜和特氟龙滤膜。选择要求：石英滤膜适用于成分分析（如碳组分、无机元素），需高温灼烧去除有机杂质；玻璃纤维滤膜成本低，适用于重量法监测，但可能含金属杂质，影响元素分析；特氟龙滤膜化学稳定性好，适用于重金属等元素分析。预处理步骤：（1）称量前需在恒温恒湿环境（温度20±2℃，相对湿度45±5%）平衡24小时以上，确保滤膜吸湿性稳定；（2）石英滤膜需在马弗炉中450℃灼烧4小时，去除残留有机物；（3）所有滤膜使用前需编号并进行空白称量，记录初始重量；（4）采样后滤膜需再次在相同温湿度条件下平衡24小时，避免水分吸附导致重量偏差。3.大气自动监测系统中，零气发生器的作用是什么？简述其核心部件及维护要点。零气发生器的作用是为监测仪器提供不含目标污染物的清洁空气（零气），用于仪器零点校准和跨漂检查，确保监测数据准确性。核心部件包括：（1）催化转化器（填充铂、钯等催化剂），用于将空气中的CO、NOx、VOCs等污染物转化为CO₂、H₂O等无害物质；（2）活性炭吸附柱，吸附残留的有机污染物；（3）干燥剂（如分子筛），去除水分；（4）高效过滤器（孔径0.1μm以下），拦截颗粒物。维护要点：定期更换催化剂（通常每6-12个月），避免因催化剂失活导致零气污染；检查活性炭吸附柱饱和度，饱和后需再生或更换；定期清理干燥剂，防止水分进入监测仪器；每季度检测零气质量（如SO₂、NOx浓度应＜0.5ppb），不符合要求时需排查故障。4.简述环境空气挥发性有机物（VOCs）苏玛罐（SUMMA罐）采样的操作流程及注意事项。操作流程：（1）采样前准备：使用高纯氮气（99.999%）对苏玛罐进行3次清洗（抽真空至-95kPa以下，充氮气至常压），确保无残留污染物；（2）现场采样：连接采样管线（惰性材质，如聚四氟乙烯），开启罐阀，利用罐内真空自动采样至常压（约2-5分钟），记录采样时间、温度、压力；（3）采样后密封：关闭罐阀，检查密封性（1小时内压力下降不超过5kPa）；（4）保存运输：采样后24小时内分析，若需延迟，应在4℃冷藏保存（不超过7天）。注意事项：避免采样管线弯曲或过长（长度≤3米），减少吸附损失；采样点应避开热源和强风干扰，确保样品代表性；高湿度环境下需加装干燥管（填充无水硫酸钠），防止水分冷凝影响分析；采样前后需记录罐的编号、压力、温度，用于体积校正。5.大气环境监测数据有效性审核中，小时平均浓度的判定依据是什么？列举3种常见无效数据的情况。依据《环境空气质量监测数据有效性规定》（HJ663-2013），小时平均浓度需满足：气态污染物（SO₂、NO₂、O₃、CO）每小时至少有45分钟有效数据；PM10、PM2.5每小时至少有45分钟连续采样数据；TSP每小时至少有45分钟采样时间。常见无效数据情况：（1）仪器校准、维护期间的监测数据；（2）采样流量低于设定值80%时获取的数据；（3）因供电中断、通信故障导致数据缺失超过15分钟的小时数据；（4）传感器故障（如零点漂移超过±20%量程）时的异常值；（5）降水、大风等恶劣天气导致采样口颗粒物浓度突变（变化率＞50%/分钟）的数据。6.说明大气降水pH值测定的操作步骤及质量控制要求。操作步骤：（1）采样后30分钟内测定（避免CO₂溶解影响），若需保存，需4℃冷藏（不超过24小时）；（2）校准pH计：使用标准缓冲溶液（pH4.01、pH6.86、pH9.18），温度补偿至样品温度；（3）测定：将电极浸入样品中，搅拌均匀，待读数稳定（±0.02pH内）后记录，重复测定2次，取平均值；（4）清洗电极：用去离子水冲洗，用滤纸吸干水分。