第四章 大气污染监测
第一节 概述
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的是近地面
约 10km内的气体层（对流层）。
? 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
物等，这种情况称为大气污染。
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。
? 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。
2、对植物的危害,
急性、慢性和不可见危害三种。
三、大气污染物及其存在状态
（一） 一次与二次污染物
? 一次污染物,直接从污染源排放到大气中的有害物质。。
? 二次污染物 (secondary pollutant):一次污染物在大气中相
互作用或它们与大气中的正常组分发生反应所产生的新污
染物。
（二）分子与粒子状态污染物。
1、分子状态污染物,
指常温常压下以气体或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在
大气中的污染物质。
根据化学形态，可将其分为五类,
1)含硫化合物 2)含氮化合物
3)碳氢化合物 4)碳氧化合物
5)卤素化合物
2、粒子状态污染物
即颗粒物 (particle)，是分散在大气中的
微小固体和液体颗粒，粒径多在 0.01-
100μm之间，是一个复杂的非均匀体系。
分为,降尘（ dp＞ 10um)和飘尘（ dp＜
10um ）。
四、大气污染物的时空分布特点
与污染物排放源的分布、排放量及地形、
地貌、气象等条件密切相关。
五、大气污染源
（一）自然污染源和人为污染源
（二）固定源和流动源
（三）点源、线源、面源
第二节 样品采集与保存
一、布点
（一）布点前的准备工作
（二）布点根据
? 代表性,设点监测结果，能按监测目的要求，反映监测区
的实际情况。
? 可行性,布点监测能与现有技术、经济水平和生产、科学
发展相适应。
? 布点主要依据,
（三）布点原则和要求
1、布点原则
⑴监测点应设在监测区域高、中、低三种不同污染
物浓度处。
⑵按污染轻重区别布点。
⑶有特殊任务的监测点，应按特殊要求布设。
2、现场设点要求
? 监测点周围应开阔,
采样口水平线与周围建筑物高度的夹角 ≤30°
采样口周围自由空间夹角＞ 270度。
? 周围无局地污染源影响；避开树木和吸附力强的
建筑物。
? 采样高度,
3、布点方法
（ 1）扇形布点法（图 3－ 3）
在扇形弧线上布点。
适于：孤立点源。
（ 2）同心圆布点法（图 3－ 4）
即射式布点法，以污染源为圆心，在射线与各圆交点
布点。
适于：多个污染源集中
（ 3）网格布点法
地面上划分网状方格，在线与线交点处或方格中心布
点。
适用：污染源分散且较均匀。
（ 4）按功能区布点
将监测区划分为若干功能区后，在各功能区布点。
适用：区域性常规监测。
二、采样时间与频率
? 采样时间, 每次采样所需时间的长短，又
叫采样时段。
? 采样频率,指一定时间范围采样的次数。
? 采样时间分为,
①短期采样
②长期采样 （连续自动采样）
③间歇性采样, 监测时间范围内分次采样，
取多次测定的平均值。
我国大气污染例行监测的采样时间和频率
监测项目 采样时间和频率
二氧化碳、
氮氧化物
隔日采样，每天连续 24± 0.5小
时，每月 14～ 16天，每年 12个月
总悬浮颗粒
物
隔双日采样，每天连续 24± 0.5
小时，每月 5～ 6天，每年 12个月
灰尘自然降
尘量
每月采样 30± 2天，每年 12个月
三、采样方法
（一）直接采样法
? 适用于：大气中被测组分浓度较高或监测
方法灵敏度高的情况。
? 测得的结果：瞬时浓度或短时间内的平均
浓度。
? 常用容器有注射器、塑料袋、采气管、真
空瓶等。
（二）富集（浓缩）采样法
? 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,污染物浓度较低的情况。
? 测得结果,代表采样时段的平均浓度，更
能反映大气污染的真实情况。
? 采样方法,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
适用于,采集气态、蒸汽态及某些气溶
胶态污染物质。
原理,将空气抽入装有吸收液的吸收管
（瓶），使被测物质的分子阻留在吸收液
中，达到浓缩目的。
吸收效率,主要由吸收速度和样气与吸收
液的接触面积决定。
吸收液的选择原则,
? 1）与被采集的物质发生不可逆化学反应快
或对其溶解度大；
? 2）污染物质被吸收液吸收后，要有足够的
稳定时间，以满足分析测定所需时间的要
求；
? 3）污染物质被吸收后，应有利于下一步分
析测定，最好能直接用于测定；
? 4）吸收液毒性小，价格低，易于购买，并
尽可能回收利用。
常用吸收管,
? ① 气泡式吸收管,适用于采集气态和蒸汽
态物质，不宜采气溶胶态物质。
? ②冲击式吸收管,适宜采集气溶胶态物质
和易溶解的气体样品；不适用于气态和蒸
汽态物质的采集。
? ③多孔筛板吸收管（瓶）,既适用于采集
气态和蒸汽态物质，也适于气溶胶态物质。
2、填充柱阻留法 (固体阻留法 )
原理,气样通过填充柱，则欲测组分被
阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。
分类,
1）吸附型填充柱,填充剂为颗粒状固体
吸附剂，对气体和蒸气吸附力强。
2）分配型填充剂,填充剂为表面涂有高
沸点有机溶剂的惰性多孔颗粒物，适于对
蒸气和气溶胶态物质的采集。
3）反应型填充柱,填充柱是由惰性多孔颗粒物
或纤维状物表面涂渍能与被测组分发生化学反应
的试剂制成。也可用能与被测组分发生化学反应
的纯金属、丝毛或细粒作填充剂。
固体阻留法优点,
①可长时间采样，测得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，有时可放置几天或几周也不发
生变化。
3、滤料阻留法,
原理,将过滤材料放在采样夹上，用抽
气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在
