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大气环境监测方案的制订
01
大气基本知识
02
有关资料收集
03
监测点位布设
04
采样时间频率
目录/CONTENT
大气基本知识
01
大气基本知识
一、大气和大气污染
对人类有影响的：距地面10km
地球半径
大气厚度
大气＝空气
氮78.06%
氧20.95%
氩0.93%
其他气体<0.1%
有害物质：
烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等
空气污染
大气基本知识
二、大气污染物
已发现有危害而被人注意的就有一百多种，其中大部分是有机物，环境科学中用下列两种方法进行分类
一次污染物：
按形成过程分类
二次污染物：
分子状态污染物：
按存在状态分类
粒子状态污染物：
{
{
直接从各种污染源排放到大气中的有害物质，常见的有：SO2 ,CO, NOX (NO,NO2)、颗粒物、3,4-苯并芘(BaP)等
一次污染物之间以及它们与大气正常组分之间的反应产生的新的污染物，如臭氧，醛类，过氧乙酰硝酸酯，(光化学氧化剂)，硫酸雾，硝酸雾。
沸点低，气体分子形式存在，并以分子状态进入大气，或者常温下液体，但挥发性强，受热时易以蒸汽进入大气中。
是分散在大气中的液体和固体颗粒。粒径大小在0.01-100μm之间，复杂的非均匀体系。
大气基本知识
三、大气污染源
{
{
火山爆发
自然源
森林火灾等
工业企业排放的废气
人工源 室内空气污染源
交通运输工具排放的废气
由于自然现象造成的，如火山爆发时喷射出大量的粉尘、二氧化硫气体等。
由于人类的生产和生活活动造成的，是大气污染的主要来源，按其存在形式划分为固定污染源和流动污染源。
固定源
流动源
大气基本知识
三、大气污染源
固定污染源是指位置或地点不变的污染源，主要是工业企业、家庭炉灶与取暖设备的烟囱排放的污染物；
行业 企业类别 排 出 主 要 污 染 物
电力 火力发电厂 烟尘、SO2、NOx、CO、苯并芘等
冶金 钢铁厂 有色金属冶炼厂 焦化厂 烟尘、SO2、CO、氧化铁尘、氧化锰尘、锰尘等
烟尘(Cu、Cd、Pb、Zn等重金属)、SO2等
烟尘、SO2、CO、H2S、酚、苯、萘、烃类等
化工 石油化工厂 氮肥厂 磷肥厂 氯碱厂 化学纤维厂 硫酸厂 合成橡胶厂 农药厂 冰晶石厂 SO2、H2S、NOx、氰化物、氯化物、烃类等
烟尘、NOx、CO、NH3、硫酸气溶胶等
烟尘、氟化氢、硫酸气溶胶等
氯气、氯化氢、汞蒸气等
烟尘、H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等
SO2、NOx、砷化物等
烯烃类、丙烯腈、二氯乙烷、二氯乙醚、乙硫醇、氯化甲烷等
砷化物、汞蒸气、氯气、农药等
氟化氢等
机械 机械加工厂 仪表厂 烟尘等
汞蒸气、氰化物等
轻工 灯泡厂 造纸厂 烟尘、汞蒸气等
烟尘、硫醇、H2S等
建材 水泥厂 水泥尘、烟尘等
流动污染源是指位置和地点变动的污染源，主要是由交通工具在行驶时向大气排放污染物而形成的。
大气基本知识
四、大气污染对人体健康的危害
（1）大气颗粒物
（4）氮氧化物
（5）光化学氧化剂
（3）一氧化碳
（2）二氧化硫
臭氧对鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用，运动时则吸入更严重。
所有大气污染物中散布最广的一种，严重阻碍血液输氧，引起缺氧中毒。
NO2对呼吸器官有刺激性，可引起肺水肿、慢性支气管炎等疾病，若与SO2共存，则危害更重。
损害肝脏。且由于SO2通常与多种污染物共存，吸入之后产生的复合作用危害更大。
颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道中的位置；化学组成决定沉积位置上对组织的影响。
大气基本知识
五、大气污染物的特点
（1）时间性
空气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切相关。
（2）空间性
大气污染的空间分布也与污染源种类、分布情况和气象条件等因素有关。质量轻的分子态和气溶胶态污染物高度分散在大气中，易被扩散和稀释，随时空变化快；质量较重的尘、汞蒸汽等，扩散能力差，影响范围较大。