质量控制要求：每批样品至少做10%平行样（相对偏差≤0.1pH）；每5个样品需用标准缓冲溶液核查仪器，漂移超过±0.05pH时重新校准；空白试验（用去离子水代替样品）pH应在5.6-7.0之间，否则检查试剂或电极污染。7.大气污染物无组织排放监测中，参照点与监控点的布设原则是什么？举例说明典型工业企业的布点方案。布设原则：（1）参照点应设在无组织排放源上风向2-50米范围内，不受源影响的清洁区域，作为背景浓度；（2）监控点应设在下风向厂界外2-50米范围内，或污染物浓度最高的位置（如排放源主导风向下风向）；（3）监控点数量根据源大小确定，小型源设2-3个，大型源设4-5个，形成扇形布点。典型案例：某化工企业有1个无组织排放的苯罐区，主导风向为西北风。参照点布设在上风向（东南侧）厂界外10米处，监控点在下风向（西北侧）厂界外10米处，沿罐区边界布设3个点（分别距罐区东、中、西部位5米），另在西北侧厂界外20米处增设1个点，共4个监控点，确保覆盖最大浓度区域。8.简述气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）测定大气中苯系物的定性与定量方法。定性方法：（1）保留时间定性：样品中组分的保留时间与标准物质的保留时间偏差≤±2%；（2）质谱图匹配：通过NIST质谱库检索，匹配度≥80%；（3）特征离子定性：选择目标物的分子离子峰（如苯的m/z78）和碎片离子峰（如甲苯的m/z91），确认离子丰度比与标准物质一致（偏差≤±20%）。定量方法：采用外标法，配制系列浓度标准溶液（如0.1、0.5、1.0、5.0、10.0μg/mL），通过GC-MS测定各浓度下的峰面积，绘制标准曲线（线性相关系数r≥0.995）；样品经前处理（如活性炭吸附-二硫化碳解吸）后，进样测定峰面积，代入标准曲线计算浓度；若样品浓度超出线性范围，需稀释后重新测定。9.大气环境监测质量保证中，平行样的作用是什么？如何确定平行样的采集比例？平行样的作用是评估采样和分析过程的精密度，反映操作的一致性和随机误差大小。通过计算平行样测定结果的相对偏差（RD），判断监测数据的可靠性（RD越小，精密度越高）。采集比例确定：（1）常规监测：每批次样品中平行样比例不低于10%（至少2个）；（2）新建项目验收监测：平行样比例不低于20%；（3）污染事故应急监测：根据现场情况增加比例（≥30%）；（4）手工监测与自动监测比对时，平行样比例100%；（5）当监测结果接近标准限值时，需增加平行样比例（≥20%）。10.说明大气采样器流量校准的操作步骤及校准周期要求。操作步骤：（1）准备校准设备：皂膜流量计（精度±1%）或电子流量计（精度±0.5%）；（2）连接气路：将采样器进气口与校准流量计出气口连接，确保密封无漏气；（3）设置采样流量：在采样器上设定目标流量（如100L/min）；（4）校准零点：关闭采样器，流量计显示流量应为0，否则检查气路泄漏；（5）校准流量：启动采样器，待流量稳定后，用皂膜流量计测量实际流量，记录3次读数（间隔1分钟），取平均值；（6）调整流量：若实际流量与设定值偏差＞±5%，通过采样器的流量调节旋钮或软件校准参数进行修正；（7）记录校准结果：包括校准时间、环境温度、大气压、设定流量、实际流量、偏差等。校准周期要求：常规使用时每3个月校准1次；仪器维修后、长期停用（＞1个月）重新启用前需校准；环境温度变化＞10℃或移动至不同海拔地区后需重新校准。11.