第 四 章
大气污染监测
课程学习内容要点,
1）了解大气污染的基本知识；
2） 掌握大气样品的采集方法和
采样仪器；
3） 理解气态和蒸汽态污染物质、
颗粒物、大气降水污染源和
大气污染生物监测的内容和
方法；
4）掌握大气污染监测方案的制
订和评价方法。
第一节 概述
第二节 样品采集与保存
第三节 样品测定
第四节 标准气配制
第一节 概述
一、大气、空气和大气污染
一、大气、空气和大气污染
大气,包围在地球周围的气体，其厚
度达 1000-1400km。
空气,对人类及生物生存起重要作用，
是近地面约 10km内的气体层（对流
层），占大气总质量的 95%左右。
清洁空气的成分
氮,78.06%；氧,20.95%； 氩,0.93% ；其它气体
大气污染 (atmosphere pollution),大气中
有害物质浓度超过环境所能允许的极限
并持续一定时间后，会改变大气特别是
空气的正常组成，破坏自然的物理、化
学和生态平衡体系，从而危害人们的生
活、工作和健康，损害自然资源及财产、
器物的情况（ 大气中污染物或由它们转
化成的二次污染物的浓度达到了有害程
度的现象 ）。
大气污染源的组成
二、大气污染对人和生物的危害
1、对人和动物的危害,
急性作用,指人体受到污染的空气侵袭后，在短
时间内即表现出不适或中毒症状的现象。如伦
敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件等。
慢性作用,指人体在低污染物浓度的空气长期作
用下产生的慢性危害。美、日、英等国近 30多
年患呼吸道疾病的人数和死亡率不断增加，即
是这种慢性危害的结果。如, 四日市哮喘病, 。
二、大气污染对人和生物的危害（续）
2、对植物的危害
急性,可导致作物产量显著降低，甚至枯死。
慢性,可影响作物生长发育，但症状一般不明显。
不可见危害,只造成植物生理上的障碍，使植物生
长受抑制，但从外观上一般看不出症状。
二、大气污染对人和生物的危害（续）
3、对材料的损坏
是城市地区经济损失的一大原因。
SO2,H2O,H2S使 PbSO4→PbS 白 → 黑，油画变黄，
腐蚀材料，腐蚀建筑材料，使橡胶制品脆裂，损
坏艺术品，使有色材料退色。颗粒物沉积在高压
浅色绝缘器件上，高湿度时可变为导体造成短路。
比如电视机爆炸。
二、大气污染对人和生物的危害（续）
4、对大气的影响
大气中的污染物能改变大气的性质和气候的形
式。
a.CO2吸收地面的辐射，颗粒物对阳光的散射作
用能改变地面温度，使温度上升或者下降。
b.细的颗粒物可降低能见度，使降水增加，雾增
加。
c.改变大气的电学性质。
d.酸雨，已使世界上一些地区生态受到明显的伤
害。造成酸雨的原因,SO2,NO2，我国南方酸雨
比较严重。
三、大气污染物的种类
已发现有危害而被人注意的就有一百多种，
其中大部分是有机物，环境科学中用下列两种
方法进行分类
一次污染物,
直接从各种污染源排放到大气中的有害物质，
常见的有,SO2,CO,NOX (NO,NO2)颗粒物，
其中包括毒重金属,3,4-苯并芘 (BaP)
二次污染物,一次污染物之间以及它们与大气正
常组分之间的反应产生的新的污染物。
分子状污染物
沸点低，气体分子形式存在，并以分子状态进入大气，
或者常温下液体，但挥发性强，受热时易以蒸汽进入大
气中。
如,SO2,CO,NO2,HCN,苯,汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。
根据化学形态，可将其分为五类,
a.含硫化合物,SO2,H2S； SO3、硫酸、硫酸盐；
b.含氮化合物,NO,NO2,NH3；硝酸、硝酸盐；
c.碳氢化合物,C1-C5化合物；醛、酮；
d.碳氧化合物,CO,CO2；
e.卤素化合物,HF,HCl。
粒子状污染物
是分散在大气中的液体和固体颗粒。粒径大
小 0.01-100um之间，复杂的非均匀体系。
降尘,直径 >10um,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。
飘尘,直径 <10um，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）。又名气溶胶
(雾，烟，尘 )。
四、大气污染物的时空分布特点
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。
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。
五、大气污染监测方案的制订
1、制定大气污染监测方案的程序为,
首先要根据监测目的进行调查研
究，收集必要的基础资料，然后经
过综合分析，确定监测项目，设计
布点网络，选定采样频率、采样方
法和监测技术，建立质量保证程序
和措施，提出监测结果报告要求及
进度计划等。
五、大气污染监测方案的制订（续）
2、监测目的
通过对大气环境中主要污染物质进行定期
或连续地监测，判断大气质量是否符合国家制
订的大气质量标准，并为编写大气环境质量状
况评价报告提供数据。
为研究大气质量的变化规律和发展趋势，
开展大气污染的预测预报工作提供依据。
为政府部门执行有关环境保护法规，开展
环境质量管理，环境科学研究及修订大气环境
质量标准提供基础资料和依据。
五、大气污染监测方案的制订（续）
3、大气污染监测的分类
对污染源的监测：排出口监测；
对大气的监测：以大气为对象；
职业暴露监测：在工作地点采样；
五、大气污染监测方案的制订（续）
4、大气污染监测的项目
4、大气污染监测的项目
5、监测网点的布设
布设采样点的原则和要求
（ 1）覆盖全部监测区：采样点应设在整个监测
区域的高中低三种不同污染物浓度的地方。
（ 2）在污染源比较集中，主导风向比较明显的
情况下，应将污染源的下风向作为主要监测范
围，布设较多的采样点；上风向布设少量点作
为对照。
（ 3）工业集中地区多取点，农村可少些
（ 4）人口密度大的地区多取点，少的地区可少
些
（ 5）超标地区多取点，未超标地区少些
5、监测网点的布设
采样点的数目
应根据监测范围大小、污染物的空间分
布特征、人口分布及密度、气象、地形
及经济条件等因素综合考虑。
5、监测网点的布设
采样点的数目
5、监测网点的布设
采样点的数目
5、监测网点的布设
布点方法
（ 1）扇形布点法
适用于孤立的高架点源，且主导风
向明显的地区。上风向应设对照点。
5、监测网点的布设
同心圆布点法,
? 适用于多个污染源组成的污染群，且大
污染源较集中的地区。对调查点源较合
适。
网格布点法,
? 适用于污染源较分散的情况，如调查面
源。对城市环境规划和管理有重要意义。
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。
采样时间和频率
1.采样时间：指每次采样所需时间的长短，又叫
采样时段。分为短期采样、长期采样、间歇性
采样。
2.采样频率,指一定时间范围内的采样次数
（ 1）依浓度分布的时间特性
依气象条件变化的特征，高中低浓度都包括
（ 2）依对监测数据要求的精确程度
5、监测网点的布设
例如：日平均浓度，每隔 2－ 4h采样一次
第 二 节
样 品 采 集 与 保 存
采集大气的方法可归纳为直
接采样法和富集（浓缩）采样法
两类。
一,直接采样法
① 被测组分浓度高
②分析方法灵敏度高
注射器采样
塑料袋采样
采气管采样
二、富集（浓缩）采样法
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
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。
溶液吸收法吸收液的选择
① 对被采集物质溶解度要大
②与被采集物质的化学反应速度要快
③稳定时间长
④有利于下一步分析
溶液吸收法 使用的仪器
填充柱阻留法 (固体阻留法 ),
1、吸附型填充柱
①填充剂：活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球等。
②表面吸附作用
2、分配型填充柱
①填充剂：表面涂高沸点有机溶剂的惰性多孔颗粒物，如硅藻土
②当被采集气样通过填充柱时，在有机溶剂中分配系数大的组分保
留在填充剂上而被富集。
3、反应型填充柱
①填充剂：由惰性多孔颗粒物 (如石英沙、玻璃微球 )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。