过滤材料上，以达到浓缩的目的。 。
常用滤料,
纤维状滤料、筛孔状滤料
4、低温冷凝法
原理,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。
优点,效果好、采样量大、利于组分稳
定。
5、自然积集法
原理,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。
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。
四、采样效率
? 概念,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。
? 评价方法,与污染物状态有很大关系。
（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,
精确配制一个已知浓度的标准气体
K = C1× 100%/C0
式中,K —— 采样效率
C1—— 标准气体的实测浓度
C0 —— 标准气体的已知理论浓度 C0
2、相对比较法,
配制一个恒定的但不要求知道准确浓度的气体样品，
用 2-3个采样管串联起来采集。
采样效率 K = C1× 100% /（ C1+C2+C3）
一般要求 K＞ 90%
（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。
质量采样效率＞颗粒数采样效率。
多用质量采样效率表示。
五、采样仪器
大气采样器 KC-6D大气采样器 综合采样器
组成部分,收集器、流量计和采样动力。
常用流量计,孔口流量计、转子流量计和限流
孔。
采样动力,非电源抽气动力,电力抽气动力 。
六、采样记录
样品被测污染物的名称及编号；
采样地点和时间；
采样流量、体积及采样时的温度和大气压力；
采样仪器，吸收液及采样时天气状况及周围情
况；
采样者、审核者姓名等。
七、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
第三节 大气污染物的测定
一,SO2的测定
常用测定方法,分光光度法、紫外荧光法、
电导法、库仑滴定法、火焰光度法等。
国家制定的两个标准方法, GB 8970-80四氯
汞盐 -盐酸副玫瑰苯胺比色法； 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
优点,灵敏度高，选择性好等。
最低检出浓度, 0.4μg/5mL。
1.原理
用 KCl和 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，分光光度法
测定。
2.测定要点,
先用 Na2SO3标液配制标准色列，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，经试剂空白修
正。
3.注意事项
(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)NOx,O3及 Mn2+,Fe3+,Cr6+等对测定有干扰。
（ 3）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。
(二 )钍试剂分光光度法
特点,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日平均深度。
原理,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 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 )，分光
光度法测定。
(三 )紫外荧光法
荧光分析法,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。
原理,
定性分析的依据,不同物质的分子结构
不同，其激发光谱和发射光谱不同。
定量分析的依据,在一定的条件下，物
质发射的荧光强度与其浓度之间有一定的
关系。
紫外荧光法测大气中 SO2,
? 1）特点,选择性好、不消耗化学试剂，适用于连
续自动监测等
? 2）原理,用波长 190-230nm紫外光照射大气样品，
则 SO2吸收紫外光被激发至不稳定的激发态
(SO2*),瞬间返回基态，发射出波峰为 330nm的
荧光，所发射荧光强度与 SO2浓度成正比，用光电
倍增管及电子测量系统测量荧光强度，即可得知
大气中 SO2的浓度。
? 此外，还有库仑滴定式和电导式 SO2自动监测仪
二、氮氧化物 (NOx)的测定
国家制定了三个测定氮氧化物的标准,
? GB8969-88：盐酸萘乙二胺比色法（空气质量标
准）。采样和显色同时进行，操作简便，灵敏度
高。
? GB/T139606-92：用于火炸药生产过程中排出的
硝酸尾气中的 NO,NO2。
? GB/T15436-1995：即 Saltzman法，用于测定环境
空气中的 NOX。
实际工作中常用的测定方法,盐酸萘乙二胺分
光光度法、化学发光法及恒电流库仑滴定法。
（一）盐酸萘乙二胺分光光度法
1、特点,采样和显色同时进行，操作简便，灵
敏度高。可分别测定 NO,NO2、和 NOx总量。
2、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经氧化管
后以 NO2的形式被吸收，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。
（二）化学发光法
化学发光反应,某些化合物分子吸收化学能后，被激发
到激发态，再由激发态返回基态时，以光量子的形式释放
出能量，这种化学反应称化学发光反应。
化学发光分析法,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。
1、特点,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 5-6个数量级。
2、原理,
根据 NO和臭氧气相发光反应的原理制成的。
被测气体中的 NOx经过 NO2-NO转化器，变成 NO进入
反应室，与臭氧生成 NO2*，其回到基态时放出光子,光子
转变为电流，电流大小与 NO浓度成正比。记录器上显示
