校园空气质量监测实验报告

1、校园空气质量监测综合实验报告学院环境与资源学院学生姓名专业环境科学学号年级07级指导教师二00九年十二月校园空气质量监测综合实验报告前言：山西大学位于太原市小店区，周围是生活区、商业区结合地段。进入冬季采暖期后，校园内空气质量较差。为了解校园空气质量状况，故设计了这次实验。基于我国城市空气以煤烟型污染为主的现状，规定用SO、N©和TSP三项要紧污染物指标计算空气污染指数（API）,表征空气质量状况。本实验将采纳空气污染指数（API）表征校园空气质量状况。TSP是总悬浮颗粒物的简称。按我国现行大气环境质量标准规定，为空气动力学当量直径在100dm下的液体和固体微粒的总称。微粒的直径在1

2、0dm以下的（10dm）称为可吸入颗粒物（MP10）,而大于10dm小于100科m微粒因重力作用而易于沉降者称为降尘。SQ的相对分子质量是，为无色、有强烈刺激必气味的气体，相对密度是，1LSO2气体在标准状况下重为2.93g,在0c和20c1L水中，别离能溶解、SO2,熔点为C,沸点为C。空气中含氮的氧化物有一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮等，其中占要紧成份的是一氧化氮和二氧化氮，以NOx（氮氧化物）表示。氮氧化物主若是对呼吸器官有刺激作用。由于氮氧化物较难溶于水，因此能侵入呼吸道深部细支气管及肺泡，并缓慢地溶于肺泡表面的水分中，形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及侵蚀作用，引

3、发肺水肿。亚硝酸盐进入血液后，与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白，引发组织缺氧。在一样情形，当污染物以二氧化氮为主时，对肺的损害比较明显，二氧化氮与支气管哮喘的发病也有必然的关系；当污染物以一氧化氮为主时，高铁血红蛋白症和中枢神经系统损害比较明显。本次实验为综合性实验，其内容为在环境与资源学院周围进行采样，对SO、N和TSP一小时平均浓度进行测定，并计算空气污染指数（API）。一、实验目的和要求1、依照布点采样规那么，选择适宜的方式进行布点，确信采样频率及采样时刻，把握测定空气中SO、NQ和TSP的采样和监测方式。2、把握测定空气中SO、N。和TSP的原理，并能对样品做一些预处置，以便排除干扰。3

4、、设计优化实验方案和操作步骤，分析阻碍测定准确度的因素及操纵方式。4、依照三项污染物的监测结果，计算空气污染指数（API），确信首要污染物，描述空气质量状况。二、空气中SO2的测定（一）目的1、把握本实验用于测定空气中SO2经常使用方式：甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法的原理。2、把握空气中测定SQ的干扰因素及其去除的方式。（二）原理空气中的SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳固的羟基甲基磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出SQ与盐酸副玫瑰苯胺（PRA反映，生成紫红色络合物。其最大吸收波长为577nm,用分光光度法测定。（三）干扰与排除1、臭氧的干扰：采样后放置20min,让臭氧

5、分解，排除臭氧干扰。2、氮氧化物的干扰：放置20min后，加入氨磺酸钠，放置10min,以排除氮氧化物。3、金属离子的干扰：加入磷酸和乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA可排除或减小某些金属离子的干扰。（四）步骤1、采样：量取5ml甲醛吸收液，于多孔玻璃吸收管内，通过橡胶管连接在采样器上（注意大肚口接采样器，以防倒吸），在采样点以流量采气30min,并在现场放置一个试剂空白。采样完毕后，封锁进出口，将样品与空白带回实验室测定。并记录现场温度和大气压力。（采样时，要注意采样器的保温筒是不是正常工作）2、标准曲线的绘制：取14支具塞比色管，分A、B两组，每组7支比色管，向A组比色管中加入S。标液和吸收液，

6、按下表参数配制标准色列。（S。标液浓度为1g/ml）编R1234567SO标液/ml0吸收液/ml0SO含量/iig0在以上7个比色管中依次加入氨磺酸钠，放置10ml,再加入溶液，在10ml里，向B组比色管中依次加入的PRAA管加入NaOH容液后，当即混匀，并当即倒入相对应的B管中，混匀。（注意，加一管，倒一管，不能等NaOHir数加入完毕再倒入B管）。当室温为15c时，显色时刻为25min,稳固时刻为25min。用1cm的比色皿，在577nm波优势，以蒸储水为参比，测定吸光度。试剂空白值不该大于0.050吸光度。以吸光度（扣除试剂空白值）对二氧化硫含量（科g）绘制标准曲线，并回归数值，得该曲

