大气与废气监测
空气和废气监测分析方法》
空气和废气监测分析方法》
空气和废气监测分析方法是用于监测和分析大气中空气和废气成分和污染物的方法。
以下是常用的空气和废气监测分析方法：
1.光学法
通过吸收、散射、荧光等现象进行检测。
如，激光示差法、红外吸收法、紫外-可见光吸收法、荧光法等。
2.物理学方法
利用质量、体积、浓度的物理关系，对空气和废气进行采样和分析。
如，气相色谱法、质谱法、电导法、热重分析法、X射线衍射法等。
3.化学分析法
以化学反应为基础，对需要监测的物质进行分析。
如，滴定法、比色法、蒸发测定法、分光光度法、电化学法等。
4.生物学方法
利用微生物或植物对空气和废气中污染物的敏感性进行监测。
如，微生物快速测
定法、生物传感器技术等。
以上是常用的空气和废气监测分析方法，不同的方法适用于不同的实际监测情况。
在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的方法，从而达到有效监测和分析的目的。
空气和废气监测分析方法
空气和废气监测分析方法
空气和废气监测分析方法是环境保护领域中的重要内容，它涉及到对大气环境
质量的监测和评估，对工业废气排放的监管和治理。
而有效的监测分析方法是保障环境质量和人民健康的重要手段。
本文将从空气和废气监测的意义、方法和技术要求等方面进行探讨。
首先，空气和废气监测的意义非常重大。
大气环境质量的好坏直接关系到人们
的健康和生活质量。
而工业废气排放则直接影响到环境的污染程度。
因此，通过监测和分析空气和废气的质量，可以及时发现和解决环境污染问题，保障人们的健康和生活环境。
其次，空气和废气监测的方法多种多样。
其中，常见的空气监测方法包括使用
气体分析仪器、颗粒物监测仪器、气象观测仪器等设备进行实时监测。
而废气监测方法则包括对工业废气排放口进行定点监测、对工业生产过程中的废气进行采样分析等。
这些方法都需要依靠先进的仪器设备和技术手段，以确保监测数据的准确性和可靠性。
另外，空气和废气监测的技术要求也非常严格。
在进行监测时，需要考虑到监
测点的选择、监测时间的确定、监测数据的处理和分析等方面。
同时，还需要考虑到监测设备的校准和维护，以确保监测数据的准确性和可比性。
此外，还需要考虑到监测数据的传输和存储，以便进行后续的分析和评估。
综上所述，空气和废气监测分析方法是环境保护工作中不可或缺的重要环节。
通过科学、准确的监测和分析，可以及时发现和解决环境污染问题，保障人民的健康和生活质量。
因此，我们需要不断完善监测分析方法，提高监测设备和技术水平，以更好地保护环境、促进可持续发展。
环境监测第四章大气和废气监测
（三）采样站(点)数目的确定
在一个监测区域内，采样站(点)设置数目应根据监测 范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布密度、气象 、地形、经济条件等因素综合考虑确定。我国对大气环境 污染例行监测采样站设置数目主要依据城市人口多少。
市区人口/万人
<50 50-100 100-200 200-400 >400
环境监测第四章大气和废气监测
第一节 大气污染概 述
一、大气污染 二、大气污染物及其存在状态 三、大气中污染物浓度表示方法
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一、大气污染(atmosphere pollution)：
大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 种情况称为大气污染。
区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通稠密区 、清洁区等，再根据具体污染情况和人力、物力条件， 在各功能区分别设置相应数量的采样点。
2、网格布点法： 适用于多个污染源，且污染
源分布均匀。 注：若有主导风向，下风向
的采样点应占总采样点的60%。
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3、放射式(同心圆)布点法： 适用于孤立的高架点源，同心圆与放射线的划分要
常见有:硫酸盐、硝 酸盐、臭氧、醛类、 过氧乙酰硝酸酯 （PAN）等。
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大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质 及形成过程决定的，气象条件也起一定的作用。 一般将它们分为分子状态污染物、粒子状态污染物两类: 1、分子状态污染物：指常温常压下以气体或蒸汽形式（苯 、苯酚）分散在大气中的污染物质。根据化学形态，可将 其分为五类：
环境监测 第3章(下)
空气污染指数分级浓度限值
污染 指数 污染物浓度/（mg· m-3） SO2 NO2 PM10 TSP SO2 NO2 CO O3 (日均 (日均 (日均 (日均 (小时均 (小时均 (小时均 (小时均 值) 值) 值) 值) 值) 值） 值） 值）
API 50
100 200 300
0.050 0.080 0.050 0.120