NOx的含量。若气样不经转化器而经旁路进入反应室，则
测得的是 NO量，将 NOx量减去 NO量就可得到 NO2量。
化学发光法 NOx监测仪的测量范围,0-8mg/m3，检出下
限为 0.02mg/m3
三,光化学氧化学剂和臭氧的测定
? 总氧化剂, 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,指除去 NOx以外的能氧化碘化钾的氧化剂。
? 光化学氧化剂 = 总氧化剂 － 0.269× 氮氧化物
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
当采样体积 30L时，最低检出浓度为 0.007mg/m3。
2,臭氧的测定
测定方法,吸光光度法、化学发光法、紫外线
吸收法等。
国家标准, GB/T 15437的靛蓝二磺酸钠分光光
度法； GB/T15438-1995的紫外光度法。
1） 硼酸碘化钾分光光度法,用含硫代硫酸钠
的硼酸碘化钾溶液作吸收液，大气中的 O3等氧化
剂氧化碘离子为碘分子，碘分子被硫代硫酸钠还
原，剩余硫代硫酸钠加入过量碘标准溶液氧化，
剩余碘于 325nm处以水为参比测定吸光度。同时
采集零气（除去 O3的空气），并准确加入与采集
大气样品相同量的碘标准溶液，氧化剩余的硫代
硫酸钠，于 325nm处测定剩余碘的吸光度，则气
样中剩余碘的吸光度减去零气样剩余碘的吸光度
即为气样中 O3氧化碘化钾生成的吸光度。
2)注意事项,
① SO2,H2S等还原性气体干扰测定，采样时应
串接三氧化铬管消除；
②采样效率受温度影响,25℃ 时可达 100%，
30℃ 时达 96.8%；
③样品吸收液和试剂溶液均应放在暗处保存。
四,总烃及非甲烷烃的测定
总碳氢化合物 表示方法,①包括甲烷在内的碳
氢化合物，称为 总烃（ THC）。② 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,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
照射下产生光电离现象，用 PID离子检测器收集离
子流，其大小与进入电离室的有机化合物的质量
成正比。
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。
五,氟化物的测定
测定方法,吸光光度法、滤膜（或滤纸）采样 -
氟离子选择电极法等。
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，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。
六,汞的测定
测定方法,吸光光度法、冷原子吸收分光光度
法、冷原子荧光分光光度法、中子活化法等。
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 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。
第四节 大气颗粒物的测定
大气颗粒物包括,总悬浮颗粒物、降尘、飘尘。
一、总悬浮颗粒物的测定
（除尘滤膜－重量法）
? 总悬浮颗粒物（ TSP）,按我国现行大气环境质
量标准规定，为粒径在 100微米以下的固体和液体
气溶胶。（ 0.1～ 100um）
? 测定原理,空气以一定流速通过已知重量的滤膜，
空气中粉尘被阻留在滤膜上，根据采样前、后的
重量差和采气体积，计算出大气中粉尘含量。
? 计算,
式中,W—— 采样前滤膜的重量（ g）
W1—— 采样后滤膜的重量（ g）
Vt—— 温度 t℃ 时所采气样的体积（ m3）
二、降尘量的测定（重量法）
? 沉降量,大气中大于 100um粒径的颗粒物，
自然沉降于单位面积上的量称为沉降量，
以 表示。
tV
WWmmg 1 0 0 0)()/( 13 ???粉尘
mkmt ?2/
? 测定原理,大气颗粒物自然沉降于专置的集尘缸
内，经收集、蒸发浓缩，烘干稳重测定。
? 计算,
式中,M—— 降尘尘降量
W1—— 样品和蒸发皿的烘干恒重（ g）
Wa—— 蒸发皿的烘干恒重（ g）
S—— 集尘缸缸口校准面积（ cm2）
n—— 采样天数（精确到 0.1d）
nS
WWM a
?
???? 41 1030)(
? 若采样时加硫酸铜液，则
式中,Wc—— 同样硫酸铜液的烘干重（ g）
三、可吸入颗粒物的测定
（切割器联用的小流量采样重量法）
? 可吸入颗粒（ IP）,一般指 0.1～ 10um粒径的微
粒。
? 原理,根据冲击原理，利用 10um切割器，使大于
10um的颗粒沉降，小于 10um的颗粒被收集在已
知重量的玻璃纤维滤膜上，以重量法测定 IP在空
气中浓度。
nS
WWWM ca
?
????? 41 1030)(
? 计算,
式中,W—— 采样前滤膜的重量（ g）
W1—— 采样后滤膜的重量（ g）
Vt—— 温度 t℃ 时所采气样的体积（ m3）
四、颗粒物的组分测定
? 常测的颗粒组分,重金属、硫酸盐、硝酸盐、有
机毒质等。
1、直接测定,
把原样直接送入测定仪器，如：中子活化法、
X射线荧光法等。
? 优点,不破坏原样，测定速度快，能同时测定多
种元素。
tV
WWmmgIP 1000)()/( 13 ???
? 缺点,设备条件高，投资大，普及困难。
2、样品经预处理后测定
? 原子吸收分光光度法、等离子体发射光谱法、阳
极溶出伏安法、分光光度法、荧光分光光度法等。
? 优点,一般仪器设备价格较低，易于普及。
? 样品预处理方法,
①高温灰化法
? 优点,过程简单，速度快
? 缺点,在 500℃ 下灰化时，铅、镉、锌、砷等元素
易挥发。
②低温灰化法
? 优点,以等离子氧灰化，温度仅 50－ 250℃,元
素损失小，回收率高。
? 缺点,设备条件要求高。
③湿法消解
? 优点,以酸及氧化剂作消解剂，方法可靠，易操
作。
? 缺点,有废气逸出影响，较费时间。
④碱熔法
以碱在坩埚中高温熔融分解含铬、钼、硅、铝
等不易酸解的样品。
⑤增压溶样法
? 优点,在增压溶样器内加王水，以 170℃ 于
烘箱内消解 2h，方法简单，无气逸出，效
果好。
? 缺点, 需合格的增压溶样器，价格高。
