大学环境空气与大气污染检测技术.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,气体状态污染物,气体状态污染物是以分子状态存在的污染物。,气态污染物的种类很多，总体上可以分为几大类：,以,SO,2,为主含硫化合物；,以氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物；,碳氧化物；,有机化合物及卤素化合物等。,数据传输系统,（4）数据处理系统,透过光强度；,C,被测物质的浓度；,被测物质摩尔吸光系数；,b,透过液层厚度。,理,特 点,测定范围,（,L/m,3,）,溶液电导率法,以一定比例使废气与吸收液（硫酸酸性的,H,2,O,2,溶液）接触，测定吸收液的导电率变化，连续的测定废气中的,SO,2,浓度,设备费较低，易于推广。抗干扰性能较差，日常维护管理较麻烦,52000,红外线吸收法,将试样气体导入气体池，用选择性检测器测定,SO,2,在,7.3m,附近的红外线吸收，即可连续地求得,SO,2,的浓度,此法不需要配置溶液，维护管理简单，适用于水分和,CO,2,影响可以忽略的场合,102000,紫外线吸收法,将试样气体导入气体池，在,280,320nm,附近对,SO,2,的紫外吸收量变化进行光电测定，即可连续地求得,SO,2,的浓度,此法系干法操作，维护方便。,NO,2,存在时有干扰。需设法消除,102000,火焰光度检测法,将试样气体导入富氢火焰中，,SO,x,将在,394nm,附近产生特征波长的光，测定它的发光强度，即可连续的测得,SO,2,的浓度,此法检测灵敏度很高，不仅可测,SO,2,浓度，也可测,SOx,的总量和,H,2,S,等，除磷氧化物外其它物质几乎不干扰,51000,恒电位电解法,将试样气体导入电解池，对电解液中扩散吸收的,SO2,进行定比电位电解，测定其电解电流，即可连续地求得,SO,2,的浓度,此法装置便于携带，但具有湿法操作在维护管理上方便。,H,2,S,、,NO,2,浓度高时有干扰，当其可忽略或可消除影响时，可用此法,52000,各种方法的原理及性能比较参见下表,10.2,。,SO2,监测仪荧光计工作原理,1,紫外光源,2,、,4,透镜,3,反应室,4,激发光滤光片,6,发射光滤光片,7,光电倍增管,8,放大器,9,指示表,激发态产物,;,D,其余产物,;,M,参与反应的第三种物质,;,h,普朗克常数,;,发射光子的频率。,化学发光分析法的特点是,：,灵敏度高，可达,ppb,级，甚至更低；选择性,好，线性范围宽。,理,特 点,盐酸萘乙二胺分光光度法,NO,2,被吸收生成亚硝酸和硝酸。亚硝酸对氨基苯磺酸起重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺耦合，呈玫瑰红色，根据颜色深浅于波长,540nm,处，用分光光度法测定,本方法采样与显色同时进行，操作简便，方法灵敏,化学发光法,NOx,分子吸收化学能后，被激发到激发态，再由激发态返回至基态时,以光量子的形式释放出能量。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,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,56,个数量级。,原电池库仑滴定法,进入库仑池气样中含有得,NO,2,与电解液中的,I,-,反应生成,I,2,，,I,2,又立即在铂网阴极上还原为,I,-,，产生微小电流如果电流效率达，则微电流大小与气样中,NO,2,浓度成正比，故可根据法拉第电解定律将产生的电流换算成,NO,2,的浓度，直接进行显示和记录,此法简便、快速、试剂用量少，无需标定滴定溶液,NO,2,-NO,转换器,3,、,7,电磁阀,4,、,16,、,19,针形阀,5,、,9,流量计,8,膜片阀,10 O,3,发生器,11,反应室及滤光片,12,光电倍增管,13,放大器,14,指示表,15,高压电源,16,稳压电源,17,零处理装置,20,三通管,21,抽气泵,-,样品溶液最后体积系列标准溶液体积之比；,a-,回归方程式的截距；,b-,回归方程式的斜率,(,吸光度,/gO,3,);,V,n,-,标准状态下采样的体积,(L),。