空气和废气监测12大气.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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,l012m,3,。,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：,SO,2,、,NO,2,、,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（,PM,10,）：,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/m,3,、,ug/m,3,2,、体积比浓度：,ml/m,3,、,ul/m,3,气体单位的换算：,V,0,=V,t,.273/(273+t)(P/101.325),式中：,V,0-,标准状态下采样体积,M,3,V,t-,采样体积,M,3,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：,SO,2,、,NO,2,、,TSP,等,。,2,、污染物排放标准,33,项：,SO,2,、,NO,2,、,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,45,60(,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,3,4,个点，相邻两点与顶点夹角一般取,10,20,（,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,污染物,取值时间,数据有效性规定,SO,2,、,NO,X,、,NO,2,年平均,每年至少有分布均匀的,144,个日均,值,每月至少有均匀的,12,个日均,值,TSP,、,PM,10,、,Pb,年平均,每年至少有分布均匀,60,个日均,值,每月至少有分布均匀的,5,个日均,值,SO,2,、,NO,X,、,NO,2,、,CO,日平均,每天至少有,18,个小时,采样时间,TSP,、,PM,10,、,Pb,、,B,（,a,）,日平均,每天至少有,12,个小时,采样时间,SO,2,、,NO,X,、,NO,2,、,CO,1,小时平均,每小时至少要有,45,分钟,采样时间,Pb,季平均,季至少有分布均匀的,15,个日均,值，,每月至少有均匀的,5,个日均,值,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,