《大气污染监测》PPT课件.ppt

第 3章 大气污染监测 3.1 概述 一、大气及其组成 大气最显著的特点之一 是温度随高度而变化。 因此，常 以温度特征 来划分大气的层次 ， 将大气自下而上分为 对流层；平流层；中 间层和热成层。 温度 20 高 度 / 千 米 90 60 120 对流层 平流层 中间层 热层 逸散层 大气是由多种气体组成的混合物 。 干洁空气 ： 大气中除去水汽和杂质的空气称为 干洁空气。氮、氧、氩占大气总体积的 99。 水汽 ：主要来自海洋、江河、湖泊等的蒸发 和植物的蒸腾。 固体杂质 ：悬浮于大气中的烟粒、 尘埃、盐粒等。 二、 大气污染物 由于人类活动所产生的某些有害颗粒物 和废气进入大气层，这些物质称为大气污 染物。 一、 根据污染物存在状态分类 大气中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。 一般将大气中的污染物分为以下七类 ： 1)含硫化合物 ： SO2、 H2S； SO3、 硫酸、硫酸盐； 2)含氮化合物 ： NO、 NO2、 NH3； 硝酸、硝酸盐； 3)碳氢化合物 4)碳氧化合物 5)含卤素化合物： HF、 HCl等； 6）氧化剂： O3、 PAN、过氧化物等； 7）颗粒物：（包括降尘和飘尘） 颗粒污染物 颗粒物是分散在大气中的微小固体和液体颗 粒状物。粒径多在 0.01-100m 之间，是一个复 杂的非均匀体系。 根据颗粒物在重力作用下的沉降特性 将其分为降尘和飘尘。 1、 降尘：粒径大于 10m 的颗粒 ， 如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等。 在重力作 用下，易沉降。 2、 飘尘 ： 粒径小于 10m 的粒子 . 长期漂浮在大气中，因其具有胶体性质， 又称气溶胶。易随呼吸进入人体，危害健 康 . 也称可吸入颗粒物（ IP或 PM10）。通常所说 的烟 (Smoke)、雾 (Fog)、均是用来描述飘 尘存在形式的。 根据污染物的形成过程 分 一次污染物 二次污染物 直接从各种污染源排放到大气 中的有害物质。 一次污染物在大气中相互作用 或它们与大气中正常组分发生反应 所产生的新污染物。 二次污染物的形成 在物理、化学或生物因素的作用下， 或是与环境中其他物质发生反应 物理、化学性状 与一次污染物不同的新污染物 二次污染物 （继发性污染物） 一次污染物 由污染源直接排入环境的、其物理和化学性状未发生变化的污染物 三、大气污染源 火山爆发 自然源 森林火灾等 工矿企业排放的废气 人工源 家庭炉灶、家电排放的废气 机动车排放的废气等 1、按存在形式分 固定污染源 流动污染源 2、按空间分布分 点源 线源 面源 点源：燃烧化石燃料的发电厂和大城市的 供暖锅炉； 线源：汽车、火车、飞机等在公路、铁路、 跑道或航空线附近构成的大气污染； 面源：石油化工区或居民住宅区的众多小 炉灶构成的大气污染。 3、按排放时间状况分 连续源 间断源 瞬时源 4按人类活动功能分 工业污染源 能源污染源 交通污染 源 生活污染源等 四、大气污染监测的任务 大气污染监测工作一般可分为三类： 1、环境大气监测 目的是掌握大气污染的情况，研究有害物 质在大气中的变化。进行大气质量评价，并 提出警戒限度，预测预报。为制（修）定国 家卫生标准及其他环境保护法规提供信息。 2、大气污染源监测 鉴定污染源所排放的有害物质是否符合 现行排放标准的规定。分析其对大气质量 的影响，以便对其加以限制。 3、室内空气污染监测 分析室内空气中有害物质的来源、成分、 数量、转化和消长规律。 