空气和废气监测12大气.ppt

第三章 空气和废气监测,本章内容:3.1 空气污染基本知识3.2 空气污染监测方案的制定3.3 空气样品的采集方法和采样器3.4 气态和蒸气态污染物质的测定3.5 颗粒物的测定3.6 降水的测定3.7 污染源的测定3.8 标准气体的配置（自学） 参考书：空气和废气监测分析方法第四版,3.1 空气和废气基本知识,一、大气、空气和空气污染 1、什么是大气: 大气系指包围在地球周围的气体，其厚度达约1400km。 2、什么是空气：起着重要作用的是近地面约10km内的气体层(对流层)，称为空气层。 空气的范围比大气范围小的多，但空气层的质量却占大气总质量的95左右。在环境污染领域中，“空气”和“大气”常作为同义词使用。 每人每日平均吸入空气l012m3。,3.1 空气和废气基本知识,3、大气的成分和组成 干洁空气含：氮：78.06%；氧：20.95%；氩：0.93%和不到0.1%其它气体。 湿空气：实际上空气中水蒸汽是重要组成部分，其浓度随地理位置和气象条件不同而异，一般在0.01-4% 杂 质：工业、农业、交通、建筑等排放的尘和气体，即为空气中的杂质。,3.1 空气和废气基本知识,4、什么叫空气污染： 当空气中污染物浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，就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。这种情况被称为大气污染或空气污染。,3.1 空气和废气基本知识,二、空气污染带来的危害 1、对人的危害：产生急性和慢性中毒。 2、动植物的危害：影响繁殖、生长或造成死亡。 3、对材料的损坏: 腐蚀材料和设备，腐蚀建筑物，使橡胶制品脆裂，损坏艺术品，使有色材料退色等。 4、对大气的影响： 污染物能改变大气的性质和气候条件：产生温室效应、造成臭氧层空洞、酸雨等问题。,3.1 空气和废气基本知识,三、空气污染源 1、自然污染源：火山爆发、森林火灾等. 2、人为污染源： 工业：燃烧、工艺、无组织排放等废气等。 农业：施农药、化肥、秸秆焚烧等。 交通：汽车、火车、轮船等尾气。 室内污染：油漆、胶合板、涂料等含甲醛、挥发有机物、氨、放射性等污染物。,3.1 空气和废气基本知识,四、污染物及其存在状态： 1、污染物：造成大气污染的物质。种类很多，在大气污染物综合排放标准中列出33种。 2、污染物存在状态： （1）根据污染物形成过程不同，分一次污染物和二次污染物： a、一次污染物： 直接从污染源排放到空气中的有害物质。如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、苯乙烯、颗粒性物质等。,3.1 空气和废气基本知识,b、二次污染物 是一次污染物在空气中相互作用或它们与大气中的正常组分发生反应所产生的新污染. 二次污染物的化学、物理性质与一次污染物完全不同，多为气溶胶，毒性比一般比一次污染物更大。 常见的二次污染物有：硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类(乙醛和丙烯醛等)、过氧乙酰硝酸酯等。,3.1 空气和废气基本知识,（2）根据污染物存在状态分类： 分为分子状态和粒子状态污染物。 a、分子状态污染物：常压下以气体分子形式存在于空气中，如：SO2、NO2、CO、HCL等。这种污染物的特点是运动速度快，扩散快，在空气中分散均匀。 b、粒子状态污染物：是分散在大气中的微小液体或固体颗粒。粒径多在0.01-100um之间，是一个复杂的非均匀体系。,3.1 空气和废气基本知识,粒子状态污染物,根据其沉降特性又分为： （1）降尘：直径10um为，能较快的沉到地面。 （2）飘尘（PM10）：直径10um的颗粒物，能长时间的漂浮在空气中，故称为可吸入颗粒物或飘尘。具有胶体性质，又名气溶胶(如雾，烟，灰尘)。可随空气吸入肺部、进入血液输入全身，对人体危害较大，是空气污染监测的常规项目。 （3）总悬浮颗粒物（TSP）：直径100um颗粒物总称。,3.1 空气和废气基本知识,五、大气污染物分布的特点 在不同的时间和空间，大气污染物变化较大，称为时空性。影响时空性的因素： 1、气象条件：风向、风速、大气稳定度的变化。 2、污染源的类型：污染物排放规律及污染物的性质都影响大气污染的时空性。如排放方式：连续、间断、季节、高空、低排等排放方式都影响污染物污染程度。 因此，对大气污染物描述，常采用日均、月均、季均和年均值表示检测结果，而不用瞬时值。,3.1 空气和废气基本知识,六、空气中污染物浓度表示方法 1、单位体积质量：如 mg/m3、ug/m3 2、体积比浓度：ml/m3、ul/m3 气体单位的换算： V0=Vt.273/(273+t)(P/101.325) 式中： V0-标准状态下采样体积 M3 Vt-采样体积 M3 t-采样现场的温度 K P采样现场气压，KPa,3.2 监测方案的制定,一、监测目的 1. 