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第一章空气理化检验概论1空气理化验是一门以保护人群健康为目的,以分析化学为技术手段,研究空气污染物采样、理化检验的方法和原理的科学主要工作空气环境中化学物质(包括粉尘)、物理因素、放射性物质、生物因素、气象条件的检验主要内容.颗粒物的测定.无机污染物的测定.有机污染物的测定.空气污染物1234的快速测定.气象参数的测定5室内空气理化检验的主要内容化学污染物项,、、、、、、甲醛、11CO C02NOX S02NH303苯、、苯并花、氛及其子体检测室内甲醛和VOC具有重要意义VOC优先检验原则
①污染范围较大的优先检验;
②污染严重的优先检验;
③样品具有广泛代表性的优先检验
2.空气理化检验的基本步骤、现场调查,收集资料,制定采样方案、确定检验项目
12、设计采样点、采样时间、采样频率和采样方法、空气样品的保存与预处理
34、样品的分析测定、数据处理与结果报告56选择适宜的检验方法选择国家标准方法、推荐方法根据样品中待测组分的含量选用分
1.
2.析方法分析多组分样品时,尽可能选择既可分离组分又可测定组分的分析方法
3.尽可能选择具有专属性单项成分检验仪器尽可能选用连续自动测定仪
4.
5.
3.空气理化检验的主要发展趋势.主要检验对象由无机物转向有机物主要检验范围由室外
12.转向室内,在颗粒物的检验中,由主要开展检验转向主要进行细颗粒物对人体健康影响3TSP的监测.大气监测项目趋于全面、合理,监测范围不断扩大.检验技术向高度自动化方向发45展
一、空气污染L空气的主要成分氮气氧气次要成分氨气,二氧化碳痕量成分氢、窟、氢、78%,21%氨、臭氧、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等2•空气污染:由于人为的或自然的原因,使一种或多种污染物混入空气中,并达到一定浓度,超过了空气的自净能力,致使空气原有的正常组成、性状发生了改变,对人体健康和生活条件造成了危害,对动植物产生不良影响的空气状况常见的空气污染物主要有颗粒物、、、、碳氢化合物(包括多环芳烧)等S02NOx CO空气中常见的对人体健康影响较大的微量污染物主要是苯并花、二恶英、、羟自由基、甲H2O2醛、铅、氟化物等
3.空气污染指数API是表示空气综合质量状况的指标就是将常规监测的儿种空气污染API物浓度简化成为单一的概念性指数值形式,并分级表征空气污染程度和空气质量状况,适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势空气污染指数的计算方法1=(I大-I小)(C大-C小)/(C大-C小)+1小污染指数的计算结果只保留整数,小数点后的数值全部进位各种污染物的污染分指数都计算出以后,取最大者为该区域或城市的空气污染指数该项污染物即为该区域或城市空气中的API,首要污染物当污染指数API值小于50时,不报告首要污染物
二、空气污染的来源及危害L人为污染源固定+流动.工业企业燃料燃烧、生产过程排放.生活性污染生活炉灶与12采暖锅炉.交通运输交通工具
32.室内空气污染物包括物理性污染物、化学性污染物、生物性污染物、放射性污染物根据室内污染物形成的原因进入室内的渠道,主要污染来源有、室内燃烧或加热、室内人的活动
12、家用电器和办公用具、建筑材料和装饰材料、来自室外的污染物345
三、空气污染物浓度的表示方法.质量体积表示法.体积表示法1mg/m32ml/m3,ppm
3.个数、体积表示法个数/(与的换算)
四、空气中有m3mg/m3ppm mg/m3=M*ppm/
22.4害物质的卫生标准样体积),采样器(100ml注射器,与检气管配套),指示粉装填紧密程度、存贮时间等
4、CO检气管的三种类型甲型具除湿功能(采用活化硅胶),适用于不含乙烯、的现场NO2乙型具除湿及乙烯功能(用铝酸钱和硫酸钿指示粉)适用于焦化厂、焦炉煤气的现场丙型具除湿、抗乙烯和二氧化氮干扰功能除用铭酸-硫酸浸泡的硅胶;适用于爆破NO2现场
5、仪器测定法分类利用待测物的热学、光学、电化学等特性制作的快速测定仪,灵敏度和准确度较高