以消除污染物的危害，改善室内空气质 量，维护人体健康为目的。 分析（监测）项目 二氧化硫、氮氧化物、总悬 浮颗粒物或可吸入颗粒物PM 10 、一氧化碳 大气环境自动监测系统监测项目 二氧化硫、氮氧化物、总悬 浮颗粒物、自然降尘量 连续采样实验室分析项目 必测项目 必测项目 一氧化碳、可吸入颗粒物PM 10 、 光化学氧化剂、氟化物、铅、 苯并（a）芘、总烃及非甲烷烃 臭氧、总碳氢化合物及非甲烷 烃 选测项目 选测项目 3. 2 大气监测中的采样方法 1、直接采样法： 当大气中分析组分浓度较高或所 用分析方法很灵敏时，直接采取少量样品可供分 析使用。 常用的采样容器： 注射器 ： 100ml 注射器用现场空气抽洗 2-3次， 然后抽样 ,密封进气口，将注射器进气口朝下， 垂直放置，避免非现场气进入。带回实验室进行 测定。应当天分析。 塑料袋 ： 采样用的塑料袋必须与所采集的物 质不发生化学反应，对该物质不吸附，且 密封性要好，不漏气。 真空瓶 ： 真空瓶是具有活塞的耐压玻璃瓶 500-1000ml。先在实验室抽成真空。将真 空瓶携带到现场，打开瓶塞，被测空气立 即充满瓶子。关闭瓶塞，采样体积即为真 空瓶的体积。 采气管 ： 采气管是两端带活塞的玻璃管， 采气时用置换法充进被测空气。一端 接抽气泵或二联球，一端通采集空气。 打开两端活塞使通过采样管的空气量 为采样管容积的 6-10倍。采样容积即 为采气管的体积。 2、浓缩采样法 ： 大气中污染物的浓度一般很低，需将 大量的空气样品进行浓缩以满足分析 方法的灵敏度。 另外，浓缩采样法取样时间一般都较 长，分析结果可代表采样时间内的平 均浓度。 （ 1）溶液吸收法 用吸收液采集大气样中被测组分的方法 选择吸收液的原则 ： （ 1）有较高的吸收率 吸收液对被采集的气体组分有较大的溶解 度或化学反应速度快。 （ 2）稳定时间较长 （ 3）有利于测定 （ 4）价廉、易得，可回收利用。 （ 2）固体阻留法 （填充小柱采样法） 用一根长 6 10cm 、内径 3 5cm的玻 璃管或聚丙烯塑料管，内装颗粒状填 充剂。填充剂可以用吸附剂或在颗粒 状担体上涂以某种化学试剂。 当大气样品以一定流速被抽过此填充管 时，被测组分因吸附、溶解或化学反 应等作用，被阻留在固体填充剂上， 从而达到浓缩采样的目的。 采样后，通过解吸或洗脱被阻留的待测 组分以进行分析测定。 根据填充剂作用原理的不同，采样管（填充柱） 分为吸附型、分配型和反应型三种类型。 吸附型 ：吸附剂有颗粒状和纤维状两类。 颗粒状吸附剂如硅胶、活性炭、分子筛、氧 化铝等。它们是多孔物质，具有较大的比 表面积，对气体有较强的吸附作用。 纤维状吸附剂如滤纸、滤膜、脱脂棉、玻璃 纤维等。兼有吸附和过滤作用。主要用于 大气中颗粒状污染物的采集。 吸附型主要是 物理性阻留 ，靠尘粒惯性 碰撞、静电吸附和纤维间的网捕效应。 选择固体吸附剂时， 不仅要考虑到对被测组分吸附作用强， 还应考虑到能方便地解吸。 分配型： 原理与气相色谱同。 采样管中填充适当的固定相，当大气 样品通过采样管时，在固定相中分配 系数大的组分被保留在填充剂上，达 到浓缩目的。 反应型 ：当气样通过采样管时，待测组 分在填充剂表面发生化学反应而被阻 留。填充剂可选用与待测组分起反应 的金属丝或细粒；也可用多孔惰性物 质作担体，表面涂一层能与被测物质 迅速反应的试剂。 采样后，用溶剂洗脱反应物，或加热、 吹气解吸。 与溶液吸收法比较，固体阻留法有许多 优点： 固体阻留法 可以长时间采样 。 选择合适的填充剂对于蒸汽和气溶胶都有 较 高的采样效率。 