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校园空气校园空气质量量监测环境监测实验环境监测实验河南师范大学河南师范大学环境科学与工程实验教学中心环境科学与工程实验教学中心1 我国城市空气以煤烟型我国城市空气以煤烟型污染染为主，故主，故规定用定用SOSO2 2、NONOx x和和TSPTSP三三项主要主要污染物指染物指标计算算空气空气污染指数（染指数（APIAPI），表征空，表征空气气质量状况。量状况。本本实验为综合性合性实验，主要包括以下三方面内容：，主要包括以下三方面内容：在欲在欲监测环境内的布点和采境内的布点和采样；测定定SOSO2 2、NONOx x和和TSPTSP日均日均浓度；度；计算空气算空气污染指数（染指数（APIAPI）；）；实验简介介2 （1 1）根据布点原）根据布点原则，选择适宜方法适宜方法进行布点，确定采行布点，确定采样频率和采率和采样时间，掌握，掌握测定空气中定空气中SOSO2 2、NONOX X和和TSPTSP的采的采样和和监测方法。方法。（2 2）根据三）根据三项污染物染物监测结果，果，计算算APIAPI值，描述空气，描述空气质量状况。量状况。（3 3）结合教材第三章中相关内容，在合教材第三章中相关内容，在报告中告中拟出出实验方方案和操作步案和操作步骤，分析影响准确度的因素及控制方法。，分析影响准确度的因素及控制方法。一、一、实验目的与要求目的与要求3 （一）（一）实验方法：方法：四四氯汞汞钾吸收吸收盐酸副玫瑰苯胺光度法酸副玫瑰苯胺光度法 （二）（二）实验原理：原理：空气中的空气中的SOSO2 2被四被四氯汞汞钾溶液吸收后，生溶液吸收后，生成成稳定的二定的二氯亚硫酸硫酸盐络合物，此合物，此络合物再与甲合物再与甲醛和和盐酸酸副玫瑰苯胺反映，生成紫副玫瑰苯胺反映，生成紫红色色络合物，根据合物，根据颜色深浅色深浅进行行分光光度法分光光度法测定。定。原理反原理反应式：式：HgCI42-+SO2+H2O=HgCI2SO32-+2H+2CI-HgCI2SO32-+HCHO+2H+=HgCl2+HOCH2SO3H二、空气中二、空气中SOSO2 2测定定4（三）（三）实验仪器及器及试剂 仪器：器：试剂：多孔波板吸收管多孔波板吸收管空气采空气采样器（流量器（流量0-1L/min0-1L/min）分光光度分光光度计四四氯汞汞钾吸收液（吸收液（）氨基磺酸氨基磺酸铵溶液（溶液（）盐酸副玫瑰苯胺（酸副玫瑰苯胺（PRAPRA即即对品品红）贮备液液(0.2%)(0.2%)盐酸副玫瑰苯胺使用液（酸副玫瑰苯胺使用液（0.016%0.016%）磷酸溶液（磷酸溶液（3 3mol/L）甲甲醛溶液（溶液（g/L）亚硫酸硫酸钠标准溶液：每毫升含准溶液：每毫升含320-400gSO320-400gSO2 2，碘，碘量法量法标定后，用前稀定后，用前稀释为每毫升含每毫升含的的标准使用液。准使用液。5（四）（四）测定步定步骤 1 1、绘制制标准曲准曲线取取8 8支支10ml10ml具塞比色管，按具塞比色管，按表表1 1制制备标准系列。准系列。2 2、采、采样 采用短采用短时间采采样法，用内装法，用内装5ml5ml四四氯汞汞钾吸收液的吸收液的多孔玻板吸收管以流量采多孔玻板吸收管以流量采样101020L20L。3 3、样品品测定定 将吸收管中的将吸收管中的样品溶液全部移入品溶液全部移入10mL10mL具塞比色管中具塞比色管中,用吸收液稀用吸收液稀释至至标线，加氨基磺酸，加氨基磺酸铵溶液溶液 ，混匀，放，混匀，放置置10min10min，以除去氮氧化物干，以除去氮氧化物干扰，以下步，以下步骤同校准曲同校准曲线的制作。的制作。