2022年环境监测课程设计资料 .pdf
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1、环境监测课程设计题目:校园空气质量监测设计学校:洛阳理工学院专业:环境工程指导教师 :葛晓燕精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 22 页2 目 录第 1 章 监测背景 .4 第 2 章 资料收集 .4 2.1 基础资料收集 .4 2.1.1 学校资料的收集 .4 2.1.2 监测标准资料的收集 .6 第 3 章 采样点的设置 .6 3.1 针对基础实验楼 .7 3.2 针对家属院、办公区及教学区.7 3.3 针对食堂 .8 3.4 针对校园扬尘 .9 第 4 章 检测项目 .9 第 5 章 采样时间和采样频率以及相应监测方法
2、.10 第 6 章 样品的采集和保存 .11 6.1 二氧化硫的采集和保存.11 6.2 氮氧化物的采集和保存.11 6.3 TSP的采集和保存 .12 第 7 章样品的预处理 .12 7.1 二氧化硫的预处理.12 7.2 氮氧化物的预处理. .13 7.3 TSP的预处理 .13 第 8 章 评价方法,质量保证及实施计划.14 8.1 二氧化硫 .14 8.1.1 校准曲线的绘制 .15 8.1.2 样品测定 .16 8.1.3 数据处理 .16 8.1.4 质量保证.17 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页3
3、 8.2 氮氧化物 .17 8.2.1 标准曲线的绘制 .18 8.2.2 空白试验和样品的测定 .18 8.2.3 数据处理 .19 8.2.4 质量保证 .20 8.3 TSP.20 8.3.1 具体计划 .20 8.3.2 数据处理 .21 8.3.3 质量保证 .21 第 9 章 采样体积换算成标准体积.22 参考文献 .23 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页4 1. 监测背景通过对洛阳理工学院东校区的空气中主要污染物进行定期或连续的质量监测,判断校区空气质量是否符合我国环境空气质量标准或环境规划目标的要
4、求,为学校空气质量评价提供可靠依据。同时也通过这次监测方案的设计,让我们大家更深刻地了解我们身边的空气质量状况,懂得该如何去进行空气质量的监测,明白空气中的主要污染物的来源及其扩散途径和形式。本次的设计方案以我们本校区作为监测地点,依据环境空气质量监测标准,再参考一些相关的文献,最后汇总得出最终的设计方案。2. 资料收集2.1 基础资料收集2.1.1 学校资料的收集A. 学校概况洛阳理工学院东校区位于洛阳市洛龙区王城大道旁,洛龙区位于洛阳新区核心区,是洛阳市六大主城区之一。学校四周大多为居民楼,部分居民楼还在建设当中,四周的车流量较大,货车经过较多。学校内部的功能区较为复杂,人口密度和活动频率
5、较大,因此校内的空气污染物种类复杂,分布也较为复杂。B. 污染源分布及排放情况学校内的功能区主要包括:教学区,学生宿舍,办公区,实验楼,家属院,建筑施工区,食堂,澡堂,运动场,校园绿化带以及学校周围的小摊小店等。学校空气中的主要污染物的来源:实验楼里做实验所产生的实验废气;家属院,办公区及教学区的汽车尾气排放;食堂烹饪油烟排放,周围小摊烧烤油烟以及校内人员活动带起的扬尘。C. 地形及气象资料洛阳市地处九州腹地,位于中国第二阶梯与第三阶梯交界带,欧亚大陆桥东段,东西长约179 公里,南北宽约168 公里。横跨黄河中游南北两岸,东邻郑州,西接三门峡,北跨黄河与焦作接壤,南与平顶山、南阳相连。地势西
6、高东低,境内山川丘陵交错,地形复杂多样,其中山区面积占45.51%,丘陵面积占精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 22 页5 40.73%,平原面积占 13.8%。洛阳市属亚热带向暖温带过渡地带,季风环流明显,因此,四季温度和风向变化较显著。洛阳市气候特点是:四季分明,冬季寒冷雨雪少,春季干旱大风多,夏季炎热多雨且集中,秋季晴和日照长。从风向看,冬季盛行偏北风,寒冷干燥;夏季盛行偏南风,炎热多雨,季风气候明显。 从气况上看, 洛阳四季分明, 春夏秋冬平均气温分别是12.3 15.2 , 22.9 26.6, 12.3 14.
