环境监测 第三章_空气和废气监测.例题和习题

例题1．对某拟建企业厂址进行监测时，环境温度为15℃，气压为101.1kPa，以0.50L/min流量采集空气中SO2样品30min。已知测定样品溶液的吸光度为0.263，试剂空白吸光度为0.021，SO2校准曲线回归方程斜率为0.0623，截距为0.019。计算该拟建地标准状态(0℃，101.325kPa)下SO2的浓度(mg/m3)(暂不考虑采样器的阻力)。

解：采样体积Vl＝0.5×30＝15L

PVPVT1V1根据P22V2112T1T2T1P2101.12731514.19L

101.325(27315)标准状态下SO2的浓度为：C

(AA0)b(0.2630.021)0.0190.252mg/m3

aV20.062314.19例题2．已知25℃、102.5kPa大气压时，CO的浓度为2.3mg/m3，换算成mL/m3浓度为多少? 解：解法1 由 Cv22.422.4Cm2.31.84mL/m3(0℃，101.325kPa) M28将所得浓度转化为题设状态：

V2P1T2101.325(27325)V11.841.99mL/m3 P2T1102.5273解法2

pVmmRT2.38.314298.23RTV1.99mL/m 3MpM102.51028

例题3．使用大流量采样器(1.05m3/min)采集大气中的总悬浮颗粒物，采样期间现场平均大气压为101.5kPa，平均温度为13℃，采样器累积采集时间为23h，在采样前调整采样器使其工作在正确的工作点上，采样结束后，滤膜增重436mg。 (1) 求大气中的总悬浮颗粒物的浓度。

(2) 判断大气中总悬浮颗粒物的浓度是否超过二级标准。 (3) 计算TSP污染分指数。

(4) 若已知SO2分指数为90，NOx分指数为85，则该地的首要污染物是什么?大气污染综合指数又是多少? 解：(1)总采样体积Q1.0523601449m3

P1T2101.527314491386m3

101.325(27313)则标态下的采样体积为：QP2T1VN1TSP的浓度为：C=

W4360.315mg/m3 QN1386(2) 环境空气质量标准TSP二级标准值为0.30mg/m3(见表)，计算结果值大于标准值，因而超标（二级）。 (3) 该计算结果介于0.3-0.5mg/m3之间，TSP分指数按照下式计算： ITSP200100(0.3150.3)100107.5

0.50.3 (4) TSP最大，因而该地首要污染物为TSP，按照大气污染指数的计算规则，最大污染分指数即为大气污染综合指数，因而该地大气污染指数为107.5。

污染指数 API 500 400 300 200 100 50 TSP 1.000 0.875 0.625 0.500 0.300 0.120 污染物浓度/ （mg/m3） SO2 2.620 2.100 1.600 0.250 0.150 0.050 NOx 0.940 0.750 0.565 0.150 0.100 0.050 1

第三章 空气和废气监测 例题和习题

①当浓度低于此水平时，不计算该项污染物的分指数。

例题4．某燃煤锅炉实测烟尘排放浓度为246mg/m3，实测过量空气系数为2.0，标态风量为19500m3/h。求折算后的烟尘排放浓度和排放量。 解：根据《锅炉大气污染物排放标准》，燃煤锅炉的空气过量系数为1.8，由此折算得到烟尘浓度：

例题6 某地区欲购进一批煤炭，取煤样送质检部门并试烧少量煤样。结果发现：燃烧0.054g煤，仪器显示燃煤硫量为0.70mg；试烧期间燃煤锅炉SO2排放浓度为362mL/m3(标态)，排放量标态干烟气10000m3/h，燃煤5l0kg。

(1) 由计算结果判断锅炉燃煤排放SO2浓度是否超过国家允许排放标准； (2) 试烧期间煤中硫分转化为SO2的转化率。 解：(1)煤中全硫的百分含量：

6C2462.0/1.8273.3mg/m3 烟尘的排放量GCQ24610195004.80kg/h

0.70100%1.30%

0.0541000国家允许排放SO2浓度标准为煤中含硫量≤2％时，排放SO2≤1200mg/m3。 排放SO2浓度测定结果：

CvM362641034mg/m31200mg/m3 V22.4排放SO2浓度没有超过国家允许排放标准。 (2)试烧期间SO2排放量＝10341000010610.34kg

