《环境监测第三章》PPT课件.ppt

第 一 节 空 气 污 染 基 本 知 识第 二 节 空 气 污 染 监 测 方 案 的 制 订第 三 节 空 气 样 品 的 采 集 方 法 和 采 样 仪 器第 四 节 气 态 和 蒸 气 态 污 染 物 质 的 测 定第 五 节 颗 粒 物 的 测 定 第 六 节 降 水 监 测第 七 节 污 染 源 监 测 第 八 节 标 准 气 体 的 配 制 对 人 类 有 影 响 的 ：距 地 面 10km地 球半 径 大 气厚 度 氮 78.06%氧 20.95%氩 0.93% 其 他 气 体0.1%有 害 物 质 ：烟 尘 、 二 氧 化 硫 、 氮 氧化 物 、 一 氧 化 碳 、 碳 氢化 合 物 等 图 片 来 源 ： 国 家 地 理 杂 志 空 气 污 染 对 人 体 的危 害 途 径 ： 呼 吸 道 吸 入 ；随 食 物 和 饮 水 摄 入 ； 体表 接 触 侵 入 。 1. 大 气 颗 粒 物4. 氮 氧 化 物5. 光 化 学 氧 化 剂3. 一 氧 化 碳2. 二 氧 化 硫空 气 污 染 对 人 体 健 康 的 危 害 臭 氧 对 鼻 子 、 咽 喉 、 肺等 呼 吸 器 官 有 刺 激 作 用 ， 运动 时 则 吸 入 更 严 重 。 所 有 大 气 污 染 物 中 散 布最 广 的 一 种 ， 严 重 阻 碍 血 液输 氧 ， 引 起 缺 氧 中 毒 。 NO2对 呼 吸 器 官 有 刺 激性 ， 可 引 起 肺 水 肿 、 慢 性 支气 管 炎 等 疾 病 ， 若 与 SO2共存 ， 则 危 害 更 重 。 损 害 肝 脏 。 且 由 于 SO2通 常 与 多 种 污 染 物 共 存 ，吸 入 之 后 产 生 的 复 合 作 用危 害 更 大 。 颗 粒 物 的 大 小 决 定 其 沉积 于 呼 吸 道 中 的 位 置 ； 化 学组 成 决 定 沉 积 位 置 上 对 组 织的 影 响 。 表 3.1 各 类 工 业 企 业 向 空 气 排 放 的 主 要 污 染 物部 门 企 业 类 别 排 出 主 要 污 染 物电 力 火 力 发 电 厂 烟 尘 、 SO2、 NOx、 CO、 苯 并 芘 等冶 金 钢 铁 厂有 色 金 属 冶 炼 厂焦 化 厂 烟 尘 、 SO2、 CO、 氧 化 铁 尘 、 氧 化 锰 尘 、 锰 尘 等烟 尘 (Cu、 Cd、 Pb、 Zn等 重 金 属 )、 SO2等烟 尘 、 SO2、 CO、 H2S、 酚 、 苯 、 萘 、 烃 类 等化 工 石 油 化 工 厂氮 肥 厂磷 肥 厂氯 碱 厂化 学 纤 维 厂硫 酸 厂合 成 橡 胶 厂农 药 厂 冰 晶 石 厂 SO2、 H2S、 NOx、 氰 化 物 、 氯 化 物 、 烃 类 等烟 尘 、 NOx、 CO、 NH3、 硫 酸 气 溶 胶 等烟 尘 、 氟 化 氢 、 硫 酸 气 溶 胶 等氯 气 、 氯 化 氢 、 汞 蒸 气 等烟 尘 、 H2S、 NH3、 CS2、 甲 醇 、 丙 酮 等SO2、 NOx、 砷 化 物 等烯 烃 类 、 丙 烯 腈 、 二 氯 乙 烷 、 二 氯 乙 醚 、 乙 硫 醇 、 氯 化 甲 烷 等砷 化 物 、 汞 蒸 气 、 氯 气 、 农 药 等氟 化 氢 等机 械 机 械 加 工 厂仪 表 厂 烟 尘 等汞 蒸 气 、 氰 化 物 等轻 工 灯 泡 厂造 纸 厂 烟 尘 、 汞 蒸 气 等烟 尘 、 硫 醇 、 H2S等建 材 水 泥 厂 水 泥 尘 、 烟 尘 等 mV cMc 4.22 三 、 监 测 项 目类别 必 测 项 目 按 地 方 情 况 增 加 的 必测 项 目 选 测 项 目空气污染物监测 TSP、 SO2、NOx、 硫 酸 盐化 速 率 、 灰 尘自 然 沉 降 量 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 空气降水 监测 pH、 电 导 率 K+、 Na+、 Ca2+、Mg2+、 NH4+、SO42 、 NO3 、 Cl表 3.2 空 气 污 染 常 规 监 测 项 目 （ 一 ） 布 设 采 样 站 (点 )的 原 则 和 要 求（ 二 ） 采 样 站 (点 )数 目 的 确 定表 3.3 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400 7 20 30 30 40 （ 三 ） 采 样 站 (点 )布 设 方 法 1. 