一、热学式气体测定器利用待测气体燃烧或氧化时所产生的热量进行检测分类.接触燃烧式.触媒氧化式12
二、光学式气体测定器利用空气中待测物质本身或待测物质与其他试剂作用后的产物对某种波长光线的吸收作用或反应产物的发光作用而制成可分为紫外线、可见光、红外线测定器和化学发光测定器
三、电化学式气体测定器电导式气体测定器:吸收液吸收空气中的待测物质后,溶液电导率发生改变,根据电导率的改变量测定出待测物质的浓度可用于测定一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等气体库仑式气体测定器:主要用于测定能与漠或碘发生氧化还原反应的有毒物质,根据反应产生电流的大小进行定量空气中氯气、二氧化硫、硫化氢、氧化氮等都可以用此法测定定电位电解式气体测定器:原理使电极与电解质溶液的界面保持一定电位进行电解,通过改变其设定电位,有选择地使某种气体进行氧化或还原,从而定量检测该种气体电解电流与气体浓度成正比c6空气质量的自动监测对空气中某些有害物质进行的连续、自动测定监测项目二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物、臭氧、一氧化碳、烧(甲烷和非甲烷PM10煌)等自动监测仪器一城市区域监测网一全国联网监测系统7空气中汞蒸汽的快速测定一一碘化亚铜试纸法原理在滤纸上涂一层白色碘化亚铜,当与汞蒸气相遇时,便形成玫瑰红色的碘化亚铜汞根据试纸变色时间,估计汞蒸气浓度()Hg+4HNO3=Hg NO32+2NO2+2H2O2Cu2I2+Hg2+=Cu2I
2.Hg2I2+2Cu+空气中二氧化硫的快速检验一碘.淀粉溶液法原理碘在淀粉溶液中呈蓝色,当遇时,碘被还原成碘离子,而使蓝色消失根据SO2SO2恰好使溶液蓝色消失的采气体积,计算出空气二氧化硫的浓度灵敏度3%/mlA气相色谱法GC气相色谱仪的结构五个部分、气路系统提供稳定、纯净、已知流量的载气作为流动相、进样系统:进样I II器和气化室组成、分离系统,即色谱柱:将样品中的各组分分离;、检测系统:检测器、in ivV记录系统:记录、显示结果气相色谱法GC基本概念流出曲线和色谱峰
1.
2、保留值色谱定性参数保留时间tR从进样开始到组分出现浓度极大点时所需时间,即组分通过色谱柱所需要的时间死时间tm不被固定相溶解或吸附的组分的保留时间(即组分在流动相中的所消耗的时间),或流动相充满柱内空隙体积占据的空间所需要的时间,又称流动相保留时间调整保留时间tR,组分的保留时间与死时间之差值,即组分在固定相中滞留的时间
3、定性以保留时间tR定性定量以峰面积或峰高定量标准曲线法,直接比较法(一点法)B高压液相色谱法HPLC基本原理在高压下使液体通过色谱柱,在室温条件下分离混合组分,经检测器转检测采用高效固定相和高压输送流动相,具有分离效能高、分析速度快、测定灵敏度高、应用范围广等优点定性保留时间定量峰高与峰面积标准曲线法和内标法比较GC和HPLC的异同相同兼具分离和分析功能,均可以在线检测主耍差别分析对象的差别和流动相的差别L职业接触限值OEL是职业性有害因素的接触限制量值,指劳动者在职业活动中长期反复接触对机体不引起急性或慢性有害健康影响的容许接触水平化学因素的职业接触限值可分为时间加权平均容许浓度、最高容许浓度和短时间接触容许浓度
2.时间加权平均容许浓度PC-TWA指以时间为权数规定的工作日的平均容许接触水平8h第二章空气样品的采集
1.风向频率从某个方位吹来的风的重复次数与各个方位吹来的风的总次数的百分比主风向的下风向受污染严重,风向频率最小的下风向污染程度最小烟污强度系数二某方位的风向频率/该方位的平均风速烟污强度系数百分比(%)=某方位的烟雾强度系数/各方位烟污强度系素的总和烟污强度X100系数百分比是判断污染程度的指标烟污强度系数百分比最大的下风向区域受污染最严重,最小的下风向受污染最轻
2.当平行样品测定结果的偏差不超过20%时,所采样品为有效样品,否则为无效样品平行样品间的偏差计算公式为()()D=2a-b*100%/a+b
