主题：《环境监测》课件

2.6 水质污染生物监测

水环境中存在着大量的水生生物群落，各类水生生物之间及水生生物与其赖以生存的环境之间存在着互相依存又互相制约的密切关系。当水体受到污染而使水环境条件改变时，各种不同的水生生物由于对环境的要求和适应能力不同而产生不同的反应，因此可用水生生物来了解和判断水体污染的类型、程度。

用水生生物来监测研究水体污染状况的方法较多，如生物群落法、生产力测定法、残毒测定法、急性毒性试验、细菌学检验等。

2.6.1 生物群落法

（1）指示生物：生物群落中生活着各种水生生物，如浮游生物、着生生物、底栖动物、鱼类和细菌等。由于它们的群落结构、种类和数量的变化能反映水质状况，故称之为指示生物。

（2） 监测方法

1.污水生物系统法

该方法将受有机物污染的河流按其污染程度和自净过程划分为几个互相连续的污染带，每一带生存着各自独特的生物（指示生物），据此评价水质状况。

如根据河流的污染程度，通常将其分为四个污染带，即多污带、α-中污带β-中污带和寡污带。各污染带水体内存在着特有的生物种群。

2.生物指数法

是指运用数学公式反映生物种群或群落结构的变化，以评价环境质量的数值。

贝克生物指数（BI）= 2nA + nB  BI=0时，属严重污染区域，BI=1-6时，为中等有机物污染区域，BI=10-40时，为清洁水区。

2.6.2细菌学检验法

水的细菌学检验，特别是肠道细菌的检验，在卫生学上具有重要意义。实际工作中，常以检验细菌总数，特别是检验作为粪便污染的指示细菌，来间接判断水的卫生学质量。

2.6.2.1 水样的采集

:严格按无菌操作要求进行，防止在运输过程中被污染，并应迅速进行检验。

2.6.2.2 细菌总数的测定

细菌总数是指1mL水样在营养琼脂培养基中，于37℃经24小时培养后，所生长的细菌菌落的总数。它是判断饮用水、水源水、地表水等污染程度的标志。

其操作过程如下：1）灭菌 ；2）制备营养琼脂培养基 ；3）培养（二份平行样，一份空白） ；4）菌落计数。

2.6.2.3 总大肠菌群的测定

总大肠菌群是指那些能在35℃、48小时之内使乳糖发酵产酸、产气、需氧及兼性厌氧的、革兰氏阴性的无芽孢杆菌，以每升水样中所含有的大肠菌群的数目来表示。

总大肠菌群的检验方法富有发酵法和滤膜法。发酵法可用于各种水样（包括底泥），但操作繁琐，费时间。滤膜法操作简便、快速，但不适用于浑浊水样。

2.6.2.4其他细菌的测定

2.7 底质监测

    底质是沉积在水体底部的堆积物质的统称，是矿物、岩石、土壤的自然侵蚀产物，是生物活动及降解有机质等过程的产物。一般不包括工厂废水沉积物及废水处理厂污泥。底质是水体的主要组成部分。

2.7.1底质监测的意义及采样方法

2.7.2 二底质样品的制备和分解

2.7.2.1 制备

1、脱水：对不同类型污染物，可分别采用阴凉、通风处自然风干；离心分离；真空冷冻干燥；无水硫酸钠脱水等方法脱水。

2、筛分:脱水干燥后的样品置于硬质白纸板上，用玻璃棒压散，剔除砾石及动植物残体，过20目筛，四分法缩量至所需量，玛瑙研钵或碎样机研磨至全部样品过80-200目筛，装入棕色广口瓶中，贴上标签，冷冻保存备用。

注意：测金属元素试样，用尼龙材质网筛；测有机物试样，用铜材质网筛。

2.7.2.2分解

1、 硝酸（或王水）－氢氟酸－高氯酸分解法：也称全量分解法，适用于测定底质中元素含量水平及随时间变化和空间分布的样品分解。

2 、硝酸分解法：可溶解出由于水解和悬浮物吸附而沉淀的大部分重金属，适用于了解受污染的状况。

3、 水浸取法：适用于了解底质中重金属向水体释放情况的样品分解。

4、有机溶剂提取法：适用于处理测定有机污染组分的底质样品。

2.7.3污染物质的测定

    底质中需测定的污染物质视水体污染源而定。一般测定总汞、有机汞、铜、铅、锌、铬、镍、镉、砷化物、硫化物、有机氯农药、有机质等。测定方法与水体中的污染物测定方法相似。

2.8  我国地表水水质监测网络

2.8.1 水污染连续自动监测

2.8.1.1 水污染连续自动监测系统的组成
    由一个监测中心站、若干个固定监测站（子站）和信息数据传输系统组成。中心站任务与大气自动连续监测系统中的中心站任务相同。各子站装备有采水设备、水质污染监测仪器及附属设备，水文、气象参数测量仪器，微型计算机及无线电台。其主要任务是对设定的水质参数进行连续或间断自动监测，并将测得的数据作必要处理；接受中心站的指令；将监测数据作短期贮存，并按中心站的调令，通过无线电传输系统传递给中心站。

2.8.1.2 监测项目

世界上许多国家都已经建立了以监测水质污染综合指标及某些特点项目为基础的水质污染自动监测系统，简称AWMS或WQMS。即在一个水系或一个地区设置若干个装备有连续自动监测仪器的监测站，各监测站的监测项目根据水源的主要用途及监测站的主要任务而定。通常监测的项目有：
一般指标：水温、pH、电导、氧化还原电位、溶解氧、浊度、悬浮物等。

  水质的污染程度指标：BOD、COD、TOC、TOD、UV吸收等。
水质的污染物：金属离子、氰化物、酚、农药等。
水质的生物指标：大肠杆菌群数、细菌总数等。
水文气象参数：流量、流速、水深、潮级、风向、风速、气温、湿度、日照量、降雨量等。

