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56 Day. 7 Day. No food No water No air. Several min. 第 一 章 空气理化检验概论. 空气包括 大气 (atmosphere) , 作业场所空气 (workplace air) , 室内空气 (indoor air) 三部分。. 第一节 空气理化检验的基本任务和内容. 按其检验对象,主要包括两方面的内容 : 空气理化检验 空气微生物检验. 一、空气理化检验的意义. 1 . 防止空气污染引起急性中毒和慢性危害及远期作用 2 .评价环境空气质量状况、评价管理和控制系统的效果
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56 Day 7 Day • No food • No water • No air Several min
第 一 章 空气理化检验概论 空气包括 • 大气(atmosphere), • 作业场所空气(workplace air), • 室内空气(indoor air)三部分。
第一节空气理化检验的基本任务和内容 按其检验对象,主要包括两方面的内容: • 空气理化检验 • 空气微生物检验
一、空气理化检验的意义 1.防止空气污染引起急性中毒和慢性危害及远期作用 2.评价环境空气质量状况、评价管理和控制系统的效果 3.为保护人体健康,治理空气污染提供科学依据
二、空气理化检验的基本任务 从检测对象出发,空气理化检验的基本任务主要包括: • 1.大气监测 • 2.室内空气和公共场所空气质量的检测 SBS 不良建筑综合症 • 3.作业场所空气中有毒有害物质的监测
从监测的目的出发,空气理化检验的任务一般又可分为三类 : • 1.环境污染监测 • 2.特定目的的监测 • 3.污染源的检测
三、空气理化检验的主要内容和方法 (一) 空气理化检验的主要内容 (1) 颗粒物:包括生产性粉尘的浓度、分散度和游离二氧化硅的测定,可吸入颗粒物、降尘浓度等的测定。 (2) 有害无机物:如铅、汞、锰以及二氧化硫、氧化氮、臭氧等的测定。 (3) 有害有机物:如苯系物、苯并(a)芘、甲醛、农药和杀虫剂等的测定。
(4) 空气中有毒物质的快速测定:防止急性中毒事件,需要对某些有毒物质进行快速测定,如CO、Hg、SO2等。 (5) 气象参数的测定:气象参数,如气温、大气压力、气温、气湿、风速等进行测定。 VOC 挥发性有机化合物 沸点50~260℃ TVOC 总挥发性有机化合物
四、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 • 设计采样点、时间、频率和方法 • 空气样品的保存与处理 • 样品的分析测试 • 数据处理与结果报告 例 甲醛检测
五、 发展趋势 (一)发展历史 居民区大气污染 大气监测 公共场所空气监测 室内空气质量监测 四个阶段:
五大成就 1. 建立了规范化的空气理化检验方法, 2. 参加了全球大气监测 3. 开展了个体接触量监测。 4. 大力开展了室内空气质量卫生检验工作 5. 大力开展了空气采样仪器、检测仪器和气体标准物质的研究开发工作
(二)发展趋势 • 无机向有机 • 由室外向室内 • 由TSP向细颗粒物 • 全面、合理,监测范围不断扩大 • 自动化
空气理化检验的特点: (1) 空气流动性大,空气污染物排放后随气象条件的变化浓度变化迅速。 (2) 空气污染物组成复杂,同一元素→不同的价态,同一污染物→不同的形态。 (3) 有的污染物浓度很高,而多数的污染物则是处于痕量和微量水平。
(4) 共存物干扰严重,常常需要分离处理。 (5) 需要实时或遥控检测,大气中高活性的化学污染物不稳定,无法在采样后运回实验室分析,只能就地测定,这就需要遥感或自动监测等高新技术。
大气的结构和组成 一、大气的结构 • 大气是指包围在地球表面并随地球旋转的空气层。 • 厚度约为2000~3000km以上,没有明显上界。 • 总质量约80%的空气集中在距地表12km范围内的大气层中。
1.对流层(troposphere) • 对流层是大气层中最低的一层,从地表到12km范围内;大气总质量主要集中在这一层 • 特点是温度随高度的增加而下降; • 在对流层中冷、热空气的垂直对流剧烈,形成风、云、雨、雾和霜等各种自然现象; • 空气污染也主要发生在这一层中。
2.平流层(stratosphere) • 从对流层顶到50km左右称为平流层,也叫同温层; • 特点是温度随高度增加而增加; • 空气的垂直混合慢,水平混合快;空气比对流层稀薄、干燥、无云雨等天气现象; • 有臭氧层存在 ; • 污染物一旦进入平流层,将会随着地球旋转而运动,停滞数年之久。
3.中间层(mesosphere) • 从平流层顶到85km的区域称为中间层; • 温度随高度增加而降低; • 有强烈的垂直对流运动; • 中间层的温度可低至-100℃。
4.热层(thermosphere) • 在中间层顶至500km内的大气层称为热层; • 层内大气直接吸收太阳辐射,温度随高度升高而增加; • 昼夜温差可达几百度。
5.外层(exosphere) • 在热层以上的高空,称为外层或逸散层; • 地球对气体分子引力减弱,气体及微粒可以逸出这一层进入宇宙空间。