也可用纯金属丝毛或细粒作填充剂
②气样通过填充柱时，被测组分在填充剂表面因发生化学反应而被
阻留
③采样量和采集速度大，富集物稳定，对气态、蒸汽态和气溶胶态
物质有较高的富集效率
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，有时可放臵几天或几周也不发
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。
滤料阻留法
该方法是将过滤材料放在采样夹上，用抽气装
置抽气，则空气上的颗粒物被阻留在过滤材料
上，秤量过滤材料上富集的颗粒物重量，根据
采样体积可计算出空气中颗粒物的浓度。
滤料常用
纤维状虑料：滤纸、玻璃纤维虑膜，过氯乙
烯滤膜等。
筛孔状虑料：微孔滤膜、核孔滤膜、银薄膜
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。
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。
三、采样效率
? 指在规定的采样条件下所采集到
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
用标准气测定采样效率，采样效率 K为,
C1— 实测浓度
C0— 配制浓度
2、相对比较法
配制一定浓度范围的待测气体，串联 2－ 3
个采样管采集所配制的样品，采样效率 K为,
K应大于 90％，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。
四、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
1、单位体积内所包含污染物的质量数
单位,mg/立方米或 μg/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
五、采 样 仪 器
组成部分,
? 用于大气采样的仪器主要由收集器、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。
采样动力,
? 1）非电源抽气动力,如注射器、连续式手
抽气筒、双连球、水抽气瓶等，适用于采样时
间不长，采气量小，无市电供给的情况，用于
采集气体或蒸汽态样品。
2)电力抽气动力,在有电源的采样现场，可
采用各种电抽气机和电抽气泵为采样动力，如
吸尘器、真空泵、刮板泵、薄膜泵、电磁泵等。
还可采用大气采样器、飘尘采样器等专用采样
装置采集大气中气态或蒸汽态物质及颗粒物质。
第 三 节
样 品 测 定
? 第一部分：气态和蒸气态污染物质的测定
? 第二部分：颗粒物的测定
? 第三部分：大气降水监测
? 第四部分：污染源监测
? 第五部分：大气污染生物监测法
第一部分,气态和蒸气态污染物质的测定
一、二氧化硫 SO2的测定
二、氮氧化物 (NOx)的测定
三、一氧化碳的测定
四、光化学氧化学剂和臭氧的测定
五、硫酸盐化速率的测定
六、总烃及非甲烷烃的测定
七、氟化物的测定
八、汞的测定
九、其他污染物质的测定
一、二氧化硫 SO2的测定
来源,
1、天然源：火山爆发，海水的浪花
2、人工源：含 S燃料的燃烧，矿石
冶炼，化工厂生产过程的产物,全世界
人为排放的 SO2为 1.5亿吨 /年
性质及毒性,
1、无色，易溶于水，有刺
激性气味的气体。
2、会引起呼吸系统疾病
3、附着于颗粒物上，危
害更大
测 定 方 法
国家制定了两个标准方法,
一是 GB 8970-80四氯汞钾 -
盐酸副玫瑰苯胺比色法 ；
另一是 GB/T15262-92甲醛吸
收 -盐酸副玫瑰苯胺分光光度
法 。
(一 ) 四氯汞钾溶液吸收－－
盐酸副玫瑰苯胺分光光度法
1.原理
用氯化钾（ KCl）和氯化汞（ HgCl2）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 SO2含量成正比，
可用分光光度法测定。（ 较经典的方法（ GB），
灵敏、可靠 ）
反应式如下,
? 测定要点,先用亚硫酸钠（ Na2SO3）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 SO2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。
(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（ O3）及 Mn2+,Fe3+、
Cr6+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 SO2释放，再
与盐酸副玫瑰苯胺显色。
注 意 事 项
该方法所用吸收液无毒，样品采集
后相当稳定，但灵敏度较低，所需要采
样体积大，适合于测定 SO2日平均浓度。
它与四氯汞钾溶液吸收 -盐酸副玫瑰苯胺
分光光度法都被国际标准化组织 (ISO)规
定为测定 SO2标准方法。
(二 ) 钍试剂分光光度法
大气中的 SO2用过氧化氢溶液吸收并氧化
为硫酸。 SO42-与过量的高氯酸钡反应，生成
硫酸钡 (BaSO4)沉淀，剩余钡离子与钍试剂作
用生成钍试剂 -钡络合物 (紫红色 )。根据颜色
深浅，间接进行定量测定。
原理,
其反应过程如下,
(三 ) 紫外荧光法
? 荧光 通常是指某些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，而当紫外光
停止照射后，这种光也随之很快消失。
当然，荧光现象不限于紫外光区，还有
X荧光，红外荧光等。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。
二、氮氧化物 (NOx)的测定
?
来源、存在状态及毒性
1、来源
—— 天然源：闪电，豆类植物的根瘤菌有固氮作用，森林火灾，火山
爆发
—— 人工源：燃料燃烧，汽车尾气
2、存在状态
NOX,N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5,NO3－
3、毒性
（ 1）呼吸器官：在肺泡表面的水份中成 HNO3,HNO2
（ 2）对肺组织强烈刺激和腐蚀：肺水肿
（ 3） NO,NO2-进入血液中，与血红蛋白结合成高铁血红蛋白，引起
组织缺氧
（ 4）对中枢神经系统损坏，心、肾、肝，造血组织的损坏
（ 5）二次污染物的生成：光化学烟雾
（ 6）其他：氮氧化物在环境中被氧化成硝酸，与硫酸一起造成酸雨危
害；还是温室气体。
盐酸萘乙二胺分光光度法
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,NO2、和 NOx总量。
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 NOX经在三
氧化铬作用下，一氧化氮被氧化成二氧化
氮，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 NO2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
NO2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。
三、一氧化碳的测定
? 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。
CO的测定方法有 非色散红外吸收法, 气
相色谱法, 定电位电解法, 间接冷原子吸收法,
检气管法 等。
非分散红外吸收法
? （ 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,CO2等气态分子受到红
外辐射（ 1-25μm）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
质浓度的关系符合比尔定律，因此，测其吸光
度即可确定 CO气态物质的浓度。
CO/CO2监测仪
四、总氧化剂和臭氧的测定
定义
? 总氧化剂是指大气中能氧化碘化钾析出
碘的物质，主要包括臭氧、过氧乙酰硝酸酯和氮氧化物等。
光化学氧化剂是指除去 NOx以外的能氧化
碘化钾的氧化剂，二者的关系为,
光化学氧化剂 = 总氧化剂 - 0.269×
氮氧化物
?
