环境监测---第三章 空气和废气监测.ppt

1、第八节 标准气体的配制,本节内容： 熟练掌握标准气体的制取和标准气体的配制方法，主要包括：静态配气法、动态配气法的具体配气方法以及相应的计算过程。,标准气体的制取,由于复杂的自然因素影响，污染源的多样性以及气体保存上的困难，标准气体在自然条件下很难取得，必须人工配制。制取方法因物质的性质不同而异。对挥发性较强的液态物质，可利用其挥发作用制取；不能用挥发法制取的可使用化学反应法制取，但这样制取的气体常含有杂质，要用适当的方法加以净化。,标准气体配制方法,一.静态配气法 （一）注射器配气法 （二）配气瓶配气法 （三）高压钢瓶配气法 二.动态配气法 （一）连续稀释法 （二）负压喷射法 （三）渗透管法

2、,定义：静态配气法是把一定量的气态或蒸气态的原料气加入到已知容积的容器中，再充入稀释气体混匀制得。其原料可以是纯气，也可以是已知浓度的混合气 特点： 设备简单，操作容易。但因有些气体化学性质较活泼，长时间与容器壁接触可能发生化学反应，同时，容器壁也有吸附作用，故会造成配制气体浓度不准确或其浓度随放置时间而变化，特别是配制低浓度标准气，常引起较大的误差。 适用范围： 对活泼性较差且用量不大的标准气，用该方法配制较简便。,一、静态配气法,（一） 注射器配气法 配制少量标准气时，用100mL注射器吸取原料气，再经数次稀释制得。 （二）配气瓶配气法 1、常压配气：将20L玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶洗净、烘干

3、，精确标定容积后，将瓶内抽成负压，用净化空气冲洗几次，再排净抽成负压，注入一定量原料气，充净化空气至大气压力，充分摇动混匀。,常压配气,标准气浓度：,N配得标准气的浓度，mg/m3； b原料气的纯度，； Vi加入原料气的体积，mL； V配气瓶容积，L； M标准气体分子量，g/mol； Vmol气体摩尔体积，L/mol。,用挥发液体配气时：用薄壁玻璃小安瓿瓶，吸取液体，计量后放入配气瓶内打破，则液体挥发；向配气瓶充入净化空气至大气压力、混匀。,标准气浓度：,所配标准气浓度，mg/m3； W1、W2分别为空安瓿瓶和加挥发性液体后的安瓿瓶重，g； b挥发性液体纯度，； V配气瓶的容积，L。,如果已知

4、易挥发性液体密度，可用注射器取定量液体注入抽成真空的配气瓶中，待液体挥发后，再充入净化空气至大气压力，混匀。,气体浓度：,液挥发液体的密度（g/mL）； Vi所取挥发液体体积（mL）；,配气瓶常压配气的主要问题：在标准气使用过程中，空气将由进气口进入瓶中，使原气体被稀释而导致浓度降低。 常压配气取气量不能太大。 减小浓度变化措施：将几个同浓度气体的配气瓶串联使用。,2、正压配气：所配标准气略高于一个大气压。将瓶中气体抽出，用净化空气冲洗三次，充入近于大气压力的净化空气，再用注射器注入所需体积的原料气，继续向配气瓶内充入净化空气达一定压力（略高于一个大气压），放置1h后即可使用。,标准气浓度：,

5、所配标准气浓度，mg/m3； Vi注入原料气体积，mL； b原料气纯度，； Po大气压力，kPa； P所配标准气压力，kPa； V配气瓶容积，L； M标准气体分子量，g/mol； Vmol气体摩尔体积，L/mol。,（三）高压钢瓶配气法：用钢瓶作容器配制具有较高压力的标准气 体。 重量配气法：称量装入钢瓶中的气体组分重量，依据各组分的重量比计算所配标准气的浓度。,二、动态配气法,动态配气法：使已知浓度的原料气与稀释气按一定比例连续不断地进入混合器混合，从而可以不间断地配制并供给一定浓度的标准气，两股气流的流量比即稀释倍数，根据稀释倍数计算出标准气的浓度 特点： 动态配气法不但能提供大量标准气，

6、而且可通过调节原料气和稀释气的流量比获得所需浓度的标准气，尤其适用于配制低浓度的标准气。 适用范围： 标准气用量较大或通标准气时间较长的试验工作。,以高压钢瓶为气源，将原料气以恒定小流量送入混合器，被较大量的净化空气稀释，用流量计准确测量两种气体的流量，然后计算标准气的浓度。,（一）连续稀释法,标准气的浓度：,0原料气浓度，mg/m3； Q0原料气流量，mL/min； Q稀释气流量，mL/min。,（二）负压喷射法,固定喷管A、毛细管B、容器D和毛细管R。 由于B管两端有压力差，使原料气以Q0（mL/min）速度从容器D经毛细管R从B管左端喷出，混合于稀释气流中，经充分混合，配成一定浓度标准气

