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1、 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更。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。大气是由多种气体组成的混合物大气是由多种气体组成的混合物。干洁空气干洁空气：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、依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确定的，气象条件也起
2、确定的作用。一般将大气中的污染物分为以下七类一般将大气中的污染物分为以下七类：1)含硫化合物含硫化合物：SO2、H2S；SO3、硫酸、硫酸盐；2)含氮化合物含氮化合物：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）颗粒污染物颗粒污染物 颗粒物是分散在大气中的微小固体颗粒物是分散在大气中的微小固体和液体颗粒状物。粒径多在和液体颗粒状物。粒径多在0.01-100m之间，是一个困难的非匀整体之间，是一个困难的非匀整体系。系。依据颗粒物在重力作用下的沉降特性依据颗粒物在重力作用下的沉
3、降特性 将其分为降尘和飘尘。将其分为降尘和飘尘。1、降尘：粒径大于、降尘：粒径大于10m的颗粒，的颗粒，如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等。在如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等。在重力作用下，易沉降。重力作用下，易沉降。2、飘尘：粒径小于10m的粒子.长期漂移在大气中，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。依据污染物的形成过程分一次污染物二次污染物干脆从各种污染源排放到大气干脆从各种污染源排放到大气中的有害物质。中的有害物质。一次污染物在大气中相互作用一次污染物在大气中相互作用或
4、它们与大气中正常组分发生反应或它们与大气中正常组分发生反应所产生的新污染物。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二次污染物（继发性污染物）（继发性污染物）一次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 流淌污染源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
5、在马路、铁路、跑道或航空线旁边构成的大气污染；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：大气污染监测工作一般可分为三类：1 1、环境大气监测、环境大气监测 目的是驾驭大气污染的状况，探讨有害物目的是驾驭大气污染的状况，探讨有害物质在大气中的变更。进行大气质量评价，并质在大气中的变更。进行大气质量评价，并提出警戒限度，预料预报。为制（修）定国提出警戒限度，预料预报。为制（修）定国家卫生标准及其他
6、环境爱护法规供应信息。家卫生标准及其他环境爱护法规供应信息。2 2、大气污染源监测、大气污染源监测 鉴定污染源所排放的有害物质是否符合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。的影响，以便对其加以限制。3 3、室内空气污染监测、室内空气污染监测 分析室内空气中有害物质的来源、成分、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。数量、转化和消长规律。以消退污染物的危害，改善室内空气质以消退污染物的危害，改善室内空气质量，维护人体健康为目的。量，维护人体健康为目的。分析（监测）项目 3.2 3.2
7、 大气监测中的采样方法大气监测中的采样方法1 1、干脆采样法：当大气中分析组分浓度较高或所、干脆采样法：当大气中分析组分浓度较高或所用分析方法很灵敏时，干脆实行少量样品可供分用分析方法很灵敏时，干脆实行少量样品可供分析运用。析运用。常用的采样容器：常用的采样容器：注射器：注射器：100ml 100ml 注射器用现场空气抽洗注射器用现场空气抽洗 2-3 2-3次，次，然后抽样然后抽样,密封进气口，将注射器进气口朝下，密封进气口，将注射器进气口朝下，垂直放置，避开非现场气进入。带回试验室进行垂直放置，避开非现场气进入。带回试验室进行测定。应当天分析。测定。应当天分析。塑料袋：采样用的塑料袋必需与所
8、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。先在试验室抽成真空。将真空瓶携带到现场，打开瓶塞，被测空气马上充溢瓶子。关闭瓶塞，采样体积即为真空瓶的体积。采气管采气管：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 2、浓缩采样法：、浓缩采样法：大气中污染物的浓度一般很低，需将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大量的空气样品进行浓缩以满足分析方法的灵敏度。方
9、法的灵敏度。另外，浓缩采样法取样时间一般都较另外，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长，分析结果可代表采样时间内的平均浓度。均浓度。（1）溶液吸取法用吸取液采集大气样中被测组分的方法选择吸取液的原则：选择吸取液的原则：（1 1）有较高的吸取率）有较高的吸取率 吸取液对被采集的气体组分有较大的溶解吸取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。度或化学反应速度快。（2 2）稳定时间较长）稳定时间较长（3 3）有利于测定）有利于测定（4 4）价廉、易得，可回收利用。）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610cm、内径35cm的玻璃管或
