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1、第三部分空气和废气监测一、空气样品的采集(一)实习目的掌握空气采样点的布置和样品采集方法,了解空气采样质量保证的重要性。(二)能力目标掌握采样设备的正确操作使用,解决采样现场所遇到的实际问题,提高工作应变能力。(三)相关知识根据国家现行要求,空气和废气监测主要包括如下一些内容。环境空气例行监测环境空气连续采样实验室分析、环境空气自动监测。大气降水监测。污染源监测固定污染监测、流动污染监测。环境空气自动监测系统目前在我国三级以上环境监测站推广使用,全国重点城市已实现环境空气质量日报(周报),随着监测技术的不断发展,空气质量预报也会成为现实。固定污染源监测主要是进行各种工业排放废气监测,重点污染企
2、业逐步实行烟气排放连续监测,以达到排放总量控制的目的。流动污染源主要是进行汽车排气监测。(四)空气连续采样实验室分析1、监测项目的确定环境监测技术规范(大气和废气部分)中规定了大气污染例行监测的监测项目(见表D表1环境空气采样例行监测项目设置的方法主要有网格布点法、功能区布点法、同心圆布点法和扇形布点法四种。此四种采样布点方法,可以单独使用,也可以综合使用,并且要掌握各种方法的适用范围,以保证所采集的样品具有代表性。采样点的设置数目要根据监测范围、人口密度、污染物的空间分布、气象和地形条件等综合考虑。环境监测技术规范(大气和废气部分)中规定了城市人口数量与大气监测点设置数量的关系(见表2)O表
3、2大气监测点设置数量城市人口数量/万设置监测点数量/个SO2、No2、TSP(PMio)灰尘自然沉降量硫酸盐化速率400720303040注:1.表中要求的测点数对有自动监测系统的城市,以自动监测为主,以连续采样点为辅;对无自动监测系统的城市,以连续采样点为主,辅以单机自动监测。每个城市单机自动监测点一般控制在两个左右。2.表中各测点数中包括一个城市的主导风向上的区域背景测点。3、采样时间和频率采样时间和采样频率取决于监测目的、污染物分布特点及人力、物力等因素。大气污染监测技术规范(空气和废气部分)对空气污染例行监测规定了采样时间和采样频率,见表3。表3监测周期与频率监测项目监测周期与频率SO
4、2隔日采样,每次采样连续(240.5)h,每月116d,每年监测12个月NO2隔日采样,每次采样连续(240.5)h,每月116d,每年监测12个月TSP(PM10)隔双日采样,每次(240.5)h连续监测,每月56d,每年监测12个月灰尘自然沉降量每月监测(302)d,每年监测12个月硫酸盐化速率每月监测(302)d,每年监测12个月4、采样方法采样方法主要有直接采样法、富集采样法和无动力采样法(详见环境空气例行监测分析法中样品采集部分)。5、采样要求到达采样地点后,安装好采样装置。试启动采样器23次,检查气密性,观察仪器是否正常,吸收管与仪器之间的连续是否正确,调节时钟与手表对准,准保时间
5、无误。按时开机、关机。采样过程中应经常检查采样流量,及时调节流量偏差。对采用直流供电的采样器应经常检查电池电压,保证采样流量稳定。用滤膜采样时,安放滤膜前应用清洁布擦去采样夹和滤膜支架网表面的尘土,滤膜毛面朝上,用镣子夹入采样夹内,严禁用手直接接触滤膜。采样后取滤膜时,应小心将滤膜毛面朝内对折。将折叠好的滤膜放在表面光滑的纸袋或塑料袋中,并贮于盒内。要特别注意有无滤膜屑留在采样夹内,应取出与滤膜一起称量或测量。采样的滤膜应注意是否出现物理性损伤及采样过程中是否有穿孔漏气现象,一经发现,此样品滤膜作废。用吸收液采气时,温度过高、过低对结果均有影响。温度过低时吸收率下降,过高时样品不稳定。故在冬季