? 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。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。
1,光化学氧化剂的测定
? 先用硼酸碘化钾分光光度法测定气样中
的总氧化剂浓度，再扣除 NOx 参加反应
的浓度。方法灵敏、简便可行，检出限
为 0.19μgO310mL（按与 0.01吸光度相对
应的 O3浓度计）；当采样体积 30L时，
最低检出浓度为 0.006mg/m3。
2、臭氧的测定
? 方法有 分光光度法, 化学发光法、紫
外线吸收法 等。国家标准中测定臭氧含
量有两个标准：一是 GB/T 15437的靛
蓝二磺酸钠分光光度法,另一是
GB/T15438-1995的紫外光度法 。
五、硫酸盐化速率的测定
? 是指大气中含硫污染物演变为硫酸雾
和硫酸盐雾的速度。
其测定方法有二氧化铅 -重量法、碱片
-重量法、碱片 -铬酸钡分光光度法、碱片
-离子色谱法等。
原理,
? 大气中的 SO2、硫酸雾、硫化氢 等与 二氧
化铅 反应生成硫酸铅，用碳酸钠溶液处理，使
硫酸铅转化为碳酸铅，释放出硫酸根离子，再
加入氯化钡溶液，生成硫酸钡沉淀，用重量法
测定，结果以每日在 100cm2二氧化铅面积上
所含 SO3的毫克数表示。最低检出浓度为
0.05[mgSO3/(100cm2 pbO2·d)]。
六,总烃及非甲烷烃的测定
? 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） 。
? 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。
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。
七、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吸光光度法、
滤膜（或滤纸）采样 -氟离子选择电极法等。
目前广泛采用后一种方法。
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。
八,汞的测定
? 巯基棉富集 -冷原子荧光分光光度法原理,在
微酸性介质中，用巯基棉富集大气中的汞及其
化合物，采样后，用 4mol/L盐酸 -氯化钠饱和
溶液解吸汞及其化合物，经氯化亚锡 (Sncl2)还
原为金属汞，用冷原子荧光测汞仪测定总汞的
浓度。
特点,灵敏度高，操作较复杂，对试剂纯度要
求严格，可用于测定无机汞、有机汞及总汞。
九,其它污染物质的测定
第二部分：颗粒物的测定
? 一、总悬浮颗粒（ TSP）的测定
? 二、可吸入尘（飘尘,IP,PM10）的测定
? 三、自然降尘的测定
? 四、总悬浮颗粒物中主要组分的测定
颗粒物污染的来源
颗粒物污染的危害
? （ 1）由颗粒物质本身的化学和物理特性决定
的内在毒性，如有毒颗粒石棉,Pb,Cd,As、
Hg,H2SO4及多环芳烃等；
? （ 2）吸入颗粒物质后对呼吸道清理机制的干
扰；
? （ 3）由于颗粒物质表面携带和吸附了有毒物
质而带来的毒性，如煤烟是一种良好的吸附剂，
常常会吸附象 SO2那样的有害气体。
一、总悬浮颗粒（ TSP）的测定
? 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 。
? 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 100μm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。
一、总悬浮颗粒（ TSP）的测定（续）
? 根据采样流量不同，分为大流量采样法
（ 1.1-1.7m3/min) 大流量采样器和中
流量采样法 (50-150L/min) 低噪声中流
量 TSP采样器 智能中流量 TSP采样器。
一般连续采样 24h。
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。
二、可吸入尘的测定
? 粒径小于 10μm的颗粒物称为飘尘。它可
长时间漂浮在大气中，对人、生物及环境危害
较大。
测定飘尘的方法有重量法、石英压电晶
体振荡法,β射线吸收法及光散射法等。
目前用得最多、最准确可靠的是重量法。
三、自然降尘的测定
? 自然降尘简称降尘，系指大气中自然降
落于地面上的颗粒物，其粒径多在 10μm以上。
虽然灰尘在地面上的自然沉降能力主要决
定于其自身重量及粒度大小，但风力、降水、
地形等自然因素也起着一定的作用，因此，要
把自然降尘和非自然降尘区分开是很困难的。
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。 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。
四、总悬浮颗粒物中主要组分的测定
（一） 某些金属元素和非金属化合物的测定
颗粒物中常需测定的金属元素和非金属
化合物有铍、铬、铅、铁、铜、锌、镉、镍、钴、锰、砷、硒、硫酸根、硝酸根、氯化物等。
它们中多数含量很低，需选择灵敏度高的
方法测定。
? 1、样品预处理方法
预处理方法因组分不同而异，常用的方法有,
（ 1） 湿式分解法：即用酸溶解样品，或将二者共热消解样品。
常用的酸有：盐酸（ HCl）、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸等。
（ 2）干式灰化法：将样品放在坩埚中，置于马福炉内，在 400-
-800℃ 下分解样品，然后用酸溶解灰分,测定金属或非金属元素。
（ 3）水浸取法：用于硫酸盐、硝酸盐、氯化物、六价铬等水溶
性物质的测定。
? 2、测定方法,AAS(含量少，灵敏 )
（二） 有机化合物的测定
1、多环芳烃：蒽、菲、芘等
2、来源：煤和石油的燃烧
3、危害：致癌
4、步骤：采样、提取、分离、测定四步
第三部分：大气降水监测
? 目的,了解在降雨过程中从大气中沉降到
地球表面的沉降物的主要组成、性质及
有关组分的含量，为分析大气污染状况
和提出控制污染途径、方法提供基础资
料和依据。
一,布设采样点的原则
（一）采样点数目
降水采样点的设置数目应视区域具体情况
确定。我国环境监测技术规范中规定,人口
50万以上的城市布三个采样点,50万以下的城
市布两个点。
采样点位置要兼顾城市，农村或清洁对照
区。
（二） 采样地点的选择
? 采样点设置位置应考虑区域的环境
特点、地形、气象、工农业分布等，采
样点应尽可能避开排放酸、碱物质和粉
尘的局地污染源，主要街道交通污染源
的影响，四周应无遮挡雨、雪的高大树
木或建筑物。
二,样品的采集
（ 1）采集雨水使用聚乙烯塑料桶或玻璃
缸，其上口直径为 20cm,高为 20cm,
也可采用自动采样器。
（ 2） 采集雪水用上口径为 40cm 以上
的聚乙烯塑料桶。
器
采样方法
1）每次降雨（雪）开始，立即将清洁的采
样器放置在预定的采样点支架上，采集全过程
雨 (雪 )样。
（ 2）采样器应高于基础面 1.2m以上。
（ 3）样品采集好后，应贴上标签，编好号，
记录采样地点、日期、采样起止时间、雨量等。
三、水样的保存
降水中的化学组分含量一般都很低，
易发生物理变化、化学变化和生物作用，
故采样后应尽快测定，如需要保存，一
般不主张添加保存剂，而是密封后放于
冰箱中。
四, 降水中的组分测定
（一）测定项目
? I 级测点为,pH值、电导率、硫酸根、硝酸
根、氯离子、铵离子、钾离子、钠离子、钙离
子、镁离子。
每月测定不少于一次，每月选一个或几个随
机降水样品分析上述十个项目。
省、市监测网络中的 Ⅱ, Ⅲ 级测点视实际需
要和可能决定测定项目。
（二）测定方法
? 1.PH值的测定,这是酸雨调查最重要的项目，
常用玻璃电极法测定。
2.电导率的测定,用电导率仪或电导仪测定。
通过电导率的测定，能快速推测雨水中溶解物质总量。
? 3.硫酸根的测定,可用铬酸钡 -二苯碳酰二
肼分光光度法、硫酸钡比浊法、离子色谱法等。
4.硝酸根的测定,可反映大气被 NOx污染
状况，也是导致降水 pH值降低的因素之一。
测定方法有：镉柱还原 -偶氯染料分光光度法、
紫外分光光度法及离子色谱法等。
? 5.氯离子的测定,
? 氯离子是衡量大气中氯化氢（ HCl）导致降水 pH
值降低的标志，也是判断海盐粒子影响的标志。可用
硫氰酸汞 -高铁分光光度法、离子色谱法等测定。
6.铵离子的测定,
? 铵离子的存在，可抑制酸雨，但可能会导致水体
富营养化。可用钠氏试剂分光光度法或次氯酸钠 -水杨
酸分光光度法测定。
7.钾、钠、钙、镁等离子的测定,
降水中 K+,Na+浓度多在几 mg/L以下，常用空气 -
乙炔原子吸收分光光度法测定。 Ca2+是降水中主要的
阳离子之一，其浓度多在几至数十 mg/L，可用原子吸
收分光光度法、络合滴定法、偶氮氯膦 Ⅲ 分光光度法
等测定。
第四部分：污染源监测
? 固定污染源
? 流动污染源
一,固定污染源监测
? 1.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。
2.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。
3.监测的内容
包括,排放废气中有害物质的浓度（ mg/m3）；
有害物质的排放量（ kg/h）；废气排放量
(m3/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。
4.采样位臵和采样点布设
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
? 采样点布设,因烟道内同一断面上各点
的气流速度和烟尘浓度分布通常是不均
匀的，因此，需按一定原则进行多点采
样。采样点的位臵和数目主要依据烟道
断面的形状、尺寸大小和流速分布情况
确定。
? （ 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。