煤中硫全转化为SO2量＝（1.30%510）213.26kg（注意 SO2的质量是S质量的2倍） 所以SO2的转化率为：SO2的排放量100%10.34100%78.0%

SO2全硫转化量13.26例题7 含有CO2、O2、CO、CH4、H2、N2等组成的混合气体99.6mL，用吸收法吸收CO2、O2、CO后体积依次减少至96.3mL、89.4mL、75.8mL；取剩余气体25.0mL，加入过量的氧气进行燃烧，体积缩减了12.0mL，生成5.0mLCO2，求气体中各组分的体积分数。 解

：

CO2%V0V199.696.3100%100%3.3%V099.6

O2%V1V296.389.4100%100%6.9% V099.6CO%V2V389.475.8100%100%13.7% V099.621H2(气体)O2(气体)H2O(液体) 体积缩减3VH

22CH4(气体)2O2(气体)CO2(气体)2H2O(液体) 体积缩减2VCH，且VCH4VCO25.0mL

4CH4%V3VCH425.0100%V075.85.025.0100%15.2% 99.6因为 25.0mL气体燃烧后体积缩减了12.0mL，

所以 3V2V12.01.5V25.012.0V4 （mL）H2CH4H2H223H2%V3VH225.0100%V075.81425.03100%4.1% 99.6N%1CO2%O2%CO%CH4%H2%13.3%6.9%13.7%15.2%4.1%56.8%

一、填空题

2 大气污染物主要的状态为_________态、__________态和_________态。大部分二次大气污染物是___________态。

3 伦敦烟雾的主要大气污染物是__________和__________，而导致洛杉矶烟雾的大气污染物主要是________________、________________和_________________。

4 大气采样器的流量计在采样前须进行校正，因为流量计的读数受_______和______影响。 5 气溶胶的大小与扩散速度密切相关。气溶胶颗粒越大，其扩散速度_________。

6 气溶胶与人体健康密切相关，其中________因其粒径小，能进入人体支气管肺泡，对人体健康影响较大。

2

第三章 空气和废气监测 例题和习题

7 用颗粒状吸附剂对气态和蒸气物质进行采样时，主要靠_______________作用，如活性炭。气态和蒸气物质从活性炭解析的方法一般为_____________和____________。

8 大气污染监测常用的布点方法包括___________、___________、__________和___________等。

10 大气环境监测的________________是由环境监测范围的大小、污染物的___________、人口分布以及监测精度等因素决定的。 11 冰冻季节，集尘罐内要加入______________作为防冻剂；为了防止微生物、藻类在其中生长，可加入少量________________溶液。 12 空气动力学当量直径≤100m的颗粒物，称为__________________；PM10即______________，是指当量直径______________的颗粒物。

13 采集TSP时，通常使用________________滤膜，滤膜的_____________面应向上。滤膜在使用前应将滤膜放入___________中浸泡______h并洗涤数次后备用。

14 按照流量大小，大气采样器可分为__________、_________和_________采样器。 15 标准气体的配制方法包括_________法和_____________法。

17 四氯汞钾法测定大气中SO2时，为消除NOx的影响，应在吸收液中加入____________。

19 测定空气中NOx时用含CrO3氧化管的目的是为了______________。如氧化管板结或变为绿色，表示氧化剂_______________。 22 盐酸萘乙二胺法测定空气中NOx时，影响标准曲线斜率的两大因素分别为__________和____________。空气中____________使测定结果偏低，臭氧使测定结果偏_____________。

23 使用滤料采集颗粒物时，除直接阻挡外，也存在扩散沉降、___________和__________作用。 24 大气中含硫化合物和大气中氧化剂反应后，生成酸雾和硫酸盐雾的过程，称为_____________。

25 为避免六价铬对SO2测定的影响，测定所使用的玻璃器皿应避免使用____________洗涤。吸收液四氯汞钾在采样、运输和存放过程应避免___________。

26 与其他环境要素的污染物相比，大气污染物具有随____________和_____________变化大的特点。

27 大气监测采样布点时，对污染源比较集中和主导风向明显的情况，应在污染源的_______________布置较多采样点，作为主要监测范围。

28 采集空气样品的方法分成两类，分别是_____________和___________。

30 降水中的化学组分含量一般很低，易发生物理变化、化学变化和生物作用，故采样后应_______________，如需保存，一般应____________后置于冰箱保存。