2.8.1.3 监测仪器和装置

（1）连续采样装置由采样泵和60L的缓冲槽组成。采取不同浓度的水样常用潜水泵或采用可随水涨落而保持浓度不变的浮动泵，用管连接至缓冲槽，连接管越短越好。

（2）水质连续自动监测一般指标系统

（3）COD监测仪和高锰酸盐指数监测仪

（4）BOD监测仪

    近年来研制成的微生物膜式BOD快速测定仪，可在30min内完成一次测定。该仪器由液体输送系统，传感器系统、信号测量系统及程序控制，数据处理系统等组成。

（5）TOC监测仪

    TOC自动监测仪是根据非色散红外吸收法原理设计的，有单通道和双通道两种类型。

（6）TOD监测仪

    TOD自动监测仪的工作原理如下图所示。

（7）UV（紫外）吸收监测仪

      对特定水域或废水，可根据其对紫外光的吸光度大小来反映被有机物污染的程度，并与BOD、COD、TOC、TOD有较好的相关性。该方法操作简便，易于实现自动测定。

（8）无机化合物监测仪 

      无机化合物如氨氮、氟化物、氰化物、金属离子等可用离子选择电极或比色法进行连续或间歇自动测定。

（9）清洗装置 

    现有方法主要有四种：一是超声波清洗；二是机械刷清洗；三是水喷射清洗；四是试剂清洗。

2.8.1.4 水污染流动监测站－水质监测车（船）

    水质监测车（船）监测的主要项目有水温、pH、电导、溶解氧、氧化还原电位、浊度、BOD、COD、TOC、硬度及化学污染物、金属、非金属、残留农药、有机物等。

2.8.2 我国地表水水质监测网络简介

略。



　

第三章 大气和废弃监测

3.1 概述

3.1.1 大气及其组成

大气圈的结构

大气是由多种气体组成的混合物，其中除含有多种气体和化合物外，许多杂质。

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：主要来自海洋、江河、湖泊以及其他潮湿物体表面的蒸发和植物的蒸腾。固体杂质：悬浮于大气中的烟粒、尘埃、盐粒等。

3.1.2 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，给大气增添了许多种外来组分，这些物质称为大气污染物。

3.1.2 .1 根据污染物存在状态分

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。

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：

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 。

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 0.01-100 μ m 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。

1 、降尘：粒径大于 10 μ m 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 10 μ m 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。

3.1.2 .2 根据污染物的形成过程分

3.1.3 大气污染源

（ 1 ）按存在形式分

固定污染源 流动污染源

（ 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、飞机等在公路、铁路、跑道或航空线附近构成的大气污染；

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

3.1.4 大气污染物的时空分布

大气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切相关。

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相差数倍至数十倍；同一时间不同地点也相差甚大。

3.1.4 .1 时间性

一次污染物和二次污染物在大气中的浓度由于受气象条件的影响，它们在一天内的变化也不同。一次污染物因受逆温层、气温、气压等的限制，在清晨和黄昏时浓度较高，中午即降低；而二次污染物如光化学烟雾等由于是靠太阳光能形成的，故在中午时浓度增加，清晨和夜晚时降低。

3.1.4 .2 空间性

大气污染物的空间分布与污染源种类、分布情况和气象条件等因素有关。如：烟尘的排放市区比郊区多，郊区比农村多。因此除了注意选择适当时间外，还应选择合适的采样点，使结果更具代表性。

3.1.5 大气污染监测和监测项目

3.1.5 .1 大气污染监测工作一般可分为三类

（ 1 ）污染源的监测

（ 2 ）环境污染监测

（ 3 ）特定目的的监测

3.1.5 .2 监测项目

3.2 大气采样点的布设和采样频率

3.2.1 大气监测采样点的布设

3.2.1 .1 调查

（ 1 ）污染源调查

（ 2 ）主导风向调查

（ 3 ）人群调查

（ 4 ）已有监测资料调查

3.2.1 .2 布设采样点的原则和要求

（ 1 ）采样点应选择不同污染物及其同种污染物高、中、低不同浓度的地方。

（ 2 ）按工业密集的程度，人口密集的程度，城市和郊区增设采样点或减少采样点。

（ 3 ）采样点要选择开阔地带，要选则风向的上风口。

（ 4 ）采样点的高度由监测目的而定，一般为离地面 1.5 -2m ，常规监测采样口高度应据地面 3 － 15m ，或设置于屋顶。

（ 5 ）采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，使获得的监测数据具有可比性。

3.2.1 .3 采样点的数目

3.2.1 .4 采样点布点方法

（ 1 ）功能区布点法

多用于区域性常规监测。先将监测区域划分为工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通稠密区、清洁区等，再根据具体污染情况和人力、物力条件，在各功能区分别设置相应数量的采样点。

主要用于多个污染源构成污染群，且大污染源比较集中的地区。

布点方法：

(1) 找出污染源中心，以此为圆心画同心圆

(2) 从圆心列出若干条放射线，射线与圆的交叉点为采样点位置 ( 射线至少五条 ) 。

(3) 同心圆的半径分别为 4 ， 10 ， 20 ， 40km ，每个圆上再分别设 4 ， 8 ， 8 ， 4 个采样点 ( 可视上风下风而灵活设定 )

3.2.2 采样时间和采样频率

采样时间 ：每次采样从开始到结束所经历的时间。

采样频率 ：在一定时间内的采样次数。

人工采样监测应做到：在采样点受污染最严重时采样；每日监测次数不少于 3 次；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。

3.3 大气样品的采样方法和采样仪器

3.3.1 直接采样法

适用于大气中被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高的情况，这时不必浓缩，只需用仪器直接采集少量样品进行分析测定即可。此法测得的结果为瞬时浓度或短时间内的平均浓度。

常用容器有注射器、塑料袋、采气管、真空瓶等。

（ 1 ）玻璃注射器采样

常用 100mL 注射器采集有机蒸汽样品。采样时，先用现场气体抽洗 2-3 次，然后抽取 100mL ，密封进气口，带回实验室分析。样品存放时间不宜长，一般当天分析完。气相色谱分析法常采用此法取样。取样后，应将注射器进气口朝下，垂直放置，以使注射器内压略大于外压。

（ 2 ）塑料袋采样

应选不吸附、不渗漏，也不与样气中污染组分发生化学反应的塑料袋，如聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚氯乙烯袋和聚酯袋等，还有用金属薄膜作衬里（如衬银、衬铝）的塑料袋。

采样时，先用二联球打进现场气体冲洗 2-3 次，再充满样气，夹封进气口，带回实验室尽快分析。

（ 3 ）采气管采样

采气管容积一般为 100-1000mL 。采样时，打开两端旋塞，用二联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽进比采气管容积大 6-10 倍的欲采气体，使采气管中原有气体被完全置换出，关上旋塞，采气管体积即为采气体积 。

（ 4 ）真空瓶采样

真空瓶是一种具有活塞的耐压玻璃瓶，容积一般为 500-1000mL 。采样前，先用抽真空装置把采气瓶内气体抽走，使瓶内真空度达到 1.33KPa ，之后，便可打开旋塞采样，采完即关闭旋塞，则采样体积即为真空瓶体积。

3.3.2 富集（浓缩）采样法

富集（浓缩）采样法：是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。

适用于大气中污染物质浓度较低（ ppm-ppb ）的情况。采样时间一般较长，测得结果可代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。