3、原子吸收分光光度法 —— 目前广泛使用
? 特点,灵敏、准确、操作简单、仪器价格
较低。
? 原理,样品滤膜经王水－高氯酸消解后，
制备成样品溶液，以火焰原子吸收分光光
度计测定。
（二）硫酸盐的测定
1、硫酸钡比浊法
? 优点,简单、快速
? 缺点,操作要求十分严格，否则精密度和准确
度都较差。
2,2－哌啶基硫酸盐热解法
? 优点,灵敏度高，选择性好，操作简便快速
? 缺点,所需试剂常缺。
3、离子色谱法 —— 目前广泛使用
? 优点,灵敏，快速，干扰小，能同时兼测其它
各种阴、阳离子。
? 缺点,要求一定的设备条件。
? 原理及方法,
①样品滤膜：以 70℃ 热水浸提（ 2－ 3
次），浸提液用 0.45um滤膜过滤，滤液
与色谱洗脱贮备液按 9∶ 1体积混合。
②标准液：以无水硫酸钠配制，与色
谱洗脱贮备液按 9∶ 1体积混合，稀释成
系列标准液。
③分别以真空脱气，取一定量注入色
谱仪测定。
（三）硝酸盐测定
? 方法,还原定氮法、酚二磺酸比色法、硫酸肼
还原比色法（测颗粒物中硝酸盐常用）、离子
电极法、离子色谱法。
? 硫酸肼还原比色法,
①样品滤膜：以 70℃ 热水浸提 2次，过滤
制成待测液。
②标准系列液：以硝酸钾配制。
③碱性条件下，以硫酸肼还原硝酸根（铜
为催化剂）。
④加对氨基苯磺酰胺与盐酸萘乙二胺混合
液，与亚硝酸根反应生成偶氮染料（玫瑰红
色）。
⑤以分光光度计测定（ 540nm）。
（四）多环芳烃（ PAH）的测定
? 方法,高压液相色谱法、气相色谱法、薄层层析
－荧光光度法等。
? 步骤,提纯、分离、测定。（表 3－ 3）
第五节 标准气配制
标准气体,已知含有一定浓度的某种物质的气体。
一、标准气体的制取
人工配制。
制取方法 （因物质的性质不同而异）,
①挥发作用制取,对挥发性较强的液态物质。
②化学反应法制取 （制得气体需净化）。
? 原料气使用时要进行稀释制取。
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
? 方法,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。
? 原料,可以是纯气，也可以是已知浓度的
混合气。
? 优点, 设备简单，操作容易。
? 缺点,会造成配制气体浓度不准确或其浓度随放置时间而
变化，特别是配制低浓度标准气，常引起较大的误差。
? 适用范围,对活泼性较差且用量不大的标准气，用该方法
配制较简便。
? 常用静态配气方法有, 注射器配气法、配气瓶配气法、
塑料袋配气法及高压钢瓶配气法等。
1）注射器配气法
配制少量标准气时，用 100mL注射器吸取原料气，经数
次稀释制得。
2）配气瓶配气法
①常压配气
方法,将 20L玻璃瓶洗净、烘干，精确标定容积后，抽
成负压，以净化空气冲洗几次，再排净抽成负压，注入原
料气或原料液，充净化空气至大气压，摇匀。
②正压配气
以耐压玻璃配制略高于一个大气压的标准气。
③高压配气
以钢瓶为容器配制较高压力的标准气。
按配气计量方法分为,压力配气法、流量配气
法、体积配气法、重量配气法。
2.动态配气法
方法,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,
①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。
②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。
? 动态配气方法,
1、连续稀释法
方法,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、渗透管法
? 适用范围,
①可较精确地配制低浓度标准气,
②易挥发的液体和能被冷冻或压缩成液态
的气体都可用该法配制标准气。
③配制多组分混合标准气：还可将互不反
应的不同组分的渗透管放在同一气体发生
器中配制多组分混合标准气。
3、其他
负压喷射法、饱和蒸气法、电解法等。
第六节 烟道气的测定
（一）监测内容和要求
1、监测内容
烟尘排放浓度和排放量、烟道气各种有
害物质的浓度等。
2、监测要求
①正确选择采样位置及采样点
②等速采样
③ 所涉单位的生产处于正常状态。
? 暖源或动力源：锅炉在稳定负荷（ ≥额定负
荷的 80%）下运转；
? 其它：采样时间 ≥2个加煤周期
④测试人员经专门培训，操作熟练
⑤测试前做好现场调查
⑥采样时测定烟气温度、压力及含温量
（二）采样位置的确定
①在烟囱或地面管道气流平稳的管段中。
②距弯头、阀门和其他变径管段下游方向＞ 6d处，
在其上游方向＞ 3d。
③若难于达到要求，则选择比较适宜的管段采样，
但采样断面与弯头等的距离 ≥1.5d，并应适当增
加测点的数量。
④采样断面气流量最好＞ 5m/s
⑤ 优先考虑垂直烟道。
⑥采样地点方便、安全，必要时设置工作平台。
（三）采样孔和采样点
? 同一断面内多点测量。
? 测点的位置和数目,主要根据烟道断面的
形状、大小和流速分布均匀的情况而定,
1、圆形烟道 （图 3－ 20）
①以相互垂直的两半径端点为采样开孔位置，
并将断面分为等面积的同心圆环。
②一般设 2个采样孔，烟道 d＞ 3m时，设 4个
采样孔。
③在采样孔直径与各圆弧相交处设采样点，
分环和测点数如表 3－ 5。
④ 测定断面处烟流平稳，设一个采样孔，测点减半。
⑤烟道 d＜ 0.3m且烟流平稳时，以断面中心为采样
点。
2、矩形烟道 （图 3－ 21）
①将烟道断面分为等面积的矩形大小，各块中心即
为采样点。
②分块和测点数如表 3－ 6。
③测定断面处烟流平稳，可适当减小测孔；但每个
测点代表的断面积 ≤0.6m2
④ 烟道断面积＜ 0.1m2时，以断面中心为采样点。
3、拱形烟道 （图 3－ 22）
分别按圆形及矩形烟道的原则布点。
（四）烟尘浓度测定
原理,等速条件下，从烟道中抽取一
定体积含尘烟气，通过一已知重量的滤
筒，烟尘被阻留在筒内，根据采样前、
后滤筒的重量差和采样体积，计算出含
尘浓度。
（五）烟道气中硫氧化物的采样与监测
1、采样
? 在靠近烟道中心附近点上任意抽取。
? 采样装置如图 3－ 25
2、监测
①采样－实验室测定
②连续自动监测
第一节 概述
