环境监测空气和废气监测2

第四节气态和蒸气态污染物的测定SO2emissionsourcesinHongKongpowergenerationmotorvehicleFuelcombustion(Industrial,commercial&domestic)marinevesselaircraft一、二氧化硫的测定（一）分光光度法1.四氯汞钾溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法2.甲醛缓冲溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法比色标准溶液：Na2SO3溶液钍试剂－钡络合物钍试剂2424242222BaBaSOSOBaSOHOHSO3.钍试剂分光光度法方法原理：气样H2O2吸收，氧化高氯酸钡－乙醇液钍试剂紫红色的钍试剂－钡络合物测定波长：520nm测定：4.紫外荧光法原理：当用波长190～230nm脉冲紫外光照射空气样品时，则空气中的SO2分子对其产生强烈吸收，被激发至激发态，即：*212SOhSO22*2hSOSO激发态的SO2*分子不稳定，瞬间返回基态，发射出波峰为330nm的荧光，即：当SO2浓度甚低，吸收光程很短时，发射的荧光强度和SO2浓度成正比，用光电倍增管及电子测量系统测量荧光强度，并与标准气样发射的荧光强度比较，即可得知空气中SO2的浓度。主要干扰：水分和芳香烃化合物。水的影响一方面是由于SO2溶于水造成损失；另一方面由于SO2遇水发生荧光猝灭造成负误差，可用半透膜渗透法或反应室加热法除去。芳香烃化合物在190～230nm紫外光激发下也能发射荧光造成正误差，可用装有特殊吸附剂的过滤器预先除去。（二）定电位电解法NOxemissionsourcesinHongKongFuelcombustion(Industrial,commercial&domestic)4%aircraft9%marinevessel32%motorvehicle8%powergeneration47%二、氮氧化物的测定（一）盐酸萘乙二胺分光光度法比色标准溶液：NaNO2溶液【注意事项】1、NO不与吸收液发生反应，测定NOX总量时，必须先使气样通过三氧化二铬-砂子氧化管，将NO氧化成NO2后，再通入吸收液进行吸收和显色。由此可见，不通过三氧化铬-砂子氧化管，测得的是NO2含量；通过氧化管，测得的是NOX总量，二者之差为NO的含量。2、用吸收液吸收大气中的NO2，并不是100％的生成亚硝酸，还有一部分生成硝酸。用标准NO2气体实验测知：NO2（气）→NO2-（液）的转换系数为0.76，因此在计算结果时需除以该系数。3、吸收液应为无色，如显微红色，说明已被亚硝酸根污染，应检查试剂和蒸馏水的质量。4、吸收液长时间暴露在空气中或受日光照射，也会显色，使空白值增高，应密闭避光保存。5、氧化管适于相对湿度30～70％条件下使用，应经常注意是否吸湿引起板结或变成绿色而失效。计算：nsVBAAmmgNO76.0)()/,(032氮氧化物A——试样溶液的吸光度；A0——试剂空白溶液的吸光度；Bs——单位吸光度相应的NO2的微克数；Vn——换算至标准状态下的采样体积（L）；0.76——NO2（气）→NO2-（液）的转换系数。2.酸性高锰酸钾氧化法3.4-1（二）原电池库仑法3.4-23.4-3（三）化学发光法原理：NOx可发生下列几种气相化学发光反应：hNONOONOONO2*22*23hNONOMNOMNOOONOONO2*2*222（1）（2）该反应的发射光谱在600～3200nm范围内，最大强度在1200nm处。该反应的发射光谱在400～1400nm范围内，最大强度在600nm处。hHNOHNOMHNOMHNOOHNOHNO**2hNONOMNOMNOOONOhNO2*2*22（3）（4）该反应的发射光谱在600～700nm范围内。该反应的发射光谱在400～1400nm范围内。用第一种发光反应测定空气中的NOX，其反应产物的发光强度可用下式表示：][][][3MONOKII——发光强度；[NO]、[O3]——分别为NO和O3的浓度；M——参与反应的第三种物质浓度，该反应用空气；K——与化学发光反应温度有关的常数。COemissionsourcesinHongKongFuelcombustion(Industrial,commercial&domestic)powergenerationaircraftmarinevesselmotorvehicle三、一氧化碳的测定Carbonmonoxide:HealtheffectCOentersthebloodstreamandbindspreferentiallytohemoglobin,therebyreplacingoxygen.FeO2COFeFeC-OO-O320timesstrongerthanhemoglobin-O2binding（一）气相色谱法（GC）3.4-4测定对象：CO、CO2、CH4色谱柱：TDX-01碳分子筛柱载气：氢气检测器：FID转化炉：氢气流中载镍催化剂（360ºC±10ºC）下反应，则CO、CO2转化为CH4出峰顺序：CO、CH4、CO2（二）汞置换法CO(气)+HgO(固)Hg(蒸气)＋CO2(气)180～200ºC3.4-5（三）非色散红外吸收法原理：CO对红外光具有选择性地吸收（吸收峰在4.5m附近），在一定浓度范围内，其吸光度与CO浓度之间的关系符合郎伯－比尔定律，故可根据吸光度测定CO的浓度。