32 SO2、NOx至少需要保证有__________的采样时间，所得数据用于计算前述污染物的日均值才有效。 34 大气存在最普遍的气溶胶型一次污染物是____________气溶胶。 35 降水是一种湿沉降，它包括___________、_________和_____________。

36 盐酸萘乙二胺法测定空气中NOx时，当校准曲线的截距a达不到要求时，应检查试剂及水的质量，并需重新配制__________标液。 37 降水的_______________随着溶解离子数的增加而减少。

(以下为固定源监测部分)

38 为保证测量的准确性，温度表、皮托管、压力计和转子流量计至少___________自行校正一次。 39 _______________皮托管的弯角呈900。

40 新建锅炉房周围半径200m范围内有建筑物时，其烟囱应高出周围最高建筑______m。

41 气态污染物的化学法采样过程中，为防止采集的气体中水分在采样管冷凝导致最后结果产生误差，应将采样管________________。 42 环境监测部门每年对排污单位____________排污总量的监督每年不少于1次。

43 对周期性变化的排放源，应根据工况变化和延续时间____________，然后求出时间加权平均浓度。 44 测定烟气温度的常用工具包括_____________和_______________。

45 燃煤产生的污染物主要有____________、_________、_________、____________和___________以及其他物质。

46 连续稳定生产的建设项目，在进行环境保护设施竣工验收监测时，废气监测和采样的频次一般为____________________。 47 非标准型皮托管也称________________。它与____________型压力计配合可以用于除尘器管道气体压力的测定。

48 煤气中的主要成分是CO2、O2、CO、CH4、H2等，利用吸收法测定其含量，吸收液分别选用________,__________,_______;而H2、CH4 采用_____________法测定；正确的吸收顺序是________________、______________、____________。

二、单项选择题

1．大气压的法定计量单位是( )。

A．atm B．Bar C．Pa D．mmHg

2．用电极法测定pH值时，其中饱和甘汞电极和玻璃电极分别作为( )， A参比电极，指示电极 B．指示电极，参比电极

3

第三章 空气和废气监测 例题和习题

C 参比电极，对电极 D．工作电极，对电极

4．四氯汞钾法测定大气中SO2时，加入EDTA和磷酸可以消除或减少( )干扰。 A 某些重金属 B．Na+ C．Ca2+ D．NOx 6．转子流量计适用于压力( )的测量系统。

A 稳定 B．基本稳定 C不稳定 D．任何情况均可 8．存放降水样品的容器最好是( )。

A带色的塑料瓶 B．玻璃瓶 C无色的聚乙烯塑料瓶 D．瓷瓶 10．降水中的铵离子浓度随季节有所变化，其夏季浓度比冬季( )。 A 高 D．低 C相同 D．不确定

11．某采集的降水样品，必须测定pH值、降水中的化学组分和电导率，为了使结果更准确和真实，测定顺序应为( )。 A pH值，之后电导率，最后测定化学组成； B 电导率，之后pH值，最后测定化学组成 C 电导率，之后化学组成，最后测定pH值 D pH值，之后化学组成，最后测定电导率 12．采集降水的采样器，在第一次使用前，应用( )浸泡24h。 A 10%HNO3 B．10% HCl C 30%HCl D 铬酸洗液

14．25℃下，用电极法测定pH值，溶液中每变化一个pH值单位，电位差变化( ) A．5mV B 10mV C 59.1mV D 40.5mV

15．大气采样口的高度一般高于地面( )，此高度是人的呼吸带。 A．1.4m B．1.6m C．1.2m D．1.5m 16．溶液吸收法主要用来采集气态和( )样品。

A PMl0 B．TSP C．颗粒物 D．蒸气态、气溶胶

17．甲醛法测定环境空气中SO2时，重金属对其测定有干扰，其中主要的重金属离子是( )。 A．Fe2+ B．Fe3+ C．Mn2+ D．Na+

18．根据污染物的( )，一般把大气污染物分为一次污染物和二次污染物。 A．性质及其变化 B．产生部门 C．化学组成 D．排放规律 20．测定硫酸盐化速率前，样品应放置-------------------------------------------( )