3.气态污染物的采样方法通常分为直接采样法、浓缩采样法直接采样法将空气样品直接采集在合适的空气收集器内,再带回实验室分析的采样方法主要气体和蒸气状态的污染物测定瞬时浓度、短时间内平均浓度适用范围空气污染物浓度较高、分析方法灵敏度较高、不适宜使用动力采样的现场方法种类注射器采样法、塑料袋采样法、置换采样法、真空采样法优点方法简便,可在有爆炸危险的现场使用缺点注意防止收集容器器壁的吸附和解吸现象浓缩采样法是大量的空气样品通过空气收集器时,其中的待测物被吸收、吸附或阻留,将低浓度的待测物富集在收集器内待测物浓度较低、分析方法的灵敏度较低采样期间内待测物的平均浓度分为有动力采样法、无动力(无泵)采样法4,有动力浓缩采样法以抽气泵为动力,将空气样品中气态污染物采集在收集器的吸收介质中而被浓缩以液体为吸收介质时,可用吸收管为收集器;用颗粒状或多孔状的固体物质为吸附介质时,可用填充柱等为收集器分为溶液吸收法、固体填充柱采样法、低温冷凝浓缩法等A溶液吸收法空气中待测物能迅速溶解于吸收液,或能与吸收剂迅速发生化学反应吸收速度的影响因素(为气体吸收速度,为气一液接触面积,为气体的扩散v=A.D.cg vA D系数,为平衡时气象中待测组分的浓度)eg关键实际工作中应根据待测污染物的理化性质和分析方法选择吸收液常用水、水溶液或有机溶剂等吸收液要求待测物在吸收液中应有较大溶解度,发生化学反应速度快,稳定时间长;吸收液的成分对分析测定无影响;选用的吸收液还应价廉、易得、无毒害作用B固体填充柱采样法优点:可以长时间采样;克服了溶液吸收法的缺点;较高的采样效率气体、蒸气、气溶胶;比溶液法更稳定儿天、数周;采样管携带方便
5.穿透容量在室温、相对湿度以上的条件下,用固体填充柱采样管以一定的流量采样,80%当柱后流出的被采样组分浓度为进入浓度的时,固体填充剂所采集被测物的量称,以(被5%mg测物)(固体填充剂)表示通过填充剂采样管的空气总体积称为穿透体积,也称为该填充/g柱的最大采样体积,以表示穿透容量和最大采气体积越大,表明浓缩效率越高L6,气溶胶的采样方法主要有沉降法、滤料法和冲击式吸收管法滤样采样法将滤料(滤纸或滤膜)安装在采样夹上,抽样,空气穿过滤料时,空气中的悬浮颗粒物被阻留在滤料上,用滤料上采集污染物的质量和采样体积,计算出空气中污染物浓度,这种采样方法称常用滤料
1、定量滤纸、玻璃纤维滤纸低浓度、义金属、聚氯乙烯滤膜/测尘滤膜:粉尘
23、微孔滤膜金属、聚氨酯泡沫塑料45要求滤料应该采样效率高,采气阻力小,重量轻,机械强度好,空白值低,采样后待测物易洗脱提取
7.能同时采集气态和气溶胶两种状态污染物的采样方法主要有浸渍试剂滤料、泡沫塑料、多层滤料、环形扩散管与滤料联用的采样方法
8.空气采样仪器由收集器+流量调节装置+抽气动力测量气体流量的仪器称为气体流量计四种孔口流量计、转子流量计、皂膜流量计、湿式流量计基准流量计皂膜、湿式流量计的校正皂膜流量计体积刻度的校准滴定管、称重法校正体积湿式气体流量计的体积校准容量瓶法转子流量计校正用皂膜流量计校正,作校正曲线孔口流量计校正:用皂膜、湿式流量计校准绘制校准曲线最小采气量指保证能够测出空气中被测有害物质最高容许浓度值所需采集的最小空气体积最小采气量()=2*S*a/T*b
9、采样效率:在一定条件下,能够被收集的空气中污染物的量,占通过收集器的该物质总量的百分比采样效率应大于90%影响采样效率的因素.采集器根据待测物质的存在状态选择合适的采集器气体、蒸气:吸1收液气泡吸收管、多孔玻板吸收管气溶胶滤纸、滤膜,滤料夹.吸收液或固体吸附剂,23采样速度选择合适的采样速度气体、蒸气采样速度慢,
0.1-2L/min;粉尘、尘粒较大者采样速度快,.其他因素气温、湿度等气象因素15-30L/min4第三章气象参数的测定L气温空气的温度距离地面左右,处于通风、防辐射条件下,用温度计测得的温度
1.5m以摄氏和开氏温标属国际单位制,最常用K=℃+
273.16温度计水银温度计(测高温)、酒精温度计(测低温)由球部(温包)和玻璃细管组成原理热胀冷缩读数视线与液柱上端平行,水银温度计读取凸出弯月面最高点对应的数字酒精温度计则读取凹月面最低点对应的数字
2.一个大气压/一个标准大气压北纬度的海平面上,℃时的正常气压()测定
