第三章 空气和废气监测
例题1．对某拟建企业厂址进行监测时，环境温度为15℃，气压为101.1kPa，以0.50L/min流量采集空气中SO2样品30min。已知测定样品溶液的吸光度为0.263，试剂空白吸光度为0.021，SO2校准曲线回归方程斜率为0.0623，截距为0.019。计算该拟建地标准状态(0℃，101.325kPa)下SO2的浓度(mg/m3)(暂不考虑采样器的阻力)。
解：采样体积Vl＝0.5×30＝15L 根据
P1V1P2V2PVT101.1?273??V2?11?2??15?14.19L T1T2T1P2101.325?(273?15)标准状态下SO2的浓度为：
C?
(A?A0)?b(0.263?0.021)?0.019??0.252mg/m3
aV20.0623?14.19例题2．已知25℃、102.5kPa大气压时，CO的浓度为2.3mg/m3，换算成mL/m3浓度为多少? 解：由 Cv?22.422.4?Cm??2.3?1.84mL/m3(0℃，101.325kPa) M28将所得浓度转化为题设状态：
V2?
P1T2101.325?(273?25)?V1??1.84?1.99mL/m3 P2T1102.5?273例题3．使用大流量采样器(1.05m3/min)采集大气中的总悬浮颗粒物，采样期间现场平均大气压为101.5kPa，平均温度为13℃，采样器累积采集时间为23h，在采样前调整采样器使其工作在正确的工作点上，采样结束后，滤膜增重436mg。 (1) 求大气中的总悬浮颗粒物的浓度。
(2) 判断大气中总悬浮颗粒物的浓度是否超过二级标准。 (3) 计算TSP污染分指数。
(4) 若已知SO2分指数为90，NOx分指数为85，则该地的首要污染物是什么?大气污染综合指数又是多少?
解：(1)总采样体积Q?1.05?23?60?1449m3
则标态下的采样体积为：QN?P2T1101.5?273?V1??1449?1386m3 P1T2101.325?(273?13) 1
TSP的浓度为：C=
?W436??0.315mg/m3 QN1386(2) 环境空气质量标准TSP二级标准值为0.30mg/m3(见表)，计算结果值大于标准值，因而超标（二级）。
(3) 该计算结果介于0.3-0.5mg/m3之间，TSP分指数按照下式计算：
200?100?(0.315?0.3)?100?107.5 ITSP?0.5?0.3 (4) TSP最大，因而该地首要污染物为TSP，按照大气污染指数的计算规则，最大污染分指数即为大气污染综合指数，因而该地大气污染指数为107.5。
空气污染物指数分级浓度值
污染指数 API TSP 污染物浓度/ （mg/m3） SO2 NOx 500 1.000 2.620 0.940 400 0.875 2.100 0.750 300 0.625 1.600 0.565 200 0.500 0.250 0.150 100 0.300 0.150 0.100 50 0.120 0.050 0.050 ①当浓度低于此水平时，不计算该项污染物的分指数。
例题4．使用甲醛-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定一标准样品的SO2含量时，某实验员实验前用重铬酸钾洗液将所有玻璃器皿浸泡并洗涤干净，测定时在样品溶液中加入副玫瑰苯胺，静置后再比色测定，但结果很不理想，样品均值低于标准值且超过误差范围，而且标准偏差较大。试回答：
(1) 甲醛-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法的原理； (2) 该实验员的操作错误和结果误差产生的原因。
答：(1)甲醛-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2的原理是：SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲磺酸加成化合物，在样品溶液中加氢氧化钠使加成化合物分解，释放出的SO2与盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫红色化合物，根据其颜色的深浅，用分光光度法在577nm测定。
(2)该实验员的操作错误在于用重铬酸钾洗液浸泡玻璃器皿和在样品中加入盐酸副玫瑰苯胺。由于重铬酸钾洗液中六价铬能使紫红色化合物褪色，导致样品吸光度偏低，因此造成此次测定结果低于标准样品的实际值。而显色反应需在酸性溶液中进行，应将含样品(或标准)溶液、氨磺酸钠和氢氧化钠的溶液(A管)倒入强酸性的盐酸副玫瑰苯胺使用液(B管)中，使混合液在瞬间呈酸性，以利显色反应的进行，倒完后空干片刻，以
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免影响测定的精密度。该实验员违反操作顺序，将盐酸副玫瑰苯胺溶液加到样品溶液中，从而导致标准样品测定值离散，标准偏差较大。
例题5．某燃煤锅炉实测烟尘排放浓度为246mg/m3，实测过量空气系数为2.0，标态风量为19500m3/h。求折算后的烟尘排放浓度和排放量。
解：根据《锅炉大气污染物排放标准》，燃煤锅炉的空气过量系数为1.8，由此折算得到烟尘浓度：
C?246?2.0/1.8?273.3mg/m3
烟尘的排放量G?CQ?246?10?6?19500?4.80kg/h
例题6 某地区欲购进一批煤炭，取煤样送质检部门并试烧少量煤样。结果发现：燃烧0.054g煤，仪器显示燃煤硫量为0.70mg；试烧期间燃煤锅炉SO2排放浓度为362mL/m3(标态)，排放量标态干烟气10000m3/h，燃煤5l0kg。
(1) 由计算结果判断锅炉燃煤排放SO2浓度是否超过国家允许排放标准； (2) 试烧期间煤中硫分转化为SO2的转化率。
0.70?100%?1.30% 解：(1)煤中全硫的百分含量：
0.054?1000国家允许排放SO2浓度标准为煤中含硫量≤2％时，排放SO2≤1200mg/m3。
Cv?M362?64??1034mg/m3?1200mg/m3CvM／y＝ 排放SO2浓度测定结果：V22.4排放SO2浓度没有超过国家允许排放标准。
(2)试烧期间SO2排放量＝1034?10000?10?6?10.34kg 煤中硫全转化为SO2量＝1.30%?2?510?13.26kg 所以SO2的转化率为：