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的是近地面
约 10km内的气体层（对流层）。
? 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
物等，这种情况称为大气污染。
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。
? 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。
2、对植物的危害,
急性、慢性和不可见危害三种。
三、大气污染物及其存在状态
（一） 一次与二次污染物
? 一次污染物,直接从污染源排放到大气中的有害物质。。
? 二次污染物 (secondary pollutant):一次污染物在大气中相
互作用或它们与大气中的正常组分发生反应所产生的新污
染物。
（二）分子与粒子状态污染物。
1、分子状态污染物,
指常温常压下以气体或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在
大气中的污染物质。
根据化学形态，可将其分为五类,
1)含硫化合物 2)含氮化合物
3)碳氢化合物 4)碳氧化合物
5)卤素化合物
2、粒子状态污染物
即颗粒物 (particle)，是分散在大气中的
微小固体和液体颗粒，粒径多在 0.01-
100μm之间，是一个复杂的非均匀体系。
分为,降尘（ dp＞ 10um)和飘尘（ dp＜
10um ）。
四、大气污染物的时空分布特点
与污染物排放源的分布、排放量及地形、
地貌、气象等条件密切相关。
五、大气污染源
（一）自然污染源和人为污染源
（二）固定源和流动源
（三）点源、线源、面源
第二节 样品采集与保存
一、布点
（一）布点前的准备工作
（二）布点根据
? 代表性,设点监测结果，能按监测目的要求，反映监测区
的实际情况。
? 可行性,布点监测能与现有技术、经济水平和生产、科学
发展相适应。
? 布点主要依据,
（三）布点原则和要求
1、布点原则
⑴监测点应设在监测区域高、中、低三种不同污染
物浓度处。
⑵按污染轻重区别布点。
⑶有特殊任务的监测点，应按特殊要求布设。
2、现场设点要求
? 监测点周围应开阔,
采样口水平线与周围建筑物高度的夹角 ≤30°
采样口周围自由空间夹角＞ 270度。
? 周围无局地污染源影响；避开树木和吸附力强的
建筑物。
? 采样高度,
3、布点方法
（ 1）扇形布点法（图 3－ 3）
在扇形弧线上布点。
适于：孤立点源。
（ 2）同心圆布点法（图 3－ 4）
即射式布点法，以污染源为圆心，在射线与各圆交点
布点。
适于：多个污染源集中
（ 3）网格布点法
地面上划分网状方格，在线与线交点处或方格中心布
点。
适用：污染源分散且较均匀。
（ 4）按功能区布点
将监测区划分为若干功能区后，在各功能区布点。
适用：区域性常规监测。
二、采样时间与频率
? 采样时间, 每次采样所需时间的长短，又
叫采样时段。
? 采样频率,指一定时间范围采样的次数。
? 采样时间分为,
①短期采样
②长期采样 （连续自动采样）
③间歇性采样, 监测时间范围内分次采样，
取多次测定的平均值。
我国大气污染例行监测的采样时间和频率
监测项目 采样时间和频率
二氧化碳、
氮氧化物
隔日采样，每天连续 24± 0.5小
时，每月 14～ 16天，每年 12个月
总悬浮颗粒
物
隔双日采样，每天连续 24± 0.5
小时，每月 5～ 6天，每年 12个月
灰尘自然降
尘量
每月采样 30± 2天，每年 12个月
三、采样方法
（一）直接采样法
? 适用于：大气中被测组分浓度较高或监测
方法灵敏度高的情况。
? 测得的结果：瞬时浓度或短时间内的平均
浓度。
? 常用容器有注射器、塑料袋、采气管、真
空瓶等。
（二）富集（浓缩）采样法
? 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,污染物浓度较低的情况。
? 测得结果,代表采样时段的平均浓度，更
能反映大气污染的真实情况。
? 采样方法,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
适用于,采集气态、蒸汽态及某些气溶
胶态污染物质。
原理,将空气抽入装有吸收液的吸收管
（瓶），使被测物质的分子阻留在吸收液
中，达到浓缩目的。
吸收效率,主要由吸收速度和样气与吸收
液的接触面积决定。
吸收液的选择原则,
? 1）与被采集的物质发生不可逆化学反应快
或对其溶解度大；
? 2）污染物质被吸收液吸收后，要有足够的
稳定时间，以满足分析测定所需时间的要
求；
? 3）污染物质被吸收后，应有利于下一步分
析测定，最好能直接用于测定；
? 4）吸收液毒性小，价格低，易于购买，并
尽可能回收利用。
常用吸收管,
? ① 气泡式吸收管,适用于采集气态和蒸汽
态物质，不宜采气溶胶态物质。
? ②冲击式吸收管,适宜采集气溶胶态物质
和易溶解的气体样品；不适用于气态和蒸
汽态物质的采集。
? ③多孔筛板吸收管（瓶）,既适用于采集
气态和蒸汽态物质，也适于气溶胶态物质。
2、填充柱阻留法 (固体阻留法 )
原理,气样通过填充柱，则欲测组分被
阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。
分类,
1）吸附型填充柱,填充剂为颗粒状固体
吸附剂，对气体和蒸气吸附力强。
2）分配型填充剂,填充剂为表面涂有高
沸点有机溶剂的惰性多孔颗粒物，适于对
蒸气和气溶胶态物质的采集。
3）反应型填充柱,填充柱是由惰性多孔颗粒物
或纤维状物表面涂渍能与被测组分发生化学反应
的试剂制成。也可用能与被测组分发生化学反应
的纯金属、丝毛或细粒作填充剂。
固体阻留法优点,
①可长时间采样，测得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，有时可放置几天或几周也不发
生变化。
3、滤料阻留法,
原理,将过滤材料放在采样夹上，用抽
气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在
过滤材料上，以达到浓缩的目的。 。
常用滤料,
纤维状滤料、筛孔状滤料