45101.3kPa o气压的常用仪器空盒气压计,动槽式水银气压计(杯状水银气压计)数字显示式气压计,月记型或周记型自记气压计(连续测量、记录气压的变化情况)3,气湿空气的湿度称为气湿,表示空气的含水量气湿变化较大,一般随气温升高而增大气湿与地理位置有关通风干湿计法通风温湿度计、干湿球温湿度计这两种仪器结构相似,测湿原理相同,操作方便,应用广泛干球温度计,它可以单独测定气温,与湿球温度计配合又可用于测定气湿测定原理一定温度的气流匀速通过干湿球温湿度计时,干球温度计显示空气的温度湿球温度计由于水分蒸发,温度示值低于干球温度计被测空气愈干燥,湿球水分蒸发越快,干、湿球温度计温差越大,利用温差值可以测定空气的湿度温差值越大,说明空气越干燥,湿度越小4,气流空气的流动称为气流,又称为风空气作水平运动时具有方向和速率水平气流的来向称为风向风的速率称之为风速,是指单位时间内空气在水平方向流过的距离,单位为m/s,或等km/h测定气流就是测定风向和风速仪器三杯风向风速表,翼状风速计,热球式电风速计三杯风向风速表该仪器由风向仪和风速表两部分组成,可同时测定风向和风速5相对湿度是绝对湿度与最大湿度的比值,即空气中实际含水汽的量与同一温度条件下饱和水汽量的比值,用百分比表示相对湿度%=绝对湿度同温度时最大湿度*100/人们常用相对湿度来表示空气湿度相对湿度大于时为高气湿,小于时为低气湿80%30%对人体来说,最适气温为最适的相对湿度为18〜22℃,40%〜70%新风量是指在门窗关闭的状态下,单位时间内由空调系统通道、房间的缝隙进入室内的空气总量,单位新风量不足是产生“不良建筑物综合征”的一个重要原因m3/ho在空气运动研究工作中,示踪气体是能与空气混合,但本身不发生任何改变,并且在很低的浓度时就能被测出的气体的总称第四章空气检验的质量保证
1、标准物质RM是指具有一种或多种足够均匀和很好确定其特性量值的一种材料或物质主要用于校准测量仪器、评价测量方法、评价物质的量值和进行质量管理等有证标准物质,是经权威机构认证的标准物质,其一种或多种特性量值是用建立了计量溯源性的方法确定的,使之可溯源到准确复现的用于表示该特性量值的计量单位,确定的每个特性量值均附以一定置信水平的不确定度标准气体,是一种高度均匀、稳定性良好和量值准确的气体具有复现、保存、传递量值的基本功能,主要用于校准仪器、仪表,评价测量方法,计量标准的传递和量值仲裁等
2.标准气体是已知准确浓度的某一污染物或某几种污染物的空气或惰性气体混合物标准气体在空气污染物分析中作为标准物质可广泛用于定性、定量及质量控制等,评价分析方法、分析仪器及检测技术配气方法通常可分为静态法和动态法两种静态配气是在已知体积的容器中,准确加入一定量的气态或蒸气态的原料气,然后再加入稀释气体,混合均匀根据加入的原料气和稀释气的量以及容器的体积,即可计算标准气体的浓度可分为大瓶配气法、注射器配气法、塑料袋配气法和高压钢瓶配气法等C1V1=C2V2动态配气是将已知浓度的原料气,以较小的流量,恒定不变地送到气体混合器中,稀释气以较大的流量恒定不变地通过混合器,与原料气混合并将其稀释,稀释后的混合气连续不断地从混合器中流出作为标准气体使用可分为渗透膜法最常用的方法、气体扩散法、饱和蒸气法、负压喷射法、电解法和气相滴定法等静态配气法优点设备简单,操作容易,耗费标准气体及稀释气的量小缺点容器壁对气体吸附造成配气浓度不准或浓度随放置时间而变化所以静态配气法一般只用于配制少量化学性质活性较差的标准气体动态配气法优点可用标准气量大;同时配制多组分的混合标准气体;配气浓度稳定;还可根据需要,随时改变配气浓度缺点设备装置较复杂,需用大量的稀释气等
3.渗透管瓶内的气体分子通过渗透膜向外渗透,单位时间内的渗透量称为渗透率渗透率的测定方法有称量法、化学法、电量法等影响渗透率的因素温度、渗透面积、渗透膜厚度及所装物质的性质等渗透率随渗透面积增大而增加,随渗透膜厚度增大而降低温度每升高渗透率升高温度恒定至土1℃,10%o.i℃o说明渗透管配气的主要误差来源为恒温精度及气体流量的准确度及稳定
4.渗透管配气法和扩散管配气法的异同气体扩散法的原理、配气装置与渗透管配气法极为相似区别在于前者的原料气通过扩散口扩散而来,后者的原料气通过渗透膜渗透而来
5.饱和蒸汽法中的串联蒸气发生瓶、加热器的作用配气时,将两个饱和蒸汽发生瓶串联,增大了液体蒸发面,有利于尽快达到气液平衡,确保第二个瓶中蒸发出来的蒸气浓度近似于饱和蒸气浓度;实际工作中,为了更加有利于蒸气达到饱和状态,最好使第一个饱和瓶的温度略高于第二个饱和瓶的温度为了防止饱和蒸气冷凝而改变浓度,必须将发生瓶与混合室之间的管路加热保温,使管路温度略高于液体恒温温度