? （ 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
采样点位臵，小矩形数目可根据烟道断
面面积大小确定。
（ 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。
5.基本状态参数的测定
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。
压力的测量
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,Pt = Ps + Pv
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
方法规定 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。
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。
烟气组分的确定
? 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 N2,O2、
CO2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,NOx,SOx和 H2S等。
二、流动污染源监测
? 汽车排气是石油体系燃料在内燃机
内燃烧后的产物，含有 NOx、碳氢化合
物,CO等有害组分，是污染大气环境的
主要流动污染源。
? 汽车尾气的采样,一般分高浓度采样
和低浓度采样两种情况。低浓度采样是
指尾气排放经大气扩散后采样分析，这
种采样分析受环境条件影响大，结果稳
定性差，且时间性强； 高浓度采样是指
发生源在高浓度状况的采样。目前，常
以汽车怠速状态、高浓度采样监测尾气
中的 CO和 HC。
汽车怠速 CO,HC的测定
1、怠速工况的条件,发动机旋转；离合器
处于结合位置；油门（脚踏板和手油门）位于
松开位置；安装机械式或半自动式变速器时，
变速杆应位于空挡位置；当安装自动变速器时，
选择器应在停车或空挡位置；阻风门全开。
2、测定方法,用非色散红外气体分析仪进
行测定。测定时，先将汽车发动机由怠速加速
至中等转速，维持 5秒以上，再降至怠速状态，
插入取样管（深度不少于 300mm）测定，读
取最大指示值。如为多个排气管，应取各排气
管测定值的算术平均值。
3、计算 CO,HC的相对含量（体积比）
4、排放标准（ GB3842-83）
汽车尾气中 NOx的测定
在汽车尾气排气管处用取样管将废气引出
（用采样泵），经冰浴（冷凝除水）、玻璃棉
过滤器（除油污、烟尘），抽取到 100mL注
射器中，然后将抽取的气样经氧化管注入冰乙
酸 -对氨基苯磺酸 -盐酸萘乙二胺吸收显色液，
显色后用分光光度法测定，测定方法同大气中
NOx的测定 。
第五部分：大气污染生物监测法
? 生物监测法是通过生物（动物、植
物、微生物）在环境中的分布，生长发
育状况及生理生化指标和生态系统的变
化来研究环境污染情况，测定污染物毒
性的一类监测方法。
? 在南京市的绿化树种中,雪松很受大
家喜爱,它树姿优美,常年碧绿。有一次发
现某个地段雪松针叶发黄、枯焦,后来查
明,这是附近工厂排放二氧化硫和氟化氢
所引起的,因为雪松对这两种气体特别敏
感。现在人们一见雪松针叶呈现这种症
状,就能很快找出二氧化硫和氟化氢的污
染源,人们已把雪松作为一个很好的监测
大气污染的报警器。
? 现在人们已经找到各种各样监测大气污染物
质的, 报警植物, 。例如,用紫花苜宿、胡萝
卡、菠菜能监测二氧化硫污染,用香蒲、火炭
母、金荞麦、杏、梅、葡萄等能监测氟的污染,
用苹果、玉米、桃、洋葱能监测氯的污染等等。
? 植物对大气环境污染的反应要比人和动物
敏感得多,当空气中有害气体浓度只有百万分
之几的时候,植物就开始, 报警, 了,能及时提
醒人们采取措施,把污染消灭在摇篮中。
? 以氟化物为例,香蒲对氟化物最敏感,
当氟化物浓度积累到 3× 10-5～ 4× 10-5
时就表现受害症状,而松树、杏树、李树
等达到 5× 10-5～ 2× 10-4时才表现受害
症状,抗性强的棉花,在 5× 10-4时仍不见
受害。有趣的是,不同的植物对氟化物在
不同时间有不同的敏感性,如杏树最敏感
的时间在上午 10时,而水杉则在下午 2时,
一年中的 4～ 5月份，各种植物抗氟化物
污染的能力都急剧下降。
1 植物在污染环境中的受害症状
2 大气污染指示植物的选择
3.监测方法
? （一）盆栽植物监测方法：先将指示植物在没
有污染的环境中盆栽培植，待生长到适宜大小
时，移至监测点，观测它们受害症状和程度。
（二）现场调查法
1．植物群落调查法：调查现场植物群落中各
种植物受害症状和程度，估测大气污染情况。
? ２, 调查地衣和苔藓法,通过调查树干上
的地衣和苔藓的种类与数量，便可估计大气污
染程度。在工业城市，通常距市中心越近，地
衣的种类越少，重污染区内一般仅有少数壳状
地衣分布，随着污染程度的减轻，便出现枝状
地衣；在轻污染地区，叶状地衣数量最多。
3,调查树木的年轮,剖析树木的年轮，
可以了解所在地区大气污染的历史。一般，污
染严重或气候条件恶劣年份树木的年轮较窄，
木质比重小。
（三）其他监测法,
? 如生产力测定法、指示植物中污染物质
含量测定法等。
第 四 节
标 准 气 体 的 配 制
一、大气、空气和大气污染
标准气体的配制
在大气污染监测工作中，常要绘制
某些分析方法的定量标准曲线，校准分
析仪器的量程，评价一个采样方法的效
率，以及在毒理学上制定容许浓度范围
等，这些都需要用标准气体作基准物质
或参考物质。
所谓 标准气体,是已知含有一定浓
度的某种物质的气体
一,标准气体的制取
由于复杂的自然因素影响，污染源的多样
性以及气体保存上的困难，标准气体在自然条
件下很难取得，必须人工配制。制取方法因物
质的性质不同而异。 对挥发性较强的液态物质，
可利用其挥发作用制取；不能用挥发法制取的
可使用化学反应法制取,但这样制取的气体常
含有杂质，要用适当的方法加以净化。
? 利用表中所列方法制取的标准气通
常收集到钢瓶、玻璃容器或塑料袋等容
器中保存，因其浓度较大，称为 原料气,
使用时要进行稀释制取。一般，商品标
准气都会稀释成多种浓度出售，称 稀释
气 。
二,标准气体配制方法
利用原料气配制低浓度标准气的方
法有静态配气法和动态配气法两大类。
1.静态配气法
是把一定量的气态或蒸气态的原料
气加入到已知容积的容器中，再充入稀
释气体混匀制得。其原料可以是纯气，
也可以是已知浓度的混合气。
常用静态配气方法,
1.注射器配气法
2.配气瓶配气法
2.动态配气法
对于标准气用量较大或通标准气时
间较长的试验工作，静态配气法不能满
足要求，需要用动态配气法。
动态配气法,
? 使已知浓度的原料气与稀释气按一定比例
连续不断地进入混合器混合，从而可以不间断
地配制并供给一定浓度的标准气，两股气流的
流量比即稀释倍数，根据稀释倍数计算出标准
气的浓度。
特点：动态配气法不但能提供大量标准气，而
且可通过调节原料气和稀释气的流量比获得所
需浓度的标准气，尤其适用于配制低浓度的标
准气。
但是，这种方法所用仪器设备较静态配气
法复杂，不适合配制高浓度的标准气。
常用动态配气方法
1、连续稀释法,以高压钢瓶为气源，将原料气
以恒定小流量送入混合器，被较大量的净化空
气稀释，用流量计准确测量两种气体的流量，
然后计算标准气的浓度。
2、负压喷射法
3、渗透管法
术 语
1,总悬浮颗粒物 (TSP)：指能悬浮在空气中，空
气动力学当量直径 ≤ 100μｍ的颗粒物。
2,可吸入颗粒物 (PM10)：指悬浮在空气中，空气
动力学当量直径 ≤ 10μｍ的颗粒物。
3,氮氧化物 (以 NO2计 )：指空气中主要以一氧化
氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。
4,铅 (Pb)：指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化
合物。
5,苯并 [ａ ]芘 (B[ａ ]P)：指存在于可吸入颗粒物中
的苯并 [ａ ]芘。
6,氟化物 (以 F计 )：以气态及颗粒态形式存在的无
机氟化物。
7,年平均：指任何一年的日平均浓度的算
术均值。
术 语
8,季平均：指任何一季的日平均浓度的算术均值。
9,月平均：指任何一月的日平均浓度的算术均值。
10,日平均：指任何一日的平均浓度。
11,一小时平均：指任何一小时的平均浓度。
12,植物生长季平均：指任何一个植物生长季月平
均浓度的算术均值。
13,环境空气：指人群、植物、动物和建筑物所暴
露的室外空气。
14,标准状态：指温度为 273K，压力为 101.325kPa时
的状态。
名词解释
1、一次污染物 2、二次污染物
3、飘尘 （ PM10） 4、富集（浓缩）采样法
5、采样频率 6,采样时间
7、采样效率 8、硫酸盐化速率
9、光化学氧化剂 10、总氧化剂
问 题
? 1．大气中的污染物以哪些形态存在?它们是怎
样产生的?
? 2．大气中污染物的分布有何特点?掌握它们的
分布特点对进行监测有何意义?
? 3．简要说明制订大气环境污染监测方案的程
序和主要内容,
? 4．我国, 环境监测技术规范 )对大气环境污染
例行监测要求测定哪些项目?为什么要求测定
这些项目?
? 5．举例说明怎样根据监测目的和监测区域的
实际情况选择布点方法,
? 6．直接采样法和富集采样法各适用于什
么情况?
? 7．简述四氧汞钾溶液吸收 -盐酸副玫瑰
苯胺分光光度法与甲醛缓冲溶液吸收 -盐
酸副玫瑰苯胺分光光度法测定 SO2原理
的异同之处。怎样提高测定准确度?
? 8,为什么要进行降水监测?一般测定哪些
项目?为什么测定这些项目?
? 9.在烟道气监测中，怎样选择采样位置
和确定采样点的数目?
? 10.对汽车和柴油机车排气中主要测定哪
些有害物质?其测定方法原理是什么?
? 11．用指示植物监测大气污染的依据是什
么?举两个实例说明之．这种方法有何优
点和局限性?
? 12.在环境监测中，标准气体有何作用?静
态配气法和动态配气法的原理是什么?各
有什么优缺点?