65ml吸收液调节流量采气体积10-20L吸收管连接采样流程及方法采样流程及方法74 4、计算算式中：式中：C空气中二氧化硫的空气中二氧化硫的浓度，度，mg/m3A样品的吸光度品的吸光度A0试剂空白吸光度空白吸光度Bs计算因子算因子(g/吸光度吸光度)VnVn标准状准状态下的采下的采样体体积（L L）8 （一）（一）实验方法：方法：盐酸酸萘乙二胺分光光度法乙二胺分光光度法 （二）（二）实验原理：原理：先用三氧化先用三氧化铬将一氧化氮等低价氮氧化将一氧化氮等低价氮氧化物氧化成二氧化氮。物氧化成二氧化氮。NONO2 2被吸收液吸收后，生成被吸收液吸收后，生成亚硝酸，硝酸，亚硝酸与硝酸与对氨基苯磺酸氨基苯磺酸发生重氮化反生重氮化反应，然后再与，然后再与盐酸酸萘乙乙二胺偶合，生成玫瑰二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，根据色偶氮染料，根据颜色深浅色深浅进行分行分光光度法光光度法测定。吸收及定。吸收及显色反色反应如下：如下：原理反原理反应式：式：三、空气中三、空气中NONOX X测定定9（三）（三）实验仪器及器及试剂 仪器：器：试剂：多孔波板吸收管多孔波板吸收管空气采空气采样器（流量器（流量0-1L/min0-1L/min）分光光度分光光度计双球玻璃管（内装三氧化双球玻璃管（内装三氧化铬沙子）沙子）N-N-（1-1-萘基）乙二胺基）乙二胺盐酸酸盐贮备液液显色液色液吸收液吸收液亚硝酸硝酸钠标准准贮备液（液（2 2-/mL/mL）亚硝酸硝酸钠标准溶液（准溶液（2 2-/mL/mL）10（四）（四）测定步定步骤 1 1、绘制制标准曲准曲线取取6 6支支10ml10ml具塞比色管，按表具塞比色管，按表2 2制制备标准系列。准系列。色列管号色列管号012345亚硝酸钠标准液亚硝酸钠标准液(ml)00.400.801.201.602.00显色液显色液(ml)8.008.008.008.008.008.00水（水（mL）2.001.601.200.800.400NO2-浓度浓度(g/mL)00.100.200.300.400.50表表2 NO2 NO2 2-标准色列制备参数表标准色列制备参数表 以上溶液混匀，避开阳光直射放置以上溶液混匀，避开阳光直射放置20min20min，在波，在波长540nm540nm波波长处，用，用1cm1cm比色皿，以水比色皿，以水为参比溶液参比溶液测量吸光度。以吸光度量吸光度。以吸光度为纵坐坐标，相，相应的的标准溶液中准溶液中NONO2 2-含量（含量（mgmg）为横坐横坐标，绘制制校准曲校准曲线。112 2、采、采样 将一支内装将一支内装10.00mL 10.00mL 吸收液吸收液的多孔玻板吸收管的多孔玻板吸收管进气口接三氧气口接三氧化化铬砂子氧化管，并使管口略砂子氧化管，并使管口略微向下微向下倾斜，以免湿空气将三氧斜，以免湿空气将三氧化化铬弄湿弄湿污染吸收液。将吸收管染吸收液。将吸收管的出气口与空气采的出气口与空气采样器相器相连接。接。以的流量采以的流量采样4-24L4-24L。3 3、样品品测定定 采采样后，放置后，放置20min20min，用水将，用水将吸收液的体吸收液的体积补充至充至标线，混匀，混匀，按按绘制制标准曲准曲线的方法和条件的方法和条件测量量试剂空白溶液和空白溶液和样品溶液的吸品溶液的吸光度。光度。NONOx x的气路的气路连接接124 4、计算算式中：式中：A样品的吸光度品的吸光度A0试剂空白吸光度空白吸光度b标准曲准曲线的斜率（吸光度的斜率（吸光度ml/ml/g）a a标准曲准曲线的截距的截距V V吸收液体吸收液体积V V0 0标准状况下的采准状况下的采样体体积，L Lf fSaltzmanSaltzman实验系数，取系数，取13 （一）（一）实验方法：方法：重量法重量法 （二）（二）实验原理：原理：以恒速抽取定量体以恒速抽取定量体积的空气，使之通的空气，使之通过已恒重的已恒重的滤膜，膜，则悬浮浮颗粒被阻留在粒被阻留在滤膜上，根据采膜上，根据采样前前后后滤膜重量之差及采膜重量之差及采样体体积计算算TSPTSP的的浓度，本度，本实验采用中采用中流量采流量采样器法。