校园空气质量监测48008.docx

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1、校园空气质量检测综合实验报告 学 院 学生姓名 专 业 学 号 年 级 指导老师 20111/12/2校园空气质量监监测基于我国城市空空气以煤烟型型污染为主的的现状，规定定用SO2、NOx和TSP三项主要要污染物指标标计算空气污污染指数(AAPI)，表表征空气质量量状况。 一、实验目的和和要求 1、根据布点采采样原则，选选择适宜方法法进行布点，确确定采样频率率及采样时间间，掌握测定定空气中SOO2、NOx和TSP的采样样和监测方法法。 2、 根据三项项污染物监测测结果，计算算空气污染指指数(APII)，描述空空气质量状况况。 3、 预习教材材第三章中的的相关内容，在在预习报告中中列出实验方方案

2、和操作步步骤，分析影影响测定准确确度的因素及及控制方法。 二、空气中SOO2的测定 测定空气中SOO2常用方法有有四氯汞盐吸吸收一副玫瑰瑰苯胺分光光光度法、甲醛醛吸收一副玫玫瑰苯胺分光光光度法和紫紫外荧光法等等。本实验采采用甲醛吸收收一副玫瑰苯苯胺分光光度度法。 （一）实验验目的1.掌握加权缓缓冲溶液吸收收-盐酸副副玫瑰红本案案分光光度法法测定大气中中SO2的方法原理理2.掌握大气采采样及吸收液液采集大气样样品的操作(二) 实验原原理空气中的二氧化化硫被甲醛缓缓冲液吸收后后，生成稳定定的羟基甲磺磺酸加成化合合物，加入氢氢氧化钠溶液液使加成化合合物分解，释释放出SO22与盐酸副玫玫瑰苯胺反应应，

3、生成紫红红色络合物，其其最大吸收波波长为577nmm，用1cm的比色色皿以蒸馏水水为参比测定定吸光度。(三) 干扰与与消除 1臭氧：臭氧氧具有氧化性性，易将释放放的SO2氧化 ，影响测定定结果。放置置20minn后，使臭氧氧自行分解2氮氧化物：加氨磺酸钠钠进行掩蔽 3温度、酸度度、显色时间间：影响显色色时间。标准准溶液和试样样溶液操作条条件应保持一一致。4 .Fe2+ 等金属离子子：.Fe2+具有一定定的还原性，且且有可能以盐盐酸副玫瑰苯苯胺形成络合合物影响测定定。当.Fee2+含量为33060mg/ll，加入环已已二胺四乙酸酸钠盐掩蔽铁铁，或用磷酸酸代替盐酸配配制副玫瑰苯苯胺使用液掩掩蔽金属

4、离子子的干扰。 (四) 测定定步骤1采样：用移移液管准确移移取5mlSSO2 吸收液加入入多孔玻璃吸吸收管内。调调整好采样器器的流量，然然后将吸收管管的大肚口一一端与空气采采样器相连，以以0.4L/mmin的流量量采样60mmin，采样样时记下当时时的温度和气气压。2标准曲线的的绘制：（1）取14支支10mL具塞塞比色管，分分成A,B两两组，编号，AA组按表配置置标准色列 加入溶液01234561.0g/mmLSO2标准使用溶溶液(mL)00.501.002.003.004.005.00吸收液(mL)5.004.504.003.002.001.000二氧化硫含量(g)00.51.02.03.0

5、4.05.0标准色列配好后后再向各管中中分别加入00.25mll氨磺酸钠溶溶液，放置110min。（2）在B组各各管中加入00.5ml盐盐酸副玫瑰（PPRA）使用用溶液（3）10miin后在A组组各管分别加加入0.255mlNaOOH，混匀，立立即倒入对应应的盛有PRRA使用液的的B管中，立立即加塞混匀匀，计时。（4）显色时间间一到立即在在577nmm处，用1ccm比色皿，以以水为参比测测定吸光度3样品测定 （1）将采样后后的吸收液放放置20 mmin(2) 200min后，将吸收管管中样品全部部转移到100ml比色管管中（3）其余步骤骤按照绘制曲曲线的操作步步骤进行测定定4.数据处理C(SO

