大气污染物的监测方法是什么?②测定植物体内污染物的含量,估测大气污染状况。⑤利用某些敏感植物制成大气污染植物监测器,进行定点观测
1.监测项目
空气监测主要在查明当时气象条件的情况下对空气中CO2浓度进行监测,监测的项目包括:时间、温度、湿度、风速、风向、云量、大气稳定度和CO2浓度。
2.监测方法
对上述项目的监测主用使用便携式CO2检测仪和手持式气象站,选择不利于气体扩散和稀释的时段进行监测,每个监测点采取等时间间隔采样,半个小时内采集三个数值计平均值。具体监测方法如表10-10所列。
表10-10 大气监测方法一览表
3.大气采样方法
大气样品的采集方法采用直接采样法,包括:玻璃注射器采样法、塑料袋采样法、球胆采样法、采气管采样法和采样瓶采样法等。
(1)玻璃注射器采样
用大型玻璃注射器(如100m L注射器)直接抽取一定体积的现场气样,密封进气口,送回实验室分析。注意:取样前必须用现场气体冲洗注射器3次,样品需当天分析完。
(2)塑料袋采样
用塑料袋直接取现场气样,取样量以塑料袋略呈正压为宜。注意:应选择与采集气体中的污染物不起化学反应,不吸附、不渗漏的塑料袋;取样前应先用二联橡皮球打进现场空气冲洗塑料袋2~3次。
(3)球胆采样
要求所采集的气体与橡胶不起反应,不吸附。用前先试漏,取样时同样先用现场气冲洗球胆2~3次后方可采集封口。
(4)采气管采样
采气管是两端具有旋塞的管式玻璃容器,其容积为100~500m L。采样时,打开两端旋塞,将二联球或抽气泵接在管的一端,迅速抽进比采样管容积大6~10倍的欲采气体,使采气管中原有气体被完全置换出,关上两端旋塞,采气体积即为采气管的容积。
(5)采样瓶采样
采样瓶是一种用耐压玻璃制成的固定容器,容积为500~1000m L。采样时先将瓶内抽成真空并测量剩余压力,携带至现场打开瓶塞,则被测空气在压力差的作用下自动充进瓶中,关闭瓶塞,带回实验室分析。
监测方法分类及优缺点:
1、烟尘监测子系统
烟尘在线自动监测采用的原理主要有激光透射法、激光散射法、β射线法和电荷法等。
激光透射法:根据烟尘对光吸收符合朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律原理研制而成。根据光检测器与光源位置不同,可分为单光程和双光程;
优点:成熟可靠,与国标法一致性好;缺点:安装定位复杂,标定工作量大。
散射法:根据烟道内烟尘散射光原理研制而成;
优点:准确度高;缺点:价格高。
β射线吸收法:先将颗粒物样品采样道滤纸上,根据样品对β射线吸收符合朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律原理研制而成;
优点:可直接测量质量浓度;缺点:需采样单元,数据代表性低。
电荷法:根据烟道内颗粒物与探头摩擦生电原理研制而成。
优点:结构简单,价格低;缺点:测量结果与流速相关,准确度低。
2、烟气监测子系统
气态污染物国际上通用的监测方法分为三种:1、完全抽取法;2、稀释采样法;3、直接测量法。
完全抽取法:是最传统的烟气连续监测方法,它通过加热管线将烟气抽取、经过采样探头和过滤装置,进入分析测试仪器,SO2、NOx的测量采用红外、紫外、热导法测量(见图1-1)。但由于采用全程加热保温,预处理系统复杂,维护工作量大,总体价格较高。目前安装的比例为9.5%。
优点:单台分析仪器多参数测量,可实现1拖多功能,可标定仪器;缺点:采样管路需加热、除湿,管路复杂。
直接测量法:是将测量单元直接在烟道内部测量,可分为红外、紫外以及紫外差分吸收法。本方法是目前最为简明的监测方法,免去了复杂的采样管路和预处理系统,维护工作量相对较小,几乎没有消耗品,但由于其安装在烟道上,难以实现实时校准,并且由于监测器直接放置在工作现场,受环境影响较大。
优点:直接测量烟气成分;缺点:价格高,不能实现1拖多,标定复杂。
稀释采样法:是在直接抽取的基础上,用干净的零空气将烟气稀释至可以直接测量的干烟气,SO2采用紫外荧光法测量、NOx采用化学发光法测量(见图1-2)。由于零气的预处理在前,消除了空气中水分对测量的影响,无须加热和保温,大大减少了维护量,后期的样品监测采用国际通用的物理光谱测试技术,监测精度高,实时性好,因而被列为美国EPA的优选方法。此种方法目前安装比例大约占85.5%。
优点:采样管路不需加热、除湿,测量准确度高,可实现1拖多功能,可全程标定,维护量低;缺点:增加测量参数需增加仪器。
3、流速测量单元
流速测量的原理主要有皮托管差压法、热导法、超声波法和靶式流量计法等。
皮托管差压法:皮托管实现流速-动压转换、差压变送器实现动压-电信号转换;
热导法:采用双铂电阻温度计测量流速带走热量原理;
超声波法:采用超声波法测量。
大气污染是由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象 。
大气污染物由人为源或者天然源进入大气(输入),参与大气的循环过程,经过一定的滞留时间之后,又通过大气中的化学反应、生物活动和物理沉降从大气中去除(输出)。如果输出的速率小于输入的速率,就会在大气中相对集聚,造成大气中某种物质的浓度升高。当浓度升高到一定程度时,就会直接或间接地对人、生物或材料等造成急性、慢性危害,大气就被污染了。
K-EP60大气环境监测站即微型空气质量在线监测系统,集成多类环境检测传感器,实现实时监测气象参数(温度、湿度、大气压、风速、风向)与空气八因子(PM2.5、PM10、CO、NOx、SO2、O3、VOC、可定制气体)指数。本监测站使用太阳能电池供电,并使用锂电池进行能源储备,保证数据采集全天候进行。大气环境监测站采集到现场数据通过无线3G/4G或有线网络将监测数据传输至监测平台,多台监测站分布于某片区域,组成一个有效的监测网络,并把数据通过监控平台展现给管理方,方便管理方制定环保决策。
用于生物监测的手段很多。大气污染的生物监测手段主要有:①利用指示植物监测大气污染,主要是根据各种植物在大气污染的环境中叶片上出现的伤害症状,对大气污染作出定性和定量的判断。②测定植物体内污染物的含量,估测大气污染状况。③观察植物的生理生化反应,如酶系统的变化、发芽率的降低等,对大气污染的长期效应作出判断。④测定树木的生长量和年轮等,估测大气污染的现状和历史。⑤利用某些敏感植物(如地衣、苔藓等)制成大气污染植物监测器,进行定点观测(见大气污染的生物监测)
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