大气监测项目TSP

大气监测项目实验一 大气中TSP/PM1°的测定一、 目的掌握重量法测定大气中总悬浮微粒的原理。了解中流量总悬浮微粒采样头的使用方法。巩固分析天平的使用。二、 方法提要抽取一定体积的空气，通过已恒重的滤膜，空气中悬浮微粒物被阻留在滤膜上，粒径在100Mm以下的即为总悬浮微粒TSP,而粒径在10Mm以下微粒总和即为PM1。。根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积，可计算TSP/PM1。的质量浓度。滤膜经处理后，可进行组成分分析。三、 仪器中流量采样器：流量50〜150L/min，滤膜直径8〜10cm。干燥器：内装变色硅胶。气压计：空盒压力计滤膜：超细玻璃纤维或过氯乙烯滤膜滤膜贮存袋及贮存盒分析天平：感量0.1mg四、 操作步骤采样每张滤膜使用前均需要检查，不得使用有针孔或有任何缺陷的滤膜采样。采样滤膜在称重前需在平衡室内平衡24h，然后在规定条件下迅速称重，读数准确至0.1mg，记下滤膜的编号和重量，将滤膜平展地放在光滑洁净的纸袋内，然后贮于盒内备用。采样前的滤膜不能弯曲或折叠。平衡室放置在天平室内，平衡室温度在20〜25°C之间，温度变化小于±3°C，相对湿度小于50%，变化小于5%。天平室温度应维持在15〜35C之间；相对湿度应小于50%。天平称量前需用3〜5g标准砝码检查，砝码实际值与测量值之差不得大于土0.5mg。采样时，将已恒重的滤膜，用镊子小心取出，“毛”面向上平放在采样夹的网托上(网托事先用纸擦净，若是用过氯乙烯滤膜，需揭去衬纸)拧紧采样夹，按流量100升/分采样。随时观察流量计，尽量保持流量不变。如测定小时浓度，则每小时换一张滤膜，如测定平均浓度，一般情况，连续采样24h于一张滤膜上。若污染严重，可用几张滤膜分段采样，合并计算日平均浓度。采样后，用镊子小心取下滤膜，使采样“毛”面朝内，以采样有效面积的长边为中线对叠。如果采集的样品在滤膜上分布不均匀，则以采集样品的痕迹线为中线对称折叠。将折叠好的滤膜放回表面光滑的纸袋并贮于盒内，现场采样记录填写在表1中。采样后的滤膜，应注意滤膜是否出现物理性损伤及采样过程中是否有穿孔漏气现象，若发现有损伤，穿孔漏气现象，则此样品滤膜作废。

表1 总悬浮颗粒物现场采样记录 市 监测点 年月,日时间采样温度采样气压采样器滤膜号流量（m3/min）备注”k)(P3，kPa)编号Q,Q.表2 总悬浮颗粒物现场采样记录 市 监测点 年月/日时间滤膜编号流量(Q2，m3/min)采样体积（m3）滤膜重量（g）总悬浮颗粒物浓度（mg/m3）采样前采样后样品重分析者 审校者 样品测定采样后的滤膜在平衡室（干燥器）内平衡24h,迅速称重。称重记录填写在表2中。计算总悬浮颗粒物（TSP,mg/m3）=一♦Qn"式中W——采集在滤膜上的总悬浮物颗粒物质量（mg）；Q 标准状态下的采样流量（m3/min）；nt 采样时间（min）。I I ||T3xP2 273xP3 IP2xP3 273 |P2xP3n2»TxP101.3xT』TxT101.3 ^ 2\%xT式中Q2 现场采样流量（m3/min）；P2——采样器现场校准时大气压力（kPa）；P3——采样时大气压力（kPa）；T2——采样器现场校准时空气温度（K）；T3——采样时的空气温度（K）。若t3、P3与采样器现场校准时的t2、p2相近，可用t2、p2代之。五、注意事项称量应在恒温，恒湿的天平室进行。没建立恒温、恒湿天平或天平室的实验室，可采用以下方法称量滤膜，用有机玻璃制作一个调湿恒湿箱，以适当浓度的硫酸溶液（约40%）作为调湿恒湿剂，箱内安装一个小流量空气搅拌泵及盒式湿度计。在采样前后，将空白滤膜或样品滤膜及防吸湿性好的铝箔或铝箔袋一起放在调湿恒湿箱中，在相对湿度50+2%下平衡2h。