环境空气与大气污染检测技术PPT课件.ppt

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1、第十章环境空气与大气污染检测技术10.1概述10.2大气污染指标监测10.3自动连续监测系统10.1概述10.1.1大气污染物大气污染物:由于人类活动或自然过程排入大气并对人和环境产生有害影响的那些物质。大气污染物按其存在形态可概括为两大类：1.气溶胶状态污染物2.气体状态污染物（1）气溶胶状态污染物在大气污染中，气溶胶系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。按气溶胶的来源和物理性质，可分为:粉尘（1～200μm）、烟（0.01~1μm）、飞灰、黑烟、雾等。（2）气体状态污染物气体状态污染物是以分子状态存在的污

2、染物。气态污染物的种类很多，总体上可以分为几大类：以SO2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。表10.1气体状态大气污染物的分类污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3碳的氧化物CO、CO2无有机化合物C1～C10醛酮过氧乙酰硝酸酯、O3卤素化合物HF、HCl无注：MSO4、MNO3分别为硫酸盐和硝酸盐。10.1.2大气污染监测系统大气污染监测系统都是由四部分组成。（1）采样装置（2）监测仪器（3）数据传输

3、系统（4）数据处理系统10.2大气污染指标监测10.2.1二氧化硫SO2是主要大气污染物之一，为大气环境污染例行监测项目。SO2是一种无色、易溶于水、有刺激性气味。SO2的味阈值是0.3ppm，达30～40ppm时，人呼吸将会感到困难。（1）测定方法及原理测定SO2常用的方法有:溶液电导率法;紫外荧光法;红外线吸收法;库化滴定法;火焰光度检测法等。①紫外荧光法工作原理：紫外荧光通常是指某物质受到紫外光照射时，各自吸收了一定波长的光之后，发射出比照射光波长长的光，利用测荧光波长和荧光强度建立起来的定性、定量方法称为荧光分析法。含被测物质的溶液被

4、入射光（I0）激发后，可以在溶液的各方向观测到荧光强度（F）。一般在与激发光源发射光垂直的方向，如图10.1所示。图10.1观测荧光主向示意图根据比耳定律，透过光的比例为：(10.1)式中：I0——入射光（激发光）强度；I——透过光强度；C——被测物质的浓度；ε——被测物质摩尔吸光系数；b——透过液层厚度。被吸收和散射等光的比例为：(10.2)(10.3)总发射荧光强度（F）与试样吸收的激发光的光量子数和荧光量子效率成正比：(10.4)将上式括号内的指数项展开可得：(10.5)对于很稀的溶液，被吸收的激发光不到2%，εbc很小，上式中括号内第

5、二项后各项可忽略不计，则简化为：(10.6)对于一定的荧光物质，当测定条件确定后，上式中的ΦF、I0、、ε、b均为常数，故又可简化为：(10.7)即荧光强度与荧光物质浓度呈线性关系。影响荧光强度的因素有：激发光照射时间、溶液温度和pH值、溶剂种类及伴生的各种散射光等②荧光计和荧光分光光度计用于荧光分析的仪器有目视荧光计、光电荧光计和荧光分光光度计等。光电荧光计以高压汞灯为激发光源、滤光片为色散元件，光电池为检测器，将荧光强度转换成光电流，用微电流表测定。测定微量荧光物质可得到满意的结果。图10.2荧光分光光度计结构示意图1光源2.4.7.9.

6、狭缝3激发光单色器5样品池6表面吸光物质8发射光单色器10光电倍增管11放大器12指示器13记录仪如果对荧光物质进行定性研究或选择定量分析的适宜波长，则需要使用荧光分光光度计，其结构示于图10.2。③溶液电导法用酸性过氧化氢溶液吸收气样中的二氧化硫：(10.8)所生成的硫酸，使吸收液电导率增加，其增加值决定于气样中SO2含量，故通过测量吸收液吸收SO2前后电导率的变化，就可以得知气样中SO2的浓度。方法名称原理特点测定范围（L/m3）溶液电导率法以一定比例使废气与吸收液（硫酸酸性的H2O2溶液）接触，测定吸收液的导电率变化，连续的测定废气中的

7、SO2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5~2000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SO2在7.3μm附近的红外线吸收，即可连续地求得SO2的浓度此法不需要配置溶液，维护管理简单，适用于水分和CO2影响可以忽略的场合10~2000紫外线吸收法将试样气体导入气体池，在280～320nm附近对SO2的紫外吸收量变化进行光电测定，即可连续地求得SO2的浓度此法系干法操作，维护方便。NO2存在时有干扰。需设法消除10~2000火焰光度检测法将试样气体导入富氢火焰中，SOx将在394nm附近产生特征波长的光

8、，测定它的发光强度，即可连续的测得SO2的浓度此法检测灵敏度很高，不仅可测SO2浓度，也可测SOx的总量和H2S等，除磷氧化物外其它物质几乎不干扰5~1000恒电位