4、低温冷凝法
原理,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。
优点,效果好、采样量大、利于组分稳
定。
5、自然积集法
原理,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。
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。
四、采样效率
? 概念,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。
? 评价方法,与污染物状态有很大关系。
（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,
精确配制一个已知浓度的标准气体
K = C1× 100%/C0
式中,K —— 采样效率
C1—— 标准气体的实测浓度
C0 —— 标准气体的已知理论浓度 C0
2、相对比较法,
配制一个恒定的但不要求知道准确浓度的气体样品，
用 2-3个采样管串联起来采集。
采样效率 K = C1× 100% /（ C1+C2+C3）
一般要求 K＞ 90%
（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。
质量采样效率＞颗粒数采样效率。
多用质量采样效率表示。
五、采样仪器
大气采样器 KC-6D大气采样器 综合采样器
组成部分,收集器、流量计和采样动力。
常用流量计,孔口流量计、转子流量计和限流
孔。
采样动力,非电源抽气动力,电力抽气动力 。
六、采样记录
样品被测污染物的名称及编号；
采样地点和时间；
采样流量、体积及采样时的温度和大气压力；
采样仪器，吸收液及采样时天气状况及周围情
况；
采样者、审核者姓名等。
七、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
第三节 大气污染物的测定
一,SO2的测定
常用测定方法,分光光度法、紫外荧光法、
电导法、库仑滴定法、火焰光度法等。
国家制定的两个标准方法, GB 8970-80四氯
汞盐 -盐酸副玫瑰苯胺比色法； 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
优点,灵敏度高，选择性好等。
最低检出浓度, 0.4μg/5mL。
1.原理
用 KCl和 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，分光光度法
测定。
2.测定要点,
先用 Na2SO3标液配制标准色列，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，经试剂空白修
正。
3.注意事项
(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)NOx,O3及 Mn2+,Fe3+,Cr6+等对测定有干扰。
（ 3）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。
(二 )钍试剂分光光度法
特点,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日平均深度。
原理,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 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 )，分光
光度法测定。
(三 )紫外荧光法
荧光分析法,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。
原理,
定性分析的依据,不同物质的分子结构
不同，其激发光谱和发射光谱不同。
定量分析的依据,在一定的条件下，物
质发射的荧光强度与其浓度之间有一定的
关系。
紫外荧光法测大气中 SO2,
? 1）特点,选择性好、不消耗化学试剂，适用于连
续自动监测等
? 2）原理,用波长 190-230nm紫外光照射大气样品，
则 SO2吸收紫外光被激发至不稳定的激发态
(SO2*),瞬间返回基态，发射出波峰为 330nm的
荧光，所发射荧光强度与 SO2浓度成正比，用光电
倍增管及电子测量系统测量荧光强度，即可得知
大气中 SO2的浓度。
? 此外，还有库仑滴定式和电导式 SO2自动监测仪
二、氮氧化物 (NOx)的测定
国家制定了三个测定氮氧化物的标准,
? GB8969-88：盐酸萘乙二胺比色法（空气质量标
准）。采样和显色同时进行，操作简便，灵敏度
高。
? GB/T139606-92：用于火炸药生产过程中排出的
硝酸尾气中的 NO,NO2。
? GB/T15436-1995：即 Saltzman法，用于测定环境
空气中的 NOX。
实际工作中常用的测定方法,盐酸萘乙二胺分
光光度法、化学发光法及恒电流库仑滴定法。
（一）盐酸萘乙二胺分光光度法
1、特点,采样和显色同时进行，操作简便，灵
敏度高。可分别测定 NO,NO2、和 NOx总量。
2、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经氧化管
后以 NO2的形式被吸收，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。
（二）化学发光法
化学发光反应,某些化合物分子吸收化学能后，被激发
到激发态，再由激发态返回基态时，以光量子的形式释放
出能量，这种化学反应称化学发光反应。
化学发光分析法,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。
1、特点,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 5-6个数量级。
2、原理,
根据 NO和臭氧气相发光反应的原理制成的。
被测气体中的 NOx经过 NO2-NO转化器，变成 NO进入
反应室，与臭氧生成 NO2*，其回到基态时放出光子,光子
转变为电流，电流大小与 NO浓度成正比。记录器上显示
NOx的含量。若气样不经转化器而经旁路进入反应室，则