大气污染监测
课程学习内容要点,
1）了解大气污染的基本知识；
2） 掌握大气样品的采集方法和
采样仪器；
3） 理解气态和蒸汽态污染物质、
颗粒物、大气降水污染源和
大气污染生物监测的内容和
方法；
4）掌握大气污染监测方案的制
订和评价方法。
第一节 概述
第二节 样品采集与保存
第三节 样品测定
第四节 标准气配制
第一节 概述
一、大气、空气和大气污染
一、大气、空气和大气污染
大气,包围在地球周围的气体，其厚
度达 1000-1400km。
空气,对人类及生物生存起重要作用，
是近地面约 10km内的气体层（对流
层），占大气总质量的 95%左右。
清洁空气的成分
氮,78.06%；氧,20.95%； 氩,0.93% ；其它气体
大气污染 (atmosphere pollution),大气中
有害物质浓度超过环境所能允许的极限
并持续一定时间后，会改变大气特别是
空气的正常组成，破坏自然的物理、化
学和生态平衡体系，从而危害人们的生
活、工作和健康，损害自然资源及财产、
器物的情况（ 大气中污染物或由它们转
化成的二次污染物的浓度达到了有害程
度的现象 ）。
大气污染源的组成
二、大气污染对人和生物的危害
1、对人和动物的危害,
急性作用,指人体受到污染的空气侵袭后，在短
时间内即表现出不适或中毒症状的现象。如伦
敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件等。
慢性作用,指人体在低污染物浓度的空气长期作
用下产生的慢性危害。美、日、英等国近 30多
年患呼吸道疾病的人数和死亡率不断增加，即
是这种慢性危害的结果。如, 四日市哮喘病, 。
二、大气污染对人和生物的危害（续）
2、对植物的危害
急性,可导致作物产量显著降低，甚至枯死。
慢性,可影响作物生长发育，但症状一般不明显。
不可见危害,只造成植物生理上的障碍，使植物生
长受抑制，但从外观上一般看不出症状。
二、大气污染对人和生物的危害（续）
3、对材料的损坏
是城市地区经济损失的一大原因。
SO2,H2O,H2S使 PbSO4→PbS 白 → 黑，油画变黄，
腐蚀材料，腐蚀建筑材料，使橡胶制品脆裂，损
坏艺术品，使有色材料退色。颗粒物沉积在高压
浅色绝缘器件上，高湿度时可变为导体造成短路。
比如电视机爆炸。
二、大气污染对人和生物的危害（续）
4、对大气的影响
大气中的污染物能改变大气的性质和气候的形
式。
a.CO2吸收地面的辐射，颗粒物对阳光的散射作
用能改变地面温度，使温度上升或者下降。
b.细的颗粒物可降低能见度，使降水增加，雾增
加。
c.改变大气的电学性质。
d.酸雨，已使世界上一些地区生态受到明显的伤
害。造成酸雨的原因,SO2,NO2，我国南方酸雨
比较严重。
三、大气污染物的种类
已发现有危害而被人注意的就有一百多种，
其中大部分是有机物，环境科学中用下列两种
方法进行分类
一次污染物,
直接从各种污染源排放到大气中的有害物质，
常见的有,SO2,CO,NOX (NO,NO2)颗粒物，
其中包括毒重金属,3,4-苯并芘 (BaP)
二次污染物,一次污染物之间以及它们与大气正
常组分之间的反应产生的新的污染物。
分子状污染物
沸点低，气体分子形式存在，并以分子状态进入大气，
或者常温下液体，但挥发性强，受热时易以蒸汽进入大
气中。
如,SO2,CO,NO2,HCN,苯,汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等。
根据化学形态，可将其分为五类,
a.含硫化合物,SO2,H2S； SO3、硫酸、硫酸盐；
b.含氮化合物,NO,NO2,NH3；硝酸、硝酸盐；
c.碳氢化合物,C1-C5化合物；醛、酮；
d.碳氧化合物,CO,CO2；
e.卤素化合物,HF,HCl。
粒子状污染物
是分散在大气中的液体和固体颗粒。粒径大
小 0.01-100um之间，复杂的非均匀体系。
降尘,直径 >10um,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。
飘尘,直径 <10um，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）。又名气溶胶
(雾，烟，尘 )。
四、大气污染物的时空分布特点
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。
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。
五、大气污染监测方案的制订
1、制定大气污染监测方案的程序为,
首先要根据监测目的进行调查研
究，收集必要的基础资料，然后经
过综合分析，确定监测项目，设计
布点网络，选定采样频率、采样方
法和监测技术，建立质量保证程序
和措施，提出监测结果报告要求及
进度计划等。
五、大气污染监测方案的制订（续）
2、监测目的
通过对大气环境中主要污染物质进行定期
或连续地监测，判断大气质量是否符合国家制
订的大气质量标准，并为编写大气环境质量状
况评价报告提供数据。
为研究大气质量的变化规律和发展趋势，
开展大气污染的预测预报工作提供依据。
为政府部门执行有关环境保护法规，开展
环境质量管理，环境科学研究及修订大气环境
质量标准提供基础资料和依据。
五、大气污染监测方案的制订（续）
3、大气污染监测的分类
对污染源的监测：排出口监测；
对大气的监测：以大气为对象；
职业暴露监测：在工作地点采样；
五、大气污染监测方案的制订（续）
4、大气污染监测的项目
4、大气污染监测的项目
5、监测网点的布设
布设采样点的原则和要求
（ 1）覆盖全部监测区：采样点应设在整个监测
区域的高中低三种不同污染物浓度的地方。
（ 2）在污染源比较集中，主导风向比较明显的
情况下，应将污染源的下风向作为主要监测范
围，布设较多的采样点；上风向布设少量点作
为对照。
（ 3）工业集中地区多取点，农村可少些
（ 4）人口密度大的地区多取点，少的地区可少
些
（ 5）超标地区多取点，未超标地区少些
5、监测网点的布设
采样点的数目
应根据监测范围大小、污染物的空间分
布特征、人口分布及密度、气象、地形
及经济条件等因素综合考虑。
5、监测网点的布设
采样点的数目
5、监测网点的布设
采样点的数目
5、监测网点的布设
布点方法
（ 1）扇形布点法
适用于孤立的高架点源，且主导风
向明显的地区。上风向应设对照点。
5、监测网点的布设
同心圆布点法,
? 适用于多个污染源组成的污染群，且大
污染源较集中的地区。对调查点源较合
适。
网格布点法,
? 适用于污染源较分散的情况，如调查面
源。对城市环境规划和管理有重要意义。
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。
采样时间和频率
1.采样时间：指每次采样所需时间的长短，又叫
采样时段。分为短期采样、长期采样、间歇性
采样。
2.采样频率,指一定时间范围内的采样次数
（ 1）依浓度分布的时间特性
依气象条件变化的特征，高中低浓度都包括
（ 2）依对监测数据要求的精确程度
5、监测网点的布设
例如：日平均浓度，每隔 2－ 4h采样一次
第 二 节
样 品 采 集 与 保 存
采集大气的方法可归纳为直
接采样法和富集（浓缩）采样法
两类。
一,直接采样法
① 被测组分浓度高
②分析方法灵敏度高
注射器采样
塑料袋采样
采气管采样
二、富集（浓缩）采样法
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
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。
溶液吸收法吸收液的选择
① 对被采集物质溶解度要大
②与被采集物质的化学反应速度要快
③稳定时间长
④有利于下一步分析
溶液吸收法 使用的仪器
填充柱阻留法 (固体阻留法 ),
1、吸附型填充柱
①填充剂：活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球等。
②表面吸附作用
2、分配型填充柱
①填充剂：表面涂高沸点有机溶剂的惰性多孔颗粒物，如硅藻土
②当被采集气样通过填充柱时，在有机溶剂中分配系数大的组分保
留在填充剂上而被富集。
3、反应型填充柱
①填充剂：由惰性多孔颗粒物 (如石英沙、玻璃微球 )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。
