环境监测：臭氧的测定知识点.docx

《环境监测：臭氧的测定知识点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境监测：臭氧的测定知识点.docx（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、环境监测电子教材臭氧的测定一、空气中臭氧的现状来源及危害1、空气中臭氧的来源臭氧(。3)，相对分子质量为48,密度是2.14g/L(0。0.1MP),沸点是-llVC, 熔点是92。0 臭氧分子结构是不稳定的，在常温下可自行分解为氧气。在常温 下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。在常温、常态、常压下，较低浓度的臭 氧是无色气体，当浓度到达15%时，呈现出淡蓝色。臭氧可溶于水，在常温常 态常压下臭氧在水中的溶解度比氧高约13倍，比空气高25倍。在地球的高层大气层一一平流层中，存在着天然的低浓度臭氧。在这一高层 大气中，来自太阳的紫外线将氧分子(02)分解为两个单独的氧原子。每个单独 的氧原子又与

2、一个氧分子相结合，从而形成臭氧。平流层臭氧被称为“有益的 臭氧，因为它可以保护地球外表免受有害紫外线的照射。臭氧也会出现在对流层，即大气层的最底层。对流层臭氧(通常被称为“有 害”臭氧)是人为产物，它是内燃机和发电厂造成的空气污染所引起的。汽车废 气和工业排放物会释放出一系列氮氧化物气体(NOx)和挥发性有机化合物(V0C), 这些都是燃烧汽油和煤的副产物。在春末、夏季和初秋阳光灿烂的高温天气条件 下，NOx和VOC与氧发生化学反响，形成臭氧。高浓度的臭氧一般形成于炎热 的下午和黄昏，并在较为凉爽的夜晚消散。2、空气中臭氧的危害臭氧属于有害气体，浓度为6.25x106mol/L(0.3mg/m

3、3)时，对眼、鼻、喉有 刺激的感觉；浓度(6.25-62.5)x10 -5 mol/L(3-30mg/m3)时，出现头疼及呼吸器 官局部麻痹等症；臭氧浓度为3.125x10-41.25x10勺mo|/L(1560mg加)时， 那么对人体有危害。止匕外，臭氧是光化学烟雾的主要成分之一，它不是直接被排放 的，而是转化而成的，比方汽车排放的氮氧化物,只要在阳光辐射及适合的气象 条件下就可以生成臭氧。二、空气环境标准中臭氧的浓度限值及空气环境质量评价GB3095-2012中规定空气环境标准中臭氧的浓度限值见下表。表1二氧化硫浓度限值三、测定方法序号污染工程平均时间浓度限值单位.级二级1臭氧（O3）日最

4、大8h平均1001601小时平均160200常用于测定环境空气中臭氧的国标方法有靛蓝二磺酸钠分光光度法和紫外 光度法。1、紫外光度法原理：当样品空气以恒定的流速通过除湿器和颗粒物过滤器进入仪器的气路 系统时分成两路，一路为样品空气，一路通过选择性臭氧洗涤器成为零空气，样 品空气和零空气在电磁阀的控制下交替进入样品吸收池（或分别进入样品吸收池 和参比池）。臭氧对253.7nm波长的紫外光有特征吸收。设零空气通过吸收池时 检测的光强度为lo,样品空气通过吸收池时检测的光强度为I,那么l/lo为透光率。 仪器的微处理系统根据朗格比尔定律公式，由透光率计算臭氧浓度。该方法在此 处不做详细说明。2、靛蓝

5、二磺酸钠分光光度法原理：空气中的臭氧在磷酸盐缓冲剂存在下，与吸收液中蓝色的靛蓝二磺酸 钠等摩尔反响，褪色生成靛红二磺酸钠，在610nm处测量吸光度。当采样体积为30L时，本标准测定空气中臭氧的检出限为0.010mg/m3,测 定下限为0.040mg/m3。当采样体积为301,时，吸收液浓度为2.5|ig/L或5.0肥儿 时，测定上限分别为0.50mg/m3或1.00mg/m3。当空气中臭氧浓度超过该上限浓 度时，可适当减少采样体积。四、实验操作方法1、校准曲线的绘制取6支10mL具塞比色管，按表3-表制备IDS标准溶液系列：表3-15 IDS标准溶液系列臭氧浓度（用/mL）0.00 |0.20