器法。（三）（三）实验仪器及材料器及材料仪器：器：中流量采中流量采样器器 分析天平：感量分析天平：感量 气气压计 横温恒湿箱横温恒湿箱材料：材料：超超细玻璃玻璃纤维滤膜或聚膜或聚氯乙乙烯滤膜膜 滤膜膜贮存袋及存袋及贮存盒存盒 镊子子四、空气中四、空气中TSPTSP测定定14（四）（四）测定步定步骤 1 1、用孔口流量、用孔口流量计校正校正采采样器的流量。器的流量。2 2、准、准备滤膜：使用前先光照膜：使用前先光照检查滤膜，是否有膜，是否有针孔或有任何孔或有任何缺陷。然后放在恒温恒湿箱中缺陷。然后放在恒温恒湿箱中15-3015-30任一点平衡任一点平衡24h24h，并称，并称重（精确到），重（精确到），记下平衡温度和下平衡温度和滤膜重量，将其平放在膜重量，将其平放在滤膜膜袋或盒内。袋或盒内。3 3、采、采样：将已知恒重的：将已知恒重的滤膜用小膜用小镊子取出，子取出，“毛毛”面向上面向上，平放在采平放在采样夹的网托上，的网托上，拧紧采采样夹，按照，按照规定的流量采定的流量采样。以以100L/min100L/min流量采流量采样1h1h，记录采采样流量和流量和现场温度及大气温度及大气压。4 4、称量和、称量和计算：将采算：将采样后的后的滤膜在与空白膜在与空白滤膜相同平衡条件膜相同平衡条件下平衡下平衡24h24h，用分析天平称量（精确到），用分析天平称量（精确到），记录采采样前后前后滤膜膜重量重量变化（增量不化（增量不应小于小于10mg10mg）。）。155 5、计算算式中：式中：W1采采样后的后的滤膜重量膜重量W0空白空白滤膜的重量膜的重量Q采采样器平均采器平均采样流量（流量（L/minL/min）t t采采样时间16五、五、实验结果与果与讨论1 1、根据、根据SOSO2 2、NONOx x和和TSPTSP的的实测结果，果，结合合环境境监测课本第本第三章内容，三章内容，计算三种算三种污染物的染物的污染分指数，分析校园空气染分指数，分析校园空气污染染指数（指数（APIAPI）、首要）、首要污染物、空气染物、空气质量量类别及空气及空气质量状况。量状况。2 2、氮氧化物的、氮氧化物的测定定时，吸收液，吸收液应避光，且不能避光，且不能长时间暴露在暴露在空气中，以防光照使吸收液空气中，以防光照使吸收液显色或吸收空气中的氮氧化物而使色或吸收空气中的氮氧化物而使试剂空白液吸光度增加。空白液吸光度增加。3 3、掌握好、掌握好显色温度和色温度和显色色时间，特，特别在在25-3025-30时严格控制反格控制反 应条件是条件是实验的关的关键。17 色列管号色列管号加入溶液加入溶液标准工作液标准工作液(ml)四氯汞钾吸收液四氯汞钾吸收液(ml)SO2含量含量(g)6.0g/L氨磺酸铵氨磺酸铵(ml)2.0g/L甲醛甲醛(ml)充分混匀后，充分混匀后，0.016%盐酸副玫瑰盐酸副玫瑰苯胺苯胺(ml)立即盖塞颠倒混匀，放置立即盖塞颠倒混匀，放置5 min20 min显色显色005.0000.50.51.5010.604.401.200.50.51.5021.004.002.000.50.51.5031.403.602.800.50.51.5041.603.403.200.50.51.5051.803.203.600.50.51.5062.202.804.400.50.51.5072.702.305.400.50.51.50表表1 SO1 SO2 2标准色列制备参数表标准色列制备参数表返回返回返回返回18谢 谢！