大气污染物的浓度变化与污染源的排放规律和气象条件如风速、风向、大气湍流、大气稳定度等有关。同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空气污染浓度往往不同。
大气基本知识
六、监测项目
（一）监测目的
（1）通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续地监测，判断大气质量是否符合国家制定地大气质量标准，并为编写大气环境质量状况评价报告提供数据；
（2）为研究大气质量地变化规律和发展趋势，开展大气污染的预测预报工作提供依据；
（3）为政府部门执行有关环境保护法规，开展环境质量管理、环境科学研究及修订大气环境质量标准提供基础资料和依据。
危害大、涉及范围广的项目
已建立成熟测定方法的项目
有标准可比的项目
《空气质量标准》（GB3095-2012）
《空气质量标准》（GB3095-2012）修改单
（1）优先监测原则
（2）空气质量标准
大气基本知识
六、监测项目
（二）监测项目的选择
大气基本知识
六、监测项目
（三）监测项目
类别 必测项目 按地方情况增加的必测项目 选测项目
空气污染物监测 TSP、SO2、NOx、硫酸盐化速率、灰尘自然沉降量 CO、总氧化剂、总烃、PM10、F2、HF、B(a)P、Pb、H2S、光化学氧化剂 CS2、Cl2、氯化氢、硫酸雾、HCN、NH3、Hg、Be、铬酸雾、非甲烷烃、芳香烃、苯乙烯、酚、甲醛、甲基对硫磷、异氰酸甲酯等
空气降水监测 pH、电导率 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、 SO42－、NO3－、Cl－
有关资料收集
02
有关资料收集
在进行采样布设之前，应进行详细的调查研究，收集必要的基础资料，主要包括以下几个方面。
一、污染源分布及排放情况
通过调查，将监测区域内的污染源类型、数量、位置、排放的主要污染物及排放量等，同时还应了解所用原料、燃料及消耗量。在充分了解各类型污染源对空气环境影响的基础上，初步分析出各块地域的污染源概况。
注意将由高烟囱排放的较大污染源与由低烟囱排放的小污染源区别开来，因为小污染源的排放高度低，对周围地区地面大气中污染物浓度的影响比大型工业污染源大。另外，对于交通运输污染较重和有石油化工企业的地区，应区别一次污染物和由于光化学反应产生的二次污染物。
由于二次污染物是在大气中形成的，其高浓度可能在远离污染源的地方，在布设监测点时应加以考虑。
有关资料收集
在进行采样布设之前，应进行详细的调查研究，收集必要的基础资料，主要包括以下几个方面。
二、气象资料
污染物在大气中的扩散、输送和一系列的物理、化学变化，在很大程度上取决于当时当地的气象条件。因此，要收集监测区域的风向、风速、气温、气压、降水量、日照时数、相对湿度、温度的垂直梯度和逆温层底部高度等资料。
三、地形资料
地形对当地的风向、风速和大气稳定情况等都有影响，因此，也是设置监测网点应当考虑的重要因素。例如，当工业区建在河谷地区时，出现逆温层的可能性大；位于丘陵地区的城市，市区内大气污染物的浓度梯度会相当大；海滨城市会受海陆风的影响，而位于山区的城市会受山谷风的影响等。为掌握污染物的实际分布状况，监测区域的地形越复杂，要求布设监测点越多。
有关资料收集
在进行采样布设之前，应进行详细的调查研究，收集必要的基础资料，主要包括以下几个方面。
四、土地利用和功能分区情况
监测区域内土地利用情况及功能区划分也是设置监测网点应考虑的重要因素之一。不同功能区的污染状况是不同的，如工业区、商业区、混合区、居民区等。还可以按照建筑物的密度、有无绿化地带等做进一步分类。
五、人口分布及人群健康情况
环境保护的目的是维护自然环境的生态平衡，保护人群健康，因此，掌握监测区域的人口分布、居民和动植物受大气污染危害情况及流行性疾病等资料，对制定监测方案、分析判断监测结果是有益的。
此外，对于监测区域以往的大气监测资料等也应尽量收集，以供制定监测方案时参考。
监测点位布设
03
监测点位布设
一、布设采样点的原则和要求
（1）覆盖全部监测区：采样点应设在整个监测区域的高中低三种不同污染物浓度的地方；