功 能 区 布 点 法 2. 网 格 布 点 法 3. 同 心 圆 布 点 法 4.扇 形 布 点 法表 3.4 WHO推 荐 的 城 市 空 气 自 动 监 测 站 (点 )数 目市 区 人 口 /万 人 可 吸 入 颗 粒 物 SO2 NOx 氧 化 剂 CO 风 向 、 风 速100 2 2 1 1 1 1100 400 5 5 2 2 2 2400 800 8 8 4 3 4 2800 10 10 5 4 5 3 图 3.1 网 格 布 点 法 图 3.2 同 心 圆 布 点 法 图 3.3 扇 形 布 点 法 表 3.5 50m高 烟 囱 排 放 污 染 物 最 大 地 面 浓 度 出 现 位 置 与 气 象 条 件 的 关 系大 气 稳 定 度 最 大 浓 度 出 现 位 置 (相 当 于 烟 囱 高 度 的 倍 数 )不 稳 定 5 10中 性 20左 右稳 定 40以 上 表 3.6 国 家 环 保 局 颁 布 的 城 镇 空 气 质 量 采 样 频 率 和 时 间监 测 项 目 采 样 时 间 和 频 率二 氧 化 硫 隔 日 采 样 ， 每 天 连 续 采 样 24 0.5 h，每 月 14 16 d， 每 年 12个 月二 氧 化 氮(或 氮 氧 化 物 ) 同 二 氧 化 硫总 悬 浮 颗 粒 物 隔 双 日 采 样 ， 每 天 连 续 采 样 24 0.5 h，每 月 5 6 d， 每 年 12个 月灰 尘 自 然 沉 降 量 每 月 采 样 30 2 d， 每 年 12个 月硫 酸 盐 化 速 率 每 月 采 样 30 2 d， 每 年 12个 月 表 3.7 污 染 物 监 测 数 据 统 计 有 效 性 的 规 定污 染 物 取 值 时 间 数 据 有 效 性 规 定SO2、 NOx、 NO2 年 平 均 每 年 至 少 有 分 布 均 匀 的 144个 日 均 值 ，每 月 至 少 有 分 布 均 匀 的 12个 日 均 值TSP、 PM10、 Pb 年 平 均 每 年 至 少 有 分 布 均 匀 的 60个 日 均 值 ， 每月 至 少 有 分 布 均 匀 的 5个 日 均 值SO2、 NOx、 NO2、 CO 日 平 均 每 日 至 少 有 18 h的 采 样 时 间TSP、 PM 10、 B(a)P、 Pb 日 平 均 每 日 至 少 有 12 h的 采 样 时 间SO2、 NOx、 NO2、 CO、 O3 1小 时 平 均 每 小 时 至 少 有 45 min的 采 样 时 间Pb 季 平 均 每 季 至 少 有 分 布 均 匀 的 15个 日 均 值 ， 每月 至 少 有 分 布 均 匀 的 5个 日 均 值F 月 平 均 每 月 至 少 采 样 15 d以 上植 物 生 长 季 平 均 每 一 个 生 长 季 至 少 有 70%个 月 平 均 值日 平 均 每 日 至 少 有 12 h的 采 样 时 间1小 时 平 均 每 小 时 至 少 有 45 min的 采 样 时 间 图 3.5 真 空 采 气 瓶 示 意 图图 3.6 真 空 采 气 瓶 抽 真 空 装 置 示 意 图图 3.4 采 气 管 示 意 图 （ 一 ） 溶 液 吸 收 法图 3.7 气 体 吸 收 管 （ 瓶 ） 示 意 图 。 。 。 。 。 。 。 1. 降 尘 试 样 采 集2. 硫 酸 盐 化 速 率 试 样 的 采 集 孔 口 流 量 计1.隔 板 ； 2.液 柱 ； 3.支 架 转 子 流 量 计1.锥 形 玻 璃 管 ； 2.转 子 %ccK 10001 %100321 1 ccc cK 被 测 污 染 物 的 名 称 及 编 号 ； 采 样 地 点 和 采 样 时 间 ； 采 样 流 量 和 采 样 体 积 ； 采 样 时 的 温 度 、 大 气 压 力 和 天 气 情 况 ， 采 样 仪器 和 所 用 吸 收 液 ； 采 样 者 、 审 核 者 姓 名 。 