6、、夏季采样吸收管应置于适当的恒温装置内,一般使温度保持在1525C为宜。而二氧化硫采样温度则要求在2329C。氮氧化物采样时要避光。采样过程中采样人员不能离开现场,注意避免路人围观。不能在采样装置附近吸烟,应经常观察仪器的运转状况,随时注意周围环境和气象条件的变化,并认真作好记录。采样记录填写要与工作程序同步,完成一项填写一项,不能超前或后补。填写记录要详实。内容包括:样品名称、采样地点、样品编号、采样日期、采样开始与结束的时间、采样流量、采样时的温度、压力、风向、风速、采样仪器、吸收液情况说明等,并有采样人签字。6 .质控样的采集(1)现场空白采集S02和N02样品时,应加带1个现场空白吸收
7、管与其他采样吸收管同时带到现场。该管不采样,采样结束后和其他采样吸收管一并送交实验室。此管即为该采样点当天该项目的静态现场空白管。样品分析时测定现场空白值,并与校准曲线的零浓度值进行比较。如现场空白值高于或低于零浓度值,且无解释依据时,应以该现场空白值为准,对该采样点当天的实测数据加以校正。当现场空白高于零浓度值时,分析结果应减去两者的差值;现场空白低于零浓度值时,分析结果应加上两者差值的绝对值。现场空白样采集的数量,S02和NOz每天采集1个;氟化物滤腊每批样品需采w6个。(2)现场平行要的采集用两台型号相同的采样器,以同样的采样条件(包括:时间、地点、吸收液、滤膜、流量、朝向等)采集的气样
8、为平行样。采集SO2、NOz的平行样时两台仪器相距12m,采集氟化物和总悬浮颗粒物时相距2Mm。7 .样品编号和采样记录(1)样品编号大气样品编号是由类别代号、顺序号组成。类别代号用环境空气关键字中文拼音的12个大写字母表示。顺序号用阿拉伯数字表示不同地点采集的样品,样品顺序号从OO1号开始,一个顺序号为1个采样点采集的样品。对照点和背景点样品,在编号后加注。样品登记的编号、样品运转的编号均与采集样品的编号一致,以防混淆。(2)采样记录采样记录是监测工作中的一个重要环节。在实际工作中,采样之后应及时准确规范地填写采样记录表作好采样记录(见表4-4、表4-5)o8 .样品运输与保存SO2和N02
9、样品采集后,迅速将吸收液转移至IOm1比色管中,避光、冷臧保存,详细核对编号,检查比色管的编号是否与采样瓶、采样记录上的编号相对应。样品应在当天运回实验室进行测定。采集的样品原则上应当天分析,当天因故不能分析的应将样品置于冰箱中在5下保存,最大保存期限不超过72ho采集TSP(PM而的滤膜每张装在1个小纸袋或塑料袋中,然后装入密封盒中保存。不要折,更不能揉搓。运回实验室后,放在空干燥器中保存。样品送交实验室时应进行交接验收,交、接人均应签名。采样记录与样品一并交实验室统一管理。表4气态污染物现场采样记录采样地点污染物名称采样方法采样仪器型号采样H期样品编号采样时间min气温/气压/kPa流量/
10、(1min)采集空气天气状况开始结束开始后结束前平均时间min体积/1标准体积/1采样者审核者表4-5TSP(PIQ现场采样记录采样地点年月B采样器编号滤膜编号采样时间累积采样时间min气温/C气压/kPa流量/(mmin)天气开始结束采样人审核人二、空气中总悬浮颗粒物(TSP)的测定(重量法)(一)实习目的通过学习了解TSP的定义,掌握TSP测定的基本原理和测定方法。(二)能力目标掌握TSP采样器的正确使用和维护方法,能及时解决在采样现场出现的技术问题。(三)相关知识1TSP定义TSP是总悬浮颗粒物的简称。按我国现行大气环境质量标准规定,为空气动力学当量直径在IOOm以下的液体和固体微粒的总
