1、环境监测课程设计校园空气质量监测DOC环境监测课程设计 校园空气质量监测指导教师：高林霞班级：11环境工1班姓名:学号:组员：1班1组1、 监测背景 22、 监测目的 23、 优化布点 24、 监测计划设计 44.1检测项目 44.2采样时间及频率 54.3采样方法 54.4样品的运送保存 104.5检测方法 105、 数据结果和处理 126、 综合评价 187、 收获和体会 18&参考资料 181.监测背景地球上人口在急剧增加，人类经济在急速增长，地球上的大气污染也日趋严重。目 前，全球性大气污染问题主要表现在温室效应、酸雨和臭氧层遭到破坏三个 方面。中国大气污染状况也十分严重，主要呈现为城
2、市大气环境中总悬浮颗粒物浓度 普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加； 氮氧化物污染呈加重趋势，全国形成华中，西南，华东，华南多个酸雨区，以华 中酸雨区为重。城市大气污染的主要来源是工业排放和机动车尾气排放， 目前人们谈论的大气中的主要污染物是指二氧化硫（S02 ），二氧化氮（N02和总悬 浮颗粒物（TSP。基于我国城市空气以煤烟型污染为主的现状， 规定用SO、NO和TSP三项主要污染物指标计算空气污染指数（API），表征空气质量状况。2.监测目的1、 根据布点采样原则，选择适宜方法进行布点，确定采样频率及采样时间，掌 握测定空气中SO、NOx和TSP的采样和监
3、测方法。2、 根据三项污染物监测结果，计算空气污染指数 （API），描述空气质量状况。3、 预习教材第三章中的相关内容，在预习报告中列出实验方案和操作步骤， 分 析影响测定准确度的因素及控制方法。3优化布点为了使监测的数据更具有代表性， 本次课设选取了四个地点分别是： 草莓园、资 源与环境学院、2栋教学楼、西区路口。一共有8台空气采样器（硅胶）、6台TSP采样器（少2台，1组测完赶紧给2 组） 示意图见附图为采排抱蛊slWS 時生如编蒯敞捕跖佔耳半生間？I nsvitsr 1俸生颐T号毕工欝圧xt* iam甘号学注如戟工宙舍.：虫性宿 囲仙和器* f： R北*札ttVM輦苑E号幸苑了号第一运动
4、诵北3 士醴学反崎帰卫处附小学巡11南湖南路西区負畫懈绷F莘范9号弔苑=5弓苹苑塢3尊羽处直I*莘苑百号睪苑4号童it机華苑2号莘苑I号实习工广艺术设计大楼通往机务段方向道帝曜大逍收蚩堂 敦学擁大搂2号数学樓*4.监测计划设计4.1监测项目工 Iit1舊：*1兮教学楼ffl帯n臨泉球君割东区気堂Az C)， 溶解于1000mL新煮沸并已冷却的水中，加0.20g无水碳酸钠，贮于棕色瓶中，放置一周后标定其浓度。若溶液呈现浑浊时，应该过滤。标定方法：吸取0.1000mo1/ L碘酸钾标准溶液25.00mL,置于250mL碘量 瓶中，加70mL新煮沸并已冷却的水，加1.0g碘化钾，振荡至完全溶解后，再
5、加 1.2mo1/L盐酸溶液10.0mL，立即盖好瓶塞，混匀。在暗处放置 5min后，用硫 代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加淀粉指示剂 5mL，继续滴定至蓝色刚好消失。按 下式计算硫代硫酸钠溶液的浓度：c= 25.00 X 0.1000/V式中：C 硫代硫酸钠溶液浓度，mo/ L;V 消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL10、 硫代硫酸钠标准溶液：取50.00mL硫代硫酸钠贮备液于500mL容量瓶中，用 新煮沸并已冷却的水稀释至标线，计算其准确浓度。11、 亚硫酸钠标准溶液：称取0.20g亚硫酸钠(NSO)及0.010g乙二胺四乙酸 二钠，将其溶解于200mL新煮沸并已冷却的水中，轻轻摇匀(避免振荡，以
6、防充 氧)。放置23h后标定。此溶液每毫升含320400卩g二氧化硫。标定方法：取四个250mL碘量瓶(A1、A2、B1、B2)，分别加入0.010mol/L 碘溶液50.00mL,在A1、A2瓶内各加25mL水，在B1瓶内加入25.00mL亚硫酸 钠标准溶液，盖好瓶塞。立即吸取 2.00mL亚硫酸钠标准溶液于已加有 4050mL 四氯汞钾溶液的100mL容量瓶中，使其生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物。再吸取 25.00mL亚硫酸钠标准溶液于B2瓶内，盖好瓶塞。然后用四氯汞钾吸收液将100mL容量瓶中的溶液稀释至标线A1 、A2、B1、B2四瓶于暗处放置5min后，用0.01mol/L硫代硫酸钠标
