[科普中国]-大气污染常规分析指标

大气污染常规分析指标是指根据国家颁发的环境标准和主管部门结合当地的实际情况确定的反映大气污染状况的重要指标。按中国《大气环境质量标准》规定的常规分析指标有总悬浮微粒、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和光化学氧化剂。在一些城市或工业区还对降尘、总烃、铅、氟化物等进行监测。

简介大气污染常规分析指标对一个地区的大气质量水平、发展趋势以及污染物的排放控制等状况进行定时定点重复监测的项目。

项目规定大气污染常规分析的指标是根据国家颁发的环境标准和主管部门结合当地的实际情况确定的。中国根据《工业企业设计卫生标准》 关于居住区大气中有害物质最高容许浓度的规定，确定的分析指标有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、飘尘、降尘、铅等项。在 1982年以后，根据中国《大气环境质量标准》规定现阶段的常规分析的指标有二氧化硫、总悬浮颗粒物、氮氧化物、一氧化碳、总氧化剂；根据不同情况在一些城市或工业区还对降尘、总烃、铅、氟化合物等进行监测1。

项目参数总悬浮颗粒物悬浮在大气中的液体或固体微粒的总称。一般用浓度表示，单位为毫克（或微克）每立方米。总悬浮颗粒物的测定采用重量浓度法。测定时用抽气泵使空气以一定流速通过滤膜，空气中的颗粒物就被阻留在滤膜上。根据抽气的流速和时间，计算被采集空气的体积，根据采样前后滤膜的重量差，计算悬浮颗粒物的总重量，从而求出大气中颗粒物的浓度。

在国际上，重量浓度法有大流量和小流量两种采样法。中国以小流量法作为测定大气中颗粒物的试行标准法。悬浮颗粒物中，粒径小于10微米的颗粒物称为飘尘，它能在大气中长期悬浮而不沉降，并能随呼吸进入人体。测定飘尘需用特殊的仪器，如分级采样仪器、压电晶体法飘尘测定仪等。

总碳氢化合物一般指含有1～8个碳原子的烃类物质,，常用两种方法表示，一种是包括甲烷在内的碳氢化合物，称为总烃（THC），另一种是除甲烷以外的碳氢化合物，称为非甲烷烃（NMHC）。中国采用气相色谱法测定大气中的总碳氢化合物，其原理是使空气样品在载气流中，通过空心阻力柱后，进入氢火焰离子化鉴定器进行测定。空气中总碳氢化合物的浓度，以甲烷的浓度(毫克/米3)计量。按THC（毫克/米3）等于米C甲标×h样/h标式进行定量计算。式中C甲标为标准气中的甲烷含量(毫克/米3)；h标是标准气中甲烷信号的峰高值；h样是被测样品气中总碳氢化合物信号的峰高值。

对光化学烟雾生成机理的研究表明，总碳氢化合物中的烯烃是引起光化学烟雾的重要因素。因此，常用气相色谱法分别测定总碳氢化合物和甲烷烃，然后求得两者之差，作为烯烃的含量。

近年来发展的自动进样、分离和检测的色谱仪，可自动连续监测大气中的总碳氢化合物、甲烷、烯烃、一氧化碳，取得监测频率为每5分钟或10分钟一次的连续测量数据。

总氧化剂能使碘化钾氧化析出碘(I2)的物质，包括臭氧(O3)、过氧乙酰硝酸酯、部分氮氧化物和其他氧化性物质。空气中总氧化剂的浓度，以相当于臭氧浓度毫克/米3计量。

中国用硼酸碘化钾比色法作为测定大气中总氧化剂的标准方法。其原理是用硼酸碘化钾溶液吸收总氧化剂，酸化后析出游离的碘，再加入淀粉试剂，根据和碘作用所显蓝色深浅，比色定量。

在进气管前接一装有三氧化铬的氧化管，以去除二氧化硫、硫化氢等还原性气体。吸收液5毫升,采样速度每分钟500毫升，采样体积30升。

测定时，将标准碘酸钾溶液用硼酸碘化钾吸收液稀释配制成各种不同浓度的等价标准溶液，或用标准臭氧发生器，利用动态配气方法，稀释成各种浓度的臭氧标准气，定量地吸收在吸收液中，经酸化显色后，绘制标准曲线。测定空气样品的操作方法与测定标准气体的操作方法相同。两者分别测定后按总氧化剂浓度（以O3计，毫克/米3）等于1.54A/V公式计算空气样品中总氧化剂量。

为了取得大气中总氧化剂的连续监测数据，发展了连续自动监测仪器,已被采用的有动态库仑仪、化学发光测定仪、紫外吸收仪等。

氮氧化物大气中主要的氮氧化物是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。测定大气中的氮氧化物是先将一氧化氮用氧化剂（如三氧化铬）氧化成二氧化氮，然后进行测定，并以二氧化氮浓度计量空气中的氮氧化物浓度。