7、线的方程式。3、样品测定：将采样后的吸收液和空白组放置20min后，用洗耳球将吸收液全数吹出并测出样品和空白并转移到比色管中，以下步骤按标曲的配制方式对样品和空白进行处置,的。按下式计算空气中S。浓度:(?-?0)-?c=b?0式中：c空气中SO2浓度，mg/?3;A样品试液的吸光度；A0试剂空白溶液的吸光度；b标曲的斜率；V0换算成标准状况下的采样体积，L;a标曲的截距。（五）数据处置1、现场记录采样地址：环境与资源学院距正门五米空旷平地温度：T=1C大气压力：P=93.5Pa流量：采样时刻：30min2、标准曲线绘制编P1234567SO含量/11g0吸光度AAA00曲线函数Y3、样品测定

8、样品吸光度:空白吸光度：？0= 0.066杯差:?=0.4?/?X30?=12?273?0 = ? 273+ ? ?101.32527393.512 *273+ 1 *101.325= 11.033?(?- ?0)- ?0(0.25- 0.066)-(- 0.0194)0.083x11.033=0.22?7?3（六）结果与讨论1 .数据分析在20c时，标准曲线的斜率b为土，要求截距a<0.008,若是斜率达不到要求，应检查蒸储水及试剂质量，从头配制吸收液。温度低于20c时，标准曲线的斜率降低。咱们测得的斜率偏小，可能是因为温度不够，截距符合要求。2、注意事项：.温度对显色阻碍较大，温度越

9、高，空白值越大。温度高时显色快，褪色也快，最好用恒温水浴操纵显色温度。采样吸收液温度为23-29C,才能保证较好的吸生效率；A管倒向B管时要迅速、完全；样品和室温差距不能超过3C,标线与样品温差不能超过2C；六价铭能使紫红色络合物褪色，产生负干扰，故应幸免用硫酸一铭酸洗液洗涤所用玻璃器皿；所用过的比色皿和比色管要在用完后当即洗净，不然会使杯差变大。六价钱能使紫红色络合物褪色，产生负干扰，故应幸免用硫酸-铭酸洗液洗涤所用玻璃器皿，假设已用此洗液洗过，那么需用（1+1）盐酸溶液浸洗，再用水充分洗涤。用过的具塞比色管及比色皿应及时用酸洗涤，不然红色难于洗净。具塞比色管用（1+4）盐酸溶液洗涤，比色皿

10、用（1+4）盐酸加1/3体积乙醇混合液洗涤。四氯汞钾溶液为剧毒试剂，利历时应警惕，如溅到皮肤上，当即用水冲洗。利用过的废液要集中回收处置，以避免污染环境。3、结果分析：空气中SO2日平均浓度为mg/m3,低于大气环境质量标准（GB3095-2001环境空气质量标准）中二级标准的小时平均浓度限值0.50mg/m3。属于二级标准。空气SO中要紧来自燃煤产生的废气。SO和水作用生成亚硫酸，故称为亚硫酸酎，它有还原剂的作用，也有氧化剂的作用，但氧化性SO有雨水结归并进一步氧化后，形成酸性降雨。酸雨（pHW）对室外的金属材料有很强的侵t作用，危害极大。空气中SO还可被降尘吸附形成酸性降尘。空气中SO含量

11、高的地域，还能造成地表水的酸化和土壤呈酸性，妨碍农作物的生长发育。三、空气中NOx的测定（一）目的一、把握本实验中空气中NO测定的经常使用方式一盐酸泰乙二胺分光光度法的原理；2、把握空气中测定NO的干扰因素及其去除方式。（二）原理用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸泰乙二胺配成吸收液采样，空气中的NO被吸收转变成亚硝酸和硝酸。在冰乙酸存在条件下，亚硝酸对氨基苯磺酸发生重氮反映，然后再与盐酸泰乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料。其颜色深浅与气样中NO浓度成正比，因此，可用分光光度法测定。最大吸收波长为540nmi可是吸收液吸收空气中的NO后，并非是100%勺生成亚硝酸，还有一部份生成硝酸，计算结果时需用S

12、altzman实验系数f进行换算。（三）干扰与排除一、臭氧的干扰：采样瓶进气口处要连接15cm左右的硅胶管，排除臭氧干扰；二、空气中SQ含量是NOx10倍时无干扰，为30倍时负干扰，故一样可忽略。（四）步骤玻板吸收管中（棕色）。将吸收瓶的大肚口与采样器相连，以0.4L/min流量米气60min,注意要避光荣样，记录现场温度和大气压力。在现场放置一个试剂空白。采样完毕后，封锁进出口，带回实验室测定。二、标曲的绘制：取6支具塞比色管，按以下参数和方式配制NQ一标准色列.（NO2一标液浓度5g/ml）编P123456NO2标液/ml0双蒸水/ml0吸收原液/mlNO2含量/0加完试剂后，放在避光处显