浓缩在固体填充物上的污染物一般较稳定。 （ 3）低温冷凝浓缩法（冷阱法） ： 是借致冷剂的致冷作用，使空气中某些低 沸点物质被冷凝成液态物质，以达到浓缩 的目的。这种方法常用于采集低沸点的有 机物。 常用的致冷剂 有冰 -盐水（ -10 ）； 干冰 -乙醇（ -72 ）； 液态空气（ -190 ）； 液氮（ -196 ）及半导体致冷装置等。 例如，测定大气中的有机氟化物，用内装少许 玻璃棉的蛇形管，插入液态空气冷阱中，以 200-250ml/min 的流量采样，阻留率可达到 97以上。 注意：若把低温冷凝采样法与气相色谱 法分析法联用，在样品进入采样管前， 应经过装有碱石棉、 KOH 等的过滤器， 以除去空气中被同时冷凝下来的水和 CO2 。 （ 4）自然积集法 ： 利用物质的重力，空气动力和浓差扩散 作用采集大气中的被测物质。 不需要动力设备，简单易行，采样时间 长，可较好地反映大气污染的总体平 均情况。 （ 5）静电沉降法 ： 将空气样品通过 1200-2000伏电压的电场， 使气体分子电离所产生的离子附着在 尘粒上，使粒子带电。此带电的粒子 在电场作用下沉降到收集电极上，洗 脱即可进行分析。 3.3 大气中常见污染物的分析 空气污染指数 (API)是定时通过新闻媒体向社会 公众报告的一种定量反映和评价空气质量状况 的指标。即将常规监测的几种空气污染物浓度 简化成单一的数值形式，并分级表示空气受污 染程度和空气质量状况。 我国规定以自动监测空气中 SO2 、 NO2、 PM10 等 作为计值 API的污染物测定项目。 空气污染指数分级及浓度限值 按污染指数 API， 分为六级 . 空气污染指数分级浓度限表 污染指数 污染物浓度 mg/m3 API IP（ 可吸入悬浮物 ） SO2 NO2 50 0.050 0.050 0.080 100 0.150 0.150 0.120 200 0.250 0.700 0.240 300 0.420 1.600 0.565 400 0.500 2.100 0.750 500 0.600 2.600 0.940 空气污染指数范围及相应的空气质量级别 空气污染指数 空气质 对健康 空气质量 （ API ） 量级别 的影响 适用范围 0 50 （ 优 ） 可正常活动 自然保护区 风景名胜区等 51 100 （ 良 ） 可正常活动 居住区 、 商业 、 交通 、 文化 区 、 一般工业区 和农村地区 101 200 轻度污染 长期接触易感染 ， 201 300 中度污染 , 心脏病和肺病患者症 状显著加剧 ， 健康人群中普遍出现症状 。 300 重度污染 健康人群明显强烈 症状 ， 出现某些疾病 空气污染指数的计算方法 a、 分指数的计算 I污染物的分指数 Ii， 可由其实测浓度值 Ci， 按 照分级范围 ， 根据内插法进行计算： 当 i污染物浓度 Ci 在 Cij CiCij 1 范围时 内插法计算式 ： ijijij ijij iji i IIICC CC I 1 1 ijij iji ijij iji II II CC CC 11 Ii：为 I污染物分指数 。 Ci：为 I污染物的浓 度监测值 Iij：为 I污染物 j转折点污染分项指数值 Iij 1：为 I污染物在 j 1转折点的污染分项指数 值 Cij：为 I污染物在 j转折点的浓度限值 Cij 1：为 I污染物在 j 1转折点的浓度限值 污染指数计算值结果只保为整数 ， 小数后数 值全部进位 。 