11、称。微粒的直径在10Um以下的(0110um)称为可吸入颗粒物(MP。),而大于IOH1n小于100m的微粒因重力作用而易于沉降者称为降尘。2.TSP的来源及其危害主要由建筑工程、风沙等因素造成,是大气污染物的重要指标CMP。能随呼吸进入人体,危害健康,长期悬浮在大气中不沉降,降低大气能见度。TSP能吸附污染物,参与大气化学反应,加重污染程度等。(四)实习学习重点1 .测定原理采集一定体积的大气样品,通过已恒重的滤膜,悬浮微粒被阻留在滤膜上,根据采样滤膜的增量及采样体积,计算总悬浮微粒的浓度。滤膜有效直径为80mm时,流量应为7296mh,IOOmm时为315m7h用以上流量采样,线速约为40
12、53cmso2 .采样方式的分类采样方式有大流量(0.967口.1媪min)、中流量(0.050.15mmin)和低流量(0.00.05mmin)三种采样方式,且采集到的微粒粒径大多数应在IOoUin以下。用超细玻璃纤维滤膜或过氯乙烯膜采样,在测定总悬浮微粒质量后,可分别测定有机物(如多环芳燃)、金属元素(如铜、铅、锌、镉、格、锦、铁、银、被等)和无机盐(如硫酸盐、硝酸盐等)。3 .滤膜滤膜编号应用铅笔,编号写在“光面”,滤膜应在采样前、后的同等条件下进行恒重、称量。4 .采样按仪器说明在指定地点装配好仪器,正确地滤膜放在采样头上,安装好,启动仪器,调节流量至规定值开始采样至规定体积量。取下滤
13、膜妥善保管好,带回实验室再干燥(恒湿恒温),恒重,称量。采样时应使采样头的进气方向与仪器的排气方向不在同一方位上,采样时应迎风向采样。5 .计算v0式中W样品滤膜质量,g;WO空白滤膜质量,g:Vo标准状况下的采样体积,m3o(五)TSP采样仪的基本操作使用1、特点及用途KC-120E型中流量TSP采样器由切割器、流量计、抽气管道、接头、抽气泵构成。抽气泵具有自润滑、体积小、质量轻、流量稳定、噪声低、连续运行可靠等特点。2、使用说明在采样器装配时,注意接头处可靠密封,把平衡好的滤膜装入滤膜夹(毛面向上),放入采样头的密封橡胶圈上,旋紧压盖即可开启采样器工作。注意:未上滤膜前,最好将空载流量调至
14、1051min,以尽量减少流量调节时造成的误差;正式采样前最好使抽气泵运转约20min,达到热平衡后,流量更趋稳定。采样结束后,断开电源,在无风处取出滤膜。采样工作结束后,注意及时将进气口盖好,以免掉进杂物,损坏抽气泵。3 .采样器的流量标定为保证采样流量的准确性,要定期对采样器流量计进行标定。具体方法如下。用与Q1J-140型流量校准器配套的过渡接头代替TSP-IOO切割器的上帽,旋紧。连接气路时,勿使漏气。开启抽气泵,调节本机流量计旋钮,在常用点上与Q1J-140型校准器的流量比较,并做好记录,在以后采样时,以校准器的流量为准。例:校准器流量为IoO1min采样时,本机流量计以981min(1021min),则在以后Ioo1min采样时,本机流量计以981min(或1021min)为准。4 .注意事项TSPToo切割器(采样头)为精密部件,应仔细使用,不用时应妥善保存,避免磕碰。抽气泵严禁加润滑油,使用一段时间后可从进气口倒入100250m1乙醇。使泵运行约20min即可。若抽气泵运转正常,管路不漏气,而流量不够时,则属刮片磨损过甚,更换刮片即好。严禁抽气泵全封闭启动或全封闭运行,以免烧坏电机。三、空气中二氧化硫的测定(一)实习目的通过实