A．30d2d B．255d C．15dld D. 1d

22．用四氯汞钾吸收液-盐酸副玫瑰苯胺测定环境空气中SO2时，温度对显色反应有影响，温度越高，空白值( )，褪色越快。 A．不变 B．越低 C．越高 D 无规律变化 24．NOx测定时，空气中的过氧乙酰硝酸酯(PAN)会使结果( ) B 偏低 B．偏高 C．无影响 D 不确定

26．燃煤中硫的转化率对于计算SO2的排放量十分重要，根据实验，其数值一般在( )范围内。 A．70%～90% B．85%~90% C 70%~85% D．80%~85%

27．污染源大气污染物排放中的最高允许排放浓度，是指处理设施后或无处理设施排气筒中污染物( )浓度平均值，不得超过的限值。 A．24h B．任何lh C．任何1月 D．任何1年 31．下述关于S形皮托管和标准皮托管的描述，正确的是( )

A．S形皮托管的测定误差大于标准皮托管 B．S形皮托管较标准皮托管的使用环境要求更严格 C．S形皮托管可用于标准皮托管的校准 D．标准皮托管的进气口比较大，多直接用于烟气压力测定 33．较为合适的采样断面气流流速为( )。

A >5m/s B．>3m/s C．>7m/s D >lm/s 34．某烟道内测点动压为163Pa，全压为2.2kPa，静压为( )

A．－2037Pa B．－160.8kPa C．160.8Pa D 2.037kPa

35．为保证测量准确，S形皮托管、压力计和转子流量计应至少( ) )自行校正一次。

A 半年 B 1年 C. 2年 D．3年

36．圆形烟道半径为3m，烟气平均流速为5m/s，则1h烟气流量为( )。 A．325400m3/h B．508700m3/h C．234500m3/h D．127200m3/h

37．对稳定、连续生产的建设项目进行环境保护设施竣工验收监测时，废气采样和测试频次一般为( )。 A 不少于2天，每天3个平行样 B．不少于3天，每天2个平行样 C．不少于1天，每天3个平行样 D．不少于2天，每天2个平行样

三、简答题

1 大气监测布点必须依据监测项目并结合区域环境特点及污染物特性，通常布点应遵循哪些原则?

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第三章 空气和废气监测 例题和习题

2 标准状态是指温度和压力各为多少?

3 环境空气质量功能区分为几类?各类区所指哪些? 4 活性炭适合于哪类物质的采样? 5 什么是可吸入颗粒物?

6 简述碱片—重量法测定硫酸盐化速率的原理?

7 测定大气SO2配制亚硫酸钠溶液时，为何要加入少量的EDTA? 8 为什么富集采样法在空气污染监测中更有重要意义?一般包括哪些?

9 比色分析的比色皿和比色管使用后应及时清洗，为什么?如测定SO2的比色管忘记及时清洗沾有红色，如何清洁? 四、计算题

l 空气采样时，现场气温为180C，大气压力94.6kPa，实际采样体积为520mL。求标准状态下的采样体积(暂不考虑采样器的阻力。

2 某厂的生产废气中含NOx 0.015%(体积分数)，求废气中NOx体积质量浓度。

3 某监测点空气中SO2样品测试的吸光度为0.262，试剂空白的吸光度为0.011，采样流量为0.30L/min，采样30min。同时测得已知浓度标准溶液的数据，列于表。采样时环境温度为17℃，气压为99.8kPa。计算标准状态下该监测点空气中SO2的浓度(不考虑采样器的阻力)。

浓度(mg/L) 吸光度

4 已知所配制SO2标准气的浓度为110mg/m3，用选定的采样方法，对所配标准气浓度的测定，其结果为95mg/m3。计算该方法的采样效率。

5 用火焰原子吸收法测定某监测区域空气中铅，已知采样滤膜直径为9cm，采样体积为50m3，采样时气温为200C，大气压力为101.5kPa。分析时取半张滤膜，浸取、消解后定容至25.0mL，试样溶液测得值为1.20g/mL，求空气中铅的浓度(g/m3)，并判断监测区域的铅是否达到《环境空气质量标准》中二类区季平均要求。