7、准溶 液滴定至淡黄色，加淀粉指示剂 5mL继续滴定至蓝色刚好消失。平行滴定所用 硫代硫酸钠溶液体积之差应不大于 0.05mL。所配100mL容量瓶中的亚硫酸钠标准溶液相当于二氧化硫的浓度由下式计算：SQ （ug/mL） = （V o - V） X c X 32.02 X 1000）/25.00 X 2.00/100 式中：V滴定A瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液体积的平均值（mL）;V滴定B瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液体积的平均值（mL）;c硫代硫酸钠标准溶液的准确浓度（mol/L ）;32.02 相当于1mmol/L硫代硫酸钠溶液的二氧化硫（1/2SO2）的质量（m。根据以上计算的二氧化硫标准溶液的
8、浓度，再用四氯汞钾吸取液稀释成每毫 升含2.0ug二氧化硫的标准溶液，此溶液用于绘制标准曲线，在冰箱中存放，可 稳定20天。12、 0.2%盐酸副玫瑰苯胺（PRA即对品红）贮备液：称取 0.20g经提纯的盐酸 副玫瑰苯胺，溶解于100mL 1mol/L盐酸溶液中。13、 磷酸溶液（cH3PO4=3mol/L ：量取41mL85浓磷酸，用水稀释至 200mL。14、 0.016%盐酸副玫瑰苯胺使用液：洗去 0.2%盐酸副玫瑰苯胺贮备液 20.00mL 于250mL容量瓶中，加3mol/L磷酸溶液200ml，用水稀释至标线。至少放置24h 方可使用。存放暗处，可稳定 9个月。4.3.1.4 实验步
9、骤标准曲线的绘制：取8支10ml具塞比色管，按下列参数和方法配制标 准色列。加入溶濒色列管编号012345672. 0 亚硫醍融标准使用溶mL）00. 64J1.40L80220X70四氯丢钾吸收液（niL）5.004. 40丄00二 W)3.403.202. SO2.30一:氧化硫含0L 2()2+ 002. S03. 203.604.405+40在以上各比色管中加入6g/L氨基磺酸铵溶液0.5mL,摇匀。再加2g/L甲醛溶液0.5mL及0.016%盐酸副玫瑰苯胺使用液1.5mL，摇匀。当室温为15-20C时， 显色30min；室温为20-25C寸，显色20min；室温为25-30C寸，显色
10、15min。用1cm比色皿，于575nn波长处，以水为参比，测定吸光度，试剂空白值不应大于 0.050 吸光度。以吸光度（扣除试剂空白值）对二氧化硫含量（ 卩g）绘制标准曲线，并计算各点的SQ含量与其吸光度的比值，取各点计算结果的平均值作为计算因 子（Bs） o采样：量取5ml四氯汞钾吸收液于多孔玻璃吸收管内（棕色），通过塑 料管连接在采样器上，在各采样点以0.5L/min流量采气20min。4.3.2NQx的测定4.3.2.1 原理大气中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。 在测定氮氧化物浓度时，应 先用三氧化铬将一氧化氮氧化成二氧化氮。二氧化氮被吸收液吸收后，生成亚硝 酸和硝酸，其中，亚硝
11、酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应， 再与盐酸萘乙二胺偶 合，生成玫瑰红色偶氮染料，据其颜色深浅，用分光光度法定量。因为 NQ （气） 转变为NQ（液）的转换系数为0.76，故在计算结果时应除以0.76。432.2仪器1、 多孔玻板吸收管；2、 双球玻璃管；3、 大气采样器：流量范围0-1L/min ；4、 分光光度计；5、 10ml比色管；6、 气压计。4.3.2.3 试剂所有试剂均用不含亚硝酸根的重蒸馏水配制。 其检验方法是：所配制的吸收液对540nm光的吸光度不超过0.005。1、 N- （1-萘基）乙二胺盐酸盐贮备液：称取 0.5gN- （1-萘基）乙二胺盐酸盐 GHNH（CH） 2NH
12、2HCI于500m容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液贮于密闭棕色瓶中冷藏，可稳定三个月。2、 显色液：称取5.0g对氨基苯磺酸，置于1000mL容量瓶中，加入50mL冰乙酸和900mL水的混合溶液，盖塞振摇使其完全溶解，继之加入 0. 50g盐酸萘乙二胺，溶解后，用水稀释至标线，此为吸收原液，贮于棕色瓶中，在冰箱内可保存 两个月。保存时应密封瓶口，防止空气与吸收液接触。3、 吸收液：采样时，按4分显色液与1份水的比例混合配成采样用的吸收液。4、 三氧化铬-砂子氧化管：筛取20-40目海砂（或河沙），用（1+2）的盐酸溶液 浸泡一夜，用水洗至中性，烘干。将三氧化铬与砂子按重量比（1+20）混合，加