简述《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中PM2.5的浓度限值及数据统计要求。PM2.5的浓度限值：一级标准（自然保护区等特殊区域）年平均20μg/m³，24小时平均35μg/m³；二级标准（居住区等一般区域）年平均35μg/m³，24小时平均75μg/m³。数据统计要求：（1）年平均浓度：每年至少有324个日平均浓度值（每月至少27个）；（2）24小时平均浓度：每日至少有20小时的采样时间（手工监测）或22小时的有效数据（自动监测）；（3）数据有效性：剔除仪器故障、校准、气象异常（如降水导致PM2.5浓度骤降）等情况下的无效数据；（4）超标判定：24小时平均浓度超过75μg/m³（二级）或35μg/m³（一级）即为超标日，年平均浓度超过对应限值即为超标年。12.大气环境监测中，如何区分一次污染物与二次污染物？各举2例并说明其转化关系。一次污染物是直接从污染源排放的原始物质，二次污染物是一次污染物在大气中经光化学反应、氧化还原等作用提供的新污染物。举例：一次污染物如SO₂（燃煤排放）、NOx（机动车尾气）；二次污染物如硫酸雾（SO₂经OH自由基氧化提供H₂SO₄）、臭氧（NOx与VOCs在光照下发生光化学反应提供O₃）。转化关系：以O₃提供为例，NOx（如NO₂）在波长＜420nm的紫外光照射下分解为NO和O，O与O₂结合提供O₃；同时，VOCs（如甲苯）与OH自由基反应提供过氧自由基（RO₂），RO₂将NO氧化为NO₂，补充光解所需的NO₂，促进O₃持续提供。13.说明大气降尘监测中，采样缸的布设要求及降尘量的计算方法。布设要求：（1）采样缸应放置在距地面5-15米高度（避免地面扬尘干扰），周围2米内无遮挡物（如树木、建筑物）；（2）缸口距支撑面高度≥1.5米，防止雨水溅入；（3）每个监测点设置2个平行采样缸（间距≥1米），连续采样30±2天；（4）采样缸材质为玻璃或塑料（内径15±0.5cm，高30cm），缸内加入0.05mol/L硫酸铜溶液（50mL）抑制微生物生长。降尘量计算：（1）采样后将缸内样品转移至烧杯，用去离子水冲洗缸壁3次，合并洗液；（2）静置24小时，虹吸去除上清液，将沉淀物转移至已恒重的蒸发皿，在105℃烘箱中烘干至恒重（两次称重差≤0.0005g）；（3）降尘量（t/km²·30d）=（W样品-W空白-W溶解物质）×10⁴/（πr²×30），其中W样品为样品总重量，W空白为空白缸沉淀物重量，W溶解物质为样品中可溶盐重量（通过滤液烘干测定），r为采样缸半径（m）。14.大气自动监测站选址时，需满足哪些环境条件？列举3项关键技术要求。环境条件要求：（1）周围无明显污染源：监测站50米内无烟囱、道路（交通站除外）、工业排放口等，避免局部污染干扰；（2）气流流通性好：监测站周围1000米范围内地形开阔，障碍物高度不超过监测站高度的30%，确保空气混合均匀；（3）气象条件稳定：避开山谷、洼地等易形成逆温的区域，减少局地环流影响；（4）安全防护：远离高压线路、易燃易爆场所，具备防雷、防盗设施。关键技术要求：（1）采样口高度：距地面3-15米（交通站可降至2-5米），避开屋顶边缘（距边缘≥1.5米）；（2）采样口周围遮挡：任意270°范围内遮挡物与采样口的仰角≤30°，确保采样代表性；（3）电磁干扰：监测站与大型电磁设备（如变压器）距离≥50米，避免对仪器信号产生干扰。15.简述大气中一氧化碳（CO）非分散红外吸收法（NDIR）的测定原理及仪器主要部件。测定原理：CO分子对波长4.67μm的红外光有特征吸收，符合朗伯-比尔定律（A=εcl）。