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SO2的排放量10.34?100%??100%?78.0%
SO2全硫转化量13.26第三章 空气和废气监测 习题
一、填空题
1．按照污染物的化学性质，空气污染可分为___________型、___________型和__________型，其中，伦敦烟雾型污染是___________型，而汽车尾气属于________型。
2．大气污染物主要的状态为_________态、__________态和_________态。大部分二次大气污染物是___________态。
3 伦敦烟雾的主要大气污染物是__________和__________，而导致洛杉矶烟雾的大气污染物主要是________________、________________和_________________。
4 大气采样器的流量计在采样前须进行校正，因为流量计的读数受_______和______影响。
5．气溶胶的大小与扩散速度密切相关。气溶胶颗粒越大，其扩散速度_________。 6．气溶胶与人体健康密切相关，其中________因其粒径小，能进入人体支气管肺泡，对人体健康影响较大。
7．用颗粒状吸附剂对气态和蒸气物质进行采样时，主要靠_______________作用，如活性炭。气态和蒸气物质从活性炭解析的方法一般为_____________和____________。
8．NH3是大气中唯一的碱性气态物质，对___________的形成有重要影响。 9．大气污染监测常用的布点方法包括___________平均布点法、___________平均布点法、___________平均布点法和___________平均布点法。
10．大气环境监测的________________是由环境监测范围的大小、污染物的___________、人口分布以及监测精度等因素决定的。
11．冰冻季节，集尘罐内要加入______________作为防冻剂；为了防止微生物、藻类在其中生长，可加入少量________________溶液。
12．空气动力学当量直径≤100?m的颗粒物，称为__________________；PM10即______________，是指当量直径______________的颗粒物。
13．采集TSP时，通常使用________________滤膜，滤膜的_____________面应向上。滤膜在使用前应将滤膜放入___________中浸泡______h并洗涤数次后备用。
14．按照流量大小，大气采样器可分为__________、_________和_________采样器。采样口抽气速度规定为___________m/s，单位面积滤膜24h滤过的气体量要求在________m3范围。
15．标准气体的配制方法包括_________法和_____________法。
16．用大流量采样器测定TSP时，如标准滤膜的称重偏差__________mg范围时，则认为该批滤膜称量合格。
17．四氯汞钾法测定大气中时，为消除NOx的影响，应在吸收液中加入____________。 18．采集PM10时，采样前应将滤膜在干燥器内放置_______h，用万分之一的分析天平称重后，放回干燥器_________h再称重，两次质量之差不大于______mg为恒重。
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19．测定空气中NOx时用含CrO3氧化管的目的是为了______________。如氧化管板结或变为绿色，表示氧化剂_______________。
20．NH3、硫醇、硫醚等恶臭物质分子上均具有形成恶臭的原子团，这些基团被称为____________。
21．测定_____________所用的四氯汞钾吸收液有剧毒；另外一种测定方法称为____________比色法，该法显色反应需在_____________环境中进行。
22．盐酸萘乙二胺法测定空气中NOx时，影响标准曲线斜率的两大因素分别为__________和____________。空气中____________使测定结果偏低，臭氧使测定结果偏_____________。
23．使用滤料采集颗粒物时，除直接阻挡外，也存在扩散沉降、___________和__________作用。
24．大气中含硫化合物和大气中氧化剂反应后，生成酸雾和硫酸盐雾的过程，称为_____________。
25．为避免六价铬对SO2测定的影响，测定所使用的玻璃器皿应避免使用____________洗涤。吸收液四氯汞钾在采样、运输和存放过程应避免___________。
26．与其他环境要素的污染物相比，大气污染物具有随____________和_____________变化大的特点。
27．大气监测采样布点时，对污染源比较集中和主导风向明显的情况，应在污染源的_______________布置较多采样点，作为主要监测范围。
28．采集空气样品的方法分成两类，分别是_____________和___________。 29. 根据国家有关规范，根据所在区域的人口数确定大气降水采样点数，其中人口50万以下的城市应布置______________个采样点。
30．降水中的化学组分含量一般很低，易发生物理变化、化学变化和生物作用，故采样后应_______________，如需保存，一般应____________后置于冰箱保存。
31．根据环境空气质量功能区划分规范，各类功能区之间应设置一定的缓冲带，一般情况下一类区和三类区之间的缓冲带宽度不小于______________m。
32．SO2、NOx至少需要保证有__________的采样时间，所得数据用于计算前述污染物的日均值才有效。
33．按照《大气降水中钠、钾的测定 原子吸收分光光度法》 (GB 13580.1l-92)测定空气降水中铵盐，在溶液中加入酒石酸钾钠的目的是____________________。
34．大气存在最普遍的气溶胶型一次污染物是____________气溶胶。 35．降水是一种湿沉降，它包括___________、_________和_____________。 36．盐酸萘乙二胺法测定空气中NOx时，当校准曲线的截距a达不到要求时，应检查试剂及水的质量，并需重新配制_______________标液。
37 降水的_______________随着溶解离子数的增加而减少。
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