例：某地区大气质量某日监测值为 CIP=0.225mg/m3 CSO2=0.238mg/m3 CNO2=0.098mg/m3 计算 API并发布空气质量日报 查空气污染指数分级浓度限表 CIP=0.225 在 2-3之间 Iip2=100 CIP2=0.150 I IP3=200 CIP3=0.250 CS02=0.238mg/M3 Iso22=100 Cso22=0.150 Iso23=200 CS023=0.70 175100100200 150.0250.0 150.0225.0 IPI 116100100200 150.070.0 150.0238.0 2 SOI CNO2=0.098 INO21=50 CNO21=0.080 INO22=100 CNO22=0.12 API=Max(175， 116， 73)=175 735050100 080.0120.0 08.0098.0 2 NOI 结论 ： IP为首要污染物 大气质量 级 ， 轻度污染 ， （ 长期接触 ， 健 康人体出现刺激性症状 。 ） 一、 SO2 大气中的 含硫污染物 主要有 SO2、 H2S、 SO3、 CS2、 H2SO4及各种硫酸盐。它们主要来源于 煤和石油燃料的燃烧，含硫矿石的冶炼、 硫酸等化工产业排放的废气。 在硫氧化物的监测中常以二氧化硫为代表， 作为大气污染的重要指标之一，因为它在 大气污染物质中分布最广，影响最大。 SO2的危害 ： SO2的测定 1、四氯汞钾溶液吸收 -盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 （ GB 8970 88） 反应原理： HOCH2SO3H + 盐酸副玫瑰苯胺 紫色络合物 在 548 nm 处有最大吸收。 方法特点：灵敏度高，选择性好； 但吸收液的毒性大。 2、甲醛缓冲溶液吸收 -盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 （ GB T15262-94） 基本原理： SO2被甲醛溶液吸收后，生成稳 定的羟甲基磺酸加成化合物。在样品溶液 中加入 NaOH 使加成化合物分解，释放出的 SO2 与盐酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成 紫红色络合物，在 577 nm 处有最大吸收 。 该方法的主要干扰物是氮氧化物、臭氧。 样品放置一段时间可使臭氧自动分解；加入 氨磺酸钠溶液可消除氮氧化物的干扰。 3、溶液电导率法 原理 ：将大气样通入 H2O2(H2SO4) 气样中含 SO2 被吸收生成 H2SO4 。因为 溶液电导率的 增值与所生成的硫酸量成比例， 用交流电桥法检测电导率的变化，就可以求 出空气中 SO2 的浓度。 该方法最大优点是 灵敏度高 。 二、 NOx的测定 氮的氧化物有 NO、 NO2、 N20、 N2O3、 N2O4和 N2O5 等，统称 NOx。其中主要为 NO和 NO2。二者是对 流层中危害最大的氮氧化物。 危害 ： 能引起酸雨。 NOx能使大气中的 SO2催化氧化成 SO3 NO2 的毒性大约为 NO 的 5倍， NO在大气中逐 渐氧化为 NO2 ,如被水雾吸收，会形成亚硝酸和 硝酸。 引发光化学烟雾 。 当 NOx和 CH化合物共存于大气中，经阳光紫外 线的照射，会发生光化学反应，产生光化 学烟雾。由此产生一系列二次污染物，造 成更大危害。 测定方法 1、 Saltzman 法（ GB T 15435 1995） （ 盐酸萘乙二胺光度法 ）测 NO2 基本原理： 空气样中的 NO2与吸收液中的对氨基苯 磺酸发生重氮化反应，再与 N-(1-萘基）乙二胺 盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料 ，在波长 540 545nm有最大吸收。 