样品气通过红外检测池时，CO吸收特定波长的红外光，未被吸收的红外光由检测器接收，检测信号强度与CO浓度成反比。仪器主要部件：（1）红外光源（钨丝灯或陶瓷光源），发射连续红外光；（2）切光片（旋转扇形片），将连续光调制为脉冲光，消除背景干扰；（3）检测池（长度10-20cm），内置样品气和参比气（高纯氮气）；（4）红外检测器（如热电堆或半导体检测器），接收透射光并转换为电信号；（5）滤光片（中心波长4.67μm，带宽0.2μm），仅允许CO特征波长通过；（6）数据处理单元，将电信号转换为浓度值并显示。16.大气环境监测数据异常时，应如何进行排查与处理？举例说明。排查步骤：（1）检查仪器状态：查看校准记录、零点/跨点漂移是否超标（如SO₂仪器24小时漂移＞±2%量程）；（2）核查采样系统：检查采样泵流量（如设定16.7L/min，实际流量＜15L/min）、采样管线是否堵塞（用压缩空气吹扫）、滤膜是否破损（PM2.5监测中滤膜破裂导致浓度异常升高）；（3）分析气象因素：查看监测时段风速（＜1m/s时污染物易累积）、风向（突变导致污染源影响）、湿度（＞90%时PM2.5可能吸湿增重）；（4）比对手工监测：用手工采样（如TSP采样器）与自动监测同步测定，若手工值正常，可能为自动仪器故障。处理案例：某站点PM2.5小时浓度突升至500μg/m³（远超周边站点），排查发现采样头防雨罩积水，导致滤膜被水浸泡，颗粒物黏附在滤膜上无法被仪器正确称量。处理措施：清除积水，更换滤膜，重新校准仪器，异常数据标记为无效并剔除。17.说明《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中无组织排放监控浓度限值的定义及采样要求。定义：无组织排放监控浓度限值指在监控点（厂界外或特定区域）采集的大气污染物浓度的最高允许值，以小时平均浓度计（部分污染物以一次浓度计）。采样要求：（1）采样时间：连续采样1小时（或在1小时内等时间间隔采集4个样品，取平均值）；（2）采样频率：每小时至少采样45分钟，确保数据代表性；（3）气象条件：采样期间风速≤5m/s（否则污染物扩散过快，浓度偏低），风向稳定（变化≤30°）；（4）采样位置：监控点应设在无组织排放源下风向厂界外2-50米范围内，避开通风口、门窗等局部排放点；（5）同步记录：采样时记录温度、压力、风速、风向等参数，用于数据修正。18.大气环境监测中，如何对气态污染物采样管进行选择与维护？选择要求：（1）材质：优先使用惰性材料（如聚四氟乙烯、硼硅酸盐玻璃），避免吸附或与污染物反应（如SO₂易被橡胶管吸附）；（2）内径：根据采样流量选择（如流量1L/min时，内径6-8mm；流量10L/min时，内径10-12mm），确保流速≤10m/s，减少压力损失；（3）长度：尽量缩短（≤5米），减少吸附损失（如NO₂在长管线中易与O₃反应提供N₂O₅）；（4）加热措施：测定易冷凝污染物（如H2S、NH3）时，采样管需加热至≥40℃，防止冷凝。维护要点：（1）每次采样后用高纯氮气吹扫5分钟，去除残留污染物；（2）每月用有机溶剂（如丙酮）清洗采样管内壁（避免使用强氧化性试剂），干燥后保存；（3）定期检查管体是否老化（如聚四氟乙烯管出现裂纹），及时更换；（4）加热采样管需检查加热丝、温控器是否正常（温度偏差≤±5℃）。19.简述大气中臭氧（O₃）紫外光度法的测定原理及仪器校准方法。测定原理：O₃对波长254nm的紫外光有强吸收（摩尔吸光系数ε=3020L/(mol·cm)），样品气