第5章大气和废气监测一、名词解释1、一次污染物,2、二次污染物,3、飘尘（或PM10）,4、富集（浓缩）采样法,5、总悬浮颗粒物,6、可吸入颗粒物,7、采样时间,8、采样效率，9、硫酸盐化速率,10、光化学氧化剂,11、总氧化剂, 12总烃与非甲烷烃二、问答题1．大气中的污染物以哪些形态存在?2．大气中污染物的分布有何特点?3．简要说明制订大气环境污染监测方案的程序．4．我国《环境监测技术规范) 对大气污染物例行监测规定要求测定哪些项目?5．大气采样点的布设有哪几种？各主要适用情况？6．直接采样法和富集采样法各适用于什么情况?怎样提高溶液吸收法的富集效率?7、吸收液的选择原则是什么？8．填充柱阻留法和滤料阻挡法富集原理有什么不同?9．怎样用重量法测定大气中总悬浮颗粒物和飘尘?为提高测定准确度，应该注意控制哪些因素?10．简要说明盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中NOx的原理和测定过程，分析影响测定准确度的因素．11．说明非色散红外吸收CO分析仪的基本组成部分及用于测定大气中CO的原理．12．根据气相色谱分析流程，说明进行定量分析的原理和特点，怎样用该方法测定大气中的CO?13．什么是总氧化剂和光化学氧化剂?怎样测定它们的含量?14．怎样用气相色谱法测定大气中的总烃和非甲烷烃?分别测定它们有何意义?15．什么是硫酸盐化速率？简述其测定原理。
16．压电晶体振荡法和β射线吸收法测定飘尘的原理是什么?17．为什么要进行降水监测?一般测定哪些项目?18．在烟道气监测中，怎样选择采样位置和确定采样点的数目?19．重量法测定烟气含湿量的原理如何？怎样计算其体积百分含量?20．烟尘中主要有害组分是什么？如何进行测定？?21．用指示植物监测大气污染的依据是什么?举两个实例说明之．这种方法有何优点和局限性?三、计算题1、已知某采样点的温度为27℃，大气压力为100kPa。
现用溶液吸收法采样测定SO2的日平均浓度，每隔4h采样一次，共采集6次，每次采30min，采样流量0.5L/min，将6次采样的吸收液定容至50.0mL，取10.00mL用分光光度法测知含SO22.5μg，求该采样点大气在标准状态下的SO2日平均浓度（以mg/m3和ppm表示）。
2、已知某采样点温度为17.8℃，大气压力为102.6kPa，现用重量法测定TSP的浓度，采样时间一小时，采样流量100L/min，滤膜采样前重量为0.3795g，滤膜采样后重量为0.3822g，求该采样点大气在标准状态下的TSP浓度为多少mg/m3?(8分)参考答案一、名词解释1、一次污染物：由于人类活动直接或间接排入环境的污染物。
2、二次污染物：在某种环境条件下一次污染物发生反应、改变其原有性质而形成的新污染物。
3、飘尘（或PM10）：粒径小于10μm的颗粒物。
4、富集（浓缩）采样法：使大量的样气通过吸收液或固体吸收剂得到吸收或阻留，使原来浓度较小的污染物质得到浓缩，以利于分析测定。
5、总悬浮颗粒物：指悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤100微米的颗粒物。
6、可吸入颗粒物：粒径小于10μm的颗粒物。
7、采样时间：采样过程所经过的时间长度。
8、采样效率：规定的采样条件下，采集污染物的量占其总量的百分比。
9、硫酸盐化速率：大气中含硫化合物演变成酸雾和硫酸盐雾的过程。
10、光化学氧化剂：总氧化剂物质中除去氮氧化物的其它氧化剂称为光化学氧化剂。
11、总氧化剂：大气污染物中，将所有能氧化碘化钾溶液的I－，而析出碘分子I2的物质。
12、总烃——包括甲烷在内的碳氢化合物，非甲烷烃——除甲烷以外的碳氢化合物。
二、问答题1、答：一般分为分子状态污染物、粒子状态污染物两类。
2、答：一、时间性。
大气污染物的浓度变化与污染源的排放规律和气象条件如风速、风向、大气湍流、大气稳定度等有关。
同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空气污染浓度往往不同。
二、空间性。
大气污染物的空间分布也与污染源种类、分布情况和气象条件等因素有关。
质量轻的分子态和气溶胶态污染物高度分散在大气中，易被扩散和稀释，随时空变化快；质量较大的尘、汞蒸气等，扩散能力差，影响范围较大。
由于大气污染物在空间的分布不均匀，因此在大气污染监测工作中，应根据监测目的和污染物的空间分布特点选择适当的采样点，使结果更具代表性。
3、答：首先要根据检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，确定采样时间与频率、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。
4、答：二氧化硫、二氧化氮、总悬浮颗粒物、灰尘自然沉降量、硫酸盐化速率。
5、答：功能区布点法：多用于区域性常规监测。
网格布点法：适用于有多个污染源，且污染分布比较均匀的地区。
同心圆布点法：主要用于多个污染源构成污染群，且大污染源较集中的地区。
扇形布点法：适用于主导风向明显的地区，或孤立的高架点源6、答：直接采样法适用于大气中污染物浓度较高和测定方法灵敏度高的情况下。
富集采样法使用于大气中的污染物质浓度一般都比较低(ppm—ppb数量级)，直接采样法往往不能满足分析方法检测限的要求的情况下。
提高富集效率的方法：采用吸收速率高的吸收液，样气与吸收液的接触面积。
7、答：（1）与被采集的物质发生不可逆化学反应快或对其溶解度大；（2）污染物质被吸收液吸收后，要有足够的稳定时间，以满足分析测定所需时间的要求；（3）污染物质被吸收后，应有利于下一步分析测定，最好能直接用于测定；（4）吸收液毒性小，价格低，易于购买，并尽可能回收利用。