第二节空气污染及其危害 一、空气污染(air,pollution) * 大气的正常组成,标准状况下, • 主要成分:氮气78.09%,氧气20.94%,占空气总体积的99.03%; • 次要成分:氩气和二氧化碳; • 痕量成分:微量的氦、氖、氪、氨、臭氧、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等; • 空气的平均分子量为28.966。
自然:雷电、火山 人为:燃料、 化工
一、空气污染(air,pollution) * 空气污染:是由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分、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态。
常见的空气污染物 • 煤烟尘 • 二氧化硫 • 一氧化碳 • 二氧化氮 • 碳氢化合物(包括多环芳烃) • 多氯联苯 • 农药等。
空气污染指数(air pollution index,API)是表示空气综合质量状况的指标。 • API指数所选择的评价因子为PM10、SO2、NO2、CO和O3,其中PM10 、SO2、NO2为必测因子。
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API。该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。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API。该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。 • 空气污染指数分为五级:(表1-2) API ≤ 50 优 一级标准 50< API ≤ 100 良 二级标准 100< API ≤ 200 轻度污染 三级标准 200< API ≤ 300 较差 超过三级 API > 300 重度污染
分指数Ii 测定PM10,c=0.1,则其分指数为
30 表1-1 空气污染指数相对应污染物浓度(mg/m3)限值 空气理化检验 空气API=110,轻度污染;主要污染物为SO2
二、空气污染的危害 (一) 历史上重大的空气污染事件 1.伦敦烟雾事件 (冬天) 燃煤引起的其主要污染物为烟尘和二氧化硫。 2.光化学烟雾事件 (夏天) 日光紫外线,光化学氧化剂 3.天然气井喷事件 (事故)
主要原因分为两类: • 一是由于燃料燃烧及生产过程中排放的污染物引起的烟雾事件; 伦敦型烟雾事件 洛杉矶光化学烟雾事件。 • 二是由于生产事故造成的。
(二) 目前全球空气污染的主要问题 * 目前影响全球环境的主要问题是 • 温室效应 • 酸雨; • 臭氧层破坏。
1.温室效应Green house effects • 人类的生产和生活活动使大气中很多痕量组分的浓度增加,其中一些能吸收并保留太阳能,如CO2、CH4、N2O等,可能引起“温室效应”,造成全球气候变暖。 • 地表温度升高0.3~0.6摄氏度,海平面上升10~25cm。
2.酸雨(Acid rain) • 习惯上称pH<5.6的降雨称为酸雨。 • 大气中的污染物通过降水(包括雨、雪、雾、霜等)而落到地面的过程。 • 危害
3.臭氧层破坏(Ozen deplition) 平流层中的臭氧是吸收和阻挡对生命有害的太阳短波辐射的天然滤光器,臭氧在大气中仅百万分之几,是平流层中的痕量成分。 CF2C12+hv→Cl+CF2Cl O3+C1→ClO+O2 O+ ClO →Cl+O2 净反应为:O+O3→O2+O2
我国大气污染的现状 • 我国空气污染总体烟尘和二氧化硫的煤烟型污染。 • 部分大中城市出现煤烟-机动车尾气混合型污染。 • 酸雨问题依然严重。
煤的消耗量、SO2和烟尘排放量都居世界第一。 • 城市空气质量达到国家二级标准的城市占统计城市数的27.6%;超过三级标准的占统计城市数的43.5% • 1998年酸雨的覆盖面积约占国土面积的30%。降水年均pH值低于5.6的城市数占统计城市数的52.8%,其中73.03%为南方城市 • 近年来,严重的燃煤大气污染又增加了日益严重的汽车尾气污染
1、对人体健康的影响 (三)空气污染的危害 每人每天吸入10~12m3的空气,约13kg。 (1)急性中毒:污染物在短期内浓度骤增。 (2)慢性危害 :低浓度的污染物长期作用。 (3)致癌作用 :污染物中含有某些致癌物质,如石棉、砷、镍、铍、多环芳烃等。
2、 对动物的危害 3、 对植物的危害 4、 对材料的腐蚀损害
(四)室内空气污染对健康的影响 • 继18世纪的工业革命带来煤烟污染, • 19世纪石油和汽车工业发展带来光化学烟雾污染之后, • 现在人类又进入室内空气污染为标志的第三代污染时期, • 国际上公认:室内空气污染是对健康危害最大的环境因素 !
(四)室内空气污染对健康的影响 • 1.刺激作用:甲醛、VOC • 2.SBS 不良建筑综合症 • 3.致癌作用 : • 氟中毒 • 心血管 • 儿童健康 • 过敏 • 病原微生物
用显微镜分析粉尘样本: 尘土沙砾、炭类物质、结晶体、纤维、涂料片、腐蚀掉落风管内壁材料等,此外还有一些昆虫的尸体混杂在其中。
第三节空气污染物的来源和分类 (一)大气污染物的来源 分为自然污染源和人为污染源两大类。 自然污染源是由自然原因形成的,多为暂时的、局部的。火山爆发、森林火灾 人为污染源是由于人们从事生产和生活活动而形成的,一般时间长、范围广、影响大。 目前面临的大气污染多与人为污染源有关。