6、0.400.60 |0.801.00管号123456IDS标准溶液（mL）10.008.006.004.002.000.00磷酸盐缓冲溶液（mL）0.002.004.006.008.0010.0各管摇匀，用20mm比色皿，以水作参比，在波长610nm下测量吸光度，以校准系列中零浓度管的吸光度（Ao）与各标准色列管的吸光度（A）之差为纵 坐标，臭氧浓度为横坐标，用最小二乘法计算标准曲线的回归方程。V=bx+a式中：y（AoA）,空白样品的吸光度与各标准色列管的吸光度之差；x臭氧浓度，Ug/mL；a回归方程式的截距；b回归方程式的斜率，吸光度mL/|ig/2.0cm；相关系数也0.999。2、样品

7、采集与测定（1）样品采集与保存A、用内装10.00mL0.02mLIDS吸收液的多孔玻板吸收管，罩上黑色避光套, 以0.5L/min流量采气530L,当吸收液褪色约60%时（与现场空白样品比拟）, 应立即停止采样。B、现场空白：用同一批配制的IDS吸收液，装入多孔玻板吸收管中，带到 采样现场。除了不采集空气样品外，其他环境条件保持与采集空气的采样管相同。样品在运输和存放过程中应严格避光。当确信空气中臭氧的浓度较低，不 会穿透时，可以用棕色玻板吸收管采样。样品于室温暗处存放至少可稳定3天。（2）样品测定采样后，在吸收管的入气口端串接一个玻璃尖嘴，在吸收管的出气口端 用吸耳球加压将吸收管中的样品溶

8、液移入25mL （或50mL）容量瓶中，用水屡次 洗涤吸收管，使总体积为25.0mL （或50.0mL）。用20mm比色皿，以水作参比, 在波长 610nm 下测量吸光度。五、计算空气中臭氧的质量浓度，按下式计算： （/ 3、 （A）-A-a）xVMmg Im ）=-bxv0式中：C空气中臭氧的浓度，mg/m3；Ao现场空白样品吸光度的平均值；A样品的吸光度；b校准曲线的斜率；a校准曲线的截距；V 样品溶液的总体积，mL；Vo一一换算为标准状态（101.325kPa, 273K）下的采样体积，L。计算结果准确到小数点后三位。六、干扰空气中的二氧化氮可使臭氧的测定结果偏高,约为二氧化氮质量浓度的

9、6%。 空气中二氧化硫、硫化氢、过氧乙酰硝酸酯（PAN）和氟化氢的浓度分别高于 750|ig/m3、 llOMg/nr?、 1800|ig/m3 和 2.5|ig/m3 时，干扰臭氧的测定。空气中氯 气、二氧化氯的存在使臭氧的测定结果偏高。但在一般情况下，这些气体的浓度 很低，不会造成显著误差。七、说明及考前须知1、市售IDS不纯，作为标准溶液使用时必须进行标定。2、用漠酸钾-漠化钾标准溶液标定IDS的反响，需要在酸性条件下进行，加 入硫酸溶液后反响开始，加入碘化钾后反响终止。为了防止副反响，使反响定量 进行，必须严格控制培养箱（或水浴）温度Q6回1团）和反响时间（35min1.0min）。 一定要等到溶液温度与培养箱（或水浴）温度到达平衡时再加入硫酸溶液，加入 硫酸溶液后应立即盖塞，并开始计时。滴定过程应防止阳光照射。3、本方法为褪色反响，吸收液的体积直接影响测量的准确度，所以装入采 样管中吸收液的体积必须准确，最好用移液管加入。采样后向容量瓶中转移吸收 液应尽量完全（少量屡次冲洗）。装有吸收液的采样管，在运输、保存和取放过 程中应防止倾斜或倒置，防止吸收液损失。