10、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。当大气样品以确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。依据填充剂作用原理的不同，采样管（填充柱）分为吸附型、安排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
11、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，还应考虑到能便利地解吸。安排型：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，在固定相中安排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快速反应的试剂。采样后，用溶剂洗脱反应物，或加热、吹气解吸。与溶液吸取法比较，固体阻留法有很多优点：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
12、缩在固体填充物上的污染物一般较稳定。（3 3）低温冷凝浓缩法（冷阱法）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。留意：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
13、气中被同时冷凝下来的水和CO2。（4 4）自然积集法：）自然积集法：利用物质的重力，空气动力和浓差扩散利用物质的重力，空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质。作用采集大气中的被测物质。不须要动力设备，简洁易行，采样时间不须要动力设备，简洁易行，采样时间长，可较好地反映大气污染的总体平长，可较好地反映大气污染的总体平均状况。均状况。（5 5）静电沉降法）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空气污染指数(API)(API
14、)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/m3APIIP（可吸入悬浮物）SO2NO2500.0500.0500.0801000.1500.1500.1202000.250 0.7000.2403000.4201.6000.5654000.5002.1000.7
15、505000.6002.6000.940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050 （优）可正常活动 自然爱护区风 景名胜区等51100（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101200轻度污染长期接触易感染，201300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猛烈症状，出现某些疾病空气污染指数的计算方法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，依据分级范围，依据内插法进行计算：当i污染物浓度Ci在CijCiCij
16、1范围时内插法计算式内插法计算式：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Iij1：为I污染物在j1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Cij1：为I污染物在j1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/m3CSO2=0.238mg/m3CNO2=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=100CIP2=0.150IIP3=200CIP3=0.250CS02=0.238m
17、g/M3Iso22=100Cso22=0.150Iso23=200CS023=0.70CNO2=0.098INO21=50CNO21=0.080INO22=100CNO22=0.12API=Max(175，116，73)=175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、一、SO2大气中的含硫污染物含硫污染物主要有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。S
18、O2的危害：SO2的测定1、四氯汞钾溶液吸取-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB897088）反应原理：反应原理：HOCH2SO3H+HOCH2SO3H+盐酸副玫瑰苯胺盐酸副玫瑰苯胺 紫色络合物紫色络合物在在548 nm 548 nm 处有最大吸取。处有最大吸取。方法特点：灵敏度高，选择性好；方法特点：灵敏度高，选择性好；但吸取液的毒性大。但吸取液的毒性大。2 2、甲醛缓冲溶液吸取、甲醛缓冲溶液吸取 -盐酸副玫瑰苯胺分光光度法盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 （GBGBT15262-94T15262-94）基本原理：SO2被甲醛溶液吸取后，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
19、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577nm处有最大吸取。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退氮氧化物的干扰。3 3、溶液电导率法、溶液电导率法原理：将大气样通入原理：将大气样通入 H2O2(H2SO4)H2O2(H2SO4)气气样中含样中含SO2 SO2 被吸取生成被吸取生成H2SO4 H2SO4。因为。因为溶液电导率的增值与所生成的硫酸量溶液电导率的增值与所生成的硫酸量成比例，成比例，用沟通电桥法检测电导率的变更，就可用沟通电桥法检测电导率的变更，就可以求出空气中以求出空气中SO2 SO2 的浓度。