臭氧是最强的氧化剂之一，它是空气中的氧在太阳紫 外线的照射下或受雷击形成的。臭氧具有强烈的刺激性， 在紫外线的作用下，参与烃类和NOx的光化学反应。
同时，臭氧又是高空大ห้องสมุดไป่ตู้的正常组分，能强烈吸收紫
外线，保护人和生物免受太阳紫外线的辐射。但是，如O3
超过一定浓度，对人体和某些植物生长会产生一定危害。
测定方法：
空气污染指数（API）是一种向社会公众公布的反 映和评价空气质量状况的指标。它将常规监测的几种 主要空气污染物浓度经过处理简化为单一的数值形式 ，分级表示空气质量和污染程度，具有简明、直观和
使用方便的优点。
根据我国城市空气污染的特点，以 SO2 、 NOx 和 TSP作为计算API的暂定项目，并确定API为50、100、 200时，分别对应于我国空气质量标准中日均值的一、 二、三级标准的污染浓度限值，500则对应于对人体健
烟尘等气溶胶共存时，可加重对呼吸道黏膜的损害。
来源于煤和石油等燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、
硫酸等化工产品生产排放的废气。
测定方法： 分光光度法、定电位电解法
二、氮氧化物
空气中的氮氧化物以一氧化氮、二氧化氮、三氧化 二氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多种形态存在，其中 二氧化氮和一氧化氮是主要存在形态，为通常所指的氮 氧化物(NOx)。 NO为无色、无臭、微溶于水的气体，在空气中易被
大气和废气监测--课堂练习答案
课堂练习答案一、名称解释1、光化学氧化剂——指除去氮氧化物以外的能氧化碘化钾析出碘的物质。
2、硫酸盐化速率——含硫化合物经过一系列氧化演变和反应，转化为硫酸或硫酸盐的速率。
二、填空题1、时间分布；空间分布；分子；粒子2、光源、原子化器、分光系统（或单色器）、检测及显示系统3、收集器、流量计、采样动力4、静态配气法；动态配气法5、酸度，温度，显色时间，金属离子的干扰，标准溶液与试样溶液是否一致；6、功能区布点法；网格布点法；同心圆布点法；扇形布点法7、一次污染物和二次污染物；8、1.5m；9、高架、明显；10、气态、蒸气态；三、简答题1、答：载气系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统（3分，下面作用每个1分）（1）载气系统——输送一定流量的洁净载气；（2）进样系统——试样进入口，液体试样在此瞬间气化；（3）分离系统——各混合组分分离为各单组分；（4）检测系统——将组分浓度或质量信号转化为可以测量的电信号；（5）记录系统——记录各组分的色谱图。
2、方法原理：二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物。
在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放出二氧化硫与副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色化合物，用分光光度计在577nm处进行测定。
甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法的特点：用甲醛缓冲液吸收-副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2，其优点是避免使用毒性大的四氯汞钾吸收液。
该方法在灵敏度、准确度诸方面均可与四氯汞钾吸收液法相媲美，样品采集后相当稳定，但操作条件要求较严格。
3、了解在降水过程中从空气中降落到地面的沉降物的主要组成，某些污染组分的性质和含量，为分析和控制空气污染提供依据，特别是形成酸雨对各种环境的影响。
4、SO2(mg.m-3)=0.072。
《大气和废气监测》课件
介绍废气监测所关注的主要指标，如流量、浓度和排放标准的符合情况。
废气监测的常用方法
解释常用的废气监测方法，如连续排放监测、事故排放监测和非连续排放监测。
监测设备
监测设备的分类
分类介绍大气和废气监测设备，如传感器、分析仪器、气象站和遥感仪器。
监测设备的原理
解释监测设备的工作原理，如光学原理、电化学原理和物理检测原理。
常见的监测设备及其应用
列举常见的监测设备，如大气监测站、烟气分析仪和 VOCs检测仪，并介绍其应用领域。
监测技术
监测技术的发展趋势
探讨大气和废气监测技术的 发展趋势，如智能化、自动 化和远程监测。
监测技术的优势和限制
分析监测技术的优势，如高 灵敏度和实时性结与展望
1 大气和废气监测的现状与问题
总结大气和废气监测的现状，并指出存在的问题和挑战，如数据共享和国际合作。
2 未来发展方向与推进措施
展望大气和废气监测的未来发展方向，并提出推进措施，如技术创新和政策支持。
3 监测与环保的关系及其意义
探讨监测与环保之间的关系，以及有效监测对于环境保护的重要意义。
展望监测技术的未来，如智 能传感器的发展和大数据分 析的应用。
应用案例
大气监测在环境管理 中的应用
介绍大气监测在环境管理方面 的应用，如制定污染防治措施 和评估监测效果。
废气监测在工业生产 中的应用
阐述废气监测在工业生产中的 应用，如合规性监测和排放管 控。
监测技术在环境保护 中的重要性