三 、 一 氧 化 碳 的 测 定 （ 一 ） 气 相 色 谱 法 （ GC） （ 二 ） 汞 置 换 法 某 种 污 染 物 的 污 染 分 指 数 (Ii)按 下 式 计 算 ： 式 中 ： Ci， Ii分 别 为 第 i种 污 染 物 的 浓 度 值 和 污 染 分 指 数 值 ； ci,j， Ii,j 分 别 为 第 i种 污 染 物 在 j转 折 点 的 极 限 浓 度 值 和 污染 分 指 数 值 (查 表 3.8 )；c i,j+1， Ii,j+1 分 别 为 第 i种 污 染 物 在 j+1转 折 点 的 浓 度 极 限 值 和 污 染 分 指 数 值 。 jijijijiji jiii IIIcc ccI ,1,.,1, , )()( )( 表 3.8 空 气 污 染 指 数 分 级 浓 度 限 值污染指数污染物浓度/（mgm-3）API SO2(日均值) NO2(日均值) PM10(日均值）TSP(日均值）SO2(小时均值）NO2(小时均值) CO(小时均值) O3(小时均值)50 0.050 0.080 0.050 0.120 0.25 0.12 5 0.120100 0.150 0.120 0.150 0.300 0.50 0.24 10 0.200200 0.800 0.280 0.250 0.500 1.60 1.13 60 0.400 300 1.600 0.565 0.420 0.625 2.40 2.26 90 0.800400 2.100 0.750 0.500 0.875 3.20 3.00 120 1.000500 2.620 0.940 0.600 1.000 4.00 3.75 150 1.200 表 3.9 空 气 污 染 指 数 范 围 及 相 应 的 空 气 质 量 级 别污 染指 数 质 量级 别 质 量描 述 对 健 康 的 影 响 对 应 空 气 质 量 的 适 用 范 围0 50优 可 正 常 活 动 自 然 保 护 区 、 风 景 名 胜 区 和其 他 需 要 特 殊 保 护 的 地 区51100良 可 正 常 活 动 为 城 镇 规 划 中 确 定 的 居 住 区 、商 业 交 通 居 民 混 合 区 、 文 化区 、 一 般 工 业 区 和 农 村101200轻 污染 长 期 接 触 ， 易 感 人 群 症 状有 轻 度 加 剧 ， 健 康 人 群 出现 刺 激 症 状 特 定 工 业 区201 300中 污染 一 定 时 间 接 触 后 ， 心 脏 病和 肺 病 患 者 症 状 显 著 加 剧 ，运 动 耐 受 力 降 低 ， 健 康 人群 普 遍 出 现 症 状300重 污染 健 康 人 明 显 强 烈 症 状 ， 降低 运 动 耐 受 力 ， 提 前 出 现某 些 疾 病 TSP采 样 器 滤 膜 捕 集 重 量 法 用 抽 气 动 力 抽 取 一 定 体 积 的 空 气 通 过 已 恒 重的 滤 膜 ， 则 空 气 中 的 悬 浮 颗 粒 物 被 阻 留 在 滤 膜 上 ，根 据 采 样 前 后 滤 膜 质 量 之 差 及 采 样 体 积 ， 即 可 计算 TSP的 浓 度 。 根 据 采 样 流 量 不 同 分 为 大 流 量 、 中 流 量 和 小 流量 采 样 法 。 可 吸 入 颗 粒 物 主 要 是 指 通 过 人 的 咽 喉 进 入 肺 部的 气 管 、 支 气 管 区 和 肺 泡 的 那 部 分 颗 粒 物 ， 具有 D50(质 量 中 值 直 径 )=10m到 上 截 止 点 30m的粒 径 范 围 ， 常 用 PM10表 示 。 测 定 方 法 ： 重 量 法 、 压 电 晶 体 差 频 法 、 光 散 射法 。 （ 二 ） 压 电 晶 体 差 频 法（ 三 ） 光 散 射 法（ 一 ） 重 量 法 （ 三 ） 降 尘 中 其 他 组 分 的 测 定 采样头 滤筒玻 璃 纤 维 滤 筒 采 样 管 刚 玉 滤 筒 采 样 管 在 测 出 烟 气 的 温 度 、 压 力 等 参 数 后 ， 按 下 式 计算 各 测 点 的 烟 气 流 速 (vs)： vps 2pKv 式 中 ： vs烟 气 流 速 ， m/s；Kp皮 托 管 校 正 系 数 ；pv烟 气 动 压 ， Pa；烟 气 密 度 ， kg/m3。