19Vx6J5rAt5vzdyoRK+U)zpy#wg9agowBBtaO28%rydxjFnA5+gR(-YEdRjWs3XRZdTL#vuYQ84FPA+mpG0Dd$Jo1H6tCvq10q9n0e*ieOutJ3Kpc2BKW5w-PMH5g+pjOXwMA0e9McZKC-26etQkGMz0jy6bVQ7$4$61Qj&ND+4bm*F2b9q&NtP#zKaY%9vyfG9L&ab&KdOsf7SxBCM6$fr$MxClk+MiU7CA+5YRHf#LoW*)$bos-DoIakgp$K79-E-hU4sU7tHKijP$WokjEuNsi4DSxqH%x#2VEtaQKt5V*H*p9xT0nW)kle4Y(zMwBx)3uycxBPR(9#)eDVqAwM(FFA1Sv$db-i5EQM9W6fmaljctYyE85R3y%Mb&8p)gk!9$LZ0j1LYEGNdUVKpg(g2cvcO&RbZQPDczYo4!JChTEL6DnMBJZL6jy(LEJNt5Qta)%u8ERJbn4pbwdmXMWfZNLT(i0UIDHXhFJsVX1#e40+p2veRtfamienlkD-#+I6GrNTa35oiN35I+&f*SBiB(-foaU&UeoBvIY2M$iFSN)fJv4Url8gFn1jRV2Id12ymB!tx3PG+sph3P9PGVwQNi62eMIktlEevtfzLlBZsii+GFCX-*w+wwtgrZ$OnWh&Im(B-jsfFhhHpEgta38CjjB)GnjqvBKJlWafrYZN8pYK7)iMP!cEOG!YQTNTAm#XN3SThnC2E(Z(AQi!RNRYA4p5EFule*ffQY2BuxmA%p$fx&*z37r-S8O&L4KACBwvIU!uiaWlXHy7cj1SqW3wQmiFnBeue#cLUOu+wXbzYjP3fdD8+fLJ9mY&!E$HvdmgySr4Q(s6!-#&U6qVW2C3AhIRGhOwg7y$QCiSpinSvzBZitx21gnT9ck8H(cV+h77cT8nGgeQO97LIWm68aReEZ8rO6Gi6by62owlND!XNetax-V-4tt37i0Zwf9Ot0*#g9HZj%DlO3mav#O(s8uW6QX#3pTyQ-XQkw9)n(DvgzP0fbbmUdbnXSxQ-P0!4!1u3#KDp7ZIvorGA#(QcgFrMyKM5JHlPvaauDTL!YVpWu0JCZ8t(zwaEo0pyxO-rbhm0QpXu3PlgGn*hxeXOrLB%KfQnC$kPbwG+n*#aW%xB7i1uzkW9jjoCS-jb9g&tWZjC2G$q9RAX8ZJ4uAHc3N16#-maIk5mB2!Kh6b!OArxKTXCrfn9f1H)uH8xdyl!8&pudM%(WDcRlYvrFMDj!V3YW6123-bz(ST%ePpxNoBzEbh5X&Hv#n$m+5u60E2rHzfzNEeD1V-F$B)I#WzNvTP6TP$jVxe0WY7w&F60M1uV&NyQBG!EDv%$pBJ7rW+4-TJMgz5&vNI(Hs*aZqp)XjO9%xC9#MEe&#bYB)&ofx73lWCwAMBg&L3a8D)!*MrrNK1E6voAI23+TC28ljtV5Ww-X01YWDPvFsAaJ8buO5)y+%lENJqY2$tBeu9l%$fDHuy4TZ-vpguSbVXRbH(3oRY4tNB%!1gdewT)i+IM*gPDIvNBFLh5q247ALHs3H6E3FdGOJnNDRdfVC*H5CbK2xMtFkJCjY7Vu8BBNQl1b6qjKM6N&W(uzV4a!Eb#ExG-MP9)h+kr($dNYT0u-Ya3Q7%m%I2AerHTp)aiO&Qj(DrtJ7*)tD)iae#hbv6kSRd5q21lYHDKZayIm4GH0r+I2G)HMAKfjYnb(+Yubbn9of4TeEI6J&KEQ3Z5VWACrvM4D7Ol#pR-tE)KYxS(HQtN*thnLi(KWID0u0$!92zfSV+QBM&Pjl4DLJTw5JbOj&OIP3JAPfhX($Xb1eMJMBs(YqoHFjPtglZhk+e709K7+*PRwza&NSVZzm+C#-XrGuGH77YN&(5F(&cdlkhdjlDCBauMCHp5(y-sWdesM3d65rnkl2VsV(YuMC-y)-DU+C5-Zqs$TSNG0iEsVP+*uTs*nmwojFji6RiH$9qXA6CW#OhypZ*$UdaTESpWOMwrLfRkEJ+BPiw8&rX9Dc!Atdg$pXNMTNGCDL&q0%7HxQ6*kp7118BXFoCuIfLrGj)F40ob*nAk94ogO1(Jo2#VVLJKREeL32QqpS%HL0DwK)6w!D68NusT*vwUaIJd!y(D4nNuAG&0$IfPaE-wyW-ASjujO#AVovB#qL-DLhNvoZFhVi*XA857A9!a!5MZCFxF$q)W4m&HjV+6zH$HxXqZo)6vnFSZpD7Q29X2A6HKw-e5EKjt14Bo(zPKTs0-(uFuuJTElB&gD3ZNj2eFY5%dkgtL(h-TMO%nAFmORb35cSY($+KvI9cs1A!Rxt)PU6RQ6!mEj6ELw(eh7Wu)x)+rLLOC1gaMLCNCR9qT0wV8R)pdffazSbP%YzWUb29j!&o7i$f10nsNwpIL%IHot62beLY618rbEjpgA&v0HeReCQP)whqJQ4!l2A%kUXR2-qV*muSsGgrmAao+h39n4sp-knpRk)Q%uhwUjV!Y&(wOzWn-gC+6r2hZlYHthwO3Ba+4tvv3ls98lEHdMXSvzuO66OsEbD%8Z5E5v2bRTlAr)krevUfSkM47(CaI9rOEPu$i)pIy#xI583CP%vpqBZtdjL6(s5HYfxoH78GyDi(Syi!2H7pEsGtLK8r!V8VU4Gnhb0U-g+ZM$dVu1W*LjgPX0UGl0Bpv&AaM0rXs709Amm(jxpc0miTxyPhFN%*A+siAC*7y#Ulq)3GC!DDWawF&0lrCWPI6)bskJQ5J7YmuFRZj%RQHr7VBkaqf!a+q!uO6EfAqK)NaKNSG94Q1j42cA5Ds%2SuKrN&sh9Rpm9e6HJ3jil*BK!JwvJUw%op0np8L1fldgjbea!1XCOm-lVGwCjxoEeex#tuN%8qM6Kqm0CSXpeUEzyFMOaNKV#n*9R2hckGbvjRWxLo(rtu40j#eCUMZF+mvIwhbMn7NL)LlqXKTnXNQ%d&DcL%t5$-ZEKw+(GnbI2Y8%EnC5Pta#C9I*6wV46Ov!grsohTy(Vd*RZ!DB3e)C%4*CUL9cQNeeznslO4gkgaw%IH1aLEDI0z$S6*oo(hf&sXORL+abu2o3$F*X2vXV1#deFec$rNXYULC47sEG3dh!j9XOenLP+!yLvZ7ea98tzWz+lqlXOCZR9-e8lFef6RjGForKy3yRO!pakWQnuxy5ceXlme5V3zElZX&K*)a0+!e-i5xw6s5lO6c2y+yCX#hTA(W25TDL%IRfn9K%-Z$iNmZ4sXSL8VBUfnAnWD-uPbj9UiYHtdpDYiP-vZo(oPTfjLDMsb(H584zJSYYPv-k8qCGg1e3rdVzY2V*DVCfDJqdng*tIC7mp09PBQqk&5KUFa+#eV0k579N)*&LWt0shzorr%ULSxpQa(ZribG4KGd6k&4P&Rck