7、。,浓度计算：,0原料气浓度，mg/m3 ； Q0原料气流量，mL/min； Q稀释气流量，mL/min。,（三） 渗透管法,渗透管：原料气气源，主要由装原料液的小容器和渗透膜组成。,渗透率（q）：气体分子在其蒸气压力作用下，通过渗透面向外渗透，单位时间内的渗透量称为渗透率。,配气装置：,标准气体的浓度，mg/m3； Q1、Q2分别为A气路和B气路中气体流量，L/min。,特点：配制低浓度的标准气较精确；,适用：易挥发的液体和能被冷冻或压缩成液态的气体。,配制多组分混合标准气：将互不反应的不同组分的渗透管放在同一气体发生器中。,渗透管法,（四）气体扩散法 原理：气体分子从液相中扩散至气相中，再

8、被稀释气流带走，通过控制扩散速度和调节稀释气流量，配制不同浓度的稀释气体。 （五）电解法 常用于制备CO2气体。 原理：电解草酸（H2C2O4）溶液，C2O42-在阳极被氧化成CO2。控制电解电流，可得到所需浓度的CO2标准气体。,室内环境污染物的种类,从其性质来讲，可分为三大类： 第一类是化学的 主要来自装修，家具，玩具，煤气热水器，化妆品，杀虫气雾剂，抽烟，厨房油烟等，包括甲苯，二甲苯，醋酸乙酯，甲苯二乙氰酸酯，甲醛等挥发性有机物和氨，CO,CO2等无机化合物。 第二大类是物理的 主要来自室外及室内的电器设备产生的噪声，电磁辐射，光污染等。 第三大类是生物的 主要来自寄生于地毯，毛绒玩具，

9、被褥中的螨虫及其他细菌。,室内环境污染的危害,室内噪声污染的危害 室内化学有害物质危害,室内噪声污染,噪声引起耳部不适 使工作效率降低 损害心血管 神经功能紊乱，精神障碍 干扰睡眠和休息 对女性生理机能的损害 损害视力,甲醛 氨气 苯 氡,室内化学有害物质的危害,相关新闻,我国每年因室内空气污染引起的死亡人数已达11.1万人，每天大约是304人平均每五分钟死一个人。中国标准化协会公布的一份调查让我们把心提到了嗓子眼儿：室内空气污染程度高出室外5至10倍；近70%的疾病根源于室内空气污染。由于室内环境的恶化，我国的肺癌发病率以每年26.9%的惊人速度递增；80%的白血病发病率与室内空气污染有直接

10、关系；因装修污染引起上呼吸道感染而导致重大疾病的儿童约有210万名,家住杭州“现代城”的一对夫妇，本打算在新装修的家中迎接新生儿，但妻子在怀孕二十一周时，检查发现胎儿发育畸形。经有关部门检测，他们居住的新家甲醛超标八倍。,新闻连接,室内空气中甲醛浓度的限值是多少？,根据1996年颁布了居室空气中甲醛的卫生标准，明确规定居室空气中甲醛的最高允许浓度为008毫克立方米。 2004年颁布室内空气质量，限定甲醛浓度为0.1毫克立方米.,是一种无色易溶的刺激性气体，可用来制做消毒剂 （即福尔马林），在室温时极易挥发，可经呼吸道吸收，已经被世界卫生组织确定为可疑致癌和致畸形物质。 甲醛来源 用作室内装饰的

11、胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材，人造板使用的胶粘剂是以甲醛为主要成分的脲醛树脂 用人造板制造的家具 含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料，比如贴墙布墙纸，化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等； 燃烧后会散发甲醛某些材料，比如香烟及一些有机材料。,甲醛,甲醛危害,日本横宾国立大学的研究表明，室内甲醛的释放期一般为3-15年。 引起人的嗅觉异常，对皮肤和粘膜有强烈的刺激性，急性中毒可引起流泪咳嗽等症状引发呼吸道疾病，慢性吸入可引起持续头痛，无力，失眠等。长期皮肤接触导致皮炎等过敏性疾病，还会导致肺功能，肝功能，免疫功能异常。,氨气,是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体，是