6.采样的质量保证主要包括采样仪器的检验和校正、采样系统气密性检验、现场空白检验以及平行样品检验等现场空白检验在现场采样中,每批应留有两个空白采样管(即未采样但经历了采样和分析的全过程),并按其他样品管一样处理,作为采样过程中空白检验平行样检验采样时,每批样品中平行样数量不得低于10%每次平行采样,测定值之差与平均值比较的相对偏差不得超过20%采样效率的界限值采样效率应在以上90%第五章空气中颗粒物的测定
1.颗粒物PM空气中固态和液态颗粒状态的物质颗粒物可能是由多个分子集结而成的微粒分为总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、细粒子(FP)生产性粉尘在生产过程中形成,并且能够长时间悬浮于空气中的固体微粒分类三类、无1机粉尘矿物性、金属性、人工无机、有机粉尘植物性、动物性、人工有机、混合性粉23尘生产过程中常见
2.总粉尘浓度的测定一滤膜重量法1原理采集一定体积含尘空气,将粉尘阻留在已知质量的测尘滤膜上,由采样前后滤膜的质量之差和采气体积,计算空气中粉尘的浓度C()mg/m3o将粉尘采样量控制在L20mg若采样过多,会造成微孔堵塞,阻力增大,且粉尘容易脱落;若采样过少,会增加称量误差通常认为采量尘量在作业为最适宜10mg四个关键性操作步骤采样前调节好采样流量,检查仪器密封性能粉尘采样量应控制在121左右最为适宜现场空气湿度大于时,应先将滤膜放在硅胶干燥器中干燥〜20mg,10mg390%至恒重安装滤膜时,滤膜的受尘面必须向外
43.粉尘分散度是指各粒径区间的粉尘数量或质量分布的百分比数量分散度:各种粒径粉尘粒子数量的百分比质量分散度各种粒径粉尘粒子质量的百分比主要测定方法自然沉降法和滤膜法A自然沉降法(沉降法、格林氏沉降法)原理将现场含尘空气采集到格林氏沉降器的金属圆筒中,水平静置粉尘自然沉降在圆筒3h,底部的盖玻片上,在显微镜下测量粉尘颗粒的大小,按粒径分组计算其尘粒数的百分率B滤膜法(滤膜溶解涂片法)原理:用测尘滤膜采样,再将采有粉尘的过氯乙烯纤维滤膜放入小烧杯中,滴加乙酸丁醋1〜2mL用玻棒轻轻搅拌制成均匀的粉尘悬浊液,取悬浊液一滴置于载玻片上,制成涂片,自然挥干成透明薄膜然后按沉降法进行显微镜测定不同大小的尘粒数,并计算其分散度滤膜法比自然沉降法的真实性差该法尘样经溶剂稀释、搅拌等操作,部分大颗粒、特别是因荷电性凝集的尘粒可能破碎;可溶于有机溶剂的粉尘,在乙酸丁醋中溶解变形
4.焦磷酸重量法测定粉尘中游离二氧化硅原理磷酸一(脱水)一焦磷酸;焦磷酸+硅酸盐、金属氧化物一可溶焦磷220〜250℃245~250℃酸盐游离二氧化硅难溶一残渣以质量法能测定游离二氧化硅含量C%=(wl-w2)/Wo W分析用粉尘样品的质量(g)W1瓷用烟的质量(g);W2恒重后生烟与残渣质量(g)注意事项严格控制温度、时间,条件分别为245250℃、15min加入氧化剂硝酸钱,分L〜
2.解尘样中的硫化物和氧化尘样中的有机物.难以被焦磷酸溶解的物质,用氢氟酸处理
35.碱熔铝蓝光度法测定粉尘中游离二氧化硅的原理检将粉尘与混合溶剂(NaHC03和氯化钠)混匀,加热至270-300度时,NaHC03转变成Na2CO3,继续加热至度,与生成水溶性酸性条件下,十铝酸800-900Na2CO3SiO2Na2SiO3o Na2SiO3钱一黄色硅铝酸铉配合物;用还原剂还原成铝蓝在680nm下测定吸光度,用标准曲线法定量总悬浮颗粒物(TSP)指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径微米的颗粒物W100可吸入颗粒物PM10指悬浮在空气中,空气动力学当量直径微米的颗粒物W10第六章空气中无机污染物的测定第一节:二氧化硫SO
21.熔炼硫化矿石或燃烧含硫燃料排放的烟气是空气中二氧化硫污染的主要来源SO2主要分析方法盐酸副玫瑰苯胺比色法,气相色谱法,库仑滴定法,荧光法盐酸副玫瑰苯胺分光光度法甲醛吸收、四氯汞盐吸收