也可用纯金属丝毛或细粒作填充剂
②气样通过填充柱时，被测组分在填充剂表面因发生化学反应而被
阻留
③采样量和采集速度大，富集物稳定，对气态、蒸汽态和气溶胶态
物质有较高的富集效率
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，有时可放臵几天或几周也不发
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。
滤料阻留法
该方法是将过滤材料放在采样夹上，用抽气装
置抽气，则空气上的颗粒物被阻留在过滤材料
上，秤量过滤材料上富集的颗粒物重量，根据
采样体积可计算出空气中颗粒物的浓度。
滤料常用
纤维状虑料：滤纸、玻璃纤维虑膜，过氯乙
烯滤膜等。
筛孔状虑料：微孔滤膜、核孔滤膜、银薄膜
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。
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。
三、采样效率
? 指在规定的采样条件下所采集到
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
用标准气测定采样效率，采样效率 K为,
C1— 实测浓度
C0— 配制浓度
2、相对比较法
配制一定浓度范围的待测气体，串联 2－ 3
个采样管采集所配制的样品，采样效率 K为,
K应大于 90％，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。
四、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
1、单位体积内所包含污染物的质量数
单位,mg/立方米或 μg/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
五、采 样 仪 器
组成部分,
? 用于大气采样的仪器主要由收集器、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。
采样动力,
? 1）非电源抽气动力,如注射器、连续式手
抽气筒、双连球、水抽气瓶等，适用于采样时
间不长，采气量小，无市电供给的情况，用于
采集气体或蒸汽态样品。
2)电力抽气动力,在有电源的采样现场，可
采用各种电抽气机和电抽气泵为采样动力，如
吸尘器、真空泵、刮板泵、薄膜泵、电磁泵等。
还可采用大气采样器、飘尘采样器等专用采样
装置采集大气中气态或蒸汽态物质及颗粒物质。
第 三 节
样 品 测 定
? 第一部分：气态和蒸气态污染物质的测定
? 第二部分：颗粒物的测定
? 第三部分：大气降水监测
? 第四部分：污染源监测
? 第五部分：大气污染生物监测法
第一部分,气态和蒸气态污染物质的测定
一、二氧化硫 SO2的测定
二、氮氧化物 (NOx)的测定
三、一氧化碳的测定
四、光化学氧化学剂和臭氧的测定
五、硫酸盐化速率的测定
六、总烃及非甲烷烃的测定
七、氟化物的测定
八、汞的测定
九、其他污染物质的测定
一、二氧化硫 SO2的测定
来源,
1、天然源：火山爆发，海水的浪花
2、人工源：含 S燃料的燃烧，矿石
冶炼，化工厂生产过程的产物,全世界
人为排放的 SO2为 1.5亿吨 /年
性质及毒性,
1、无色，易溶于水，有刺
激性气味的气体。
2、会引起呼吸系统疾病
3、附着于颗粒物上，危
害更大
测 定 方 法
国家制定了两个标准方法,
一是 GB 8970-80四氯汞钾 -
盐酸副玫瑰苯胺比色法 ；
另一是 GB/T15262-92甲醛吸
收 -盐酸副玫瑰苯胺分光光度
法 。
(一 ) 四氯汞钾溶液吸收－－
盐酸副玫瑰苯胺分光光度法
1.原理
用氯化钾（ KCl）和氯化汞（ HgCl2）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 SO2含量成正比，
可用分光光度法测定。（ 较经典的方法（ GB），
灵敏、可靠 ）
反应式如下,
? 测定要点,先用亚硫酸钠（ Na2SO3）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 SO2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。
(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（ O3）及 Mn2+,Fe3+、
Cr6+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 SO2释放，再
与盐酸副玫瑰苯胺显色。
注 意 事 项
该方法所用吸收液无毒，样品采集
后相当稳定，但灵敏度较低，所需要采
样体积大，适合于测定 SO2日平均浓度。
它与四氯汞钾溶液吸收 -盐酸副玫瑰苯胺
分光光度法都被国际标准化组织 (ISO)规
定为测定 SO2标准方法。
(二 ) 钍试剂分光光度法
大气中的 SO2用过氧化氢溶液吸收并氧化
为硫酸。 SO42-与过量的高氯酸钡反应，生成
硫酸钡 (BaSO4)沉淀，剩余钡离子与钍试剂作
用生成钍试剂 -钡络合物 (紫红色 )。根据颜色
深浅，间接进行定量测定。
原理,
其反应过程如下,
(三 ) 紫外荧光法
? 荧光 通常是指某些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，而当紫外光
停止照射后，这种光也随之很快消失。
当然，荧光现象不限于紫外光区，还有
X荧光，红外荧光等。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。
二、氮氧化物 (NOx)的测定
?
来源、存在状态及毒性
1、来源
—— 天然源：闪电，豆类植物的根瘤菌有固氮作用，森林火灾，火山
爆发
—— 人工源：燃料燃烧，汽车尾气
2、存在状态
NOX,N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5,NO3－
3、毒性
（ 1）呼吸器官：在肺泡表面的水份中成 HNO3,HNO2
（ 2）对肺组织强烈刺激和腐蚀：肺水肿
（ 3） NO,NO2-进入血液中，与血红蛋白结合成高铁血红蛋白，引起
组织缺氧
（ 4）对中枢神经系统损坏，心、肾、肝，造血组织的损坏
（ 5）二次污染物的生成：光化学烟雾
（ 6）其他：氮氧化物在环境中被氧化成硝酸，与硫酸一起造成酸雨危
害；还是温室气体。
盐酸萘乙二胺分光光度法
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,NO2、和 NOx总量。
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 NOX经在三
氧化铬作用下，一氧化氮被氧化成二氧化
氮，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 NO2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
NO2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。
三、一氧化碳的测定
? 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。
CO的测定方法有 非色散红外吸收法, 气
相色谱法, 定电位电解法, 间接冷原子吸收法,
检气管法 等。
非分散红外吸收法
? （ 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,CO2等气态分子受到红
外辐射（ 1-25μm）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
质浓度的关系符合比尔定律，因此，测其吸光
度即可确定 CO气态物质的浓度。
CO/CO2监测仪
四、总氧化剂和臭氧的测定
定义
? 总氧化剂是指大气中能氧化碘化钾析出
碘的物质，主要包括臭氧、过氧乙酰硝酸酯和氮氧化物等。
光化学氧化剂是指除去 NOx以外的能氧化
碘化钾的氧化剂，二者的关系为,
光化学氧化剂 = 总氧化剂 - 0.269×
氮氧化物
?