13、 少量水调匀，放在红外灯下或烘箱内于 105C烘干，烘干过程中应搅拌几次。制 备好的三氧化铬-砂子应是松散的，若粘在一起，说明三氧化铬比例太大，可适当增加一些砂子，重新制备。5、 亚硝酸钠标准贮备液：称取 0.3750g优级纯亚硝酸钠（NaNQ预先在干燥器 内放置24h以上），溶解于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液 每毫升含250卩gNQ，贮存于棕色瓶内，冰箱中保存，可稳定三个月。6亚硝酸钠标准溶液：吸取贮备液 1mL于 100mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含2.5卩gNQ。4.324测定步骤标准曲线的绘制：取6支10mL具塞比色管，按下表所列数据配制标准色列。
14、AvV 口吕号012345亚硝酸钠标准溶液（ml）0.0000.4000.8001.2001.6002.000显色液（mL）8.0008.0008.0008.0008.0008.000水（mL）2.0001.6001.2000.8000.4000NQ含量（卩g）0.000.1000.2000.3000.4000.500以上溶液摇匀，避开阳光直射放置20min （室温低于20C放置40min以上）， 在540nm波长处，用1 cm比色皿，以水为参比，测定吸光度。以吸光度为纵坐标， 相应的标准溶液中NO含量（ug）为横坐标，绘制标准曲线。采样：将一支内装10.00mL吸收液的多孔玻板吸收管进气口接
15、三氧化铬-砂子氧化管， 并使管口略微向下倾斜，以免当湿空气将三氧化铬弄湿时污染后面的吸收液。 将吸收管的出气口与空气采样器相连接。以 0.3L/min的流量避光采样至吸收液呈微红色为止。433 TSP的测定4.3.3.1实验原理以恒速抽取定量体积的空气，使之通过采样器中已恒重的滤膜，则空气中粒 径小于100微米的悬浮颗粒物，被截留在滤膜上。根据采样前、后滤膜重量之差 及采样体积，计算总悬浮颗粒物的浓度。433.2 实验仪器、设备(1)中流量米样器。(2)中流量孔口流量计：量程 70-160L/min。(3)U型管压差计：最小刻度10Pa。(4)X光看片机：用于检查滤膜有无缺损。(5)分析天平：
16、称量范围10g，感量0.1mg。(6)恒温恒湿箱：箱内空气温度15-300C可调，控温精度土 10C;箱内空气相对湿度控制在(50 5) %4.3.3.3 实验步骤1、用孔口流量计校正采样器的流量。滤膜准备：每张滤膜使用前均需认真检查，不得使用有针孔或有任何缺陷的滤 膜。 采样滤膜在称量前需在恒温恒湿箱平衡 24小时，平衡温度取1530C任一 点，并在此平衡条件下迅速称量，精确到 0.1mg,记下滤膜重量 W。称好后的滤 膜平展放在滤膜保存袋(或盒)内。3、采样：打开采样头顶盖，取下滤膜夹，将称量过的滤膜绒面向上，平放在支 持网上，放上滤膜夹，再安好采样头顶盖，开始采样，采样流量 120L/m
17、in，采样20mi n并记下采样时间，采样时的温度T (K)、大气压力P (kPa)。4.4样品的运送保存4.4.1SO 2的测定保存采样完毕，封闭进出口，带回实验室供测定。4.4.2NO x的测定保存记下采样时间，密封好采样管，带回实验室，当日测定。若吸收液不变色，应延长米样时间，米样量应不少于（6L米样最少20min）。在米样的同时，应测定米样现场的温度和大气压力，并做好记录。443 TSP的测定保存样品采好后，取下采样头，用镊子轻轻取出滤膜，绒面向里对折，放入滤膜保存袋（或盒）内，若发现滤膜有损坏，需重新采样。4.5检测方法4.5.1 SO 2的测定将采样后的吸收液放置20min后，转入
18、10ml比色管中，用少许水洗涤吸收管并 转入比色管中，使其总体积为5mL再加入0.5mL6g/L的氨基磺酸铵溶液，摇匀, 放置10min,以消除NQ的干扰。以下步骤同标准曲线的绘制。按下式计算空气 中SO浓度（c）:武中川样品溶液的吸光度：-40 一 试剂空白溶液的吸比度：此计興因子吸光度1.换算成标准状况卜的采样体积丄匚在测定每批样品时，至少要加入一个已知 SO浓度的控制样品同时测定，以 保证计算因子的可靠性。4.5.2NO x的测定采样后，放置20min，将样品溶液移入1 cm比色皿中，用水将吸收管中吸收液的 体积补充至标线，混匀，按绘制标准曲线的方法和条件测定试剂空白溶液和样品 溶液的吸