具体采样方法包括溶液吸收法、固体阻留法、液体冷凝法、自然积集法等。

此法适用于大气中被测组分浓度很低，直接采样不能满足分析测定要求的情况。

（ 1 ）溶液吸收法

是采集大气中气态、蒸汽态及某些气溶胶态污染物质的常用方法。

采样时，用抽气装置将欲测空气以一定流量抽入装有吸收液的吸收管（瓶），使被测物质的分子阻留在吸收液中，以达到浓缩的目的。采样结束后，倒出吸收液进行测定，根据测得的结果及采样体积计算大气中污染物的浓度。

吸收效率主要决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面积。

吸收液的选择原则：

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。

常用吸收管 :

①气泡式吸收管：适用于采集气态和蒸汽态物质，不宜采气溶胶态物质。

②冲击式吸收管：适宜采集气溶胶态物质和易溶解的气体样品，而不适用于气态和蒸汽态物质的采集。管内有一尖嘴玻璃管作冲击器。

③多孔筛板吸收管（瓶）：是在内管出气口熔接一块多孔性的砂芯玻板，当气体通过多孔玻板时，一方面被分散成很小的气泡，增大了与吸收液的接触面积；另一方面被弯曲的孔道所阻留，然后被吸收液吸收。所以多孔筛板吸收管既适用于采集气态和蒸汽态物质，也适于气溶胶态物质。

（ 2 ）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。

根据填充剂阻留作用的原理，可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。

1 ）吸附型填充柱：所用填充剂为颗粒状固体吸附剂，如活性炭、硅胶、分子筛、氧化铝、素烧陶瓷、高分子多孔微球等多孔性物质，对气体和蒸气吸附力强。

2 ）分配型填充剂：所用填充剂为表面涂有高沸点有机溶剂（如甘油异十三烷）的惰性多孔颗粒物（如硅藻土、耐火砖等），适于对蒸气和气溶胶态物质（如六六六、 DDT 、多氯联苯等）的采集。气样通过采样管时，分配系数大的或溶解度大的组分阻留在填充柱表面的固定液上。

3 ）反应型填充柱：其填充柱是由惰性多孔颗粒物（如石英砂、玻璃微球等）或纤维状物（如滤纸、玻璃棉等）表面涂渍能与被测组分发生化学反应的试剂制成。也可用能与被测组分发生化学反应的纯金属（如金、银、铜等）丝毛或细粒作填充剂。采样后，将反应产物用适宜溶剂洗脱或加热吹气解吸下来进行分析。

固体阻留法优点：①用固体采样管可以长时间采样，测得大气中日平均或一段时间内的平均浓度值；溶液吸收法则由于液体在采样过程中会蒸发，采样时间不宜过长；②只要选择合适的固体填充剂，对气态、蒸气态和气溶胶态物质都有较高的富集效率，而溶液吸收法一般对气溶胶吸收效率要差些；③浓缩在固体填充柱上的待测物质比在吸收液中稳定时间要长，有时可放置几天或几周也不发生变化。所以，固体阻留法是大气污染监测中具有广阔发展前景的富集方法。

（ 3 ）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。

常用滤料：纤维状滤料：如定量滤纸、玻璃纤维滤膜（纸）、氯乙烯滤膜等；筛孔状滤料：如微孔滤膜、核孔滤膜、银薄膜等。各种滤料由不同的材料制成，性能不同，适用的气体范围也不同。

（ 4 ）低温冷凝法：是借致冷剂的致冷作用使空气中某些低沸点气态物质被冷凝成液态物质，以达到浓缩的目的。适用于大气中某些沸点较低的气态污染物质，如烯烃类、醛类等。

常用致冷剂：冰、干冰、冰 - 食盐、液氯 - 甲醇、干冰 - 二氯乙烯、干冰 - 乙醇等。

优点：效果好、采样量大、利于组分稳定。

 

（ 5 ）自然积集法：利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质，如自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物等大气样品的采集。

优点：不需动力设备，简单易行，且采样时间长，测定结果能较好反映大气污染情况。

3.3.3 采样仪器

直接采样法采样时用采气管、塑料袋、真空瓶即可。富集法需使用采样仪器。采样仪器主要由收集器、流量计和采样动力三部分组成。

1 、 收集器 ：如大气吸收管（瓶）、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样管等。

2 、 流量计 ：是测量气体流量的仪器，流量是计算采集气样体积必知的参数。当用抽气泵作抽气动力时，通过流量计的读数和采样时间可以计算所采空气的体积。
常用的流量计有：孔口流量计、转子流量计和限流孔。均需定期校正。

3 、 采样动力 ：应根据所需采样流量、采样体积、所用收集器及采样点的条件进行选择。一般要求抽气动力的流量范围较大，抽气稳定，造价低，噪声小，便于携带和维修。

3.3.4 采样记录

采样记录与实验室记录同等重要，在实际工作中，若对采样记录不重视，不认真填写采样记录，会导致由于采样记录不全而使一大批监测数据无法统计而作废。

内容有：所采集样品被测污染物的名称及编号；采样地点和采样时间；采样流量；采样体积及采样时的温度和大气压力；采样仪器，吸收液及采样时天气状况及周围情况；采样者、审核者姓名等。

3.4 大气采样效率和气体换算

3.4.1 采样效率及评价

指在规定的采样条件（如采样流量、污染物浓度范围、采样时间等）下，所采集到的污染物量占其总量的百分数。

（一） 采集气态和蒸汽态污染物质效率的评价方法
1 、 绝对比较法

2 、 相对比较法 ：配制一个恒定的但不要求知道准确浓度的气体样品，用 2-3 个采样管串联起来采集所配制样品，分别测定各采样管中的污染物含量 , 计算第一管含量占总量百分数。第二、三管的污染物浓度越小，采样效率越高。一般要求 K 值在 90% 之上。若 K 小于 90 ％，应串三个管使用。

（二） 采集颗粒物效率的评价方法
1 、采集颗粒数效率：即所采集到的颗粒物粒数占总颗粒数的百分数。
2 、质量采样效率：即所采集到的颗粒物质量占颗粒物总质量的百分数。
由于小颗粒物的数量总是占大部分，而按质量计算却只占很小部分，故质量采样效率总是大于颗粒数采样效率。由于微米以下颗粒对人体健康影响较大，颗粒采样效率有着重要作用；在大气监测评价中，评价采集颗粒物方法的采样效率多用质量采样效率表示。