。 2、三氧化铬 -石英砂氧化法 ( 测 NOx ) （ GB T 15436 1995） 基本原理：空气样中的氮氧化物经过三氧化 铬 -石英砂氧化管后，以 NO2的形式与吸收液 中的对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与 N-(1-萘基）乙二胺盐酸盐作用，生成粉红 色的偶氮染料 ，在波长 540 545nm测定吸 光度 计算 式中 V 吸收液体积， ml V0-换算成标准状况下的采样体积， L； D 样品的稀释倍数 C0 由工作曲线上查得的 NO2浓度， ug ml 0 0 V VDC C 3、化学发光法 是一种能连续测定瞬时值的干式法。 原理：利用气样中 NO与 O3 发生化学发光反 应，可测得 NO 的浓度。 将另一份等量的气样通过还原转化器使 NO2 转化为 NO 后，再测 NOx 总量，用差减法求 得气样中 NO2 浓度。 化学发光法的 特点：灵敏度高；选择性好； 响应速度快 化学发光分析法简介 利用火焰热能或化学反应释放出的能量使试样中 被测物分子发生化学反应转化为新的化合物， 并发光，产生分子光谱。 一般， 化学发光由三个过程所引发 ： （ 1）通过化学反应生成高能中间产物； （ 2）中间产物不稳定， 在转化为生成物的同时，将过剩的化学能转 化为生成物的电子能； （ 3）激发态生成物退激，发生荧光。 化学发光法定量分析的依据 化学发光强度与反应物浓度成正比 ： xI xRkI CL CL 三、 CO的测定 CO主要来自于汽车尾气、采暖炉、炼 焦、炼油等工业废气。 CO无色无味， 是有毒气体，对人体有强烈的窒息作 用。 CO中毒时，使红血球的血红蛋白 不能与氧结合，妨碍了机体各组织的 输氧功能，造成缺氧症，严重者会导 致死亡。 （ 1）气相色谱法测定 CO： CO在氢气流中，经分子筛和碳多孔小球串 联柱分离后，在镍催化剂存在下于 380 转 化成甲烷，用氢火焰离子化检测器测定，根 据保留时间定性，以峰高定量。 （ 2）检气管法测定 CO： 将 CO注入装有 I2O5和三氧化硫的检气管内， 根据检气管生成绿色络合物的长度，确定 气样中的 CO的含量。 检气管有两种基本类型： 比色型；比长度型。 比长型因使用方便，并具有较好定量性 而被广泛使用。商品检气管在出厂前就已 作过标定，浓度标尺直接刻在管上。在使 用时只需根据说明书中指定的抽气速度和 进样体积进行操作，即可直接获得分析结 果。 检气管一般是内径为 2.5 2.6mm 、长度 为 120 180mm 的玻璃管。 管内填充的载体常用硅胶、素陶瓷、活 性氧化铝等。 其 特点是化学惰性 ， 机械强度大 ，又便 于制成大小均一的颗粒。用于浸渍载 体的化学试剂因被测项目的不同而异。 例如测 CO2 的检气管以 NaOH+百里酚酞 为试剂浸渍在氧化铝载体上。 四、氟化物的测定 大气中的氟主要来自陶瓷、砖瓦、冶 炼、玻璃等工业排放的废气以及煤的 燃烧。 氟化物对人体及动植物均能形成危害。 测定方法： 滤膜 -氟离子选择电极法 （ GB T 15434 95） 五、空气中总烃的测定 大气中碳氢化合物的 主要来源 ：石油炼制、 化工生产、机动车辆排放尾气、燃料的不 完全燃烧和溶剂的蒸发等。 危害 ： 影响空气质量，危害人体健康 。 大气中的碳氢化合物主要是甲烷，甲烷浓 度的增加会 强化温室效应 。 挥发性碳氢化合物常与 NOx协同作用，产 生 光化学烟雾。 测定方法 目前，普遍采用气相色谱法测定大气中 总烃的含量。 （ GB T15263 94) 总烃是指氢火焰检测器所测出的碳氢化 合物，以甲烷计 。 六、大气中苯并 芘的测定 大气中的苯并芘主要来自热电工业、 炼焦、催化裂解烹调的油烟、车辆排 放的尾气等。 危害： 测定方法 ：荧光分光光度法 （ GB8971 1988） 紫外分光光度法 高效液相色谱法（ GB T15439 1995) 由于高效液相色谱法具有分离效能好，灵敏度 高、测定速度快等特点，是较为普遍采用的方 法。 基本原理：将采集在玻璃纤维滤膜上的 颗粒物中的苯并 芘及有机溶剂可 溶物，用环己烷在水浴上以索氏提取 器连续加热提取。提取液注入高效液 相色谱，通过色谱柱的苯并 芘与其 它组分分离，然后用荧光检测器进行 定量测定。 七 、臭氧的测定 1、靛蓝二磺酸钠分光光度法 （ GB/T 15438 95 ） 方法基本原理：大气中的臭氧在磷酸盐 缓冲剂存在下，与吸收液中蓝色的靛蓝二 磺酸钠反应，褪色生成靛红二磺酸钠。 在 610 nm处测定吸光度。 2、紫外分光光度法 （紫外臭氧分析仪） 臭氧对 254nm 波长的紫外光有特征吸收 。 3、化学发光法 臭氧能与多种烯烃产生化学发光反应。 乙烯为首选反应气体，与臭氧反应过程中 生成甲醛激发态分子，当该激发态分子返 回基态时发出光量子。 其化学发光光谱在 450nm 附近有最大发射。 此反应对 O3是特效的。 NOx 、 SO2 、 CO 、 CH4 等均不干扰测定。 七、大气中颗粒铅的测定 大气中铅的来源 ： 自然因素：地壳浸蚀、火山爆发、海啸等 将地壳中的铅释放到大气中。 非自然因素：主要指来自工业、交通方面 的铅排放。 非自然性排放是铅污染的主要来源。 危害 ：大气中的铅大部分颗粒直径为 0.5um或更小，因此可以长时间地漂浮在 空气中（铅尘）。长期吸入低浓度的含 铅大气可引起慢性中毒症状。 测定方法 ： 火焰原子吸收分光光度法 (GB T15264 94） 八、可吸入颗粒物 (PM10 )的测定 颗粒物是指大气中大于分子尺寸的固体 或液体颗粒状物质。 是大气污染物中数量最大、成分复杂、 危害较大的一类。 大气中 颗粒物质的 检测项目 有： 总悬浮颗粒物 (TSP)的测定；可吸入颗粒 物浓度 PM10的测定；降尘量的测定；颗 粒中化学组分的测定。 大气中 粒径小于 10um 的颗粒物称为可 吸入颗粒物 。它以气溶胶的形式长期 漂浮在空中，故又称为 飘尘。 飘尘主要污染源是工业企业的烟尘和生产性 粉尘。如火力发电厂、钢铁厂、化工厂、 造纸厂、交通运输、民用炊烟等。 危害 飘尘可被人体吸入 ,通过呼吸道直接到肺积 累 ,并能进入血液循环危害健康； 降低大气能见度； 参加大气反应。 测定方法有：。 重量法测定原理 ： 使一定体积的空气样进入切割器，将粒径 10 um以上的颗粒分离，小于该粒径的微粒随着 气流经分离器的出口被阻留在已恒重的滤膜上。 根据采样前后滤膜的质量差及采样体积，计算 PM10浓度 1 0 0 0 )( 12 rV GG C PM10自动测定装置 按其工作原理可分为多种形式。 主要有压电天平式；光散射式； 射线吸收式等。 射线吸收式 PM10自动测定仪测定原理 ： 将大气中 PM10颗粒捕集在滤纸上，根据滤 纸和叠加其上的粒子层对 射线的吸收 程度求 PM10的浓度。 由 射线源辐射的 射线，一部分被粒子层 吸收，其余部分透过。穿透的 射线强度 与捕集的集尘之间存在如下关系式： )ln(l n 0 0 II tQ A C eII m X mm 式中 Q 为进气流量 (m3/min)， t 为取样时间 （ min ）。 