20、的浓度。该方法最大优点是灵敏度高。该方法最大优点是灵敏度高。二、二、NOxNOx的测定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SO3NO2的毒性大约为NO的5倍，NO在大气中渐渐氧化为NO2,如被水雾吸取，会形成亚硝酸和硝酸。引发光化学烟雾。引发光化学烟雾。当当NOxNOx和和CHCH化合物共存于大气中，经阳光紫外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
21、染物，造学烟雾。由此产生一系列二次污染物，造成更大危害。成更大危害。测定方法测定方法1 1、Saltzman Saltzman 法（法（GB GBT 154351995T 154351995）（盐酸萘乙二胺光度法）测（盐酸萘乙二胺光度法）测NO2 NO2 基本原理：空气样中的基本原理：空气样中的NO2NO2与吸取液中的对氨基苯与吸取液中的对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与磺酸发生重氮化反应，再与N-(1-N-(1-萘基）乙二胺萘基）乙二胺盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料 ，在波长，在波长540540545nm545nm有最大吸取。有最大吸取。2 2、三氧化铬、三氧
22、化铬-石英砂氧化法石英砂氧化法(测测NOx)NOx)（GBGBT 15436 1995T 15436 1995）基本原理：空气样中的氮氧化物经过三氧化基本原理：空气样中的氮氧化物经过三氧化铬铬-石英砂氧化管后，以石英砂氧化管后，以NO2NO2的形式与吸取的形式与吸取液中的对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再液中的对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与与N-(1-N-(1-萘基）乙二胺盐酸盐作用，生成粉萘基）乙二胺盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料红色的偶氮染料 ，在波长，在波长540540545nm545nm测定测定吸光度吸光度 计算计算式中式中 V吸取液体积，吸取液体积，ml V0-换算成标准状况下换算成
23、标准状况下的采样体积，的采样体积，L；D样品的稀释倍数样品的稀释倍数 C0由工作曲线上查得由工作曲线上查得的的NO2浓度，浓度，ugml3 3、化学发光法、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NOxNOx 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；特点：灵敏度高；选择性好；响应速度快响应速度快化学发光分析法简介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
24、光谱。一般，化学发光由三个过程所引发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：三、三、COCO的测定的测定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，对人体有猛烈的窒息作用。CO中毒时，使红血球的血红蛋白不能与氧结合，阻碍了机体各组织的输氧功能，造成缺氧症，严峻者会导致死亡。（1 1）气相色谱法测定）气相色谱法测定COCO：CO CO在氢气流中，经分子筛和碳多孔小球串在
25、氢气流中，经分子筛和碳多孔小球串联柱分别后，在镍催化剂存在下于联柱分别后，在镍催化剂存在下于380380转转化成甲烷，用氢火焰离子化检测器测定，依化成甲烷，用氢火焰离子化检测器测定，依据保留时间定性，以峰高定量。据保留时间定性，以峰高定量。（2 2）检气管法测定）检气管法测定COCO：将将COCO注入装有注入装有I2O5I2O5和三氧化硫的检气管内，和三氧化硫的检气管内，依据检气管生成绿色络合物的长度，确定依据检气管生成绿色络合物的长度，确定气样中的气样中的COCO的含量。的含量。检气管有两种基本类型：检气管有两种基本类型：比色型；比长度型。比色型；比长度型。比长型因运用便利，并具有较好定量性
26、而被比长型因运用便利，并具有较好定量性而被广泛运用。商品检气管在出厂前就已作过标定，广泛运用。商品检气管在出厂前就已作过标定，浓度标尺干脆刻在管上。在运用时只需依据说浓度标尺干脆刻在管上。在运用时只需依据说明书中指定的抽气速度和进样体积进行操作，明书中指定的抽气速度和进样体积进行操作，即可干脆获得分析结果。即可干脆获得分析结果。检气管一般是内径为2.52.6mm、长度为120180mm 的玻璃管。管内填充的载体常用硅胶、素陶瓷、活性氧化铝等。其特点是化学惰性特点是化学惰性，机械强度大机械强度大，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NaO
27、H+百里酚酞为试剂浸渍在氧化铝载体上。四、氟化物的测定四、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（GBT 1543495）五、空气中总烃的测定五、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，普遍接受气相色谱法测定大气中总烃的含量。（GBT1526394
28、)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（GBT15439 1995)由于高效液相色谱法具有分别效能好，灵敏度高、测定速度快等特点，是较为普遍接受的方法。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别，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/