7、9 , 0.5 2.0 ,年平均气温:14.7,可称春暖、 夏热、秋凉、冬寒。从降雨上看, 年平均降雨量600-700毫米,降雨多在7、8、9 三个月,明显表现出冬春干燥少雨,夏秋雨水集中,总体表现为春干、夏丰、秋润、冬少。D. 土地利用和功能区的划分对于洛阳理工学院东校区的大气质量监测主要是以功能区划分为依据,学校内的功能区主要包括:教学区,学生宿舍,办公区,实验楼,家属院,建筑施工区,食堂,澡堂,运动场,校园绿化带以及学校周围的小摊小店等。E. 学校平面图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 22 页6 图 2-1 洛阳理
8、工学院王城校区平面图2.1.2 监测标准资料的收集A. 环境空气质量标准 (2012 年)(GB3095-2012)B. 环境空气质量监测规范(试行)C. 环境空气采样技术导则D. 环境空气质量功能区划分原则与技术方法(HJ/T 14-1996)E. 环境空气质量手工监测技术规范教程(HJ/T 194-2005)F. 环境空气总悬浮颗粒物的测定(GB/T15432-1995)G. 环境空气二氧化硫的测定(HJ 482-2009)H. 环境空气氨氮化物的测定(HJ 419-2009)3. 采样点的设置(红三角即为采样点)3.1 针对基础实验楼(由于校园环境区域跨度较小,且每个小功能区内的污染物排
9、放对整体空气质量影响较小,所以总体上采用按功能区进行采样点设置,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 22 页7 就在诸如食堂、试验楼所在功能区选取一个代表性采样点即可,采样点应该符合地界开阔,无较大树木等条件,不需要在每个功能区再设置多个采样点!)图 3-1 实验楼平面图布点原则:由于基础实验楼的多个排气口分布比较均匀,因此适合采用网格布点法。具体要求:将监测区域划分成若干均匀网格分布,采样点设在两条直线的交点处。网络大小根据污染强度、人口分布及人力、物力条件等确定。3.2 针对家属院精选学习资料 - - - - - - -
10、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 22 页8 图 3-2 家属院平面图布点原则:此区域没有明显的污染源,采用功能区布点法在密集的建筑门口设采样点。具体要求:在监测区人流量较大的地方设置采样点,因此我们选择在家属院门口采样。3.3 针对运动场精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 22 页9 图 3-3 东边运动场平面图布点原则:此区域没有明显的污染源,学校师生运动锻炼都在此运动场,因此需要设置一个采样点。采样点设在人流集中的地方。3.4 针对食堂与广场精选学习资料 - - - - - - - -
11、- 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 22 页10 图 3-4 一食堂与镜月广场平面图布点原则:由于该处为主要污染源,且食堂排气口分布较为规则,适合采用网格布点法,并与下风口处多设采样点。广场因为人流量较大,引起的扬尘较多,适合网格布点法。具体要求:将监测区域分为若干均匀网格分布,采样点设在两条直线交点处。网格大小根据排气口、地理环境等确定。3.5 针对实训工地及建筑施工精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 22 页11 图 3-5 金工实训与西边运动场建筑施工平面图布点原则: 此项目无固定污染源,分别
12、就人流量较大的区域或道路及产生扬尘较大的建设工地设置采样点。具体要求:在两地点交汇处的区域设置采样点即可。4. 监测项目表 4-1 监测项目地点监测项目食堂与镜月广场SO2 、TSP 、 氮氧化物家属院SO2 、TSP 、 氮氧化物基础实验楼SO2 、TSP 、 氮氧化物金工实训与西边运动场SO2 、TSP 、 氮氧化物东边运动场SO2 、TSP 、 氮氧化物5.采样时间和采样频率以及相应监测方法表 5-1 采样时间和采样频率以及相应监测方法监测项目采样时间和频率监测方法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 22 页12 二
13、氧化硫(SO2)短时间采样:采样时间为45min,采样流量为0.3L/min ,采样频率 2 次,第一天中午与第二天上午甲醛吸收 -副玫瑰苯胺分光光度法;氮氧化物 (NOx)短时间采样:采样时间为45min,采样流量为0.3L/min ,采样频率 2 次,第一天中午与第二天上午。将吸收液温度保持在20 4。盐酸萘乙二胺分光光度法;TSP 两次采样连续采样1h 重量法6. 样品的采集和保存采集空气样品的方法有直接采样法和富集(浓缩)采样法两类。当大气中的被测组分浓度较高,或者监测方法灵敏度高时,直接采样法即可满足监测分析要求;当空气中的污染物浓度在一个比较低的浓度值(10-910-6),直接采样