论述监测技术在环境保护中扮 演的重要角色，如预警预报和 紧急事件响应。
大气监测
大气污染的主要物质
介绍造成大气污染的主要物质，如颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。
空气和废气监测
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3
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干洁大气成份 干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体
微粒以外的整个混合气体，简称干空气。它的主 要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量 占全部干洁空气的99.99%以上。其余还有少量的 氢、氖、氪、氙、臭氧等。
气体 氮 氧 氩
二氧化碳
按容积百分比 78,084 20,948 0,934 0,033
CO（,一氧化碳,）
O3（,臭氧,）,过氧酰基硝酸脂（PAN）等
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1.6 空气中污染物浓度表示方法
（1）污染物浓度表示方法
①单位体积质量浓度（mg/m3或μg/m3）
定义：单位体积质量浓度是指单位体积空气中所含污染物的质量数。
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适用范围：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）
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空气和废气监测
1
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内容提要：
1、空气污染基本知识 2、空气和废气监测方案的制定 3、空气和废气采样及采样仪器 4、空气和废气现场监测质量保证 5、污染源现场监测质量保证和控制
2
1.1 大气(空气)和空气污染
(1)大气
是地球表面上的空气，因为地球引力影响，在其表面积蓄而 成的一圈气体，地球就被这一层很厚的大气层包围着。
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2.5 采样时间和频率
（1）采样时间 采样时间是指每次采样从开始到结束所经历的时间。
（2）采样频率 采样频率是指一定时间范围内的采样次数 1.依浓度分布的时间特性 依气象条件变化的特征，高中低浓度都包括 2.依对监测数据要求的精确程度
25
表2-5-1 国家环境空气质量监测网监测项目
必测项目 二氧化硫（SO2） 二氧化氮（NO2） 可吸入颗粒物（PM10） 一氧化碳（CO）
环境监测第四章 大气和废气监测
转子流量计
1.锥形玻璃管；2.转子
几种常用的流量计示意图
（2）气态污染物采样器
流量计 采样泵
收集器
定时器
携带式大采气样采器样工器作实原物理照示片意图
（3）总悬浮颗粒物采样器
大流量采样器结构示意图
总悬浮颗粒物采样器
大流量TSP/PM10采样器
中流量TSP/PM10采样器
（4）可吸入颗粒物采样器
2.监测项目
空气污染常规监测项目
类 别
必测项目
空
气 污 染
TSP、SO2、 NOx、硫酸盐
物 化速率、灰尘
监 自然沉降量
测
空
气
降 水
pH、电导率
监
测
按地方情况增加的必 测项目
选测项目
CO、总氧化剂、总 烃、PM10、F2、HF 、B(a)P、Pb、H2S、 光化学氧化剂
CS2、Cl2、氯化氢、硫酸雾 、HCN、NH3、Hg、Be、铬 酸雾、非甲烷烃、芳香烃、 苯乙烯、酚、甲醛、甲基对 硫磷、异氰酸甲酯等
尽可能选择国家标准方法——《空气和废气监 测分析方法》（第四版）
1.采样方法
（1）直接采样法 a.注射器采样 b.塑料袋采样 c.采气管采样 d.真空瓶采样
真空采气瓶示意图
采气管示意图 真空采气瓶抽真空装置示意图
2.富集(浓缩)采样 法
a.溶液吸收法
气体吸收管（瓶）示意图
b.固体阻留法
吸附型填充柱，分配型填充柱，反应型填充柱。
2.采样点布设数目
我国空气环境污染例行监测采样点设置数目
市区人口/万人 SO2、NOx、TSP 灰尘自然沉降量 硫酸盐化速率
<50
3
≥3
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第二节 大气污染监测方案的制订
3.2.1 大气污染监测的目的
1、通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连 续地监测，判断大气质量是否符合国家制定地大 气质量标准，并为编写大气环境质量状况评价报 告提供数据。
2、为研究大气质量地变化规律和发展趋势，开 展大气污染的预测预报工作提供依据。
美国洛杉矶光化学烟雾事件：40年代初期， 全市200多万辆汽车，每天消耗汽油1600万 升，向大气中排放C-H，N-O，CO等废气， 经过光照，形成光化学烟雾。对人体的危 害：刺激眼睛，造成红肿；上呼吸道粘膜， 引起喉炎；全身的影响。