12、 一 种 碱 性 物 质，比 空 气 轻，可感觉最低浓度为3.76mg/m3。氨气的溶解度极高，所以常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上，从而产生刺激和炎症。它对接触的组织都有腐蚀和刺激作用。可以吸收组织中的水分，使组织蛋白变性，并使组织脂肪皂化，破坏细胞膜结构。,氨气来源,室内空气中的氨气主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂，特别是在冬季施工过程中，在混凝土墙体中加入尿素和氨水为主要原料的混凝土防冻剂，这些含有大量氨类物质的外加剂在墙体中随着温湿度等环境因素的变化而还原成氨气从墙体中缓慢释放出来，造成室内空气中氨的浓度大量增加。另外，室内空气中的氨也可来自室内装饰材料。,氡,来源 放射性元素，地层深

13、处含有铀，镭，钍的土壤岩石中含有大量的氡 建筑材料是室内氡的主要来源，如花冈岩，砖砂，水泥及石膏之类 从供水及取暖和厨房天然气中释放的氡 危害 易被呼吸系统截留，局部累积诱发肺癌，潜伏期为15年,来源 苯是一 种 无 色 具 有 特 殊 芳 香 气 味 的 液 体，甲苯、二甲苯属于苯的同系物，都是煤焦油分馏或石油的裂解产物。目前室内装饰中多用甲苯、二甲苯代替纯苯作各种胶、油漆、涂料和防水材料的溶剂或稀释剂。 危害 1.对皮肤，眼睛和上呼吸道有刺激性作用 2.导致再生障碍性贫血 3.女性对苯及其同系物危害较男性敏感，导致生理紊乱 4.导致胎儿的先天性缺陷,三苯:苯、甲苯、二甲苯,室内空气污染的有

14、效对策,增加室内换气频度是减轻污染的关键性措施。 在居室及工作、学习的房间内绝对戒烟。 用煤、木柴等取暖的家庭，要经常检修炉灶，保持通风良好，严防不完全燃烧。 讲究厨房里的空气卫生。每次烹饪完毕必开窗换气；在煎、炸食物时，更应加强通风。油烟对污染对人体危害尤甚，如能安装厨房排油烟机更好。 正确使用家庭化学剂。用化学剂时应开窗，用后不可马上关窗，至少应开窗换气半小时。 尽一切可能增加户外活动时间。天气好的节假日，全家走出家门，到大自然中去。对外居室内的老、弱、病、残及幼儿，更应为他们安排一定的户外活动时间。 建材及施工部门，应把防止和减少现代建筑材料对室内空气的污染，列为重要研究课题，时刻想到广

15、大居民的健康与安全。,芦 荟,花谚说：“吊兰芦荟是强手，甲醛吓得躲着走。在24小时照明的条件下，可以消灭1立方米空气中所含的90的甲醛。,可在24小时内，杀死房间里80的有害物质，吸收掉86的甲醛；能将火炉、电器、塑料制品散发的一氧化碳、过氧化氮吸收殆尽,吊 兰,在10平方米左右的房间内，可消灭70的苯、50的甲醛和24的三氯乙烯,龙舌兰,一盆常春藤能消灭8至10平方米的房间内90的苯，能对付从室外带回来的细菌和其他有害物质，甚至可以吸纳连吸尘器都难以吸到的灰尘,常春藤,虎尾兰,可吸收室内80%以上的有害气体,室内空气监测采样条件,一、采样点的布置 1、采样点的数量: 采样点的数量根据室内面积

16、和现场情况来确定。(分为公共场所和居室环境) 公共场所 小于50m2的房间， 设1-3个点 50-100m2的房间，设3-5个点 100m2的房间，至少设5个点,居室环境 居室面积小于10m2，设1个点 10-25m2的房间，设2个点 25-50m2的房间，设3-4个点 布设方法： 采用斜线、梅花型布点法。 布设原则： （1）采样点设在室内通风率最低的地方 （2）离墙壁距离大于0.5m、两点间距离相距5m. （3）采样点应设在客厅、卧室内,室内空气监测采样条件,思考:是否可以多设点,3、采样点位置,5.0m,1）通风率最低的地方； 2）距墙大于0.5m、两点间距离相距5m； 3）采样点高度0.5-1.5m之间； 4）采样器与人间隔1.0m以上。,0.5m,斜线型,1、布设原则 代表性 可行性 可比性,2、采样点的位置 原则上与人的呼吸带高度一致，一般距地面0.75-1.5m。,3、室外对照点的设置 在进行室内监测的同时，为掌握室内外污染的相互影响关系，就在同一区域设置1-2个对照点。 也可用原来的室外固定大气监测点做对比。,二、采样时间和频率 1