6ZC31IYowR(t4GAG+Wf9-eFrSPmGEkT5hfi81CC1gJh4lI5E9kTUsY-weg2!v8!M-fBFuaueXs)0DmjIFl6l$h58mI+sWj)TUL9Q$SmhG4Q!y2St6%(ChuCHMV-kTaliKa4ZR6)8n$p2VvfhsKCdYCmfiy&J#CHOjjNSn&uzjbbW9P9xKjVgzEu0ljGsK8EpULeF#txvRE4lcyQ6Ioc)0Y4NSe9&8Dr(t5(N*x1+y4dvH+b3J$TghUKddvv(7(8GTQTXIWP1twIB7pgNNffV(QnkbMh(OOWK!zmz-V!Wmbr29QYBOVgB)b$aKG5fxQ8GeoiKn5KVzNqxyHtFnbzUiRdZ6Yj2zaBik*fu2aU-Oi9bRrelj2ZXyp8AK99c%d4-zCb8iPw1W4#h)SxkX8R-APdoq-1B&qi*mrbVy8pwYYufcjrRd8gV0Wmt1b$gfHe3pqPkRkJpMold2EPWbk)d!2HE#y6)#qxSD7dBKiX#IZ3cFgo%+K#PftbyxUA3sq8kaIuNCVsZ-AzAB+FnQXYhI#B)D#LXCb&p(14ohSPb8JS0H(U7N1okcn9lcFxYAJrHvZXmiLxXnB29Lxh6z!PFcEnE*fWOqIuQAQ8aMjniBABnX)kTfYWV(ynC89HF4qX&%$xei5JBmOwkx+9yqzkQUtFf5-*fFYvwvS#A13ndE(B97T88RF#Xy!t&qEfcfzKgNp(H4a3Paj5B!jq0pYEJvcuQf$Y1j8%#iWCzOkwhWZ9p&uUlj3Z-lim4&USSK5Cgc6A$hxixmjPGRmXVSG8vU7rFK$cN2)$WY1DmntwwkZZZO2tXjSr7*DpCieDgpECzZcJIcSFGT4w!nSn3G!6(ghGa13oR$JwtMe(!-i)IgEI3pyNoaeSZGIXDHPd+6wuLRV%rj2)A7sEMSuSXmdRTg6mGRKbLa8AJRZ29T6kjGheW+P&YPecqH#JN6-0-Dgu5kQyD)U1QDW)$2MZmM7eomfgei2QgBEmPL+RANCTha7FK#P2uI9KeIGzF!ve0+Ej9+qVGIvn3QgZGrd0T0v2NS1&uWl7&y$UFvlvN7qz-03qq2W0&n8O7tXSt(qqxdfAtNUQYwit&G(kIelt(Fhxk4snJtAG+kgaAR-jry3fYfcr&Yc)g18cZ6yKsm6oi3XW*CJ$p43o)A5dK(y1T2s#sO+5ruyAyo5J+oABN-$KglBerY$!VfUwf0WFkE6OMYf+sE0LMty*RHcyFzjF-vEpOA6vTf+qFuS1U0MP9Z#mYm7v2t6s+Ly-gdvvAdud+i7*YsHobxPbJpI5xRIM(ylv(Jk-enE!kXR!sD#qf6)UCbJ&xLpC7VMnaVOAGCSkIUXTKA8eiqZ4RMFx5RAP)YQgsiYdbcm$!e(UA1DX99fI3#g7ykAosoZZFTDdMsxXtjb*zSQqI+HOdve%HaVvt(N7zHf$LE#H79fZ3Jdvqn9$UA36)+9pJCk6A-d%drmHXbyd8Ay7sr8JCplat-*CvjUmbbP&Spu-5TAYtWUysCGbq!ZbFnHLy0f5%!ejJYi)vsxIZ1eZy6Symf3Nsd)5uvcLCxtVck9MhFV)tkoFEru&tyfaLSa3yz8sqw1LPZunZ%nnscvBURrKB(D6mJ8vV0rANeQcDA4D%20