c.放射性慢性危害－癌变，不育，遗传变异
（2）、对动植物的危害
4、大气污染的危害
（1）、对人的危害 a.急性危害 在某种特定条件下(谷地，盆地，无风或微风)出
现递温层，并且有排出大量污染物的污染源，以 使排放污染物扩散不出去，或是发生某种污染物 的泄露事故，以使大气污染物浓度骤然增加，造 成大气污染急性危害。 大气污染对人的危害－急性 1952年伦敦烟雾事件，四天内死亡4000人 1930年，比利时马斯河谷烟雾事件，死亡60人 1948年，美国多诺拉事件
（2）、二次污染物（见图3.1-5）
一次污染物之间以及它们与大气正常组分之间的反应 产生的新的污染物。臭氧，醛类，过氧乙酰硝酸酯，(光 化学氧化剂)，硫酸雾，硝酸雾等。(扩展学习内容：美国 洛杉基的光化学烟雾事件)
（3）、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,NO2,HCN,苯, 汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。
根据化学形态，可将其分为五类： a.含硫化合物：SO2、H2S； SO3、硫酸、硫酸
盐； b.含氮化合物：NO、NO2、NH3；硝酸、硝酸
盐； c.碳氢化合物：C1-C5化合物；醛、酮、PAN； d.碳氧化合物：CO、CO2； e.卤素化合物：HF、HCl。
（4）、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 0.01-100um之间，复杂的非均匀体系。
降尘：直径>10um, 如水泥粉尘、金属粉尘、飞 尘等一般颗粒大，比重也大，在重力作用下，易 沉降，危害范围较小。
飘尘：直径<10um，粒径小，比重也小，可长期 漂浮在大气中，具有胶体性质，又称气溶胶 (aerosol)。易随呼吸进入人体，危害健康，因此也 称可吸入颗粒物（IP或PM10）。又名气溶胶(雾，废气
这类污染源数量大、分布广、排放高度 低，排放的气体不易扩散，在气象条件不 利的时候会造成严重的大气污染，是低空 大气污染不可忽视的污染源，排放的主要 污染物是烟尘、SO2、CO、CO2等。
（3）、汽车排放的废气（见表3-2）
汽车数量大，排放的污染多，集中在大城 市。
b.慢性危害 定义：低浓度污染物长期作用于人体，会产生
慢性远期效应，这种效应对人体的危害叫慢性危 害，不易引起人们注意，很难鉴别。
大气污染对人的危害－慢性：
1961年日本四日市哮喘事件：1955年以来，工 业废气，粉尘，SO2年排放量13万吨，大气中SO2 浓度超标5－6倍，500m厚的烟雾中漂浮着多种有 毒气体和重金属粉尘。重金属微粒与SO2形成硫 酸烟雾。1961年，哮喘病发作，患者中慢性气管 炎占25%，支气管哮喘占30％，哮喘支气管炎占10 ％，肺气肿及其它呼吸道疾病占5％，1967年，一 些患者自杀，1971年，全市确认病人817人，死亡 10人。日本一所小学720名学生几乎全患气管炎
3、为政府部门执行有关环境保护法规，开展环 境质量管理、环境科学研究及修订大气环境质量 标准提供基础资料和依据。
3.2.2、大气污染监测的项目
3.2.3、监测网点的布设
（一）布设采样点的原则和要求（见图3.2-3）
1.覆盖全部监测区：采样点应设在整个监测 区域的高中低三种不同污染物浓度的地方。
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。
（4）、对大气的影响
大气中的污染物能改变大气的性质和气候的形式。 a.CO2吸收地面的辐射，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。 b.细的颗粒物可降低能见度，使降水增加，雾增加。 c.改变大气的电学性质。 d.酸雨，已使世界上一些地区生态受到明显的伤害。
3.1.1 大气的成分
氮：78.06% 氧：20.95% 氩：0.93% 其它气体
3.1.2、大气污染
1、大气污染的定义 大气中污染物或由它们转化成的二次污
染物的浓度达到了有害程度的现象。 2、大气污染源（见图3.1-3 大气污染源的组成）
（1）、工业企业排放的废气（见表3-1）
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。
美国大气污染80%来自汽车的尾气。造成光 化学烟雾污染等。
3、大气污染物的种类
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（见图3.1-4）
（1）、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)颗粒物，其中包括毒重金属，3,4-苯并 芘(BaP)
a.70年代初，美国空气污染造成经济损失 250亿美元/年
b.臭氧使美国每年森林农作物经济损失超过 30亿美元
c.哥伦比亚的炼铜厂S02污染，使该厂南部 52英里内30％的树木，南部33英里内60％的 树木死亡或者严重受损。
d.《恶风》一书的介绍（扩展性学习）
（3）、对材料的损坏
是城市地区经济损失的一大原因。 SO2,H2O,H2S使PbSO4→PbS 白→黑，油