6 已知大气压力为102.5kPa，采气流量为42L/min，转子流量计前烟气绝对温度为320K，转子流量计前压力为－4250Pa，采样时间为15min。求标准状态下总采气体积。

7 某台除尘器前烟尘浓度为1100 mg/m3，风量为1.10×104m3/h，除尘器后烟尘浓度为200 mg/m3，风量为1.04×104m3/h，求除尘效率。

0.05 0.025 0.1 0.050 0.2 0.103 0.4 0.207 0.8 0.410 1.2 0.604 5

第三章 空气和废气监测 例题和习题 第三章 空气和废气监测 习题参考答案

一 填空题

2．气，蒸气，气溶胶，气溶胶 3．SO2，颗粒物，烃类，NOX，CO

4．温度，大气压力 5．越小 6．PM10(可吸人颗粒物) 7．吸附，加热，有机溶剂洗脱 9．功能区布点法，扇形布点法，网布点法格，同心圆布点法

10．采样点位数，时空分布规律 11．乙二醇，CuSO4 12．总悬浮颗粒物（TSP），可吸入颗粒物，≤10m 13．超细玻璃纤维，粗糙，去离子水，24 14．大流量，中流量，小流量 15．动态配气，静态配气 17．氨基磺酸钠 19．将低价NO转化为NO2，失效 22．温度，分光光度计灵敏度，SO2，高

23．静电吸引，惯性沉降 24．硫酸盐化 25．铬酸洗液，光照 26．时间，空间 27．下风向

28．直接采集法，浓缩(富集)法 30．尽快测定，密封后 32．18h 34．SO2 35．雨， 雪， 雹 36．吸收液 37．电阻 38．半年 39．标准 40．5 41．加热 42．工业废气 43．分段采样 44．温度计，热电偶 45．SO2，烟尘，NOX，CO，—些未燃烧的气态可燃物 46．不少于2d，每天3个平行样

47．S形皮托管，U形或倾斜式压力计 48 氢氧化钾溶液吸收CO2，焦性没食子酸的碱性溶液O2 ， 氯化亚铜的氨性溶液吸收CO

二、单项选择题

1 C 2 A 4 A 6 B 8 C 10 A 11 B 12 A 14 C 15 C 16 D 17 B 18 A 20 A 22 C 24 B 26 D 27 B 31 A 33 A 34 D 35 A 36 B 37 A 三、简答题

1答：(1)采样点位应包括监测区域的高、中、低浓度区； (2)在污染源的下风向区为主要监测范围，上风向区作为对照点； (3)工业密集的城区和工矿区多设采样点，郊区和农村则少一些； (4)人口密度大的地方设采样点多一些，人口密度小的地方少一点 (5)经常超标的地区采样点数目少一些。

2答：指温度为273K，压力为101.325kPa时的状态。

3答：分三类区：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。

4答：有机气体和蒸气混合物，特别适宜在浓度低湿度高的地点长时间采样。 5答：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10m的颗粒物。

6答：碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜暴露于空气中，与空气中的SO2、硫酸雾、H2S等发生反应，生成硫酸盐。测定生成的硫酸盐含量，计算硫酸盐化速率。

7答：试剂及水中微量Fe3+存在可催化SO2氧化为SO3，加EDTA可络合Fe3+，使SO2浓度较为稳定。

8答：富集采样长时间所得分析结果，反映的是—段时间的平均浓度，因而更能客观地反映环境状况。包括溶液吸收法、填充小柱采样法、低温冷凝法、固体阻流法和自然沉降法。

9答：如不及时洗净，沾壁的颜色就难以洗净。沾上红色的比色管可用l:4(体积比)盐酸溶液洗净。 四、计算题

1 593.7mL。 2 Cv＝0.015%＝150mL/m3；M＝64g/mol；C＝428.6mg/m3。 3 标况下的采样体积V＝9.7L；回归曲线：4 采样效率K＝86.4%

5 Cpb为1.1g/m3，《环境空气质量标准》中二类区季平均值为1.5g/m3，因此该监测区域符合二类区季平均值要求。 6 采样体积＝552.0L 7 除尘效率 = 82.8%

y0.505x0.0017；C=0.051mg/m3

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