3.4.2 大气中污染物浓度表示方法和气体体积换算
( 一）污染物浓度表示方法有两种：

1 、 单位体积内所包含污染物的质量数
单位： mg/ 立方米或μ g/ 立方米，对任何状态的污染物都适用。

2 、 污染物体积与气样总体积的比值
单位： ppm 或 ppb ，仅适于气态或蒸汽态物质。

3 、两种单位换算关系： Cp = 22.4 × C/M
( 二）气体体积换算
把现场状态下的体积换算成标准状态下的体积 :
Vo = Vt × 273 × P /(273+t) × 101.325

3.5 颗粒物的测定

大气中颗粒物质的测定项目有：总悬浮颗粒物的测定、可吸入颗粒物（飘尘）浓度及粒度分布的测定、自然降尘量的测定、颗粒物中化学组分的测定。

3.5.1 自然沉降量的确定

自然沉降量简称降尘，系指大气中自然降落于地面上的颗粒物，其粒径多在 10 μ m 以上。

降尘是大气污染的参考性指标，通过其测定结果，可观察大气污染的范围和污染程度。

测定大气中降尘量最常用的方法是 重量法 。

步骤：首先按一定原则布点，将一个一定规格的容器（集尘缸）放置在户外空旷的地方，大气中的灰尘自然沉降在集尘缸内，按月收集起来。剔除里面的树叶、小虫等异物，其余部分定量转移到 1000mL 烧杯中，加热蒸发浓缩至 10-20mL 后，再转移到已恒重的瓷坩埚中，在电热板上蒸干后，于 105 ± 5 ℃ 烘箱内烘至恒重。然后按公式计算降尘量。

用具： 采集器 — 内径 15cm ，高 30cm 的缸内加入 300 － 500mL 蒸馏水，上用尼龙网罩防异物落入。

3.5.2 总悬浮颗粒（ TSP ）的测定

(1) 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。

(2) 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 100 μ m 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。

(3) 主要仪器：大流量或中流量采样器、流量计、滤膜、恒温恒湿箱、分析天平。

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。

(4) 测定步骤：略。

（ 5 ）计算公式 C(mg/m 3 ）＝（ W 1 -W 0 ) × 1000/V n

3.5.3 可吸入颗粒物

一般将空气动力学当量直径≦ 10 μ m 的颗粒物称为可吸入颗粒物，简称 PM 10 。监测方法采用重量法 GB6921-1986.

首先使一定体积的大气通过采样器，将粒径大于 10 μ m 的颗粒物分离出去，小于 10 μ m 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 (mg/m 3 ) 。

C ＝〔 (G 2 -G 1 ) × 1000 〕 /V t

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。

3.6 气态和蒸气态污染物质的测定

3.6.1 二氧化硫的测定

SO 2 是大气主要污染物之一 , 为大气环境污染例行监测的必测项目。

它主要来源于煤和石油等燃料的燃烧，含硫矿石的冶炼，硫酸等化工产品生产排放的废气。

它是一种无色 , 易溶于水 , 有刺激性气味的气体 , 能通过呼吸进入气管 , 对局部组织产生刺激和腐蚀作用 , 是诱发支气管炎等疾病的原因之一。特别是当它与烟尘等气溶胶共存时，可加重对呼吸道粘膜的损害。

SO 2 的阈值是 0.3ppm, 达 30-40ppm 时 , 人会感到呼吸困难。

常用测定二氧化硫的方法有：分光光度法、紫外荧光法、电导法、库仑滴定法、火焰光度法等。国家制定了两个标准方法 , 一是 GB/T8970-1988 四氯汞盐 - 盐酸副玫瑰苯胺比色法 , 另一是 GB/T15262-1994 甲醛吸收 - 副玫瑰苯胺比色法。

 

( 一 ) 四氯汞盐－盐酸副玫瑰苯胺比色法

该方法是国内广泛采用的测定环境空气中 SO 2 的方法，具有灵敏度高，选择性好等优点。最低检出浓度为 0.4 μ g/5mL 。

1. 原理

用氯化钾（ KCl ）和氯化汞（ HgCl 2 ）配制成四氯汞钾溶液，气样中的二氧化硫用该溶液吸收，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，该络合物再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色络合物，其颜色深浅与 SO 2 含量成正比，可用分光光度法测定。

2. 测定要点：先用亚硫酸钠（ Na 2 SO 3 ）标准溶液配制标准色列，在最大吸收波长处以蒸馏水为参比测定吸光度，用经试剂空白修正后的吸光度对 SO 2 含量绘制标准曲线，然后以同样方法测定显色后的样品溶液，经试剂空白修正后，按下式计算样气中 SO 2 含量：

SO 2 (mg/m 3 ) = W × Vt /Vn × Va

3. 注意事项

(1) 温度、酸度、显色时间等因素影响显色反应；标准溶液和试样溶液操作条件应保持一致。

(2) 氮氧化物（ NOx ）、臭氧（ O 3 ）及 Mn 2+ 、 Fe 3+ 、 Cr 6+ 等对测定有干扰。采样后放置片刻，臭氧可自行分解；加入磷酸和乙二胺四乙酸二钠盐可消除或减小某些金属离子的干扰。

为避免四氯汞钾溶液的毒性，可用甲醛缓冲溶液取代，作为吸收液，之后加入 NaOH 溶液，使 SO 2 释放，再与盐酸副玫瑰苯胺显色。

（二）甲醛吸收－副玫瑰苯胺分光光度法

略。

3.6.2 氮氧化物的测定

氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等多种形式。

大气中的氮氧化物主要以一氧化氮 (NO) 和二氧化氮 (NO 2 ) 形式存在。它们主要来源于石化燃料高温燃烧和硝酸、化肥等生产排放的废气 , 以及汽车排气。

一氧化氮为无色、无臭、微溶于水的气体，在大气中易被氧化为 NO2 。 NO 2 为棕红色气体，具有强刺激性臭味，是引起支气管炎等呼吸道疾病的有害物质。大气中的 NO 和 NO 2 可以分别测定，也可以测定二者的总量。