2.盐酸副玫瑰苯胺光度法.原理空气中的二氧化硫经、甲醛或吗啡咻溶液吸收后,再在适宜条件下与盐酸副玫瑰TCM苯胺反应生成玫瑰紫色化合物,根据颜色深浅比色定量处测吸光度PRA570nm加入氨基磺酸的作用亚硝酸、、和等对本法显色有干扰,故应加入氨基磺酸以NOx Fe3+03消除氮氧化物的干扰氮氧化物的干扰反应2NO2+H2O fHN03+HN02,2HNO2+3H2SO3-甲醛浓度、温度对反应的影响3H2SO4+N2t+H20浓度甲醛浓度过高,空白值增加,浓度过低,显色时间延长,故选用
0.2%甲醛溶液较为合适配制甲醛溶液时,可直接用36%38%甲醛的上层清液加蒸储水稀释,即可〜温度温度高,显色快,但褪色也快;温度低,显色慢,但褪色也慢故严格控制显色温度和显色时间显色并尽快比色22±1℃,30min用硫代硫酸钠标定二氧化硫标准液的原理及计算方法12+SO2+H2O=2HI+H2SO42Na2S2O3+12=Na2S4O6+2NaI硫代硫酸钠亚硫酸钠Cso2=32000VO—VI*C/V
3.紫外荧光法测定空气中二氧化硫的原理原理在紫外光照射下,吸收紫外光生成激发态返回基态时,发射出190〜230nm SO2SO2*,的荧光荧光强度与浓度成正比;用光电倍增管将荧光转换为电信号,经放大输出,330nm SO2可测定空气中的浓度SO2卜SO2+/11-SO2*S02*f S02+/Z v2F=K•cS02紫外荧光法二氧化硫分析仪由气路系统和荧光计两部分组成第二节:氮氧化物NOX氮氧化物的分析方法盐酸蔡乙二胺比色法,化学发光法,库仑原电池法,联邻甲苯胺检气1管法GB盐酸蔡乙二胺比色法、Saltzman法
2.盐酸蔡乙二胺光度法测定氧化氮的原理在对氨基苯磺酸和盐酸蔡乙二胺混合吸收液中,空气中的被吸收形成亚硝酸,与对氨基苯磺酸进行重氮化反应生成重氮盐,然后与盐酸蔡乙NO2二胺偶合,形成玫瑰紫色的偶氮化合物在处测定吸收值,吸光度值与浓度成正比540nm NO2NO转化为NO2的办法CrO3氧化管三氧化铭-石英砂混合物氧化管使用时的相对湿度为35%〜80%冰乙酸在反应中的作用不仅可以提供显色反应所必需的酸度,而且可以使吸收液在采样过程中产生在丰富的泡沫,使与吸收液充分接触,从而提高采样效率NO2N2O4/Saltzman转换系数在吸收液中由气液的转换系数即所得结果须除.NO2NO2-NO2—以转换系数才为的量受多种因素影响浓度图、吸收液组成、采气速度、吸收NO2NO2管结构、共存离子及气温等应用条件标准溶液与样品溶液不一致
3.化学发光法是利用某些化学反应所产生的发光现象对组分进行测定的方法原理被测空气连续进入氮氧化物分析仪,氮氧化物在转化器中被转化为进入反NO2-NO NO,应室后被臭氧氧化成激发态返回基态时放出光子N02*,NO2*方程式2NO2+M—2NO+MO2,NO+O3—NO2*+O2,NO2*—NO2+hv氮氧化物分析仪有两条气路发生气路+样品气路03第三节氨NH
31.测定空气中的氨有哪几种主要的方法?纳氏试剂光度法,靛酚蓝光度法,亚硝酸盐光度法,氨气敏电极法、离子选择电极法,化学发光法
2.氨气敏电极法测定空气中氨的原理原理硫酸作为吸收液,采集空气中的氨,测定时加入强碱,将硫酸镂盐转变为氨,再用氨气敏电极测定样品中氨的含量氨气敏电极氯化钱液指示电极玻璃电极;参比电极银一氯化银电极薄液O.lmol/L pH膜水和其他离子都不能通过,但可以;使管内氯化镂溶液存在的平衡反应向左移动,改NH3变氢离子浓度在恒定的离子强度下,测得的电极电位与氨浓度的对数呈线NH4+=NH3+H+性关系3靛酚蓝光度法原理用稀硫酸吸收空气中的氨,在度硝基铁氟化钠及次氯酸钠存在下,与水杨酸反应生成蓝绿靛酚蓝染料在630mn处测吸光度,计算空气中氨的含量第四节一氧化碳常用测定方法L非分散红外线法检测空气中CO的原理对不分光/非分散红外线具有选择性吸收在一定CO范围内,吸收值与一氧化碳浓度成线性关系根据吸收值确定样品中一氧化碳浓度
2.了解化学发光法和库仑电池法测空气中臭氧和总氧化剂的原理以臭氧浓度表示总氧化剂的含量化学发光法、2O3+2C2H4-4HCHO*+O2HCHO*-HCHO+hK库仑原电池法电解液漠化钾或碘化钾的磷酸盐缓冲液O3+2Br——02+02—+Br2阴极Br2+2e-2Br-;阳极C十02—f C0+2e第六节硫化物,氟化物L硫酸盐化速率空气中硫化物的演化过程二氧化硫一硫酸一硫酸雾一各种硫酸盐