13、色20min（室温20c以下放置40min以上）。用1cm比色皿于波长540nm处以双蒸水为参比测量吸光度，扣除试剂空白溶液吸光度后，用最小二乘法计算标准曲线的回归方程。3、样品测定：采样后将样品与空白于暗处放置20min后，用洗耳球将液体全数吹出并移入比色管中，依照绘制标准曲线的方式和条件测量试剂空白溶液和样品溶液的吸光度，按（A-?o-a）下式计算空气中NO的浓度：C=（二）bf?0式中：c空气中NO的浓度，mg/R3;A、A0别离为样品溶液和试剂空白溶液的吸光度；b、a别离为标准曲线的斜率和截距；V0换算为标准状况下的采样体积，L;fm3时取0.77）。（五）数据处置1、现场记录采样地址

14、：环境与资源学院距正门五米空旷平地温度：T=C大气压力：P=93.6Pa流量：采样时刻：60min2、标准曲线绘制编P123456NO含量/0吸光度A0.01680.720.89AA000.1620.3640.5540.7040.8741234二氧化氮含量/国1,9,876,5/,321O OOOOOOOOO分光度曲线函数3、样品测定样品吸光度：A=0.510空白吸光度：？0=0.016杯差：0?=0.4?X60?=24?0 =“273 ? 273+ ? ?101.32524 X273273 + 3.593.6x101.325=21.89?(A- ?0 - a)c =b f ?o=0.145?

15、7?30.510-0.016-0.00320.176X0.88X21.89（六）结果与讨论在20c时，标准曲线的斜率b为土，要求截距aw0.008,由最后取得的数据可知，斜率偏小，可能是因为温度太低，显色时刻短。截距偏大，可能是试剂的问题。无亚硝酸根的蒸储水、去离子水或相当纯度的水吸收液的吸光度应w。咱们的空白样吸光度偏大，缘故可能是空白制备不符合操作标准。2、注意事项：吸收液必需无色，如呈微红色可能有亚硝酸根的污染。吸收液应避光，且不能长时刻暴露在空气中，以避免光照使吸收液显色或吸收空气中的氮氧化物而使试剂空白值增高。因此吸收管在采样、输送和寄存进程中都应采取避光方法。.亚硝酸钠（固体）应密

16、封保留，避免空气及湿气侵入。部份氧化成硝酸钠或呈粉末状的试剂都不能用直接法配制标准溶液。假设无颗粒状亚硝酸钠试剂，可用高镒酸钾容量法标定出亚硝酸钠贮备液的准确浓度后，再稀释为含科g/mL 亚硝酸根的标准溶液。 .溶液假设呈黄棕色，说明吸收液已受三氧化铭污染，该样品应报废。 .绘制标准曲线，向各管中加亚硝酸钠标准利用溶液时，都应以均匀、缓慢的速度加入。 .本方式吸收液用量少，适用于短时刻采样，测定空气中氮氧化物的短时刻浓度。 .采样流量的相对误差应土5%因此要时刻注意采样器流量。 .吸收瓶应用（1：1）盐酸浸泡24小时以上，用清水洗净。液柱高度不低于80mm氧化瓶用盐酸羟胺溶液（）g/L浸泡洗涤

17、。3、结果分析：空气中NO的浓度为mg/m3,比大气环境质量标准（GB3095-2001环境空气质量标准）中所规定的二级标准中小时平均浓度0.24mg/m3的浓度限值小，空气质量属于二级标准。NO污染要紧来源于生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物（包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NO）;第二是来自生产或利用硝酸的工厂排放的废气。当NO与碳氢化物共存于空气中时，经阳光紫外线照射，发生光化学反映，产生一种光化学烟雾，它是一种有毒性的二次污染物。四、空气中总悬浮颗粒物（TSP）的测定（一）目的一、把握TSP的测量方式和原理；二、温习机械天平的利用方式。（二）原理以恒定速度抽取定量体积的空气，使之