中国规定用盐酸萘乙二胺比色法作为测定大气中氮氧化物的标准方法。其原理是用冰醋酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配制成的溶液吸收二氧化氮，二氧化氮在溶液中形成亚硝酸根离子，与对氨基苯磺酸起重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合成玫瑰红色的偶氮染料，进行比色定量。测定时吸收液为5毫升，采样速度为每分钟300毫升。在吸收液呈微红色时，记录采样时间，计算采样体积。用标准亚硝酸钠配制各种浓度的等价标准溶液，也可用二氧化氮渗透管利用动态配气方法，稀释成各种浓度的标准气，然后定量地吸收至吸收液中，进行显色。同时测定试剂空白校正值，绘制经试剂空白校正后的标准比色曲线，计算每单位吸光度相当于二氧化氮的微克数BS。空气样品的测定方法与标准气的测定方法相同。两者分别测定后按氮氧化物浓度(以NO2计，毫克/米3)等于BS(A-A0)/(V·0.76)式计算空气样品中的氮氧化物量。式中A为样品溶液的吸光度；A0为试剂空白溶液的吸光度；V为在标准状态下空气样品的体积（升）；0.76为NO2气体转换成溶液中NO娱的转换系数；BS为计算因子。氮氧化物的连续自动监测仪器有动态库仑仪、化学发光测定仪等。

二氧化硫中国规定盐酸副玫瑰苯胺比色法为测定空气中二氧化硫的标准方法。其原理是二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收，生成稳定的二氯亚汞硫酸盐络合物,再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺反应生成紫色络合物,进行比色定量。二氯亚汞硫酸盐不易被氧化和破坏，可以进行较长时间的采样，并可将采好的样品转移到实验室内进行测定。在加入甲醛和盐酸副玫瑰苯胺之前，先加入少量的氨基磺酸胺，可消除氮氧化物的干扰。采样吸收液为5毫升，采样速度为每分钟500毫升，采样体积为10～20升。采用标准亚硫酸钠或偏二亚硫酸钠溶液配制成各种浓度的二氧化硫的等价标准溶液。把这种标准液定量地吸收到吸收管中，进行显色。同时测定试剂空白校正值，绘制经试剂空白校正后的标准比色曲线。计算相当于每单位吸光度二氧化硫的毫克数（BS）。用测定标准气体的方法测定空气样品。然后再按二氧化硫浓度(毫克/米3)等于BS(A-A0)/V式计算空气样品中的二氧化硫量。式中A为空气样品的吸光度；A0为试剂空白的吸光度；V为在标准状态下空气样品的体积(升)。二氧化硫的连续自动监测仪器，有动态库仑仪、电导测定仪、脉冲紫外荧光测定仪。

一氧化碳中国规定用红外分析法、气相色谱法、汞置换法为测定大气中一氧化碳含量的标准方法。气相色谱法原理是，空气样品经碳分子筛的色谱柱分离后，一氧化碳在氢气流中，经镍催化剂的作用，温度达360℃时,转化为甲烷。然后用氢火焰离子化鉴定器测定。最后，按CO浓度(毫克/米3)等于C标×h样/h标式计算空气中一氧化碳的浓度。式中C标为标准气样一氧化碳的含量（毫克/米3）；h标为标准气样中一氧化碳信号的峰高值；h样是被测定的样品中一氧化碳信号的峰高值。一氧化碳的自动监测方法，有自动控制氢火焰离子化鉴定器的气相色谱法、动态库仑法和非分散红外分析法等。

降尘指大气中粒径大于10微米的固体颗粒。降尘量通常用单位时间内、单位面积上沉降的固体颗粒的重量表示。

降尘采样可分长期(如连续一个月)采样和短期（如连续一周以内）采样。长期采样用集尘罐收集降尘，短期采样用培养皿或铝薄板等收集降尘。长期采样法又分为干法和湿法。世界各国主要采用长期采样法。中国采用长期采样法中的湿法。采样时，集尘罐放在1.5米高的支架上，再将支架置于距地面高5～15米的地方。测定时，将集尘罐收集的样品溶液倒入蒸发皿，蒸干后在105℃条件下干燥一小时，再放入硅胶干燥器中，冷却一小时，称重。降尘量按公式M=K(W1-W2)/S进行计算。式中M为降尘量【吨/（公里2·月）或克/（米2·月）】；W1为样品和蒸发皿总重量(克)；W2为蒸发皿重量(克)；S为集尘罐罐口面积（米2）；K为30天与实际采样天数的比例系数。

降尘量的测定，可以定量得知空气中降尘的污染程度和危害情况。在评价某地区由降尘造成污染的程度时，可以将各监测点所测的降尘量进行统计处理1。

本词条内容贡献者为:

黄头生 - 副教授 - 华北电力大学