2.滤膜采样.氟离子选择电极法原理空气中气态及颗粒态氟化物通过两层串联的滤膜,第一层为加热干燥滤膜,阻留颗粒物质;第二层为浸渍氢氧化钠溶液的滤膜,用以采集气态氟收集在滤膜上的氟化物,溶解于缓冲液中制成样品溶液,用氟离子选择电极测量电位值滤纸采样■氟离子选择电极法原理空气中的氟化氢气体及含氟气溶胶被采集到经氢氧化钠-丙三醇溶液浸渍并干燥过的玻璃纤维滤纸上样品经稀盐酸溶解,然后控制样品液值到用氟离子选择电极测定pH
5.0〜
5.5,其含量第八节铅Pb,汞Hg,镒MnL铅的主要分析方法火焰原子吸收法,无焰原子吸收法,示波极谱法,二硫腺比色法,氢化物发生原子吸收光谱法二硫踪光度法测定空气中铅原理用微孔滤膜采集空气中铅尘、铅烟,经硝酸溶解后,在pH
8.5溶液中铅离子与二硫腺反应生成的二硫腺铅红色配合物用三氯甲烷提取后,在〜
11.5520nm处测定提取液的吸光度,标准曲线法定量混色法用二硫腺三氯甲烷溶液提取后,在绿色二硫踪与红色二硫踪铅共存下测定吸光度单色法在二硫踪三氯甲烷溶液提取后,先用富化钾一氨溶液洗脱液洗去绿色的二硫腺后,再测定吸光度
2.冷原子吸收光度法测定空气汞原理空气中的汞及其化合物被酸性高锯酸钾溶液吸收,氧化成汞离子汞离子被氧化亚锡还原成汞蒸气后,强烈吸收波长的紫外线,其吸收程
253.7nm度与汞含量成正比;用测汞仪或原子吸收分光光度计测定吸收程度,标准曲线法定量测定汞含量
3.测镒及其化合物的方法磷酸-高碘酸钾分光光度法,石墨炉原子吸收分光光度法第七章空气中有机污染物的测定第一节甲醛
1、标定甲醛标准溶液量取含量为甲醛溶液,放入容量瓶中,加水稀释至刻度此溶液约含
2.8mL36%〜38%1L1mL甲醛其准确浓度用碘量法标定Img甲醛标定的原理甲醛在碱性介质中被碘氧化成甲酸,剩余的碘在酸性条件下用Na2S2O3滴定,从而计算甲醛的量C甲醛(mg/ml)=15(VO-V1)*C硫代硫酸钠/V甲醛HCHO+12+H20-HCOOH+2HI,12+2Na2S2O39Na2S4O6+2NaI
2、乙酰丙酮分光光度法检测空气中甲醛原理甲醛气体经水吸收后,在pH=6的乙酸-乙酸镂缓冲溶液中,与乙酰丙酮作用,在沸水浴条件下,迅速生成稳定的黄色化合物/DDL,在波长413nm处测定
3、气相色谱法测定空气中甲醛的原理原理:空气中的甲醛在酸性条件下被吸附在涂有2,4・二硝基苯肿的6201担体上,生成稳定的甲醛腺用二硫化碳洗脱后,经色谱柱分离,用火焰离子化检测器测定,以保留时间定性,色谱峰高定量
4、示波极谱法测甲醛的原理原理在的缓冲溶液中,甲醛、氨和乙酰丙酮反应生成二乙酰基二氢卢剔咤,70℃HAc-NH4Ac在滴汞电极上还原产生不可逆还原波甲醛浓度在范围内与极谱峰高呈-
0.96V
0.020〜10ug/mL良好的线性关系,检测限为
0.02ug/10mLo灵敏度和准确度都很高,适合于测定室内空气中微量甲醛第二节苯、甲苯、二甲苯1采样直接抽气采样法,吸附采样法活性炭管吸附采样法,测定时用二硫化碳洗脱一溶剂洗脱;热解型活性炭管采样,加热至解吸一热解吸350C2气相色谱法测定空气中苯系物的原理空气中的苯、甲苯和二甲苯用玻璃注射器采样/活性炭管吸附,直接进样/经二硫化碳洗100ml脱后/加热解吸附后,经适宜色谱柱(如聚乙二醇)分离后,用火焰离子化检测器(FID)/6000光离子化检测器(PID)检测,以保留时间定性,峰高定量样品采集及处理车间用注射器抽取现场空气次后,采气密封直接进样分析100ml3〜4100ml大气用活性炭或担体小柱,以采气小时样品采集后,经洗脱和
6201.1〜
0.2L/min1CS2热解吸后分析3直接进样气相色谱法测苯、甲苯原理用玻璃注射器采集空气中的苯和甲苯,直接进样,经聚乙二醇色谱柱分离,火焰离6000子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量标准气的配制各取色谱纯苯、甲苯和二甲苯分别在注射器中红外加热气化,冷至1ml,100ml室温后,用净化空气稀释至如取液时室温为则各自浓度为苯100mL20℃,
