空气废气污染监测

空气废气污染监测一、大气、空气和空气污染对人类有影响的：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、碳氢化合物等二、空气污染的危害图片来源：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。（一）工业企业排放的废气三、空气污染源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（二）交通运输工具排放的废气碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物和黑烟（三）室内空气污染源由于做饭、通风不良，燃烧产生的SO2、NO、CO、颗粒物、油烟等是室内主要的污染物。室内装修建材中的涂料、粘胶使用有毒的有机溶剂及甲醛。如有致癌活性的甲醛和致白血病的苯，普遍都有检出。此外还检出有乙醛、甲苯、二甲苯、三甲苯、四氯乙烯(洗衣店用作干洗溶剂)等。北方冬季建筑设施上，在水泥中加入尿素作防冻剂。在墙壁或地面中的尿素会逐渐分解，释放出刺人眼睛并有强烈难闻NH3气的臭味。人们和生物的活动，还存在生物污染。如螨虫、真菌、细菌、病毒。建筑物使用的石材等，若含有较高背景浓度的铀放射性核素，自然蜕变过程中释放出放射性氡，引起室内氡的污染。室内空气污染分类化学性污染：–甲醛、O3、NH3、CO、CO2、SO2、N02物理性污染：–温度、相对湿度、通风率、新风量、PM10、电磁辐射生物性污染：–霉菌、真菌、细菌、病毒放射性污染：–氡气及其子体四、空气中的污染物及其存在状态分类方法按形成过程分：一次污染物和二次污染物按存在形态：分子状态污染物和粒子状态污染物粒子状态污染物颗粒物污染是空气中最重要的污染物之一，在我国大多数地区空气首要污染物就是颗粒物。在全国300多个城市中TSP年均值超过国家二级标准的约占2／3。根据颗粒物粒径大小通常可分为降尘、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、粗颗粒物和细颗粒物。颗粒物来源有人为源和自然源之分。–人为源主要是燃煤、燃油、工业生产过程等人为活动排放出来的。–自然源主要有土壤、扬尘、沙尘经风力的作用输送到空气中而形成的。颗粒物粒径空气中颗粒物并不都是几何球体，而大多数呈不规则的形态，因此，需将其换算成球体的直径，这就是当量直径(de)空气中颗粒物的真实直径：dp空气动力学直径：da,其定义为：与所研究粒子有相同终端降落速率的、密度为1的球体的直径。颗粒物分类降尘(dustfall)TSP(totalsuspendedparticulate)PM10(inhalableparticulatematter)PM2.5－10(coarseparticulate)PM2.5(fineparticulate)–较粗的粒子，靠自生的重量即可较快沉降到地面上的颗粒物，叫降尘。它的粒径范围大约为100～1000μm。指空气动力学直径小于100μm颗粒物的总称，叫总悬浮颗粒物，以TSP表示。指空气动力学直径小于10μm的颗粒物，以PM10表示。它可以通过呼吸进入人体的上、下呼吸道。–指空气动力学直径小于10μm，大于和等2.5μm的颗粒物，以PM2.5－10表示，俗称粗颗粒物。–指空气动力学直径小于2.5μm的颗粒物，以PM2.5表示。通常又叫细颗粒物。具体监测路线(一)瞬时采样法–由于缺乏必要的装备和条件，每个季度只开展5日采样监测，项目主要为SO2、NOx和TSP。每日分早、中、晚各采30min或1h。–这种方法时间代表性太差，不能全面反映空气质量变化规律，已被淘汰。用24h连续采样方法代替。(二)24h连续采样一实验室分析法–24h连续采样才能真实代表日均值浓度。–测定方法：颗粒物用滤膜采样称重法。SO2、NOx、NO2用吸收液采样和分光光度测定法。(三)空气质量自动监测系统五、监测项目：监测空间范围内的实际情况和优先监测原则确定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（5）CO、总氧化剂、总烃、PM10、F2、HF、B(a)P、Pb、H2S、光化学氧化剂（10）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（16）空气降水监测pH、电导率（2）K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42－、NO3－、Cl－（8）空气污染常规监测项目六、监测站(点)的布设（一）布设采样站(点)的原则和要求采样点应设在整个监测区的高、中、低不同污染物浓度的地方；污染源集中区，主导风向下风向为主要监测区；上风向布设对照点；工业密集区、人口密度大及污染物超标区适当增加监测点；反之则减少；采样点周围应开阔，无污染源；采样点设置条件尽可能一致或标准化；监测高度据项目而定。（二）采样站(点)数目的确定在一个监测区域内，应综合考虑：监测范围的大小；污染物的空间分布地形地貌特征；人口分布情况及其密度；经济条件等因素市区人口/万人SO2、NOx、TSP灰尘自然沉降量硫酸盐化速率503≥3≥650～10044～86～12100～20058～1112～18200～400612～2018～30400720～3030～40我国空气环境污染例行监测采样点设置数目WHO推荐的城市空气自动监测站(点)数目市区人口/万人PM10SO2NOx氧化剂CO风向风速≤100221111100～400552222400～80088434280010105453（三）采样站(点)布设方法分为：经验法、统计法、模拟法1.