由于空气中氮氧化物的浓度不同，所处的状态也不同，国家制定了三个测定氮氧化物的标准。

GB8969-88 中氮氧化物的测定使用盐酸萘乙二胺比色法（空气质量标准）。该方法采样和显色同时进行，操作简便，灵敏度高。

GB/T139606-92 氮氧化物的测定，用于火炸药生产过程中排出的硝酸尾气中的 NO 、 NO 2 。

GB/T15436-1995 氮氧化物的测定，即 Saltzman 法，用于测定环境空气中的 NO X 。

实际工作中常用的测定方法有盐酸萘乙二胺分光光度法、化学发光法及恒电流库仑滴定法。

（一） 盐酸萘乙二胺分光光度法
1 、 特点 ：采样和显色同时进行，操作简便，灵敏度高，是国内外普遍采用的方法。可分别测定 NO 、 NO 2 、和 NO X 总量。
2 、 原理 ：用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液。采样时大气中的 NO X 经氧化管后以 NO 2 的形式被吸收，生成亚硝酸和硝酸，再与吸收液中的对氨基苯磺酸起重氮化反应，最后与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色的偶氮化合物，其颜色深浅与气样中 NO 2 浓度成正比，可用分光光度法定量。
用此法最后测定的是溶液亚硝酸盐的量，在吸收液中并不能将气样里的 NO 2 气体全部转化为亚硝酸盐，这里存在着一个转换系数 K 。不少学者研究认为 K 应在 0.72-0.76 之间，而世界卫生组织全球监测系统推荐值为 0.74 。所以计算时需除以该系数。

（二） 化学发光法
1 、 特点 ：灵敏度高、可达 ppb 级，甚至更低；选择性好；线性范围宽，通常可达 5-6 个数量级。
2 、 原理 ：某些化合物分子吸收化学能后，被激发到激发态，再由激发态返回基态时，以光量子的形式释放出能量，这种化学反应称化学发光反应。利用测量化学发光强度对物质进行分析测定的方法，称为化学发光分析法。
化学发光反应可在液相、气相或固相中进行。液相化学发光多用于天然水、工业废水中有害物质的测定；而气相化学发光反应主要用于大气中 NOx 、 SO 2 、 H 2 、 O 3 等气态有害物质的测定。

利用化学发光法测定 NOx ，即是根据 NO 和臭氧气相发光反应的原理制成的。 把被测气体连续抽入仪器，其中的 NOx 经过 NO 2 -NO 转化器后，都变成 NO 进入反应室，在反应室内与臭氧反应生成激发态 NO 2 （ NO 2 * ），当 NO 2 * 回到基态时，就会放出光子 , 光子通过滤光片和光电倍增管后转变为电流，电流的大小与 NO 的浓度成正比。记录器上可以直接显示出 NOx 的含量。如果气样不经过转化器而经旁路直接进入反应室，则测得的是 NO 量，将 NOx 量减去 NO 量就可得到 NO2 量。
这种化学发光法 NOx 监测仪的测量范围为 0-8mg/m 3 ，检出下限为 0.02mg/m 3 。

3.6.3 一氧化碳的测定

一氧化碳 (CO) 是大气中主要污染物之一，它主要来自于石油，煤炭燃烧不充分的产物和汽车排气；一些自然灾害如火山爆发，森林火灾等也是来源之一。

CO 是无色、无味的一种有毒气体，对人体有强烈的窒息作用，它容易与人体血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血液输送氧的能力降低，造成缺氧症，会出现头痛、恶心、心悸亢进，甚至出现虚脱、昏睡，严重时会致人死亡。所以， CO 是大气污染监测的最常用指标之一。

非色散红外吸收法

1 、 特点 ：测定简便、快速，不破坏被测物质，能连续自动监测。

2 、 原理 ：当 CO 、 CO 2 等气态分子受到红外辐射（ 1-25 μ m ）照射时，将吸收各自特征波长的红外光，引起分子振动能级和转动能级的跃迁，产生振动 - 转动吸收光谱，在一定浓度范围内，吸收光谱的峰值（吸光度）与气态物质浓度成比例关系。

3 、 注意事项 ：
1 ）注意消除 CO 2 和水蒸气的干扰；
2) 测量时，先通入纯氮气进行零点校正，再用标准 CO 气体校正，最后通入气样，便可直接显示、记录气样中 CO 浓度（ C ），以 ppm 计，然后换算成标准状态下的质量浓度（ mg/m 3 ) ：
    CO(mg/m 3 ) = 1.25 × C

3.6.4 臭氧的测定

臭氧是最强的氧化剂之一，它是大气中的氧在太阳紫外线的照射下或受雷击形成的。高空的臭氧层直接照射地球表面。目前由于碳氢化合物污染大气破坏了臭氧层，紫外线直接照射地球表面增大，皮肤病人增多。臭氧与紫外线混合，与烃类和氮氧化物发生光化学反应形成光化学烟雾，臭氧有强烈的氧化作用，可以起消毒作用。但量大时又会刺激黏膜和损害中枢神经系统，引起支气管炎和头痛等症状。

臭氧的测定的方法有分光光度法、化学发光法、紫外光度法等。国家标准中测定臭氧含量有两个标准：一是 GB/T 15437 － 1995 的靛蓝二磺酸钠分光光度法，另一是 GB/T15438-1995 的紫外光度法。

（一）靛蓝二磺酸钠分光光度法

原理：臭氧在磷酸盐缓冲剂存在下，与吸收液中蓝色的靛蓝二磺酸钠等摩尔反应，褪色生成靛红二磺酸钠。在 610nm 处测量吸光度。

（二）紫外光度法

紫外臭氧分析仪示意图

3.6.5 总烃的测定

总碳氢化合物 常以两种方法表示，一种是包括甲烷在内的碳氢化合物，称为 总烃（ THC ） ，另一种是除甲烷以外的碳氢化合物，称为 非甲烷烃（ NMHC ） 。

大气中的碳氢化合物主要是甲烷，其浓度范围为 2-8ppm 。但当大气严重污染时，会大量增加甲烷以外的碳氢化合物，甲烷不参予光化学反应。所以，测定不包括甲烷的碳氢化合物对判断和评价大气污染具有实际意义。

测定总烃和非甲烷烃的主要方法有：气相色谱法、光电离检测法等。

1. 气相色谱法

•  原理：由于不同物质在相对运动的两相中具有不同的分配系数，当这些物质随流动相移动时，就在两相之间进行反复多次分配，使原来分配系数只有微小差异的各组分得到很好的分离，再依次送入检测器，将浓度或质量信号转换成电信号，经阻抗转化和放大，送入记录仪记录色谱峰，如果分离完全，则每个色谱峰代表一种祖分。我们可以根据色谱峰出峰时间进行定性分析，也可根据色谱峰峰高或峰面积进行定量分析。

•  测定步骤：①采样。②制作标准曲线。③ 查出气样浓度。

光电离检测法

原理 ：有机化合物分子在紫外光照射下可产生光电离现象，用 PID 离子检测器收集产生的离子流，其大小与进入电离室的有机化合物的质量成正比。凡是电离能小于 PID 紫外辐射能（多用 10.2ev ) 的物质（至少低 0.3ev ）均可被电离测定。
特点 ：方法简单，可进行连续监测，所检测的非甲烷烃是指四碳以上的烃。