8、答：填充柱阻留法(固体阻留法)：填充柱是用一根6-10cm长,内径3-5mm的玻璃管或塑料管,内装颗粒状填充剂制成。
采样时，让气样以一定流速通过填充柱，则欲测组分因吸附、溶解或化学反应而被阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。
采样后，通过加热解吸，吹气或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来测定。
滤料阻留法：将过滤材料（滤纸、滤膜等）放在采样夹上，用抽气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上，称量过滤材料上富集的颗粒物质量，根据采样体积，即可计算出空气中颗粒物的浓度。
9、答：总悬浮颗粒（TSP）的测定测定方法：GB/T 15432-1995中测定总悬浮颗粒物的方法，适合于大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器进行空气中总悬浮颗粒物的测定。
测定原理:通过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取一定体积的空气，则空气中粒径小于100μm 的悬浮颗粒物被截留在已恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算TSP的质量浓度。
滤膜经处理后，可进行化学组分测定。
根据采样流量不同，分为大流量采样法（1.1-1.7m3/min) 大流量采样器和中流量采样法(50-150L/min) 低噪声中流量TSP采样器智能中流量TSP采样器。
一般连续采样24h。
注意：所使用的每张玻璃纤维滤膜在使用前均需用X光片机进行光照检查，不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样。
可吸入尘（飘尘，IP，PM10）的测定：根据采样流量不同，分为大流量采样重量法和小流量采样重量法。
流量法使用带有10μm以上颗粒物切割器的大流量采样器采样。
首先使一定体积的大气通过采样器，将粒径大于10μm的颗粒物分离出去，小于10μm的颗粒物被收集在预先恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算出飘尘的浓度。
用该法还能进行有机物、金属离子和无机盐的分析。
注意：1）使用时，应定期清扫切割器内的颗粒物；2）采样时必须将采样头及入口个部件旋紧，以免空气从旁侧进入采样器造成测定误差。
小流量法是我国推荐使用的方法。
使一定体积的空气通过具有分离和捕集装置的采样器，首先将粒径大于10μm的颗粒物租留在撞击挡板的入口挡板内，飘尘则通过入口挡板被捕集在预先恒重的滤膜上，根据采样气候的滤膜重量之差及采样体积计算飘尘的浓度。
10、答：（1）原理在对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液中，大气中的NO2被转变成亚硝酸，在冰乙酸存在条件下，亚硝酸与对胺基苯磺酸发生重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，于波长540 nm下测定其吸光值。
（2）测定a、标准曲线的绘制：用亚硝酸钠配制系列标准溶液，加入等量吸收液显色、定容，于540 nm 处测其吸光度，以试剂空白为参比，绘制标准曲线，或计算出单位吸光度相应的NO2微克数。
b、试样溶液的测定：按照绘制标准曲线的条件和方法测定采样后的样品溶液吸光度，按下式计算气样中NOx的含量：nsVBAA.=.76.0)()mmg,(NONO03-2x11、答：非分散红外线气体分析仪由红外光源,切光器,气室,光检测器,相应的供电,放大,显示和记录用的电子线路和部件组成。
原理：测定汽车排气需用专用分析仪器，根据CO和碳氢化合物对红外光有特征吸收的原理，一般采用非色散红外气体分析仪对其进行测定，可以直接显示测定结果。
12、答：测定流程：①采样:用100mL注射器在人的呼吸带高度抽取待测空气样品,反复置换三次后,抽取100mL样品用橡皮帽封住针头送往实验室待测.样品当天分析完毕; ②标准曲线:取标准甲烷气,用注射器以氮气为底气配制一系列不同浓度的标准气体.分别取一定体积注入气相色谱仪,得到不同浓度的色谱图,测出每一个浓度的峰高,作出峰高与浓度之间的关系曲线,得到标准曲线;③与标准曲线同样操作条件下,向气相色谱仪注入相同体积的待测样品,从色谱图上测出待测样品的峰高,由标准曲线查出空气中总碳氢化合物的浓度.测定原理：载气载着含碳氢化合物(C1-C8)空气试样进入硅烷化玻璃微珠阻尼色谱柱(或只在管壁上涂有固定液的空心色谱柱),经过玻璃微珠的分离,用氢火焰离子化检测器测定,其浓度以甲烷浓度计.测定方法：将CO在氢气流中催化还原甲烷可用氢火焰检测器检测，此法有较高的灵敏度，同时还能检测CO2和甲烷。
大气中的CO、CO2和甲烷经TDX-01碳分子筛柱分离后，于氢气流中在镍催化剂（360±10℃）作用下，CO、CO2皆能转化为CH4，然后用氢火焰离子化检测器分别测定的上述三种物质，其出峰顺序为：CO、CH4、CO2。
测定时，先在预定实验条件下用定量管加入各组分的标准气样，测其峰高，按下式算定量校正值：sshCK=在与测定标准气同样条件下测定气样，测量各组分的峰高（hx），按下式计算CO（或CH4、CO2）的浓度（Cx）KhCxx.=为保证催化剂的活性，在测定之前，转化炉应在360℃下通气8h；氢气和氮气的纯度应高于99.9%。
当进样量为2 ml时，对CO的检测限为0.2 mg·m－3。
13、答：总氧化剂物质中除去氮氧化物的其它氧化剂称为光化学氧化剂。
大气污染物中，将所有能氧化碘化钾溶液的I－，而析出碘分子I2的物质，称为总氧化剂。