测得的是 NO量，将 NOx量减去 NO量就可得到 NO2量。
化学发光法 NOx监测仪的测量范围,0-8mg/m3，检出下
限为 0.02mg/m3
三,光化学氧化学剂和臭氧的测定
? 总氧化剂, 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,指除去 NOx以外的能氧化碘化钾的氧化剂。
? 光化学氧化剂 = 总氧化剂 － 0.269× 氮氧化物
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
当采样体积 30L时，最低检出浓度为 0.007mg/m3。
2,臭氧的测定
测定方法,吸光光度法、化学发光法、紫外线
吸收法等。
国家标准, GB/T 15437的靛蓝二磺酸钠分光光
度法； GB/T15438-1995的紫外光度法。
1） 硼酸碘化钾分光光度法,用含硫代硫酸钠
的硼酸碘化钾溶液作吸收液，大气中的 O3等氧化
剂氧化碘离子为碘分子，碘分子被硫代硫酸钠还
原，剩余硫代硫酸钠加入过量碘标准溶液氧化，
剩余碘于 325nm处以水为参比测定吸光度。同时
采集零气（除去 O3的空气），并准确加入与采集
大气样品相同量的碘标准溶液，氧化剩余的硫代
硫酸钠，于 325nm处测定剩余碘的吸光度，则气
样中剩余碘的吸光度减去零气样剩余碘的吸光度
即为气样中 O3氧化碘化钾生成的吸光度。
2)注意事项,
① SO2,H2S等还原性气体干扰测定，采样时应
串接三氧化铬管消除；
②采样效率受温度影响,25℃ 时可达 100%，
30℃ 时达 96.8%；
③样品吸收液和试剂溶液均应放在暗处保存。
四,总烃及非甲烷烃的测定
总碳氢化合物 表示方法,①包括甲烷在内的碳
氢化合物，称为 总烃（ THC）。② 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,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
照射下产生光电离现象，用 PID离子检测器收集离
子流，其大小与进入电离室的有机化合物的质量
成正比。
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。
五,氟化物的测定
测定方法,吸光光度法、滤膜（或滤纸）采样 -
氟离子选择电极法等。
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，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。
六,汞的测定
测定方法,吸光光度法、冷原子吸收分光光度
法、冷原子荧光分光光度法、中子活化法等。
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 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。
第四节 大气颗粒物的测定
大气颗粒物包括,总悬浮颗粒物、降尘、飘尘。
一、总悬浮颗粒物的测定
（除尘滤膜－重量法）
? 总悬浮颗粒物（ TSP）,按我国现行大气环境质
量标准规定，为粒径在 100微米以下的固体和液体
气溶胶。（ 0.1～ 100um）
? 测定原理,空气以一定流速通过已知重量的滤膜，
空气中粉尘被阻留在滤膜上，根据采样前、后的
重量差和采气体积，计算出大气中粉尘含量。
? 计算,
式中,W—— 采样前滤膜的重量（ g）
W1—— 采样后滤膜的重量（ g）
Vt—— 温度 t℃ 时所采气样的体积（ m3）
二、降尘量的测定（重量法）
? 沉降量,大气中大于 100um粒径的颗粒物，
自然沉降于单位面积上的量称为沉降量，
以 表示。
tV
WWmmg 1 0 0 0)()/( 13 ???粉尘
mkmt ?2/
? 测定原理,大气颗粒物自然沉降于专置的集尘缸
内，经收集、蒸发浓缩，烘干稳重测定。
? 计算,
式中,M—— 降尘尘降量
W1—— 样品和蒸发皿的烘干恒重（ g）
Wa—— 蒸发皿的烘干恒重（ g）
S—— 集尘缸缸口校准面积（ cm2）
n—— 采样天数（精确到 0.1d）
nS
WWM a
?
???? 41 1030)(
? 若采样时加硫酸铜液，则
式中,Wc—— 同样硫酸铜液的烘干重（ g）
三、可吸入颗粒物的测定
（切割器联用的小流量采样重量法）
? 可吸入颗粒（ IP）,一般指 0.1～ 10um粒径的微
粒。
? 原理,根据冲击原理，利用 10um切割器，使大于
10um的颗粒沉降，小于 10um的颗粒被收集在已
知重量的玻璃纤维滤膜上，以重量法测定 IP在空
气中浓度。
nS
WWWM ca
?
????? 41 1030)(
? 计算,
式中,W—— 采样前滤膜的重量（ g）
W1—— 采样后滤膜的重量（ g）
Vt—— 温度 t℃ 时所采气样的体积（ m3）
四、颗粒物的组分测定
? 常测的颗粒组分,重金属、硫酸盐、硝酸盐、有
机毒质等。
1、直接测定,
把原样直接送入测定仪器，如：中子活化法、
X射线荧光法等。
? 优点,不破坏原样，测定速度快，能同时测定多
种元素。
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WWmmgIP 1000)()/( 13 ???
? 缺点,设备条件高，投资大，普及困难。
2、样品经预处理后测定
? 原子吸收分光光度法、等离子体发射光谱法、阳
极溶出伏安法、分光光度法、荧光分光光度法等。
? 优点,一般仪器设备价格较低，易于普及。
? 样品预处理方法,
①高温灰化法
? 优点,过程简单，速度快
? 缺点,在 500℃ 下灰化时，铅、镉、锌、砷等元素
易挥发。
②低温灰化法
? 优点,以等离子氧灰化，温度仅 50－ 250℃,元
素损失小，回收率高。
? 缺点,设备条件要求高。
③湿法消解
? 优点,以酸及氧化剂作消解剂，方法可靠，易操
作。
? 缺点,有废气逸出影响，较费时间。
④碱熔法
以碱在坩埚中高温熔融分解含铬、钼、硅、铝
等不易酸解的样品。
⑤增压溶样法
? 优点,在增压溶样器内加王水，以 170℃ 于
烘箱内消解 2h，方法简单，无气逸出，效
果好。