将平衡后的滤膜用铝箔或铝箔袋包封好，移出箱外，置于分析天平上称重。此方法可解决湿度对称重的影响，测定的精密度、准确度较好。滤膜上集尘较多或电压变化时，采样流量有波动，应随时检查调整。抽气动力的排气口应在采样夹的下风方向，或将排气口垫高，以免排气扬起地面尘土。如果所采试样，除测定悬浮微粒外，还要做组成分分析时，应合理选择滤膜。在测重金属元素时，采用过氯乙烯滤膜，测定苯并（a）芘时应采用玻璃纤维滤膜。大气监测项目实验二 大气中二氧化氮的测定（盐酸萘乙二胺分光光度法）一、 目的1.掌握盐酸萘乙二胺分光光度法测定环境空气中二氧化氮的原理。了解大气采样泵的使用方法。进一步掌握分光光度计的原理及使用。二、 方法提要大气中二氧化氮被吸收液吸收后，生成亚硝酸和硝酸。其中亚硝酸与对氨基苯磺酸起重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，呈玫瑰红色，根据生成物颜色的深浅，用分光光度法测定。反应方程式如下：2NO2+H2OtHNO2+HNO3HO3S-《 ，*_NH2 +HNO2+CH3COOH- •『L+ -A HO3S-《、 />-N=NCH3COO +2H2O

ho3s-N二NCHho3s-N二NCH3COO-2HCL一".二NHCHf-— （玫瑰红色）使用称重法校准的二氧化氮渗透管配制的标准气，测得NO2（气）一NO-（液）的转换系数为0.88，因此在计算结果时要除以转换系数0.88。 2方法检出限为0.05pg/5ml（按与吸光度0.01相对应的亚硝酸根含量计），当采样体积为6L时，二氧化氮（NO2）的最低检出浓度为0.01mg/m3。三、 仪器1.多孔玻璃吸收管：10ml空气采样器：流量范围0~1L/min分光光度计。四、 试剂所用试剂均用不含亚硝酸根的重蒸蒸馏水配制。即所配吸收液的吸光度不超过0.005。吸收原液称取5.0g对氨基苯磺酸，通过玻璃小漏斗直接加入1000ml容量瓶中，向其中加入50ml冰乙酸和900ml水的混合溶液，盖塞摇动，使其溶解，待对氨基苯磺酸完全溶解后，加入0.050g盐酸萘乙二胺［N-（1-naphthy1）-ethylenediaminedihydrochloride］，完全溶解后，用水稀释至标线。此为吸收原液，贮于棕色瓶中，在冰箱中可保存两个月，保存时，可用聚四氟乙烯生胶密封瓶口，以防止空气与吸收液接触。采样用吸收液按4份吸收原液和1份水的比例混合制备。亚硝酸钠标准贮备液称取0.1500g粒状亚硝酸钠（NaNO2,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100.0Jg亚硝酸根（no-），贮于棕色瓶，保存在冰箱中，可稳定3个月。2亚硝酸钠标准溶液临用前，吸取贮备液5.00ml于100ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含5.0pg亚硝酸根（NO-）。2五、 采样用一支内装5.00ml吸收液的多孔玻板吸收管，以0.2〜0.3L/min流量，避光采样至吸收液呈微红色为止，记下采样时间，密封好采样管，带回实验室，当日测定。采样时，若吸收液不变色，采气量应不少于6L。六、 步骤1.标准曲线的绘制取7支10ml具塞比色管，按表3配制标准色列。表3亚硝酸钠标准色列管号0123456亚硝酸钠标准溶液（ml）00.100.200.300.400.500.60吸收原液（ml）4.004.004.004.004.004.004.00水（ml）1.000.900.800.700.600.500.40亚硝酸根含量（Jg）00.51.01.52.02.53.0各管摇匀后，避开直射阳光，放置15min，在波长540nm处，用1cm比色皿，以水为参比，测定吸光度。