6、2，mmg/m3)=( A- A0-a )*n/b*VVN式中： A-样样品溶液的吸吸光度 A0-试剂空空白溶液的吸吸光度 a- 标准准回归线的截截距 b -标准准回归线的斜斜率 VN - 换算算成标准状况况下的采样体体积 n- 稀稀释倍数 (五) 数据处处理杯差: 0.0002SO2的含量/g 0 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0吸光度值0.0980.1610.2220.2840.3480.4080.470减去空白的吸光光度值 00.0630.1240.1860.2510.3100.372 采集样品室的压压强：P=994.0 kkpa 温度： T=2773-3=2270K 采样

7、地点：环资学院前前 采样流量量： 0.44 L/miin 采样时时间： 1hh 稀释倍数 n=2 样品吸光度A=0.3266 空白吸吸光度A0 = 0.1733VN=0.4*60*(2273/2770)*(94/1001.3255)=22.55124 LLC(SO2，mmg/m3)=(0.3326-0.173-00.07255)/22.5124*0.02007*2=00.34544 mg/mm3 (六) 分分析 在实验过过程中尽量由由一个人完成成实验，可以以尽量减少误误差，尤其在在测定读数上上。样品的测测定和标准线线的测定应在在同一台分光光光度计上，否否则测的数据据没有可比性性。实验时要要把握

8、好时间间。三、空气中NOOx的测定(分光光度法法) 测定空气中NOOx广泛采用的的方法是分光光光度法和化化学发光法。化化学发光法一一般用于连续续自动监测。 （一）实验目的的1. 掌握N-(1-萘基基)乙二胺盐酸酸盐分光光度度法测定大气气中NO2的方法原理理。2. 掌握大气气采样机吸收收液采集大气气样品的操作作。(二) 实验原原理 空气中的氮氧化化物主要以NNO和NO2形态存在。测测定时将NOO氧化成NO2，用吸收液液吸收后，首首先生成亚硝硝酸和硝酸。其其中，亚硝酸酸与对氨基苯苯磺酸发生重重氮化反应，再再与N-(11-萘基)乙二胺盐酸酸盐作用，生生成紫红色偶偶氮染料，根根据颜色深浅浅比色定量。因

9、因为NO2(气)不是全部转转化为NO2-(液)，故在计算算结果时应除除以转换系数数(称为Salttzman实实验系数，用用标准气体通通过实验测定定)。 按照氧化NO所所用氧化剂不不同，分为酸酸性高锰酸钾钾溶液氧化法法和三氧化铬铬-石英砂氧化化法。本实验验采用前一方方法。 (三) 干扰与与消除 1臭氧：臭氧氧具有氧化性性，影响测定定结果产生干干扰，一般放放置15miin即可，让让其自行分解解。 2SO2：当当SO2浓度为NO2的浓度的330倍以上时时，有干扰。当当SO2浓度为NO2的浓度的10倍左右时时或更小时则则无干扰。在在吸收管前加加一个除装置置 (四) 实验验步骤 1.采样：用移移液管移取

10、44ml吸取液液和1ml蒸蒸馏水与棕色色多孔玻璃板板吸收管中，调调整好大气采采样器的流量量，将吸收管管与采样器连连接。以0.4L/min的流速速采样60mmin，并记记录当时的温温度和压力。2标准曲线的的绘制：取6支10mL具塞塞比色管，按按下列参数和和方法配制NNO2-标准溶液色色列： NO2-标准溶溶液色列管 号012345亚硝酸标准使用用溶液(mLL)00.200.400.600.801.00双重水(mL)1.000.800.600.400.200吸收原液(mLL)4.004.004.004.004.004.00NO2-浓度(g/mL)00.100.200.300.400.50亚硝酸根含