14、法往往不能满足分析方法检出限的要求,故需要用富集采样法对空气中的污染物进行浓缩。本次设计中,对空气中二氧化硫(SO2),氮氧化物( NOx),TSP 的测定,所用的是富集(浓缩)采样法。6.1 二氧化硫的采集和保存短时间采样:( 45min)采用内装10ml 吸收液的多孔筛板吸收管,以 0.3L/min 的流量采气45min。吸收液温度保持在2329范围。现场空白:将装有吸收液的采样管带到采样现场,除了不采气之外,其他环境条件与样品相同。样品的保存:在样品采集、运输和储存过程中应避免阳光照射;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页
15、,共 22 页13 6.2 氮氧化物的采集和保存短时间采样:( 45min)取内装 10.0 ml 吸收液的多孔筛板吸收瓶,用尽量短的硅橡胶将其与仪器相连,以0.3 L/min 流量采气。现场空白:将装有吸收液的吸收瓶带到采样现场,与样品在相同的条件下保存,运输,直至送交实验室分析,运输过程中应注意防止沾污。样品保存:样品采集,运输及存放过程中避光保存,样品采集后尽快分析。若不能即使测定,将药品于低温暗处存放,样品在30暗处存放,可稳定 8h;在 20暗处存放,可稳定24h;于 04冷藏,至少可稳定3d。6.3 TSP 的采集和保存借助具有一定切割特性的采样器,以恒速抽取一定体积的空气,空气中
16、粒径小于100m的悬浮颗粒被截留在已恒重的滤膜上。采样开始时,先将已恒重的滤膜用镊子取出毛面向上,平放在采样头的网板上(网板上事先用纸擦净),放上滤膜夹, 拧紧采样器顶盖, 然后开机采样, 调节采样流量为80L/min 。采样结束后,用镊子将已采样滤膜毛面向里,对折两次成扇形放回专用袋。记下采样日期和采样地点,记录采样期的温度、压力。滤膜纸袋放入干燥器内,按滤膜准备一样再次称到恒重。根据采样前后滤膜质量之差及采样体积,可计算出总悬浮颗粒物的质量浓度,滤膜经处理后,也可进行颗粒物组分分析。7. 样品的预处理7.1 二氧化硫( SO2)样品预处理依据 HJ482 号文件标准,本标准的主要干扰物为氮
17、氧化物、臭氧及某些重金属元素。采样后放置一段时间可使臭氧自行分解;加入氨磺酸钠溶液可消除氮氧化物的干扰;吸收液中加入磷酸及环已二胺四乙酸二钠盐可以消除或减少某些金属离子的干扰。 10mL 样品溶液中含有50g 钙、镁、铁、镍、镉、铜等金属离子及 5g 二价锰离子时, 对本方法测定不产生干扰。 当 10mL 样品溶液中含有10g 二价锰离子时,可使样品的吸光度降低27%。7.2 氮氧化物样品预处理依据 HJ419 号文件标准,在空气中,二氧化硫的的质量浓度为氮氧化物质量浓度的 30倍时,对二氧化氮的测定产生负干扰;空气中的过氧乙酰硝酸酯对二氧化氮的测定产生正干扰;空气中臭氧浓度超过0.25mg/
18、m3,对二氧化氮的测精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 22 页14 定产生负干扰,采样时在采样瓶入口端串接一段15-20cm 长硅橡胶管,以去除干扰。7.3 TSP样品预处理在启用采样器前,要看看所使用的采样器是否是刚刚购置的或刚维修后的采样器,如果是,则要先进行流量校准。正常使用的采样器每月需进行一次流量校准。计算采样器工作点的流量 : 采样器应工作在规定的采样流量下,该流量称为采样器的工作点,在正式采样前需调整采样器,使其工作在正确的工作点上,按下述步骤进行:采样器采样口的抽风速度W 为 0.3m/s。大流量采样器的
19、工作点流量QH(m3/min)为QH = 1.05 (71)中流量采样器的工作点流量QM(L/min)为QM = 6 000W/A. (72)式中:A采样器采样口截面积 .m2。将 QM 或QH计算值换算成标况下的流量QHN(m3/min)或 QMN(L/min)QHN= (QH PT N)/(TP N) (73) QMN = (QM PT N)/(TP N) (74)log10P = log10101.3-h / 18 400 (75)式中: T测试现场月平均温度, K;P N标况压力, 101.3kpa;T N标况温度, 273K;P测试现场平均大气压, kpa;h测试现场海拔高度, m。
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