主要污染物的定期或连续监测，以判断大气质量是否符合国家制定地大气质量标准，为编写大气环境质量状况评价报告提供数据; 2. 为研究大气质量的变化规律和发展趋势，对大气污染的预测提供依据; 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等提供基础资料和依据。,3.2 监测方案的制定,二、调研和收集资料 1、污染源分布及排放情况：类型、数量、位置、主要污染物、消耗的主要原材料、低架源、高架源等情况，布点时充分考虑低架源和二次污染物。 2、气象资料：风向、风速、气温、气压、降水、逆温层高等，进行预测时考虑。一般采用近三年气象资料。 3、地形资料：河谷、丘陵、山地、平原等地形。同样的情况不同地形评价等级不同，采样点数也不同。 4、功能分区：工业、商业、混合、居民区等。功能不同标准不同，布点要求也不同。 5、人口分布和人群健康情况调查。,3.2 监测方案的制定,三、确定监测项目 我国要求的空气常规监测项目，见表3-2： 1、空气质量标准11项：SO2、NO2、TSP等。 2、污染物排放标准33项： SO2、NO2、TSP、甲醛、非甲烷烃、氯气、氯化氢等。,3.2 监测方案的制定,四、监测点的布设 （一）大气布点原则 1、采样点分布： 应设在监测区域的高、中、低三种污染浓度处。 2、方 位： 主导风向污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点，上风向布设少量点作为对照。 3、工业密集区、人口密度大及污染物超标地区，要适当增设采样点。,3.2 监测方案的制定,4、采样点周围应开阔，采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应不大于30度，交通密集区的采样点应设在距人行道边缘至少1.5m远处。 5、采样口高度根据监测目的而定： 研究大气污染对人体的危害时，离地面1.52m。 研究对植物或器物的影响，高度应与植物或器物高度相近。 连续采样例行监测采样口高度应距地面3-15m；若置于屋顶采样，采样口应与基础面有1.5m以上的相对高度。,3.2 监测方案的制定,（二）采样点数目的确定： 根据监测范围、污染物的空间分布、人口分布、地形地貌等因素综合考虑确定。我国对采样点设置数目根据城市人口多少而定，见表36,3.2 监测方案的制定,（三）采样点布设 采样点总数确定后，可根据下面方法布设： 功能区布点法、 网格布点法、 同心园布点法、 扇形布点法。,3.2 监测方案的制定,1功能区布点法： 该方法多用于区域性常规监测。布设方法为： 第一步：划分功能区：工业区、商业区、居住区、工业-居住混合区、交通稠密区等不同区域。 第二步：根据具体污染情况和监测条件，在各功能区设置适当数量的采样点 。 各功能区的采样点数不要求平均，在污染较集中的工业区和人口较密集的居住区多设采样点。,3.2 监测方案的制定,2网格布点法： 有多个污染源，并且污染源分布较均匀的地区。 （1）布点方法：在地图上将监测区域划分成若干个均匀网状方格，采样点设在两条直线的交点处或方格中心。网格大小根据污染源强度、人口分布及监测条件而定。主导风向明显的，在下风向应多设一些，约占60%。,网格布点的优点：能较好地反映污染物的空间分布情况。,3.2 监测方案的制定,3同心团布点法 用于多个污染源构成的污染群，且大污染源比较集中的地区。布点方法： (1)找出污染群的中心，以此为圆心画同心圆； (2)再从圆心上作若干条放射线，将射线与圆的交叉点为采样点位置(射线至少五条)。,不同圆周上采样点不一定相同。,3.2 监测方案的制定,4、扇形布点法： 适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。布点方法： (1)以点源所在位置为顶点 (2)以烟云方向为轴线，在下风向地面上划扇形，为布点范围 (3)扇形夹角一般4560(不能超过90),(4)采样点放在扇形内，距点源不同距离的弧线上(近密远疏)， (5)每条弧线上设34个点，相邻两点与顶点夹角一般取1020 （6）在上风向设对照点。,对照,3.2 监测方案的制定,五、采样频率和时间 1、采样频率：指在一定时间范围内采样的次数。 2、采样时间：指每次采样从开始到结束所经历的时间。 这要根据监测目的和监测项目确定。 例如：一级环境影响评价，监测要求不得少于夏、冬两期监测，每期应取得有代表性的7天监测数据，每天不少于6次。 城镇空气质量采样频率和时间规定见表3-6 污染物监测数据统计有效性规定见表3-7,3.2 监测方案的制定,表3-6 城镇空气质量采样频率和采样时间,3.2 监测方案的制定,表3-7监测数据统计有效性规定,3.2 监测方案的制定,六、采样方法、监测方法、质量保证 在监测方案中也要明确上述内容，以后章节中分别讲述。,基本知识和监测方案,作业： P228 第2、3、4、5题,