11、量（g）01.002.003.004.005.00将各管溶液混匀匀，于暗处放放置20 mmin (室温低于200时放置40 min以上上)，用1 cmm比色皿于波波长540 nm处以水水为参比测量量吸光度，扣扣除试剂空白白溶液吸光度度后，用最小小二乘法计算算标准曲线的的回归方程。 3样品测定：采样后于暗暗放置20 min(室室温20以下放置400 min以以上)后，用水将将吸收管中吸吸收液的体积积补充至标线线，混匀，按按照绘制标准准曲线的方法法和条件测量量试剂空白溶溶液和样品溶溶液的吸光度度，按下式计计算空气中NNOx的浓度： 4. 计算C(NO2，mmg/m3) =( A- A0-a )/b

12、*f* V0 式中：CNOxx空气中NOx的浓度(以NO2计，mg/mm3)； AA、A0分别为样品品溶液和试剂剂空白溶液的的吸光度； bb、a分别为标准准曲线的斜率率(吸光度mL/g)和截距； VV0换算为标准准状况下的采采样体积(LL)； ffSaltzzman实验验系数，0.88(空气气中NOx浓度超过0.720 mmg/m3时取0.777)。（五） 数据处处理 杯差: 0.001 亚硝酸酸含量 /g 01.002.003.004.005.00吸光度0.0250.2040.4020.5710.7480.934减去空白的吸光光度 00.1790.3770.5460.7230.909 采集样

13、品室的压压强：P=93.28 kppa 温度： TT=273+2.5=2275.5KK 采采样地点：环环资学院前 采样流量： 0.4 L/minn 采样时间间： 1h 样品吸光度A=0.3766 空白吸吸光度A0 = 0.0400 V0=0.4*60*(273/275.55)*（933.28/1101.3225）=21.89939 L C(NO22，mg/m3)=（0.376-00.040-0.00224）/0.1813*0.88*21.89939=0.089377 mg/mm3 （六）分析 实验验过程的标准准曲线应尽量量由一个人完完成，减少误误差。实验过过程中应把握握好机器的采采样时间，因因

14、为采样体积积有较大的影影响，是本实实验的最大误误差来源。 四、空气中中总悬浮颗粒粒物(TSPP)的测定 （一） 实验目的 11.掌握重量量法测定大气气中的TSPP方法原理 22.掌握大气气采样气的操操作 （二）实验验原理 目前测定空空气中TSPP含量广泛采采用重量法，其其原理基于：以恒速抽取取定量体积的的空气，使之之通过采样器器中已恒重的的滤膜，则TTSP被截留留在滤膜上，根根据采样前后后滤膜重量之之差及采气体体积计算TSSP的浓度。该该方法分为大大流量采样器器法和中流量量采样器法。本本实验采用中中流量采样器器法。 （三）干扰扰与消除1.湿度、温度度：湿度过大大或有较大变变动会使滤膜膜乘凉不准

15、确确。采样前采采样后称量滤滤膜时应将其其放在恒温恒恒湿箱中平衡衡24h 可可消除干扰。2.滤膜：滤膜膜有缺陷或者者破损会采集集到较大颗粒粒粒径的颗粒粒造成干扰。用用X光看片机机检查滤膜是是否有缺陷，若若有进行更换换。(四) 测定步步骤 1用孔口流量量计校正采样样器的流量； 2滤膜准备：首先用X光看片机检检查滤膜是否否有针孔或其其他缺陷，然然后放在恒温温恒湿箱中于于1530任一点平衡衡24 h，并并在此平衡条条件下称重(精确到0.11 mg)，记记下平衡温度度和滤膜重量量，将其平放放在滤膜袋或或盒内。 3采样：取出出称过的滤膜膜平放在采样样器采样头内内的滤膜支持持网上(绒面向上)，用滤膜夹夹夹紧

16、。以1100 L/min流量量采样1小时，记录录采样流量和和现场的温度度及大气压。用用镊子轻轻取取出滤膜，绒绒面向里对折折，放入滤膜膜袋内。 4称量和计算算：将采样滤滤膜在与空白白滤膜相同的的平衡条件下下平衡24 h后，用分分析天平称量量(精确到0.11 mg)，记记下重量(增量不应小小于10 mmg)，按下下式计算TSSP含量： TSSP含量(g/m3)=（W1-W0）*109/Q*t 式中：W1采采样后的滤膜膜重量(g)； WW0空白滤膜的的重量(g)； QQ采样器平均均采样流量(L/minn)； t采样时间(mmin)。 (五) 数数据处理 采集样品室的的压强：P=93.288 kpa