? 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。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。
1,光化学氧化剂的测定
? 先用硼酸碘化钾分光光度法测定气样中
的总氧化剂浓度，再扣除 NOx 参加反应
的浓度。方法灵敏、简便可行，检出限
为 0.19μgO310mL（按与 0.01吸光度相对
应的 O3浓度计）；当采样体积 30L时，
最低检出浓度为 0.006mg/m3。
2、臭氧的测定
? 方法有 分光光度法, 化学发光法、紫
外线吸收法 等。国家标准中测定臭氧含
量有两个标准：一是 GB/T 15437的靛
蓝二磺酸钠分光光度法,另一是
GB/T15438-1995的紫外光度法 。
五、硫酸盐化速率的测定
? 是指大气中含硫污染物演变为硫酸雾
和硫酸盐雾的速度。
其测定方法有二氧化铅 -重量法、碱片
-重量法、碱片 -铬酸钡分光光度法、碱片
-离子色谱法等。
原理,
? 大气中的 SO2、硫酸雾、硫化氢 等与 二氧
化铅 反应生成硫酸铅，用碳酸钠溶液处理，使
硫酸铅转化为碳酸铅，释放出硫酸根离子，再
加入氯化钡溶液，生成硫酸钡沉淀，用重量法
测定，结果以每日在 100cm2二氧化铅面积上
所含 SO3的毫克数表示。最低检出浓度为
0.05[mgSO3/(100cm2 pbO2·d)]。
六,总烃及非甲烷烃的测定
? 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） 。
? 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。
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。
七、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吸光光度法、
滤膜（或滤纸）采样 -氟离子选择电极法等。
目前广泛采用后一种方法。
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。
八,汞的测定
? 巯基棉富集 -冷原子荧光分光光度法原理,在
微酸性介质中，用巯基棉富集大气中的汞及其
化合物，采样后，用 4mol/L盐酸 -氯化钠饱和
溶液解吸汞及其化合物，经氯化亚锡 (Sncl2)还
原为金属汞，用冷原子荧光测汞仪测定总汞的
浓度。
特点,灵敏度高，操作较复杂，对试剂纯度要
求严格，可用于测定无机汞、有机汞及总汞。
九,其它污染物质的测定
第二部分：颗粒物的测定
? 一、总悬浮颗粒（ TSP）的测定
? 二、可吸入尘（飘尘,IP,PM10）的测定
? 三、自然降尘的测定
? 四、总悬浮颗粒物中主要组分的测定
颗粒物污染的来源
颗粒物污染的危害
? （ 1）由颗粒物质本身的化学和物理特性决定
的内在毒性，如有毒颗粒石棉,Pb,Cd,As、
Hg,H2SO4及多环芳烃等；
? （ 2）吸入颗粒物质后对呼吸道清理机制的干
扰；
? （ 3）由于颗粒物质表面携带和吸附了有毒物
质而带来的毒性，如煤烟是一种良好的吸附剂，
常常会吸附象 SO2那样的有害气体。
一、总悬浮颗粒（ TSP）的测定
? 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 。
? 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 100μm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。
一、总悬浮颗粒（ TSP）的测定（续）
? 根据采样流量不同，分为大流量采样法
（ 1.1-1.7m3/min) 大流量采样器和中
流量采样法 (50-150L/min) 低噪声中流
量 TSP采样器 智能中流量 TSP采样器。
一般连续采样 24h。
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。
二、可吸入尘的测定
? 粒径小于 10μm的颗粒物称为飘尘。它可
长时间漂浮在大气中，对人、生物及环境危害
较大。
测定飘尘的方法有重量法、石英压电晶
体振荡法,β射线吸收法及光散射法等。
目前用得最多、最准确可靠的是重量法。
三、自然降尘的测定
? 自然降尘简称降尘，系指大气中自然降
落于地面上的颗粒物，其粒径多在 10μm以上。
虽然灰尘在地面上的自然沉降能力主要决
定于其自身重量及粒度大小，但风力、降水、
地形等自然因素也起着一定的作用，因此，要
把自然降尘和非自然降尘区分开是很困难的。
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。 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。
四、总悬浮颗粒物中主要组分的测定
（一） 某些金属元素和非金属化合物的测定
颗粒物中常需测定的金属元素和非金属
化合物有铍、铬、铅、铁、铜、锌、镉、镍、钴、锰、砷、硒、硫酸根、硝酸根、氯化物等。
它们中多数含量很低，需选择灵敏度高的
方法测定。
? 1、样品预处理方法
预处理方法因组分不同而异，常用的方法有,
（ 1） 湿式分解法：即用酸溶解样品，或将二者共热消解样品。
常用的酸有：盐酸（ HCl）、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸等。
（ 2）干式灰化法：将样品放在坩埚中，置于马福炉内，在 400-
-800℃ 下分解样品，然后用酸溶解灰分,测定金属或非金属元素。
（ 3）水浸取法：用于硫酸盐、硝酸盐、氯化物、六价铬等水溶
性物质的测定。
? 2、测定方法,AAS(含量少，灵敏 )
（二） 有机化合物的测定
1、多环芳烃：蒽、菲、芘等
2、来源：煤和石油的燃烧
3、危害：致癌
4、步骤：采样、提取、分离、测定四步
第三部分：大气降水监测
? 目的,了解在降雨过程中从大气中沉降到
地球表面的沉降物的主要组成、性质及
有关组分的含量，为分析大气污染状况
和提出控制污染途径、方法提供基础资
料和依据。
一,布设采样点的原则
（一）采样点数目
降水采样点的设置数目应视区域具体情况
确定。我国环境监测技术规范中规定,人口
50万以上的城市布三个采样点,50万以下的城
市布两个点。
采样点位置要兼顾城市，农村或清洁对照
区。
（二） 采样地点的选择
? 采样点设置位置应考虑区域的环境
特点、地形、气象、工农业分布等，采
样点应尽可能避开排放酸、碱物质和粉
尘的局地污染源，主要街道交通污染源
的影响，四周应无遮挡雨、雪的高大树
木或建筑物。
二,样品的采集
（ 1）采集雨水使用聚乙烯塑料桶或玻璃
缸，其上口直径为 20cm,高为 20cm,
也可采用自动采样器。
（ 2） 采集雪水用上口径为 40cm 以上
的聚乙烯塑料桶。
器
采样方法
1）每次降雨（雪）开始，立即将清洁的采
样器放置在预定的采样点支架上，采集全过程
雨 (雪 )样。
（ 2）采样器应高于基础面 1.2m以上。
（ 3）样品采集好后，应贴上标签，编好号，
记录采样地点、日期、采样起止时间、雨量等。
三、水样的保存
降水中的化学组分含量一般都很低，
易发生物理变化、化学变化和生物作用，
故采样后应尽快测定，如需要保存，一
般不主张添加保存剂，而是密封后放于
冰箱中。
四, 降水中的组分测定
（一）测定项目
? I 级测点为,pH值、电导率、硫酸根、硝酸
根、氯离子、铵离子、钾离子、钠离子、钙离
子、镁离子。
每月测定不少于一次，每月选一个或几个随
机降水样品分析上述十个项目。
省、市监测网络中的 Ⅱ, Ⅲ 级测点视实际需
要和可能决定测定项目。
（二）测定方法
? 1.PH值的测定,这是酸雨调查最重要的项目，
常用玻璃电极法测定。
2.电导率的测定,用电导率仪或电导仪测定。
通过电导率的测定，能快速推测雨水中溶解物质总量。
? 3.硫酸根的测定,可用铬酸钡 -二苯碳酰二
肼分光光度法、硫酸钡比浊法、离子色谱法等。
4.硝酸根的测定,可反映大气被 NOx污染
状况，也是导致降水 pH值降低的因素之一。
测定方法有：镉柱还原 -偶氯染料分光光度法、
紫外分光光度法及离子色谱法等。
? 5.氯离子的测定,
? 氯离子是衡量大气中氯化氢（ HCl）导致降水 pH
值降低的标志，也是判断海盐粒子影响的标志。可用
硫氰酸汞 -高铁分光光度法、离子色谱法等测定。
6.铵离子的测定,
? 铵离子的存在，可抑制酸雨，但可能会导致水体
富营养化。可用钠氏试剂分光光度法或次氯酸钠 -水杨
酸分光光度法测定。
7.钾、钠、钙、镁等离子的测定,
降水中 K+,Na+浓度多在几 mg/L以下，常用空气 -
乙炔原子吸收分光光度法测定。 Ca2+是降水中主要的
阳离子之一，其浓度多在几至数十 mg/L，可用原子吸
收分光光度法、络合滴定法、偶氮氯膦 Ⅲ 分光光度法
等测定。
第四部分：污染源监测
? 固定污染源
? 流动污染源
一,固定污染源监测
? 1.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。
2.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。
3.监测的内容
包括,排放废气中有害物质的浓度（ mg/m3）；
有害物质的排放量（ kg/h）；废气排放量
(m3/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。
4.采样位臵和采样点布设
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
? 采样点布设,因烟道内同一断面上各点
的气流速度和烟尘浓度分布通常是不均
匀的，因此，需按一定原则进行多点采
样。采样点的位臵和数目主要依据烟道
断面的形状、尺寸大小和流速分布情况
确定。
? （ 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。