3.6.6 氟化物的测定

大气中的气态氟化物主要是 HF ，也可能有少量的 SiF4 和 CF4 ，含氟的粉尘主要是冰晶石（ Na3AlF6) 、萤石（ CaF2) 、氟化铝 (AlF3) 、氟化钠（ NaF) 及磷灰石等。氟化物属高毒类物质，由呼吸道进入人体，会引起粘膜刺激、中毒等症状，并能影响各组织和器官的正常生理功能，对植物的生长、发育也会产生危害。
测定大气中氟化物的方法有分光光度法、氟离子选择电极法等。目前广泛采用后一种方法。

（一）石灰滤纸 - 氟离子选择电极法

原理：采用浸渍过 Ca(OH) 2 溶液的滤纸采样，大气中的氟化物与 Ca(OH) 2 反应，生成氟化钙或氟硅酸钙被固定在滤纸上。用总离子强度缓冲液浸取后，氟离子选择电极法测定。

（二） 滤膜采样 - 氟离子选择电极法

原理：用磷酸氢二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采样，则大气中的气态氟化物被吸收固定，尘态氟化物同时被阻留在滤膜上，采样后的滤膜用水或酸浸取后，用氟离子选择电极法测定。
3.7 污染源监测

3.7.1 概述

污染源包括固定污染源和流动污染源。固定污染源系指烟道、烟囱及排气筒等。它们排放的废气中既包含固态的烟尘和粉尘，也包含气态和气溶胶态的多种有害物质。流动污染源系指汽车、柴油机车等交通运输工具，其排放废气中也含有烟尘和某些有害物质。两种污染源都是大气污染物的主要来源。

监测目的

检查污染源排放废气中的有害物质是否符合排放标准的要求；评价净化装置的性能和运行情况及污染防治措施的效果；为大气质量管理与评价提供依据。

监测要求

① 生产设备处于正常运转状态下；

② 对因生产过程而引起排放情况变化的污染源，应根据其变化的特点和周期进行系统监测；

③ 当测定工业锅炉烟尘浓度时，锅炉应在稳定的负荷下运转，不能低于额定负荷的 85% 。

④ 对于手烧炉，测定时间不得少于两个加煤周期。

污染源监测的内容包括：排放废气中有害物质的浓度（ mg/m 3 ）；有害物质的排放量（ kg/h ）；废气排放量 (m 3 /h) ；烟尘排放浓度和排放量。在有害物质排放浓度和废气排放量的计算中，都采用现行监测方法中推荐的 标准状态（温度为 0 ℃ ，大气压力为 101.3Kpa 或 760mmHg 柱）下的干气体表示。

 

3.7.2 固定污染源监测

3.7.2 .1 基本概念

3.7.2 .2 采样点的位置和数目

正确地选择采样位置，确定适当的采样点数目，是决定能否获得有代表性的

废气样品和尽可能地节约人力、物力的一项很重要的工作。

采样位置 : 应选在气流分布均匀稳定的平直管段上，避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。此外，还应注意操作地点的方便、安全。高位测定时，应设置带拉杆的工作平台。

（ 1 ）圆形烟道：不同直径圆形烟道的等面积环数、采样点数及采样点距离烟道内壁的距离（表 3.9 172 页）

（ 2 ）矩形烟道：将烟道断面分成一定数目的等面积矩形小块，各小块中心即为采样点位置，小矩形数目可根据烟道断面面积大小确定。 （表 3.9 172 页）

（ 3 ）拱形烟道：可分别按圆形和矩形烟道的布点方法确定采样点的位置及数目。

3.7.2 .3 基本参数测定
烟气的基本状态参数 : 烟气的体积、温度、压力。 通过这几个基本状态参数，可计算出烟气流速、烟尘及有害物质浓度。其中 ,
烟气体积 V = 采样流量 Q × 采样时间 t
采样流量 Q = 测点烟道断面 S × 烟气流速 v
而烟气流速又由烟气温度和压力决定。所以，只要计算出烟气温度和压力，即可计算出其他参数。

1. 温度

1 ）玻璃水银温度计适用于直径小、温度不高的烟道。

2) 对直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫伏计（或电阻温度计）测量。

2. 压力

•  烟气的压力分 全压（ Pt ）、静压（ Ps ）和动压（ Pv ） 。

•  静压 是单位体积气体所具有的势能，表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力；
动压 是单位体积气体具有的动能，是使气体流动的压力；
全压 是气体在管道中流动具有的总能量。
三者的关系为： P t = P s + P v
所以，只要测出三项中的任意两项，即可求出第三项。

1) 测压管 ：常用的有二种，即标准皮托管和 S 型皮托管，它们都可以同时测出全压和静压。其中，标准皮托管具有较高的精度，但由于测孔小，易被烟尘堵塞，因此只适用于含尘量少的烟气；而 S 型皮托管因开口较大，适用于测烟尘含量较高的烟气。

2) 压力计 ：常用的压力计有 U 形压力计和斜管式微压计。 U 形压力计可同时测全压和静压，但误差较大，不适宜测量微小压力，其最小分压值不得大于 10Pa ，管内常装水、酒精或汞，根据被测压力范围而定 ; 斜管式微压计只能测动压，精度不低于 2% ，管内常装酒精或汞。

（ 3 ）测定方法

先把仪器调整到水平状态，检查液柱内是否有气泡，并将液面调至零点，然后，将皮托管与压力计连接，把测压管的测压口伸进烟道内测点上，并对准气流方向，从 U 形压力计上读出液面差，或从微压计上读出斜管液柱长度，按相应公式计算测得压力。

3. 流速和流量的计算

把测得的温度和压力等参数，代入相应公式计算各测点的烟气流速和流量。

4. 含湿量的测定

与大气相比，烟气中的水蒸气含量较高，变化范围较大，为便于比较，监测方法规 以除去水蒸气后标准状态下的干烟气为基准 表示烟气中有害物质的测定结果。

含湿量的测定方法有重量法、冷凝法、干湿球法等。
重量法 ：从烟道采样点抽取一定体积的烟气，使之通过装有吸湿剂的吸湿管，则烟气中的水蒸气被吸湿剂吸收，吸湿管的增重即为所采烟气中的水蒸气重量，然后代入公式计算含湿量。