烟 道 断 面 上 各 测 点 烟 气 平 均 流 速 按 下 式 计 算 ： n vvvv n 21s 烟 气 流 量 按 下 式 计 算 ： SvQ s 3600s式 中 ： Qs烟 气 流 量 ， m3/h；S测 定 断 面 面 积 ， m2。 ssawsnd 2732731013251 tppxQQ 式 中 ： Qnd 标 准 状 态 下 烟 气 流 量 ， m3/h；ps烟 气 静 压 ， Pa；pa大 气 压 力 ， Pa；xw烟 气 含 湿 量 体 积 分 数 ， %。标 准 状 态 下 干 烟 气 流 量 按 下 式 计 算 ： 在 采 样 装 置 的 流 量 计 前 装 有 冷 凝 器 和 干 燥 器的 情 况 下 ， 干 烟 气 的 采 样 体 积 按 下 式 计 算 ：ttM ppQV )273(27.0 rsd rand式 中 ： Vnd标 准 状 态 下 干 烟 气 体 积 ， L；Q 采 样 流 量 ， L/min；Msd干 烟 气 气 体 相 对 分 子 质 量 ，/kmol；t r 转 子 流 量 计 前 气 体 温 度 ， ；t采 样 时 间 ， min。 烟 尘 浓 度 计 算 ： 根 据 采 样 类 型 不 同 ， 用 不 同 的公 式 计 算 。移 动 采 样 时 ： 6nd 10 VG式 中 ： 烟 气 中 烟 尘 浓 度 ， mg/m3；G测 得 烟 尘 质 量 ， g；Vnd标 准 状 态 下 干 烟 气 体 积 ， L。 nn nnnSvSvSv SvSvSv 2211 222111 式 中 ： 烟 气 中 烟 尘 平 均 浓 度 ， mg/m3；v1, v2、 , vn各 采 样 点 烟 气 流 速 ， m/s； 1, 2, ,n各 采 样 点 烟 气 中 烟 尘 浓 度 ， mg/m3； S1 , S2 , , Sn各 采 样 点 所 代 表 的 截 面 积 ， m2。定 点 采 样 时 ： 排 放 速 率 （/h） = 6sn 10 Q式 中 ： 烟 尘 （ 或 气 态 污 染 物 ） 的 浓 度 ， mg/m3；Qsn标 准 状 态 下 干 烟 气 流 量 ， m3/h。 图 3.47 用 林 格 曼 烟 气 黑 度 计观 测 烟 气 示 意 图 图 3.48 林 格 曼 烟 气 黑 度 图 图 3.49 吸 收 法 采 样 装 置 示 意 图 图 3.50 注 射 器 采 样 装 置 示 意 图 污 染 物 CO(体 积 分 数 )/ % HC（ 体 积 分 数 ） /10-6车 别 轻 型车 重 型 车 四 冲 程 二 冲 程轻 型车 重 型车 轻 型车 重 型车1995年 7月 1日 前 的 定 型 汽 车 3.5 4.0 900 1200 6500 70001995年 7月 1日 前 的 新 生 产 汽车 4.0 4.5 1000 1500 7000 78001995年 7月 1日 前 生 产 的 在 用汽 车 4.5 5.0 1200 2000 8000 90001995年 7月 1日 起 的 定 型 汽 车 3.0 3.5 600 900 6000 65001995年 7月 1日 起 的 新 生 产 汽 车 3.5 4.0 700 1000 6500 70001995年 7月 1日 起 生 产 的 在 用汽 车 4.5 4.5 900 1200 7500 8000 HC（ 碳 氢 化 合 物 ） 体 积 浓 度 值 以 正 己 烷 计 。 表 3.10 汽 油 车 怠 速 污 染 物 排 放 限 量（ 摘 自 GB14761.593） 3mi 10 VV MVb 3m0 i0 10 VVpp MVbp 图 3.55 正 压 配 气 装 置 示 意 图 图 3.56 钢 瓶 气 源 连 续 稀 释 配 气 装 置 示 意 图 图 3.57 气 体 混 合 器 示 意 图 图 3.58 负 压 喷 射 法 配 气 原 理 示 意 图 图 3.59 SO2渗 透 管 示 意 图 图 3.60 渗 透 管 法 配 气 装 置 示 意 图 图 3.61 甲 醛 扩 散 管 示 意 图 图 3.62 甲 醛 标 准 气 体 配 气 装 置 示 意 图 滤筒玻 璃 纤 维 滤 筒 采 样 管 刚 玉 滤 筒 采 样 管