空气和废气监测...pptVIP

第三章 空气和废气监测 第四节 气态和蒸气态污染物质的测定 一、二氧化硫的测定 SO2是一种无色、易溶于水、有刺激性气味的气体，能通过呼吸进入气管，对局部组织产生刺激和腐蚀作用，是诱发支气管炎等疾病的原因之一，特别是当它与烟尘等气溶胶共存时，可加重对呼吸道黏膜的损害。 来源于煤和石油等燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。 硫循环与硫排放 人类使用的化石燃料都含有一定量的硫 燃料燃烧时，其中的硫大部分转化为SO2 我国SO2排放的年际变化 我国SO2排放的行业特点 我国北方城市SO2污染现状 我国南方城市SO2污染现状 二氧化硫的测定方法 分光光度法 四氯汞钾溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 甲醛缓冲溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 钍试剂分光光度法 紫外荧光法 电导法 定电位电解法 气相色谱法 （一）四氯汞钾溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 评价：较经典的方法（GB），灵敏、可靠 方法原理 用氯化钾和氯化汞配制成四氯汞钾吸收液，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，用分光光度法测定。 显色条件： 方法一：H3PO4少，pH1.6±0.1，λmax＝548nm 方法二：H3PO4多，pH1.2±0.1，λmax＝575nm 测定要点： 测定时首先配制好所需试剂，用空气采样器采样，然后按照方法一和方法二要求的条件，用亚硫酸钠标准溶液配制标准色列、试剂空白溶液，并将样品吸收液显色、定容；最后在最大吸收波长处以蒸馏水作参比，用分光光度计测定标准色列、试剂空白和样品试液的吸光度；以标准色列SO2含量为横坐标，相应吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，并计算出计算因子（标准曲线斜率的倒数），按下式计算样气中SO2的含量： 式中：ρ—空气中SO2浓度，mg/m3； A—样品试液的吸光度； A0—试剂空白溶液的吸光度； Bs—计算因子，μg/吸光度； Vt—气样吸收液总体积（mL）； Va—测定时所取样吸收液体积（mL）； V0—标准状态下的采样体积（L）。 （二）甲醛缓冲溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 气样中的SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为577nm，用分光光度法测定。该方法最低检出限为0.20μg/10mL；当用10mL吸收液采气10L时，最低检出浓度为0.020mg/m3。 （三）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。硫酸根离子与过量的高氯酸钡反应，生成硫酸钡沉淀，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。其反应过程如下： SO2＋H2O2=H2SO4 Ba2++SO2-4=BaSO4↓ Ba2+（剩余）+钍试剂→钍试剂-钡络合物 有色络合物最大吸收波长为520nm。该方法最低检出限为0.4μg/mL；当用50mL吸收液采样2m3时，最低检出浓度为0.01mg/m3。 注意事项 （1）高氯酸钡-乙醇溶液及钍试剂溶液加入量必须准确。 （2）钍试剂能与多种金属离子（如钙、镁、铁、铝等）络合，采样装置前应安装颗粒物过滤器。所用玻璃器皿需用去离子水充分淋洗。 二、氮氧化物的测定 NOx包括 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在 NOx的性质 N2O：单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与臭氧层的破坏 NO：大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分 NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降 氮氧化物的来源 NOx的来源 固氮菌、雷电等自然过程（5×108t/a） 人类活动（5×107t/a） 燃料燃烧占 90％ 95％以NO形式，其余主要为NO2 氮氧化物的来源 氮氧化物（NOx）的测定方法 盐酸萘乙二胺分光光度法 化学发光法 原电池库仑法 定电位电解法 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，大气中的NO2被吸收转变成亚硝酸和硝酸，在冰乙酸存在条件下，亚硝酸与对胺基苯磺酸发生重氮化反应，然后再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，其颜色深浅与气样中NO2浓度成正比，因此，可用分光光度法进行测定。 酸性高锰酸钾溶液氧化法 三氧化铬－石英砂氧化法 该方法是在显色吸收液瓶前接一内装三氧化铬—