19、光度。若样品溶液的吸光度超过标准曲线的测定上限， 可用吸收液稀释后再测定吸光度。计算结果应乘以稀释倍数按下式计算空气中的 NO:式中tcNOj空气中NOx的浓度（以 轮 计mg/m3s4 v 10分别为样品溶液和试剂空白溶液的吸光度b.a分别为标准1111线的斜率（吸光度tnL/阴）和截甌V采拝用吸收液体积10换算为标准状况下的采样体积：fSaJlzniati实验系数Q S8（空气| 浓度超过（L 720 mg/in1时取0. 77）.4.5.3TSP的测定将采样后的滤膜放在恒温恒湿箱中，与空白滤膜相同的平衡条件下平衡 24小时后，用电子天平称量，精确到0.1mg,记下采样后的滤膜重量 W。按
20、下式计算TSP 含量：式中：怡采样后的滤膜重最谓卡K 0 空白滤膜的重e.g；y 采样器平均采样流量* I7min；/ 采样时间+ min 05、数据结果和处理5.1数据处理要求1、 每组每天得出一个空气污染指数（API），与武汉市比较三个指标取平均值后 得出空气污染指数2、 对一天3个时间点测得3个指标进行对比（4个点取平均值）3、 对一天4个点测得的3个指标进行对比（3个时间点取平均值）5.2标准曲线的制定SO标准曲线测定 II序号01234567SO含量（卩g）01.222.83.23.64.45.4吸光度0.0160.060.1140.1700.1910.2240.2570.312SQ
21、标准曲线吸光度NCX的标准曲线NOxr标准曲线6 5 4 3 2 100 0 0 0 0 0 度光吸序号012345:NQ-含量00.10.20.30.40.5（卩g）吸光度0.0110.1090.2080.3070.4020.4895.3数据记录及处理531 SC2和NOx的数据记录及处理2013-12-10早上西区草莓园资环楼2教含量平均值SO吸光度0.0090.0070.1210.019SQ含量（卩g）0.0510.0162.0050.2250.574NO吸光度0.153 10.0930.0220.100NO含量（卩g）0.1450.0820.0090.0900.0812013-12-1
22、2 上午2013-12-10 中午西区草莓园资环楼2教含量平均值SO吸光度0.0130.0260.0160.024SO含量（卩g）0.1200.3470.1730.3120.238NO吸光度0.080 10.1380.0900.026NO含量（卩g）0.0690.1290.0790.0130.0722013-12-10 下午西区草莓园资环楼2教含量平均值SO吸光度0.0550.0560.0360.06SO含量（卩g）0.8530.8710.5220.9410.797NO吸光度0.09 H0.1360.0290.128NO含量（卩g）0.0790.1270.0160.1190.0852013-1
23、2-11 上午西区草莓园资环楼2教含量平均值SQ吸光度0.0470.0230.0280.02SO含量（卩g）0.7140.2950.3820.2430.408NO吸光度0.091 10.2050.0260.082NO含量（卩g）0.0800.1990.0130.0710.0912013-12-11 中午西区草莓园资环楼2教含量平均值SO吸光度0.0060.0040.0080.006SO含量（卩g）-0.002-0.0370.033-0.002-0.002NO吸光度0.088 ”0.1730.020.057NO含量（卩g）0.0770.1650.0060.0450.0732013-12-11 下
24、午西区草莓园资环楼2教含量平均值SO吸光度0.0170.0180.024SO含量（卩g）0.1900.2080.312NO吸光度0.123 ”0.1870.028NO含量（口 g）0.1130.1800.0152013-12-12 上午西区草莓园资环楼2教含量平均值SO吸光度0.0440.0170.0170.025SQ含量（卩g）0.6610.1900.1900.3300.343NO吸光度0.141 0.1960.1530.176NO含量（卩g）0.1320.1890.1450.1680.1592013-12-12 中午西区草莓园资环楼2教含量平均值SQ吸光度0.0110.0190.0130.017SO含量（卩g）0.0860.2250.1200.1900.155NO吸光度0.136 10.1420.1360.116NO含量（卩g）0.1270.1330.1270.1060.1232013-12-12 下午西区草莓园资环楼2教含量平均值SO