由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以亚硝酸根含量对校正吸光度的标准曲线。或用最小二乘法计算回归方程式：y=bx+a式中y：（A-A0）是标准溶液吸光度（A）与试剂空白液吸光度（A0）之差；x——亚硝酸根含量（|Jg）；b——回归方程式的斜率；a——回归方程式的截距。样品测定采样后，放置15min，将样品溶液移入1cm比色皿中，用绘制标准曲线的方法测定试剂空白液和样品溶液的吸光度。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。计算结果时应乘以稀释倍数。七、 计算二氧化氮（NO,mg/m3）= 'A。"Bs乂"tTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"0.88V V或 二氧化氮（NOmg/m3）=侦-A。"aIx八\o"CurrentDocument"b-0.88V Vn a式中A——样品溶液吸光度；A0——试剂空白液吸光度；Bs 校正因子（1/b，|JgNO-•5ml）；0.88——NO2（气）转换为no-（液）的系数；b 回归方程式的斜率（吸光度/jgNO-•5ml）；2Vt——样品溶液总体积（ml）；V——测定时所取样品溶液体积（ml）；Va——标准状态下的采样体积（L）。n八、 思考题根据本实验设计一个鉴定检验水中NO-的方法。2九、 说明吸收液应避光及不能长时间暴露在空气中，以防止光照使吸收液显色或吸收空气中的二氧化氮而使试剂空白值增高。亚硝酸钠（固体）应妥善保存。可分装成小瓶使用，试剂瓶及小瓶的瓶口要密封，防止空气及湿气侵入。部分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。若无颗粒状亚硝酸钠试剂，可用高锰酸钾容量法标定出亚硝酸钠贮备溶液的准确浓度后，再稀释成每毫升含5.0pg亚硝酸根的标准溶液。在20°C时，标准曲线的斜率b为0.190+0.003吸光度/pgNO-2-5ml,要求截距|a|W0.008,如果斜率达不到要求，应检查亚硝酸钠试剂的质量及标准溶液的配制，重新配制标准溶液；如果截距达不到要求，应检查蒸馏水及试剂质量，重新配制吸收液，将符合上述要求的各次标准曲线的每个点测定值取平均值，用最小二乘法计算平均值的回归方程式。性能好的分光光度计的灵敏度，斜率略高于0.193。温度低于20C时，标准曲线的斜率降低，例如在10C时，斜率约为0.175吸光度/pgNO-2,5ml。盐酸萘乙二胺分光光度法测定空气中氮氧化物的标准曲线，线性很好，通过坐标原点，在低浓度段的曲线下端未见明显弯曲（即无拐点），为此，当y=A-A0计算时，零点（0，0）应参加回归计算，即n=7。理论上回归线应通过坐标原点，即截距a等于零，在实际操作中由于存在误差，一般情况下截距a不等于零，各测点，尤其是高浓度测点的波动，影响曲线的走向，使偏离坐标原点。当al<0.003，a值可作零处理，回归方程式y=bx+a可简化为y=bx，采用通过原点，与回归线平行的直线来估算测定结果，即取斜率b的倒数为样品测定的校正因子Bs，单位为pgNO-/吸光度•5ml。这样做计算方法简单，可不必建立无截距经验方程式。但测定结果较用回归方程式时略偏高（当a为正值时）或偏低（当a为负值时），影响很小，可以忽略。一般情况下，本方法标准曲线的剩余标准差为0.002~0.007，对应的相关系数Y为0.9999~0.999，在这种情况下，当0.003W|a|W0.008时，截距a也可以作零处理。但应建立无截距经验方程式：y=bx，其中b，=y/x，相当于通过原点与均值点（M,§）作一条与回归线相交的直线。从原点（0，0）到均值点（x,§）一段直线，适合用于估算低浓度样品的测定结果，取b'的倒数为