29、T1543895）方法基本原理：大气中的臭氧在磷酸盐缓冲剂存在下，与吸取液中蓝色的靛蓝二磺酸钠反应，褪色生成靛红二磺酸钠。在610nm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取。3、化学发光法、化学发光法 臭氧能与多种烯烃产生化学发光反臭氧能与多种烯烃产生化学发光反应。应。乙烯为首选反应气体，与臭氧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。激发态分子返回基态时发出光量子。其化学发光光谱在其化学发光光谱在450nm 旁边有旁边有最大放射。最大放射。此反应对此反应对 O
30、3是特效的。是特效的。NOx、SO2、CO、CH4 等均不干扰测等均不干扰测定。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移在空气中（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：火焰原子吸取分光光度法(GBT1526494）八、可吸入颗粒物八、可吸入颗粒物(PM10)(PM10)的测定的测定颗粒物是指大气中大于分子尺寸的固体颗粒物是指大气中大于分子尺寸的固体或液体颗粒状
31、物质。或液体颗粒状物质。是大气污染物中数量最大、成分困难、是大气污染物中数量最大、成分困难、危害较大的一类。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移在空中，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,通过呼吸道干脆到肺积累,并能进入血液循环危害健康；降低大气能见度；参与大气反应。测定方法有：。重量法测定原理：重量法测定原理：使
32、确定体积的空气样进入切割器，将粒径使确定体积的空气样进入切割器，将粒径10 um以上的颗粒分别，小于该粒径的微粒随着以上的颗粒分别，小于该粒径的微粒随着气流经分别器的出口被阻留在已恒重的滤膜上。气流经分别器的出口被阻留在已恒重的滤膜上。依据采样前后滤膜的质量差及采样体积，计算依据采样前后滤膜的质量差及采样体积，计算 PM10浓度浓度PM10PM10自动测定装置自动测定装置按其工作原理可分为多种形式。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；主要有压电天平式；光散射式；射线吸取式等。射线吸取式等。射线吸取式射线吸取式PM10PM10自动测定仪测定原理：自动测定仪测定原理：将大气中将
33、大气中PM10PM10颗粒捕集在滤纸上，依据滤颗粒捕集在滤纸上，依据滤纸和叠加其上的粒子层对纸和叠加其上的粒子层对射线的吸取射线的吸取程度求程度求PM10PM10的浓度。的浓度。由射线源辐射的射线，一部分被粒子层吸取，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：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为质量吸取系数（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、程序限制器、监测记录器等部件组成。射线源可依据测定范围和所要求灵敏度等因素加以选择。如14C、35
34、S、95Sr等，其中14C因其半衰期长，质量吸取系数大而被优先接受。九、降尘的测定九、降尘的测定一般指粒径在10um以上的颗粒物，靠重力作用能自然着陆于地面。接受重量法（GB/T 1526594）测定。1 1、降尘采集：、降尘采集：我国规定集尘器用我国规定集尘器用150mm150mm内径、内径、300mm300mm高高的玻璃缸或塑料缸。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采样点不要接近高大建筑物或显著污染源。为避开扬尘的影响，集尘器离地源。为避开扬尘的影响，集尘器离地面的高度为面的高度为5-15m5-15m。若在建筑物顶采样，相对高度应为若在建筑物顶采样，相对高度应为1-1.5
35、m1-1.5m2 2、降尘量的测定、降尘量的测定十、大气中的总悬浮物十、大气中的总悬浮物(TSP)(TSP)一般是指粒径100um的颗粒物。测定TSP主要用重量法（GBT15432-1995),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十一、颗粒物化学组分的测定1、颗粒物中化学成分困难，含量低，所以要求测定方法灵敏度高。2、一般接受化学、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室内空气污染物的来源 来自室外空气的污染；来自室外空气的污染；来自室内本身的污染。以建
36、筑材料、装修及生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运用为主。也包括活用品等化工产品在室内的运用为主。也包括燃料及烟叶的不完全燃烧等因素。燃料及烟叶的不完全燃烧等因素。室内空气污染物的类型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。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
37、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，测量时可接受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：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