18、通过采样器中已秤重的滤膜，那么TSP被截留在滤膜上，依照采样前后滤膜的重量之差及采气体及计算TSP的浓度。（三）步骤一、用孔口流量计校正采样器的流量。校正流量为115L/min相当于100L/min。二、滤膜预备：第一用X光看片机检查滤膜是不是有针孔或其他缺点，然后放在恒温湿箱中于15-30C任一点平稳24h,并在此平稳条件下称重（精准到0.1mg）,记下平稳温度和滤膜重量，将其平放在滤膜袋或盒内。3、采样：掏出称过的滤膜平放在采样器采样头内的支持网上（毛面向上），用滤膜夹夹紧。以115L/min（校正后的）流量采样1h,记录采样流量、现场温度和大气压力。采样完毕后，用镣子轻轻掏出滤膜，毛面向

19、里对折，放入滤膜袋内。4、称量和计算：将采样滤膜在与空白滤膜相同的平稳条件下平稳24h后，用分析天平称量（精准到0.1mg）,记下重量，按下式计算TSP含量:tsp含量（pg/m）=（?1-?0）X10?0式中：Wi采样后的滤膜重量，g；W0空白滤膜的重量，g;?0换算成标况下的体积，L。（四）数据处置1、现场记录温度：T= C流量：100L/minW 1=0.0.44577 g采样地址：环境与资源学院距正门五米空旷平地大气压力：P=93.6Pa采样时刻：60min2、样品测定采样前膜重：W=0.43533g采样后膜重:?=100?7?X60?=6000?0=?7?=6000X7X*=5472

20、?0一？273+?101.3256000273+3.5101.32554'2一TCC八曰/（?1-?0）X109（0.44577-0.43533）X109/3tsp含量（gg/m）=?0=5472=1908wg/m（五）结果与分析1 .数据分析测定当天温度相对较高，大体无风，因此测得的TSP值较高。2 .注意事项、每张滤膜在采样前均需要光照检查，不能利用有针孔或有任何缺点的滤膜采样。采样后，应注意滤膜是不是显现物理性损伤及采样进程中是不是有漏气现象，假设发觉有损失、穿孔漏气现象，应作废，从头取样。未上滤膜前，最好将空载流量调至105L/min，以尽可能减少流量调剂时造成的误差；正式采样

21、前最好使抽气泵运转约20min,达到热平稳后，流量更趋稳固。、在污染较重的地域采样或采样时刻太长，滤膜上积尘太多或电源电压转变会阻碍流量，故须及时改换滤膜并调剂和维持流量。、采样后用镣子警惕取下滤膜，采样面对半折叠两次置于干燥器中。TSP-100切割T器（采样头）为周密部件，应认真利用，不历时应妥帖保留，幸免磕碰、采样器在利历时应常常较准流量，采样前后流量校准误差应不大于7%、要常常检查采样头是不是漏气。当滤膜上颗粒物与周围白边之间的界限慢慢模糊时，那么应改换面板密封垫。严禁抽气泵全封锁启动或全封锁运行，以避免烧坏电机、称量不带衬纸的聚氯乙烯滤膜时，在取放滤膜时，用金属镣子触一下天平盘，以排除

22、静电的阻碍。、采样高度应高出地面3-5米。（采样时，采样器入口距地面高度不得低于米）、采样点应躲开污染源及障碍物，若是测定交通枢纽处飘尘，采样点应布置在距人行道边缘1米处。、若是测定任何一次浓度，采样时刻不得少于1小时，测定日平均浓度中断采样不得少于4次。、采样不得在雨、雪和风速大于8m/min等天气条件下进行。依照国标规定知，咱们所测数据比五级污染指数的TSP浓度还高。TSP要紧由建筑工程、风沙等因素造成，是大气污染物的重要指标。MP1能随呼吸进入人体，危害健康，长期悬浮在大气中不沉降，降低大气能见度。TSP能吸附污染物，参与大气化学反映，加重污染程度等。五、空气污染指数（API）的计算AP

23、I的计算方式是：依照各类污染物的实测浓度和其污染指数分级浓度限值计算各污染分指数。当某种污染物浓度（ci）处于ci,j忘Wei,#1时，其污染分指数（Ii）按下式计算:(ci-cij)Ii=(li.+1-Ii)+Ii(ci,j+1-ci,j)i,11i5Ji，J式中：ci,li别离为第i种污染物的浓度值和污染分指数值;ci,J,li,J别离为第i种污染物在j转折点的极限浓度值和污染分指数值；ci,j+1,Ii,j+1别离为第i种污染物在j+1转折点的浓度极限值和污染分指数值。污染指数分级浓度极限值转折点号ITSPSQNOxNQPMo15002400330042005100650各类污染物的污染分指数中最大者为该城市的API。i , j +1 - 1 i , j)+ I i ,