,(10.15),理,特 点,测定范围,化学发光法,O,3,能与乙烯发生均相化学发光反应，即气样中,O,3,与过量乙烯反应，生成激发态甲醛，而激发态甲醛瞬间回至基态，放出光子，波长范围为,300-600nm,，峰值波长,435nm,，发光强度与,O,3,浓度成正比,灵敏度高、分析速度快、选择性好，但设备费较贵,检出限,0.005 mg/m,3,，,0,2.0 mg/m,3,硼酸碘化钾分光光度法,用含有,Na,2,S,2,O,3,的硼酸碘化钾溶液作为吸收液采集空气样品，同时采集零空气样品，在吸收液中分别加入碘液，在,325nm,处分别测定吸光度。利用总氧化剂吸光度减去零空气样品的吸光度，即为,O,3,相应的吸光度，从而计算出,O,3,的浓度,本法准确度较高，设备一般，操作不难，易于推广使用。使水、试剂、仪器的清洁等要求较高,最低检出限,0.006mg/m,3,紫外吸收法,该法原理是基于,O,3,分子对波长,254nm,紫外光的特征吸收，直接测定紫外光通过,O,3,后减弱的程度，根据朗伯比尔定律求出,O,3,浓度,设备简单，无需试剂和气体消耗，灵敏度高，响应快，线性好，可连续自动监测,检出限,0,1mL/m,3,，,1L/m,3,理,特 点,测定,范围,非分散红外吸收法,利用,CO,对,4.5m,附近的红外光波具有选择吸收的特点，在一定浓度范围内，吸收值与,CO,浓度成正比,该法属干法操作，无需配置溶液，操作简便、快速，可实现连续自动监测。,CO2,、水蒸气和悬浮颗粒物有干扰，需经特殊过滤管处理,检出限,0,62.5 mg/m,3,气相色谱法,空气中,CO,、,CO,2,、,CH,4,经,TDX,01,碳分子筛柱分离后，于,H2,流中在镍催化剂（,36010,）作用下，,COCO2,皆能被转化为,CH,4,，用氢火焰离子化检测器可分别测定上述三种污染物的浓度，以保留时间定性，峰值定量,操作简单、快速，可实现连续自动监测。最好选择,H,2,作为载气,1,1000mg/m,3,置换汞法,利用,CO,与活性氧化汞在,180,200,下反应，置换出汞蒸汽，它对,253.7nm,的紫外线具有强烈吸收作用。利用光电转换检测器测出汞蒸汽含量，可换成,CO,浓度,该法灵敏度高。空气中丙酮、甲醛、乙烯、乙炔、,SO,2,及水蒸气干扰测定，需特殊过滤管滤除,检出限,0.04mg/m,3,=1.25c (10.19),式中：,1.25,标准状态下由,ppm,换算成,mg/m,3,的换算系数。,我国生产的非分散红外吸收,CO,监测仪有多种型号和规格，分别用于大气和废气的监测，最低检出限达,0.1ppm,。,K,质量吸收系数,(cm,2,/mg);,m,滤带单位面积上尘的质量,(cm,2,/mg),。,上式经变换可写成如下形式：,(10.21),射线飘尘测定仪工作原理,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.,（,1,）测定方法及原理,测定总烃,(THC),和非甲烷烃的主要方法：,气相色,谱法、光电离检测法等。,气相色谱法,其原理基于以氢火焰离子化检测器分别测定气样,中的总烃和甲烷含量，两者之差即为非甲烷烃,(NMHC),含量。,总烃监测仪,间歇式总烃自动测定仪的工作原理示意图如图,10.16,所示。,图,10.16,总烃自动监测仪工作原理,：,（,10.26,）,各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大值为该区域或城市的空气污染指数,API,，则该种污染物即为该区域或城市的空气中首要污染物。,API50,时，则不报告首要污染物。,构成有：,通用测尘仪；,高精度测尘仪；,激光前散射测尘仪。,以上主要设备外该系统还配置有：,辅助参数测量部分；,（整个系统）数据处理机；,通讯部分。,