（2）采样的周围应开阔，无局地污染源,在污染源比较集中，主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点；上风向布设少量点作为对照；
（3）采样点应选择在有代表性的区域内,工业集中地区多取点，农村可少些；人口密度大的地区多取点，少的地区可少些；
（4）超标地区多取点，未超标地区少些；
（5）采样点的设置条件要尽可能一致或标准化；
（6）采样高度根据监测目的而定。
监测点位布设
一、布设采样点的原则和要求
监测点位布设
二、采样点布设方法和数目
一般都是按城市人口多少设置城市大气地面自动监测站（点）的数目。
（一）功能区布点法
多用于区域性的常规监测
(1)先将监测区域划分成工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通不同功能区；
(2)再按功能区的地形、气象、人口密度、建筑密度等，在每个功能区设若干采样点。
监测点位布设
二、采样点布设方法和数目
（二）网格布点法
多个污染源且大污染源较均匀
监测点位布设
二、采样点布设方法和数目
（三）同心圆布点法
多个污染源且大污染源较集中
监测点位布设
二、采样点布设方法和数目
（四）扇形布点法
孤立点源以及主导风向明显
注意事项：
（1）采用同心圆和扇形布点法时，应考虑高架点源排放污染物的扩散特点；
（2）在实际工作中，常采用一种布点法为主，兼用其他方法的综合布点法。
监测点位布设
三、采样点布设方法和数目
我国空气环境污染例行监测采样点设置数目
市区人口/万人 SO2、NOx、TSP 灰尘自然沉降量 硫酸盐化速率
<50 3 ≥3 ≥6
50～100 4 4 ～ 8 6 ～ 12
100 ～ 200 5 8 ～ 11 12 ～ 18
200 ～ 400 6 12 ～ 20 18 ～ 30
>400 7 20 ～ 30 30 ～ 40
监测点位布设
三、采样点布设方法和数目
WHO推荐的城市空气自动监测站(点)数目
市区人口/万人 可吸入颗粒物 SO2 NOx 氧化剂 CO 风向、风速
≤100 2 2 1 1 1 1
100 ～ 400 5 5 2 2 2 2
400 ～ 800 8 8 4 3 4 2
>800 10 10 5 4 5 3
04
采样时间频率
采样时间频率
采样时间指每次从开始到结束所经历的时间，也称采样时段。
采样频率指一定时间范围内的采样次数。采样时间和频率要根据监测目的、污染物分布特征及人力物力等因素决定。
短时间采样，试样缺乏代表性，监测结果不能反映污染物浓度随时间的变化，仅适用于事故性污染、初步调查等的应急监测。增加采样频率，也就相应地增加了采样时间，积累足够多的数据，样品就具有较好的代表性。
国家环保局颁布的城镇空气质量采样频率和时间
监测项目 采样时间和频率
二氧化硫 隔日采样，每天连续采样24±0.5 h，
每月14～16 d，每年12个月
二氧化氮 (或氮氧化物) 同二氧化硫
总悬浮颗粒物 隔双日采样，每天连续采样24±0.5 h，
每月5～6 d，每年12个月
灰尘自然沉降量 每月采样30±2 d，每年12个月
硫酸盐化速率 每月采样30±2 d，每年12个月
采样时间频率
污染物监测数据统计有效性的规定
污染物 取值时间 数据有效性规定
SO2、NOx、NO2 年平均 每年至少有分布均匀的144个日均值，每月至少有分布均匀的12个日均值
TSP、PM10、Pb 年平均 每年至少有分布均匀的60个日均值，每月至少有分布均匀的5个日均值
SO2、NOx、NO2、CO 日平均 每日至少有18 h的采样时间
TSP、PM10、B(a)P、Pb 日平均 每日至少有12 h的采样时间
SO2、NOx、NO2、CO、O3 1小时平均 每小时至少有45 min的采样时间
Pb 季平均 每季至少有分布均匀的15个日均值，每月至少有分布均匀的5个日均值
F 月平均 每月至少采样15 d以上
植物生长季平均 每一个生长季至少有70%个月平均值
日平均 每日至少有12 h的采样时间
1小时平均 每小时至少有45 min的采样时间
采样时间频率

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