? （ 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
采样点位臵，小矩形数目可根据烟道断
面面积大小确定。
（ 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。
5.基本状态参数的测定
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。
压力的测量
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,Pt = Ps + Pv
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
方法规定 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。
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。
烟气组分的确定
? 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 N2,O2、
CO2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,NOx,SOx和 H2S等。
二、流动污染源监测
? 汽车排气是石油体系燃料在内燃机
内燃烧后的产物，含有 NOx、碳氢化合
物,CO等有害组分，是污染大气环境的
主要流动污染源。
? 汽车尾气的采样,一般分高浓度采样
和低浓度采样两种情况。低浓度采样是
指尾气排放经大气扩散后采样分析，这
种采样分析受环境条件影响大，结果稳
定性差，且时间性强； 高浓度采样是指
发生源在高浓度状况的采样。目前，常
以汽车怠速状态、高浓度采样监测尾气
中的 CO和 HC。
汽车怠速 CO,HC的测定
1、怠速工况的条件,发动机旋转；离合器
处于结合位置；油门（脚踏板和手油门）位于
松开位置；安装机械式或半自动式变速器时，
变速杆应位于空挡位置；当安装自动变速器时，
选择器应在停车或空挡位置；阻风门全开。
2、测定方法,用非色散红外气体分析仪进
行测定。测定时，先将汽车发动机由怠速加速
至中等转速，维持 5秒以上，再降至怠速状态，
插入取样管（深度不少于 300mm）测定，读
取最大指示值。如为多个排气管，应取各排气
管测定值的算术平均值。
3、计算 CO,HC的相对含量（体积比）
4、排放标准（ GB3842-83）
汽车尾气中 NOx的测定
在汽车尾气排气管处用取样管将废气引出
（用采样泵），经冰浴（冷凝除水）、玻璃棉
过滤器（除油污、烟尘），抽取到 100mL注
射器中，然后将抽取的气样经氧化管注入冰乙
酸 -对氨基苯磺酸 -盐酸萘乙二胺吸收显色液，
显色后用分光光度法测定，测定方法同大气中
NOx的测定 。
第五部分：大气污染生物监测法
? 生物监测法是通过生物（动物、植
物、微生物）在环境中的分布，生长发
育状况及生理生化指标和生态系统的变
化来研究环境污染情况，测定污染物毒
性的一类监测方法。
? 在南京市的绿化树种中,雪松很受大
家喜爱,它树姿优美,常年碧绿。有一次发
现某个地段雪松针叶发黄、枯焦,后来查
明,这是附近工厂排放二氧化硫和氟化氢
所引起的,因为雪松对这两种气体特别敏
感。现在人们一见雪松针叶呈现这种症
状,就能很快找出二氧化硫和氟化氢的污
染源,人们已把雪松作为一个很好的监测
大气污染的报警器。
? 现在人们已经找到各种各样监测大气污染物
质的, 报警植物, 。例如,用紫花苜宿、胡萝
卡、菠菜能监测二氧化硫污染,用香蒲、火炭
母、金荞麦、杏、梅、葡萄等能监测氟的污染,
用苹果、玉米、桃、洋葱能监测氯的污染等等。
? 植物对大气环境污染的反应要比人和动物
敏感得多,当空气中有害气体浓度只有百万分
之几的时候,植物就开始, 报警, 了,能及时提
醒人们采取措施,把污染消灭在摇篮中。
? 以氟化物为例,香蒲对氟化物最敏感,
当氟化物浓度积累到 3× 10-5～ 4× 10-5
时就表现受害症状,而松树、杏树、李树
等达到 5× 10-5～ 2× 10-4时才表现受害
症状,抗性强的棉花,在 5× 10-4时仍不见
受害。有趣的是,不同的植物对氟化物在
不同时间有不同的敏感性,如杏树最敏感
的时间在上午 10时,而水杉则在下午 2时,
一年中的 4～ 5月份，各种植物抗氟化物
污染的能力都急剧下降。
1 植物在污染环境中的受害症状
2 大气污染指示植物的选择
3.监测方法
? （一）盆栽植物监测方法：先将指示植物在没
有污染的环境中盆栽培植，待生长到适宜大小
时，移至监测点，观测它们受害症状和程度。
（二）现场调查法
1．植物群落调查法：调查现场植物群落中各
种植物受害症状和程度，估测大气污染情况。
? ２, 调查地衣和苔藓法,通过调查树干上
的地衣和苔藓的种类与数量，便可估计大气污
染程度。在工业城市，通常距市中心越近，地
衣的种类越少，重污染区内一般仅有少数壳状
地衣分布，随着污染程度的减轻，便出现枝状
地衣；在轻污染地区，叶状地衣数量最多。
3,调查树木的年轮,剖析树木的年轮，
可以了解所在地区大气污染的历史。一般，污
染严重或气候条件恶劣年份树木的年轮较窄，
木质比重小。
（三）其他监测法,
? 如生产力测定法、指示植物中污染物质
含量测定法等。
第 四 节
标 准 气 体 的 配 制
一、大气、空气和大气污染
标准气体的配制
在大气污染监测工作中，常要绘制
某些分析方法的定量标准曲线，校准分
析仪器的量程，评价一个采样方法的效
率，以及在毒理学上制定容许浓度范围
等，这些都需要用标准气体作基准物质
或参考物质。
所谓 标准气体,是已知含有一定浓
度的某种物质的气体
一,标准气体的制取
由于复杂的自然因素影响，污染源的多样
性以及气体保存上的困难，标准气体在自然条
件下很难取得，必须人工配制。制取方法因物
质的性质不同而异。 对挥发性较强的液态物质，
可利用其挥发作用制取；不能用挥发法制取的
可使用化学反应法制取,但这样制取的气体常
含有杂质，要用适当的方法加以净化。
? 利用表中所列方法制取的标准气通
常收集到钢瓶、玻璃容器或塑料袋等容
器中保存，因其浓度较大，称为 原料气,
使用时要进行稀释制取。一般，商品标
准气都会稀释成多种浓度出售，称 稀释
气 。
二,标准气体配制方法
利用原料气配制低浓度标准气的方
法有静态配气法和动态配气法两大类。
1.静态配气法
是把一定量的气态或蒸气态的原料
气加入到已知容积的容器中，再充入稀
释气体混匀制得。其原料可以是纯气，
也可以是已知浓度的混合气。
常用静态配气方法,
1.注射器配气法
2.配气瓶配气法
2.动态配气法
对于标准气用量较大或通标准气时
间较长的试验工作，静态配气法不能满
足要求，需要用动态配气法。
动态配气法,
? 使已知浓度的原料气与稀释气按一定比例
连续不断地进入混合器混合，从而可以不间断
地配制并供给一定浓度的标准气，两股气流的
流量比即稀释倍数，根据稀释倍数计算出标准
气的浓度。
特点：动态配气法不但能提供大量标准气，而
且可通过调节原料气和稀释气的流量比获得所
需浓度的标准气，尤其适用于配制低浓度的标
准气。
但是，这种方法所用仪器设备较静态配气
法复杂，不适合配制高浓度的标准气。
常用动态配气方法
1、连续稀释法,以高压钢瓶为气源，将原料气
以恒定小流量送入混合器，被较大量的净化空
气稀释，用流量计准确测量两种气体的流量，
然后计算标准气的浓度。
2、负压喷射法
3、渗透管法
术 语
1,总悬浮颗粒物 (TSP)：指能悬浮在空气中，空
气动力学当量直径 ≤ 100μｍ的颗粒物。
2,可吸入颗粒物 (PM10)：指悬浮在空气中，空气
动力学当量直径 ≤ 10μｍ的颗粒物。
3,氮氧化物 (以 NO2计 )：指空气中主要以一氧化
氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。
4,铅 (Pb)：指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化
合物。
5,苯并 [ａ ]芘 (B[ａ ]P)：指存在于可吸入颗粒物中
的苯并 [ａ ]芘。
6,氟化物 (以 F计 )：以气态及颗粒态形式存在的无
机氟化物。
7,年平均：指任何一年的日平均浓度的算
术均值。
术 语
8,季平均：指任何一季的日平均浓度的算术均值。
9,月平均：指任何一月的日平均浓度的算术均值。
10,日平均：指任何一日的平均浓度。
11,一小时平均：指任何一小时的平均浓度。
12,植物生长季平均：指任何一个植物生长季月平
均浓度的算术均值。
13,环境空气：指人群、植物、动物和建筑物所暴
露的室外空气。
14,标准状态：指温度为 273K，压力为 101.325kPa时
的状态。
名词解释
1、一次污染物 2、二次污染物
3、飘尘 （ PM10） 4、富集（浓缩）采样法
5、采样频率 6,采样时间
7、采样效率 8、硫酸盐化速率
9、光化学氧化剂 10、总氧化剂
问 题
? 1．大气中的污染物以哪些形态存在?它们是怎
样产生的?
? 2．大气中污染物的分布有何特点?掌握它们的
分布特点对进行监测有何意义?
? 3．简要说明制订大气环境污染监测方案的程
序和主要内容,
? 4．我国, 环境监测技术规范 )对大气环境污染
例行监测要求测定哪些项目?为什么要求测定
这些项目?
? 5．举例说明怎样根据监测目的和监测区域的
实际情况选择布点方法,
? 6．直接采样法和富集采样法各适用于什
么情况?
? 7．简述四氧汞钾溶液吸收 -盐酸副玫瑰
苯胺分光光度法与甲醛缓冲溶液吸收 -盐
酸副玫瑰苯胺分光光度法测定 SO2原理
的异同之处。怎样提高测定准确度?
? 8,为什么要进行降水监测?一般测定哪些
项目?为什么测定这些项目?
? 9.在烟道气监测中，怎样选择采样位置
和确定采样点的数目?
? 10.对汽车和柴油机车排气中主要测定哪
些有害物质?其测定方法原理是什么?
? 11．用指示植物监测大气污染的依据是什
么?举两个实例说明之．这种方法有何优
点和局限性?
? 12.在环境监测中，标准气体有何作用?静
态配气法和动态配气法的原理是什么?各
有什么优缺点?