38、作用包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。产生次级粒子的核反应等。最常用的检测器有三类：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、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。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、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讯号放大，记录。其工作原理与以下三个过程相关联：过程相关
39、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、防水材料等的广泛运用是造成室料、胶、防水材料等的广泛运用是造成室内苯系物污染的主要缘由。内苯系物污染的主要缘由。危害：危害：检测方法：毛细管气相色谱法检测方法：毛细管气相色谱法基本原理：空气
40、中的苯用活性炭管采集，然基本原理：空气中的苯用活性炭管采集，然后用后用CS2 CS2 提取出来，用带氢火焰离子化检提取出来，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，测器的气相色谱仪分析。以保留时间定性，峰高定量。峰高定量。二、室内空气中总挥发性有机物的分析二、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
41、染的环境中，可导致人体中枢神经系统、肝、肾和血液中毒。20012001年我国颁布的年我国颁布的 民用建筑室内环境污染限制民用建筑室内环境污染限制规范规范 （GB 503252001GB 503252001）中，室内空气中）中，室内空气中TVOC TVOC 的含量已成为评价居住室内空气质量是否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。合格的一个重要指标。此标准中规定此标准中规定TVOC TVOC 允许最高含量为：允许最高含量为：类民用建筑工程类民用建筑工程 0.5mg/m3 0.5mg/m3，类民用建筑工程类民用建筑工程 0.6mg/m3 0.6mg/m3。分析空气中的分析空气中的
42、TVOCTVOC主要用热解吸主要用热解吸/毛细管气相色毛细管气相色谱法。谱法。分析过程：用内装吸附剂的吸取管采集确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 0.5100ug三、室内空气中菌落总数的测定三、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。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主要来源于患有呼吸道疾病的病人、小动物、病的病人、小动物、空调器等。空调器等。室内空气生物污染主要包括细菌、真菌、病毒、花粉、生物体有机成分室内空气生物污染主要包括细菌、真菌、病
43、毒、花粉、生物体有机成分等。等。目前普遍接受撞击法检测室内空气中菌落总数。目前普遍接受撞击法检测室内空气中菌落总数。基本原理：基本原理：撞击法是接受撞击式空气微生物采样器采样。通撞击法是接受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产生高速气流，使悬浮在空气中的带菌粒子撞击到养分琼脂平板上。经击到养分琼脂平板上。经3737，4848小时培育后，小时培育后，依据采样器的流量和采样时间，换算成每立方依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。米空气中的菌落数。采样、选点要求参见
44、（采样、选点要求参见（GB/T 188832002GB/T 188832002）。）。大气监测的新技术一、便携式仪器一、便携式仪器射线法和激光法测定颗粒物。射线法和激光法测定颗粒物。1、传感器式快速烟尘测试仪：、传感器式快速烟尘测试仪：应用应用射线通过物质时进行电离吸取的正比关射线通过物质时进行电离吸取的正比关系，并结合电离室结构研制成具有无动力系，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，进行烟等速采样功能的烟尘传感器探头，进行烟尘浓度的测定。尘浓度的测定。2、激光可吸入尘分析仪、激光可吸入尘分析仪是依据米氏散射原理设计而成的。是依据米氏散射原理设计而成的。以氦、氖激光器
45、作为光源，通过气泵采样装以氦、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，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。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。现场在线监测现场在线监测空气质量自动监测系统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
46、技术和数据通讯技术组合而成的空气质量监测网络系统。污染源在线监测污染源在线监测例如烟气在线监测系统可分为五部分：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协助设备系统。系统；数据接收处理系统及后备协助设备系统。大气环境遥测技术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推断环境质量的分开的，借助传感物理参数来推断环境质量的技术。通常，环境遥测是借助传感系统对电磁技术。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。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放射或反射的电磁波。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合。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亮度等。