17、温度度： T=2273+2.5=2755.5K 采样地点点：环资学院院前 采样流流量：1000L/min 采样时间： 1h TSP 滤纸吸吸前的重量：0.38224g TSP 滤滤纸吸后的重重量：0.33878g Q=1100*600*（2733/275.5）*(993.28/101.3325)=55473.55 LTSP含量(g/m3)=(0.33878-00.38244) *109/54733.5=9886g/m3=0.9886 mg/m3 (六) 分分析 该该实验对滤膜膜要求较高，采采样之前要使使其质量稳定定，防止因水水分过多而影影响称量的准准确性，因为为采样所采集集的悬浮物本本身质量就

18、很很小的。安装装、卸下滤膜膜还有可能是是滤膜受力不不均而破裂，因因此要非常的的小心，否则则实验数据可可能不能使用用。五、空气污染指指数（APII）计算空气污染指数对对应的污染物物质量浓度限限值空气污染 污染染物质量浓度度的限值 /(mg/mm3)指数（API）SO2(日平均均)NO2（日平均均）PM10（日平平均）CO（日平均）O3（日平均）TSP500.0500.0800.05050.1200.1201000.1500.1200.150100.2000.3002000.8000.2800.350600.4000.5003001.6000.5650.420900.8000.6284002.10

19、00.7500.5001201.0000.8755002.6200.9400.6001501.2001.000注： 由于TSSP无小时均均值，故采用用日均值。C(SO2，mmg/m3)=( A- A0-a )*n/bb*VN=(0.3326-0.173-00.07255)/22.5124*0.02007*2=00.34544 mg/mm3C(NO2，mmg/m3) =( A- A0-a )/b*ff* V0=（0.3376-0.040-00.00244）/0.11813*00.88*221.89339=0.008937 mg/m33TSP含量(g/m3)=（W1-W0）*109/Q*t=(0.

20、38878-0.3824) *109/54733.5=9886g/m3=0.9886 mg/m3 API计算式中：Pi、IIi第i种污污染物的质量量浓度和污染染分指数； PPi,j、Iij第i种污污染在j转折折点的质量浓浓度限值和污污染分指数； PPi,j+11、Ii，j+1第i种种污染物在jj+1转折点点的质量浓度度限值和污染染分指数； API=MaxxI(SO2),I(NNO2),I(TTSP) =Max130.11，61.7，4488.8=488.取API最大的的作为校园污污染指数，所所以校园APPI=4888.8, 首首要污染物是是TSP六 结果分析根据污染指数评评价空气质量量标准：空

21、气污染指数（API）空气质量级别空气质量状况表征颜色对健康的影响建议采取的措施施050优绿可正常活动51100良蓝可正常活动1012000轻度污染黄易感人群症状有有轻度加剧，健康人人群出现刺激症状心脏病和呼吸系系统疾病患者应减少体体力消耗和户外运动2013000中度污染红心脏病和肺病患患者症状显著加剧，运运动耐受力降低，健健康人群中普遍出现症症状老年人和心脏病病、肺病患者应留在室内内，并减少体力消耗300重污染黑健康人运动耐受受力降低，有明显强强烈症状，提前出现某某些疾病老年人和病人应应留在室内，避免体力力消耗，一般人群应避免免户外活动 根据污污染指数评价价空气指令标标准，可判断断学校内的空空气质量级别别为V 级，重重污染，不适适合正常活动动标准。校园园属于文化区区，说明校园园内的空气质质量不符合国国家标准。 对于SSO2 和NOx，由于冬季季来临，烧煤煤取暖现象严严重，特别是是许西村的每每家每户都是是自家烧煤取取暖，不是集集中取暖，导导致煤燃烧产产生的大量颗颗粒往校园中中扩散，使得得校园空气质质量下降。