大气和废气监测
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三、大气中污染物浓度表示方法(两种)
(一) 单位体积质量浓度:
指单位体积空气中所包含污染物的质量数(Cm) . 单位:mg/m3 或 μg/m3 ,对任何状态的污染物都适用,受 温度和压力变化影响。
(二) 体积比浓度—污染物体积与气样总体积的比值(Cv)
单位: mL/m3 或 μL/ m 3 ,仅适于气态或蒸汽态物质,不受 温度和压力变化影响。 常用的表示方法是ppm,即1ppm=1立方厘米/立方米= 1mL/m3 =10-6。 除ppm外,还有ppb和ppt,他们之间的关系是:
大气污染物种类繁多,形态多样,性质复杂,大小也 不一样。到目前为止,已经产生危害或已被人们所重视的 有100多种。
一次污染物:直接从污染源排放到大气中的有害物质。 常见的有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、碳氢化合物、 颗粒性物质等。
二次污染物:是一次污染物在大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物。这些新污 染物与一次污染物的化学、物理性质完全不同,多为气溶 胶,具有颗粒小、毒性一般比一次污染物大等特点。
制定大气污染监测方案的程序为:
首先要根据监测目的进行调查研究,收集 必要的基础资料,然后经过综合分析,确定监 测项目,设计布点网络,选定采样频率、采样 方法和监测技术,建立质量保证程序和措施, 提出监测结果报告要求及进度计划等。
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一、监测目的
1、通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续地监 测,判断大气质量是否符合国家制订的大气质量标准, 并为编写大气环境质量状况评价报告提供数据。
1)含硫化合物:SO2、H2S; SO3、硫酸、硫酸盐; 2)含氮化合物:NO、NO2、NH3; 硝酸、硝酸盐; 3)碳氢化合物:C1-C5化合物; 醛、酮、PAN; 4)碳氧化合物:CO、CO2; 5)卤素化合物:HF、HCl。
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2、粒子状态污染物:即颗粒物(particle),是分散在大气中 的微小固体和液体颗粒,粒径多在0.01-100μm之间,是一 个复杂的非均匀体系。通常根据颗粒物在重力作用下的沉 降特性将其分为降尘和飘尘。
例2:已知大气中二氧化硫的浓度为5ppm,求以mg/Nm3表示的浓度 值。 解:二氧化硫的分子量为64。 Cm =5*64/22.4mg/m3=14.3mg℃,101.325kPa)时的体积。 非标况状态下的体积可换算成标准状态下的体积:
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第二节 大气污染监测方案的制订
常见的二次污染物有:硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类、 过氧乙酰硝酸酯(PAN)等。
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大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质 及形成过程决定的,气象条件也起一定的作用。 一般将它们分为分子状态污染物、粒子状态污染物两类: 1、分子状态污染物:指常温常压下以气体或蒸汽形式(苯、 苯酚)分散在大气中的污染物质。根据化学形态,可将其 分为五类:
1ppm=10-6=一百万分之一, 1ppb=10-9=十亿分之一 , 1ppt=10-12=万亿分之一, 1ppm=103ppb=106ppt
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两种单位换算关系: Cv = 22.4×Cm/M
例1:求在标准状态下,30毫克/标立方米的氟化氢的ppm浓度。 解:氟化氢的分子量为20,则:Cv=30*22.4/20=33.6ppm
一、大气污染(atmosphere pollution):
大气中有害物质浓度超过环境所能允许的极限并持 续一定时间后,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 种情况称为大气污染。
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二、大气污染物及其存在状态
1)降尘:粒径大于10μm的颗粒,如水泥粉尘、金属粉尘、 飞尘等一般颗粒大,比重也大,在重力作用下,易沉降, 危害范围较小。
2)飘尘:粒径小于10μm的粒子,粒径小,比重也小,可长 期漂浮在大气中,具有胶体性质,又称气溶胶(aerosol)。 易随呼吸进入人体,危害健康,因此也称可吸入颗粒物 (IP或PM10)。通常所说的烟(Smoke)、雾(Fog)、灰尘 (Dust)均是用来描述飘尘存在形式的。
(二)气象资料:对污染物在大气中的扩散、输送及变化 情况有影响的,要收集监测区域的风向、风速、气温、 气压、降水量、日照时间、相对湿度、温度的垂直梯度 和逆温层底部高度等资料。
(三) 地形资料:地形对当地的风向、风速和大气稳定情 况等有影响,因此,是设置监测网点时应考虑的重要因 素。
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(四) 土地利用和功能分区情况:这也是设置监测网点时 应考虑的重要因素之一。不同功能区的污染状况是不同 的,如工业区、商业区、混合区、居民区等污染状况各 不相同。
2、为研究大气质量的变化规律和发展趋势,开展大气污 染的预测预报工作提供依据。
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提供基础 资料和依据。
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二、有关资料的收集
(一) 污染源分布及排放情况:弄清污染源类型、数量、 位置、排放的主要污染物及排放量、所用原料、燃料及 消耗量等。另外,区别高低烟囱形成污染源的大小,一 次污染物与二次污染物应区别清楚。
(五) 人口分布及人群健康情况:环境保护的目的是维护 自然和的生态平衡,保护人群的健康。因此,掌握监测 区域的人口分布,居民和动植物受大气污染危害情况及 流行性疾病等资料,对制订监测方案、分析判断监测结 果是有益的。
(六) 监测区域以往的大气监测资料:供参考。
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三、监测项目
大气中的污染物质多种多样,应根据优先监测的原则, 选择那些危害大、涉及范围广、已建立成熟的测定方法, 并有标准可比的项目进行监测。 (一)连续采样实验室分析项目 1、必测项目:SO2、NOx、总悬浮颗粒物、硫酸盐化速率、灰 尘自然降尘量; 2、选测项目:CO、飘尘、光化学氧化剂、氟化物、Pb、Hg、 苯并(a)芘、总烃及非甲烷烃。 (二)大气环境自动监测系统监测项目 1、必测项目:二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物或飘尘、 一氧化碳; 2、选测项目:臭氧、总碳氢化合物。