A为滤纸面积（ cm2 ）； m为质 量吸收系数（ cm2/g ） 所以通过测定取样前后的 射线透过强度，就 可测出大气中 PM10的 值。 自动测定装置由大粒子切割器、样品捕集器、 放射源、程序控制器、监测记录器等部件组成。 射线源可根据测定范围和所要求灵敏度等因素 加以选择。如 14 C 、 35S、 95Sr 等，其中 14 C 因其半衰期长，质量吸收系数大而被优先采用。 九、降尘的测定 一般指 粒径在 10um以上的颗粒物 ， 靠重力作用能自然降落于地面。 采用重量法（ GB/T 15265 94 ）测定。 。 1、降尘采集： 我国规定集尘器用 150mm内径、 300mm高 的玻璃缸或塑料缸。 采样点不要接近高大建筑物或显著污染 源。为避免扬尘的影响，集尘器离地 面的高度为 5-15m。 若在建筑物顶采样，相对高度应为 1-1.5m 2、降尘量的测定 十、大气中的总悬浮物 (TSP) 一般是指粒径 100um的颗粒物。 测定 TSP主要用重量法（ GB T15432-1995), 原理和操作过程同 PM10 的测定。 只是选用的采样器的切割性能不同。 十一、颗粒物化学组分的测定 1、颗粒物中化学成分复杂，含量低，所以要 求测定方法灵敏度高。 2、一般采用化学、物理化学方法测定，主要 是预处理不同。 3、主要测定项目：重金属、砷、硫酸盐、硝 酸盐等。 34 室内空气监测 室内空气污染物的来源 来自室外空气的污染； 来自室内本身的污染。以建筑材料、装修及生 活用品等化工产品在室内的使用为主。也包括 燃料及烟叶的不完全燃烧等因素。 室内空气污染物的类型 可分为可吸入颗粒物；生物活性粒子污染物；气 态化学污染物三类。 生物活性粒子有细菌、病毒、花粉等，是大 多数呼吸道传染病和过敏性疾病的元凶。 气态化学污染物包括多种挥发性物质。 挥发性有机物常见的有甲苯、甲醛、苯、多 种烃类，酯类、酮类等。 无机气体通常有 CO、 CO2 、 NOx、 SO2 、 O3 、 放射性氡等。 放射性氡污染 氡是从放射性元素镭衰变而来的一种无色、无 味的放射性惰性气体。氡及其子体在衰变时 释放出 、 、 等射线，可通过呼吸过程进入 人体。由于氡与人体的脂肪有很高的亲和力， 能在脂肪组织、神经系统、网状内皮系统和 血液中广泛分布，对细胞造成损伤，诱发癌 变。 室内空气中氡的来源主要有： （ 1）地基土壤 （ 2）地下水 （ 3）建筑材料和装修材料 一、氡的检测 氡与空气作用时 ， 能使空气电离 ， 因 而可用 电离型探测器 通过测量电离电 流测定其浓度 ， 测量时可采用活性炭 吸附法浓缩样品中的氡；也可用闪烁 探测器通过测量由氡及其子体衰变时 所放出的 粒子测定其浓度 。 环境放射性检测的基本原理： 是利用射线与物质的相互作用。这种作用包 括：电离、发光、热效应、化学效应和能 产生次级粒子的核反应等。 最常用的检测器有三类： 1、 电离型检测器 ：是利用射线通过气体介质 时使气体发生电离的原理制成的探测器。 2、 闪烁检测器 ：具有一个闪烁体，当射线进 入其中时产生闪光，用光电倍增管将闪光 讯号放大，记录。其工作原理与以下三个 过程相关联： （ 1）射线使某些荧光体分子激发，当分子重 返低能级时，即发出光子。 （ 2）光敏物质受光后发出光电子。 （ 3）光电子经倍增放大后得到可测量的输出 脉冲。 3、 半导体检测器 检测元件是固态半导体，当其接受射线后， 产生电子 -空穴对，从而得到可测量的脉冲 电流。 二、室内空气中苯（苯系物）的检测方法 室内空气中苯系物的来源：各种油漆、涂料、胶、 防水材料等的广泛使用是造成室内苯系物污染 的主要原因。 