? 缺点, 需合格的增压溶样器，价格高。
3、原子吸收分光光度法 —— 目前广泛使用
? 特点,灵敏、准确、操作简单、仪器价格
较低。
? 原理,样品滤膜经王水－高氯酸消解后，
制备成样品溶液，以火焰原子吸收分光光
度计测定。
（二）硫酸盐的测定
1、硫酸钡比浊法
? 优点,简单、快速
? 缺点,操作要求十分严格，否则精密度和准确
度都较差。
2,2－哌啶基硫酸盐热解法
? 优点,灵敏度高，选择性好，操作简便快速
? 缺点,所需试剂常缺。
3、离子色谱法 —— 目前广泛使用
? 优点,灵敏，快速，干扰小，能同时兼测其它
各种阴、阳离子。
? 缺点,要求一定的设备条件。
? 原理及方法,
①样品滤膜：以 70℃ 热水浸提（ 2－ 3
次），浸提液用 0.45um滤膜过滤，滤液
与色谱洗脱贮备液按 9∶ 1体积混合。
②标准液：以无水硫酸钠配制，与色
谱洗脱贮备液按 9∶ 1体积混合，稀释成
系列标准液。
③分别以真空脱气，取一定量注入色
谱仪测定。
（三）硝酸盐测定
? 方法,还原定氮法、酚二磺酸比色法、硫酸肼
还原比色法（测颗粒物中硝酸盐常用）、离子
电极法、离子色谱法。
? 硫酸肼还原比色法,
①样品滤膜：以 70℃ 热水浸提 2次，过滤
制成待测液。
②标准系列液：以硝酸钾配制。
③碱性条件下，以硫酸肼还原硝酸根（铜
为催化剂）。
④加对氨基苯磺酰胺与盐酸萘乙二胺混合
液，与亚硝酸根反应生成偶氮染料（玫瑰红
色）。
⑤以分光光度计测定（ 540nm）。
（四）多环芳烃（ PAH）的测定
? 方法,高压液相色谱法、气相色谱法、薄层层析
－荧光光度法等。
? 步骤,提纯、分离、测定。（表 3－ 3）
第五节 标准气配制
标准气体,已知含有一定浓度的某种物质的气体。
一、标准气体的制取
人工配制。
制取方法 （因物质的性质不同而异）,
①挥发作用制取,对挥发性较强的液态物质。
②化学反应法制取 （制得气体需净化）。
? 原料气使用时要进行稀释制取。
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
? 方法,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。
? 原料,可以是纯气，也可以是已知浓度的
混合气。
? 优点, 设备简单，操作容易。
? 缺点,会造成配制气体浓度不准确或其浓度随放置时间而
变化，特别是配制低浓度标准气，常引起较大的误差。
? 适用范围,对活泼性较差且用量不大的标准气，用该方法
配制较简便。
? 常用静态配气方法有, 注射器配气法、配气瓶配气法、
塑料袋配气法及高压钢瓶配气法等。
1）注射器配气法
配制少量标准气时，用 100mL注射器吸取原料气，经数
次稀释制得。
2）配气瓶配气法
①常压配气
方法,将 20L玻璃瓶洗净、烘干，精确标定容积后，抽
成负压，以净化空气冲洗几次，再排净抽成负压，注入原
料气或原料液，充净化空气至大气压，摇匀。
②正压配气
以耐压玻璃配制略高于一个大气压的标准气。
③高压配气
以钢瓶为容器配制较高压力的标准气。
按配气计量方法分为,压力配气法、流量配气
法、体积配气法、重量配气法。
2.动态配气法
方法,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,
①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。
②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。
? 动态配气方法,
1、连续稀释法
方法,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、渗透管法
? 适用范围,
①可较精确地配制低浓度标准气,
②易挥发的液体和能被冷冻或压缩成液态
的气体都可用该法配制标准气。
③配制多组分混合标准气：还可将互不反
应的不同组分的渗透管放在同一气体发生
器中配制多组分混合标准气。
3、其他
负压喷射法、饱和蒸气法、电解法等。
第六节 烟道气的测定
（一）监测内容和要求
1、监测内容
烟尘排放浓度和排放量、烟道气各种有
害物质的浓度等。
2、监测要求
①正确选择采样位置及采样点
②等速采样
③ 所涉单位的生产处于正常状态。
? 暖源或动力源：锅炉在稳定负荷（ ≥额定负
荷的 80%）下运转；
? 其它：采样时间 ≥2个加煤周期
④测试人员经专门培训，操作熟练
⑤测试前做好现场调查
⑥采样时测定烟气温度、压力及含温量
（二）采样位置的确定
①在烟囱或地面管道气流平稳的管段中。
②距弯头、阀门和其他变径管段下游方向＞ 6d处，
在其上游方向＞ 3d。
③若难于达到要求，则选择比较适宜的管段采样，
但采样断面与弯头等的距离 ≥1.5d，并应适当增
加测点的数量。
④采样断面气流量最好＞ 5m/s
⑤ 优先考虑垂直烟道。
⑥采样地点方便、安全，必要时设置工作平台。
（三）采样孔和采样点
? 同一断面内多点测量。
? 测点的位置和数目,主要根据烟道断面的
形状、大小和流速分布均匀的情况而定,
1、圆形烟道 （图 3－ 20）
①以相互垂直的两半径端点为采样开孔位置，
并将断面分为等面积的同心圆环。
②一般设 2个采样孔，烟道 d＞ 3m时，设 4个
采样孔。
③在采样孔直径与各圆弧相交处设采样点，
分环和测点数如表 3－ 5。
④ 测定断面处烟流平稳，设一个采样孔，测点减半。
⑤烟道 d＜ 0.3m且烟流平稳时，以断面中心为采样
点。
2、矩形烟道 （图 3－ 21）
①将烟道断面分为等面积的矩形大小，各块中心即
为采样点。
②分块和测点数如表 3－ 6。
③测定断面处烟流平稳，可适当减小测孔；但每个
测点代表的断面积 ≤0.6m2
④ 烟道断面积＜ 0.1m2时，以断面中心为采样点。
3、拱形烟道 （图 3－ 22）
分别按圆形及矩形烟道的原则布点。
（四）烟尘浓度测定
原理,等速条件下，从烟道中抽取一
定体积含尘烟气，通过一已知重量的滤
筒，烟尘被阻留在筒内，根据采样前、
后滤筒的重量差和采样体积，计算出含
尘浓度。
（五）烟道气中硫氧化物的采样与监测
1、采样
? 在靠近烟道中心附近点上任意抽取。
? 采样装置如图 3－ 25
2、监测
①采样－实验室测定
②连续自动监测