干扰：CO2（吸收峰在4.3m附近）；水蒸气（吸收峰在3m和6m附近）。干扰消除：（1）窄带光学滤光片或气体滤波室；（2）从样品中除湿的方法消除水蒸气。3.4-6四、光化学氧化剂的测定光化学氧化剂＝总氧化剂－0.269×氮氧化物注：（1）总氧化剂指能氧化碘化钾析出碘的物质，主要有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、氮氧化物等；（2）光化学氧化剂是指除去氮氧化物以外的能氧化碘化钾的物质。（3）0.269为NO2的校正系数，即在采样后4～6h内，有26.9％的NO2与碘化钾反应。（4）因采样时在吸收管前安装了三氧化铬－石英砂氧化管，将NO等低价氮氧化物氧化成NO2，所以式中使用NOX总浓度。OHOIHIO222322硼酸－碘化钾分光光度法：用硼酸－碘化钾吸收液吸收空气中的臭氧及其他氧化剂，吸收反应如下：碘离子被氧化析出碘分子的量与臭氧等氧化剂有定量关系，于352nm处测定游离碘的吸光度，与标准色列吸光度比较，可得总氧化剂浓度，扣除NOX参加反应得部分后，即为光化学氧化剂的浓度。比色标准溶液：硫酸酸化的碘酸钾－碘化钾溶液五、臭氧的测定（一）硼酸碘化钾分光光度法（二）靛蓝二磺酸钠分光光度法六、氟化物的测定（一）滤膜采样－离子选择电极法采样：磷酸二氢钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜或碳酸氢钠－甘油溶液浸渍的玻璃纤维滤膜试样提取：用水或酸浸取测定：离子选择电极法（二）石灰滤纸采样－氟离子选择电极法采样：浸渍氢氧化钙的滤纸试样提取：用总离子强度调节剂浸取测定：离子选择电极法七、硫酸盐化速率的测定（一）二氧化铅－重量法原理：采样：百叶箱中30±2d提取：碳酸钠溶液淋洗测定：加入BaCl2溶液，生成BaSO4，105ºC下烘干恒重。（二）碱片－重量法将用碳酸钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜暴露于空气中，碳酸钾与空气中的SO2等反应生成硫酸盐，加入BaCl2溶液将其转化为BaSO4沉淀，用重量法测定。（三）碱片－离子色谱法采样：碱片提取：碳酸钠－碳酸氢钠溶液浸取测定：离子色谱法八、汞的测定（一）金膜富集－冷原子吸收法（二）巯基棉富集－冷原子荧光法九、总烃及非甲烷烃的测定总烃：THC非甲烷烃：NMHC（一）气相色谱法3.4-7（二）光电离检测法原理：有机化合物在紫外光照射下可产生光电离现象，即：用光离子化检测器（PID）收集产生的离子流，其大小与进入电离室的有机化合物的质量成正比。eRHhRH十、挥发性有机物（VOCs）和甲醛的测定（一）挥发性有机化合物（VOCs）的测定采样：吸附剂采样常用吸附剂：活性炭、分子筛、聚氨酯泡沫塑料3.4-8（二）甲醛的测定1.酚试剂分光光度法酚试剂：盐酸-3-甲基-苯并噻唑胺，MBTH2.乙酰丙酮分光光度法吸收液：水显色试剂：乙酸-乙酸铵缓冲溶液（pH=6）乙酰丙酮显色3.气相色谱法采样：6201担体上涂布2,4-二硝基苯肼分析：生产甲醛腙，CS2洗脱，GC测定4.离子色谱法采样：活性炭富集；分析：过氧化氢氧化为甲酸，IC测定十一、其他有机污染物质的测定（一）苯系物的测定（二）挥发酚的测定（三）甲基对硫磷和敌百虫的测定十二、空气污染指数API:AirPollutionIndexAQI:AirQualityIndexNationwideMonday,22Mar2004CurrentAQI-ParticlePollution(PM2.5)AirQualityIndexLevelsofHealthConcernNumericalValueMeaningGood0-50Airqualityisconsideredsatisfactory,andairpollutionposeslittleornorisk.Moderate51-100Airqualityisacceptable;however,forsomepollutantstheremaybeamoderatehealthconcernforaverysmallnumberofpeoplewhoareunusuallysensitivetoairpollution.UnhealthyforSensitiveGroups101-150Membersofsensitivegroupsmayexperiencehealtheffects.Thegeneralpublicisnotlikelytobeaffected.Unhealthy151-200Everyonemaybegintoexperiencehealtheffects;membersofsensitivegroupsmayexperiencemoreserioushealtheffects.VeryUnhealthy201-300Healthalert:everyonemayexperiencemoreserioushealtheffects.Hazardous300Healthwarningsofemergencyconditions.Theentirepopulationismorelikelytobeaffected.