危害： 检测方法： 毛细管气相色谱法 基本原理 ：空气中的苯用活性炭管采集，然后用 CS2 提取出来，用带氢火焰离子化检测器的气相 色谱仪分析。以保留时间定性，峰高定量。 二、室内空气中总挥发性有机物的分析 总挥发性有机物（ TVOC)：指可以在空气中 挥发的有机化合物总量。 室内的 TVOC主要是建筑材料、装饰材料中的 油漆、涂料、黏合剂等；家用燃料、吸烟； 化妆品、洗涤剂等。办公用品主要指油墨、 复印机等。 室外的工业废气、汽车尾气、光化学污染也 是影响室内 TVOC含量的重要因素。 危害 ：暴露在高浓度 TVOC污染的环境中，可导 致人体中枢神经系统、肝、肾和血液中毒。 2001年我国颁布的 民用建筑室内环境污染控制 规范 （ GB 50325 2001）中，室内空气中 TVOC 的含量已成为评价居住室内空气质量是 否合格的一个重要指标。 此标准中规定 TVOC 允许最高含量为： 类民用建筑工程 0.5mg / m3 ， 类民用建筑工程 0.6mg /m3。 分析空气中的 TVOC主要用热解吸 /毛细管气相色 谱法。 分析过程：用内装吸附剂的吸收管采集 一定体积的空气样品后，将吸附管加 热、解吸挥发性有机化合物。待测样 品随惰性载气进入毛细管气相色谱仪 测定。 该法检测空气中 TVOC的浓度范围为 0.5 100ug 三、室内空气中菌落总数的测定 室内空气生物污染来源具有多样性的特点。 主要来源于患有呼吸道疾病的病人、小动物、 空调器等。 室内空气生物污染主要包括细菌、真菌、病毒、 花粉、生物体有机成分等。 目前普遍采用 撞击法 检测室内空气中菌落总数。 基本原理： 撞击法是采用撞击式空气微生物采样器采样。 通过抽气、动力作用，使空气通过狭缝或小孔 而产生高速气流，使悬浮在空气中的带菌粒子 撞击到营养琼脂平板上。经 37 ， 48小时培养 后，根据采样器的流量和采样时间，换算成每 立方米空气中的菌落数。 采样、选点要求参见（ GB/T 18883 2002）。 大气监测的新技术 一 、便携式仪器 射线法和激光法测定颗粒物。 1、传感器式快速烟尘测试仪： 应用 射线通过物质时进行电离吸收的正比 关系，并结合电离室结构研制成具有无动 力等速采样功能的烟尘传感器探头，进行 烟尘浓度的测定。 2、激光可吸入尘分析仪 是根据米氏散射原理设计而成的。 以氦、氖激光器作为光源，通过气泵采样装 置，将悬浮在空气中的可吸入尘随气流泵 入精密光学检测腔。由光电转换器件将不 同粒径的粒子转换成与之对应的电信号， 此信号经微机进行自动分类处理。 测定气态污染物的便携式仪器包括电化学传 感器、催化燃烧传感器、红外气体传感器、 光离子化检测器等。 例如，便携式火焰离子化检测器（ FID ）已 广泛应用于碳氢化合物的测定。 现场在线监测 空气质量自动监测系统 是自动采样技术、自动分析技术、计算机技 术和数据通讯技术组合而成的空气质量监 测网络系统。 污染源在线监测 例如烟气在线监测系统可分为五部分： 烟气采样系统；烟气分析系统；烟气流量测量 系统；数据接收处理系统及后备辅助设备系统。 大气环境遥测技术 环境遥测是一种测量仪器与监测对象在空间上 分开的，借助传感物理参数来判断环境质量的 技术。通常，环境遥测是 借助传感系统对电磁 波的探测而实现其监测目的。 遥测系统基本上由数据采集和数据分析两部 分组成。 数据采集：利用传感器记录从监测对象发射 或反射的电磁波。 数据分析：将传感器得到的数据进行分析， 并将分析结果以文件或图表形式汇集。 遥测技术在大气监测中主要用于 NOx 、 SOx、 O3 等污染物的测定，以及确定烟羽扩散的 范围和透明度等。