0.8787mg/100ml=
8.787mg/L;甲苯
0.8669mg/100ml=
8.669mg/L;二甲苯
0.8642mg/100ml=
8.642mg/L4聚乙二醇6000柱在测定苯系物中的优缺点聚乙二醇柱是一种通用型色谱柱,它不仅可用于分离苯、甲苯、二甲苯,而且可用于分离6000空气中多种有机物,如氯丙烯、二氯丙烷;乙睛、丙烯睛、丙烯醛;乙醇、乙醛和丙酮等可将苯、甲苯和二甲苯分离,但不能完全分离二甲苯的三种异构体第三节苯并()花BaPa
1、测定空气中的苯并(a)花时,其样品提取方法
1.萃取法索氏提取器
2.超声波提取法
3.真空升华法真空升华装置三种提取方法的优缺点超声提取法和真空升华法简便、快速、省溶剂,可同时提取多个样品,但需要一定设备萃取法效率高,不需要特殊仪器,但使用溶剂量大,需要浓缩,耗时将苯并(a)花从共存的多环芳燃中完全分离是测定苯并(a)花的关键步骤检测空气中苯并(a)花的方法A高效液相色谱法HPLC原理样品中的经提取浓缩后,加入碱性氧化铝除去大部分杂质,最后取上清液用反相BaP柱分离,紫外/荧光检测器检测以保留时间定性,峰高或峰面积定量C18B荧光分光光度法.原理将采集在玻璃纤维滤膜上飘尘微粒中的用真空升华法或连续提取BaP法提取后,用乙酰化滤纸层析分离,斑点用丙酮/苯洗脱在紫外线(激发波长)BaP BaP383nm照射下可产生兰紫色荧光()根据荧光强度定量在相同条件下,将样品液、标准Imax405nm,液和空白液分别移入石英杯,于荧光光度计上测量激发光发射光波长、和383nm,402405408nm的荧光强度C紫外分光光度法D气相色谱一质谱联用法第四节挥发性有机物VOC样品采集吸附剂(活性炭);样品处理溶剂解吸(二硫化碳)主要分析方法气相色谱法(火焰离子化检测器、光离子化检测器)结果定量一标准曲线法(混合标准贮备液色谱峰高/峰面积);定性——保留值污染源室内空气中挥发性有机物主要来源于建筑材料、室内装修材料、办公用品和生活日用品室外环境中的挥发性有机污染物主要来源于工业废气、汽车尾气等测定方法室内空气中挥发性有机物通常是采用活性炭或等吸附剂在室温或冷阱采样,XAD-2溶剂解吸或热解吸进样,然后用气相色谱法,火焰离子化检测器或电子捕获检测器测定采用气相色谱法与质谱联用(GC/MS)可同时定性和定量,是目前测定空气中挥发性有机污染物较好的分析方法扩散法被动式个体检测器由于不需要抽气动力,体积小,重量轻,适合室内空气中挥发性有机污染物和个体接触量的监测,现已作为我国空气中挥发性有机物的推荐分析方法第八章空气中有毒物质的快速测定
1、快速测定是一种应用简便分析方法或便携式的简易仪器,在现场短时间内测定出空气中有害物质浓度的测定方法在实际工作中,快速测定是处理突发事故的常用检验手段特点.设备简单、易于操作、反应快速、采样量少,同时具有一定的准确性.快速测定通12常是定性或半定量测定的方法方法检气管法、试纸法、溶液法、仪器法2试纸法的原理A被测空气通过试剂浸渍过的滤纸,被测物质即与试剂发生化学反应,产生颜色变化适用于能与试剂迅速反应的气态、蒸气态、雾状的有毒物质将被测定空气通过未浸渍试剂的滤纸,使待测物质吸附或阻留在滤纸上,然后向纸上滴加或B喷射显色剂,产生颜色变化,然后与标准色板比色定量该法适用于烟或粉尘的测定溶液法的原理当空气样品通过吸收管时,空气中的待测物质被吸收液吸收,然后与显色剂显色后与标准色管或标准色板目测比色定量吸收液兼作显色剂,边吸收边显色先用吸收液将待A B测物质吸收,再加入显色剂显色3检气管主要应用于空气中气体和蒸气状污染物的快速测定检气管的结构与原理由填充有显色指示粉的内径细玻璃管制成显色指示粉用吸附2〜4mm了显色化学试剂的载体颗粒制成当被测空气通过检气管时,被测物质与试剂迅速发生变色反应被测物质的浓度不同,指示粉产生的颜色变化程度或变色长度也不同,据此定量检气管的类型比色型根据指示粉的颜色或颜色强度变化对待测组分进行定量的检气管如检CO气管其颜色变化黄一绿一蓝比长型根据指示粉的变色柱长度对待测组分进行定量的检气管如检气管颜色变化棕黄一红SO2根据产生一定变色层长度或变色色阶的采样体积确定被测组分浓度影响检气管变色长度的因素抽气速度,温度,抽气体积(浓度高,应先稀释,不得减少采。