功能区布点法：区域性常规监测2.网格布点法：多个污染源、且分布均匀的地区3.同心圆布点法：多个污染源构成污染群且大污染源集中的地区。4.扇形布点法：孤立的高架点源且主导风向明显的地区网格布点法同心圆布点法同心圆半径：4km-410km-820km-840km-4扇形布点法上风向应有对照点每条线上3~4点相邻点与顶点夹角10～20°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以上七、采样频率和采样时间采样频率系指在一个时段内的采样次数。采样时间指每次采样从开始到结束所经历的时间。二者要根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏度等因素确定。采用人工采样测定应满足如下：–应在采样点受污染最严重的时期采样测定。–最高日平均浓度全年至少监测２０天；最大一次浓度样品不得少于２５个。–每日监测次数不少于３次国家环保局颁布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±0.5h，每月14～16d，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±0.5h，每月5～6d，每年12个月灰尘自然沉降量每月采样30±2d，每年12个月硫酸盐化速率每月采样30±2d，每年12个月1、直接采样法：组分浓度高或方法灵敏（1）注射器采样：100ml（2）塑料袋采样（3）采气管采样100～500ml（4）真空瓶采样500～1000ml真空采气瓶示意图真空采气瓶抽真空装置示意图图3.4采气管示意图八、空气样品的采集方法和采样仪器2、富集(浓缩)采样法溶液吸收法填充柱阻留法滤料阻留法低温冷凝法静电沉降法扩散(或渗透)法自然积集法直接采样法测得的结果为（瞬时）浓度或短时间内的平均浓度。富集采样法测得结果代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。（1）溶液吸收法气态、蒸气态及某些气溶胶态污染物吸收效率决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面积。吸收原理：化学吸收和物理吸收吸收液选择：一般选有化学反应的吸收液。吸收液的选择与被采集的物质发生化学反应快或对其溶解度大。污染物被吸收液吸收后，要有足够的稳定时间，以满足分析测定所需时间的要求。污染物被吸收后应有利于下一步分析测定，最好能直接测定。吸收液毒性小、价格低、易于购买，且尽可能回收利用。气体吸收管（瓶）示意图气泡吸收管：5～10ml，采样量：0.5～2.0L/min，气态及蒸气态冲击式吸收管：5～10ml，采样量：2.0L/min，50～100ml，采样量：30L/min，适用于气溶胶态物质多孔筛板式吸收管：5～10ml，采样量：0.1～1.0L/min，10～30ml，采样量：0.5～2.0L/min，50～100ml，采样量：30L/min适用于气态和蒸气态及气溶胶态物质（2）填充柱阻留法吸附型填充柱，分配型填充柱，反应型填充柱。。。。。。。。颗粒状填充剂抽气泵﹡﹡﹡﹡﹡﹡组分空气填充柱阻留法示意图对气体和蒸气有较强吸附能力，选择吸附剂时要考虑吸附效率又要考虑易于解析高沸点有机溶剂，对蒸气或气溶胶态污染物分配系数不同采样量和速度大，对气态、蒸气态和气溶胶态污染物都又较高的富集效率项目溶液吸收法填充柱阻留法采样时间不长时间能长时间采样，适于日平均采样测定物质吸收率对气溶胶吸收率不高，对微量物吸收不完全时，测量难选择合适的填充剂对蒸气、气溶胶有很好的吸收率，微量物更易测定吸收生成物品稳定性吸收剂的被测物不稳定，不宜保存浓缩在填充剂上的被测物稳定，可长时间放置溶液吸收法与填充柱阻留法比较携带式采样器工作原理示意图3、专用采样器（1）空气采样器：采样流量0.5～2.0L/min收集器流量计采样泵定时器大气采样器实物照片（2）颗粒物采样器总悬浮颗粒物采样器：按流量分三种大（1.1～1.7m3/min）、中（50～150L/min）、小（10～15L/min）流量大流量采样器结构示意图玻璃纤维滤膜，采样8～24h，采气量达1500～2000m3，用于测定颗粒物中金属、无机盐及有机污染物。可吸入颗粒物采样器可吸入颗粒物的采集，必须装有分尘器分尘器有旋风式、向心式、撞击式多种TSP采样器实物照片旋风分尘器原理示意图固体废物的定义和分类固体废物监测固体废物：生产、建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。分类方法按化学性质：有机物和无机物；按形状：固体和泥状；按危害状况：危险废物（有害废物）和一般废物；按来源：矿业、工业固体废物、城市垃圾（包括下水道污泥）、农业和放射性固体废物等。固体废物工业固体废物城市固体废物生活垃圾城建渣土商业固体废物农业固体废物冶金农业生产石油化工能源轻工业矿业农副产品加工禽畜饲养固体废物的污染途径固体废物往往不是环境介质，但以多种污染成分存在的终态长期存在于环境中。通过水、气、土、食物等多种途径污染环境。大气：堆放的固废中细微颗粒