冷凝法 ：由烟道中抽出一定量的气体，通过冷凝器，根据冷凝出的水量，加上从冷凝器排出的饱和气体含有的水蒸气量，计算排气中的水分。

干湿球法 ：气体在一定流速下经干湿球温度计，根据干、湿球温度计读数及有关压力，计算排气中水分含量。

5. 烟尘浓度的测定

原理 ：抽取一定体积烟气通过已知重量的捕尘装置（如滤筒），根据捕尘装置采样前后的重量差和采样体积计算烟尘的浓度。

1 ） 等速采样法 ：测定烟气、烟尘浓度必须采用等速采样法，即烟气进入采样嘴的速度应与采样点烟气流速相等，否则，过大、过小均会造成测定误差。
具体做法是：将烟尘采样管由采样孔插入烟道中，使采样嘴置于测点上，正对气流，在采样嘴的吸气速度与测点处气流速度相等（误差不超过 10% ）时，抽取气样。

2 ） 移动采样和定点采样
移动采样 ：为测定烟道断面上烟气中烟尘的平均浓度，用同一个尘粒捕集器在已确定的各采样点上移动采样，在各点的采样时间相同，这是目前普遍使用的方法。
定点采样 ：为了解烟道内烟尘的分布状况和确定烟尘的平均浓度，分别在断面上每个采样点采样，即每个采样点采集一个样品。

含尘浓度计算

1 ）移动采样 C=(g 1 － g 2 ） × 10 6 /V nd

2 ）定点采样 C=(C 1 Q 1 +C 2 Q 2 +…C n Q n ） /(Q 1 +Q 2 +…Q n )

6. 烟气组分的测定

烟气组分包括主要气体组分和微量有害气体组分。主要气体组分为 N 2 、 O 2 、 CO 2 和水蒸气等。测定这些组分的目的是考察燃料燃烧情况和为烟尘测定提供计算烟气气体常数的数据。 有害气体组分为 CO 、 NO x 、 SO x 和 H 2 S 等。
（ 1 ）采样

只要在靠近烟道中心的任何一点采样即可。可利用吸收法采样装置采样，也可利用注射器采烟气装置采样。
（ 2 ）烟气主要组分的测定

可采用奥氏气体分析器吸收法和仪器分析法测定。

（ 3 ） 烟气中有害组分的测定

测定方法视其含量而定。当含量较低时，可选用大气中分子态污染物质的测定方法；含量较高时，多选用化学分析法。（ 185 页表 3.11 ）
3.7.3 流动污染源监测

自习。

3.8 大气污染连续自动监测系统

3.8.1 概述
3.8.2 大气污染连续自动监测系统的组成

环境自动监测系统 ：不论是大气质量或水质量连续自动监测系统都是由一个中心监测站、若干个子站和信息传输系统组成。该系统是一个由监测仪器、数据通信、计算机组成的网络。

1 、监测中心站（即总站）
2 、若干个子站（一般为 6 个）
3 、信息传输系统

（ 1 ）中心站

中心站 是网络的指挥中心也是信息数据处理中心，它配有网络中心交换机，通信系统等，主要任务是按预定程序通过网络向各子站发出各种指令，管理子站的各种监测工作，收集子站的各种监测数据，并进行数据统计与处理，建立数据库，打印统计表或绘制污染图形；对突发事故向有关部门发出警报等。

中心站的主要任务 是：
向各子站发送各种工作指令；管理子站的工作；定时收集子站的监测数据并进行
处理；打印各种报表，绘制各种图形。

3.8.2 大气污染连续自动监测系统的组成

（ 2 ）子站

子站 配有自动测定各种污染物的仪器仪表、计算分机、通信系统等。主要任务是时刻监测各种污染物、处理结果、贮存数据和上报数据。子站的工作特点是连续、自动、常年不断。

子站内的仪器装备

青岛市地面大气自动监测系统子站装备的仪器设备框图

子站 配有自动测定各种污染物的仪器仪表、计算分机、通信系统等。主要任务是时刻监测各种污染物、处理结果、贮存数据和上报数据。子站的工作特点是连续、自动、常年不断。

（一）子站的布设

各子站的布点方法和设置数目决定于监测目的，监测网覆盖区域面积、人口数量及分布，污染程度、气象条件和地形地貌等因素，可用经验法、统计法、模式法、综合优化法等方法确定。

子站位置的选择应满足以下条件：
（ 1 ）代表性：指所获得得数据能反映一定地区或一个区域范围大气污染物的浓度水平及其波动范围，其周围应无污染源、高大建筑物、树木等干扰。
（ 2 ）可比性：系指各子站的各种工作条件如测定方法、仪器、采样参数等应尽可能标准化、统一化，使其获得的数据彼此可比。
（ 3 ）满足仪器设备正常运转所需其他物质条件。如仪器长期运转；有足够的电力供应；有保暖和散热设施，便于维修等。

（ 3 ）监测项目

① 气象参数：温度、湿度、风速、风向、大气压、太阳辐射等。

② 污染监测项目

必测项目 : 二氧化硫 (SO 2 ) 、 氮氧化物 (NOx) 、总悬浮颗粒物 (TSP) 或飘尘 (PM10) 、一氧化碳 (CO) 加上五项气象参数（气温、湿度、大气压、风向、风速）。

选测项目 : 臭氧 (O 3 ) 、总碳氢化合物 (HC) 。

（ 4 ）采样系统

采样系统可采用集中采样和单机分别采样两种方式。 集中采样 是在每一子站设一总采气管，由引风机将大气样品吸入，各仪器的采样管均从这一采样管中分别采样，但总悬浮颗粒物或可吸入尘应单独采样。 单独采样 系指各监测仪器分别用采样泵采集大气样品。实际工作中，多将这两种方式结合使用。

（ 5 ）监测仪器

大气污染自动监测仪器是获得准确污染信息的关键设备，必须具备连续运转能力强、灵敏、准确、可靠的特点。目前常用的监测仪器和方法有：

二氧化硫 (SO 2 ) ：脉冲紫外荧光 SO 2 分析仪、库仑滴定仪、色谱法、溶液电导法。

氮氧化物 (NOx) ：化学发光 NOx 分析仪、分光光度法、电化学法等。

一氧化碳 (CO) ：非色散红外 CO 分析仪、色谱法等。

臭氧 (O 3 ) ：紫外光度 O 3 分析仪、化学发光法等。

总碳氢化合物 (HC) ：气相色谱仪 (FID) 。

飘尘 (PM10) ： β 射线飘尘监测仪、光散射法。

总悬浮颗粒物 (TSP) ：大容量采样 TSP 测定仪（非自动）。

3.8.3 空气污染指数（ API ）

第四章 固体废物监测

4.1 概述

4.1.1 危险废物的定义和鉴别

危险废物指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。

危险特性通常指易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性、浸出毒性、极性毒性等。

我国对危险物的鉴别、分类分为两个步骤： 1 ）将《名录》中所列废物纳入危险废物管理体系。（ 2 ）通过《鉴定标准》将危险性低于一定程度的废物加以豁免。

固体废物标识图

4.1.2 城市生活垃圾的来源和组成

城市生活垃圾主要来源包括厨房垃圾、普通垃圾、庭院垃圾、清扫垃圾、建筑垃圾、危险垃圾等。

城市生活垃圾的组成很复杂，通常包括食品垃圾、纸类、细碎物、金属、玻璃、塑料等。

目前，国内广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和再生利用四种方式。

4.2 固体废物样品的采集和制备

4.2.1 样品的采集

4.2.1 .1 工业固体废物的采集

（ 1 ）采样工具

包括：尖头钢锹、钢尖镐（腰斧）、采样铲（采样器）、具盖采样桶或内衬塑料的采样袋。

（ 2 ）采样程序

①确定采样单元个数。

②确定采样量。

③采样，并填写采样记录表。

（ 3 ）采样单元数

决定采样单元多少的因素：①物料的均匀程度：物料越不均匀，采样单元应越多。② 采样的准确度：采样的准确度要求越高，采样单元应越多。

最小采样单元数可以根据物料批量的大小进行估计，如下图所示：

(4) 采样量

采样量可根据切乔特经验公式计算。

Q ＝ Kd a

(5) 采样方法

①现场采样

在生产现场采样，首先应确定样品的批量，然后按下式计算出采样间隔，进行流动间隔采样。
  采样间隔≤批量（ t ） / 规定的份样数

②运输车及容器采样

在运输一批固体废物时，当车数不多于该批废物规定的份样数时，每车应采份样数按下式计算。当车数多于规定的份样数时，按表 4.3 选出所需最少的采样车数，然后从所选车中各随机采集一个份样。
每车应采份样数 = 规定份样数 / 车数
在车中，采样点应均匀分布在车厢的对角线上，端点距车角应大于 0.5m ，表层去掉 30cm 。

对于一批若干容器盛装的废物，按表 4.3 选取最少容器数，并且每个容器中均随机采两个样品。

③ 废渣堆采样法在渣堆侧西距堆底 0.5m 处画一条横线，然后每隔 0.5m 划一条横线，再每隔 2m 划一条横线的垂线，其交点作为采样点。按表 4-3 确定的份样数，确定采样点数，在每点上从 0.5 -1.0m 深处各随机采样一份。

4.2.1 .2 城市生活垃圾的采集

（ 1 ）采样工具

50L 搪瓷盆、 100kg 磅秤、铁锹、竹夹等。

（ 2 ）方法与步骤

①采样点的确定：在市区选择 2 － 3 个居民生活水平与燃料结构具有代表性的居民生活区作为点；再选择一个或几个垃圾堆放场所为面，定期采样。

②方法与步骤。

4.2.2 样品的制备

4.2.2 .1 制样工具

包括：粉碎机（破碎机）、药碾、钢锤、标准套筛、十字分样板、机械缩分器。

4.2.2 .2 工业固体废物样品制备

粉碎 ：用机械或人工方法把全部样品逐级破碎，通过 5mm 筛孔。粉碎过程中，不可随意丢弃难于破碎的粗粒。

缩分 ：将样品于清洁、平整不吸水的板面上堆成圆锥型，每铲物料自圆锥顶端落下，使均匀地沿锥尖散落，不可使圆锥中心错位。反复转堆，至少三周，使其充分混合。然后将圆锥顶端轻轻压平，摊开物料后，用十字板自上压下，分成四等份，取两个对角的等份，重复操作数次，直至不少于 1kg 试样为止。

4.2.2 .3 城市生活垃圾样品制备

（ 1 ）分捡

(2 ）粉碎：用机械或人工方法把全部样品逐级破碎，通过 5mm 筛孔。粉碎过程中，不可随意丢弃难于破碎的粗粒。

（ 3 ）混合

（ 4 ）缩分：将样品于清洁、平整不吸水的板面上堆成圆锥型，每铲物料自圆锥顶端落下，使均匀地沿锥尖散落，不可使圆锥中心错位。反复转堆，至少三周，使其充分混合。然后将圆锥顶端轻轻压平，摊开物料后，用十字板自上压下，分成四等份，取两个对角的等份，重复操作数次，直至不少于 1kg 试样为止。

4.2.3 样品水分的测定

测定无机物时 , 可称取样品 20g 左右，在 105 ℃ 下干燥，恒重至± 0.1g ，测定水分含量。

测定样品中的有机物时 , 应称取样品 20g 左右 , 于 60 ℃ 下干燥 24h ，确定水分含量。

固体废物测定结果以干样品计算，当污染物含量小于 0.1% 时以 mg/kg 表示，含量大于 0.1% 时则以百分含量表示，并说明是水溶性或总量。

4.2.4 样品的运送和保存

制好的样品密封于容器中保存（容器应对样品不产生吸附、不使样品变质），贴上标签备用。标签上应注明：编号、废物名称、采样地点、批量、采样人、制样人、时间。特殊样品，可采取冷冻或充惰性气体等方法保存。

制备好的样品，一般有效保存期为三个月，易变质的试样不受此限制。

4.3 危险特性监测

4.4 生活垃圾特性分析

4.4.1 垃圾的粒度分级

筛分法：按筛目排列，依次连续摇动 15min ，转到下一号筛子，然后称 量每一粒度的质量，计算每一粒度微粒所占百分比。

4.4.2 淀粉的测定

淀粉的测定可用于鉴定堆肥的腐熟程度。

方法是：利用垃圾在堆肥过程中形成的淀粉碘化络合物的颜色变化与堆肥降解度的关系来分析。从降解开始至降解结束，堆肥颜色的变化为：深蓝→浅蓝→灰→绿→黄色。

4.4.3 生物降解度的测定

垃圾中含有大量天然的和人工合成的有机物质，有的容易生物降解，有的难以生物降解。目前，对生物降解度的测定采用的是一种可以在室温下对垃圾生物降解度作出适当估计的 COD 试验方法。

生物降解物质的计算

BDM ＝〔（ V 2 -V 1 ) × V × C × 1.28 〕 /V 2

4.4.4 热值的测定

热值是垃圾焚烧处理的重要指标。热值分高热值（ Ho ）和低热值（ H N ）。垃圾中可燃物质的热值为高热值，但实际上垃圾中总含有一定量不可燃的惰性物质和水，当燃烧升温时，这些物质要消耗热量，同时 燃烧产生的水以水蒸气的形式挥发也回消耗热量，故实际的热值要低得多，这一热值叫低热值，显然其实际意义更大。

两者的换算公式： H N =H O {[100-(I+W)]/(100-W L } × 5.85W

热值的测定方法：量热计法和热耗法。