2022年校园空气质量监测综合实验报告.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 校 园 空 气 质 量 监 测综 合 实 验 报 告学 院同学姓名专 业学 号年 级指导老师XXXX 年 XX 月名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 前言基于我国城市空气以煤烟型污染为主的现状,规定用 算空气污染指数（API）,表征空气质量状况；2SO、XNO和 TSP三项主要污染物指标计本试验为综合性试验,其内容包括：在欲监测环境内进行布点和采样；测定 SO2、 NO X和 TSP日均浓度；运算空气污染指数（API）；一、试验目的和要求1. 依据布点采样原就,挑选相

2、宜方法进行布点,确定采样频率及采样时间,把握测定空气中的 SO2、NOX、TSP的采样和监测方法；2. 依据三项污染物监测结果,运算空气污染指数（API）,描述空气质量状况；3. 预习教材第三章中的相关内容,把握环境监测理论和试验环节,通过课堂教学与试验教学结合,培育同学的组织才能、动手才能、培育分工合作、相互协作和团结协作的精神以及综合分析与处理 问题的才能；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二、空气中 NO2 的测定（一）目的1.把握盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中二氧化氮的方法和原理；2.明白主要干扰物及其排

3、除方式；3.把握大气采样器的操作技术；4.熟识分光光度计的使用方法；（二）原理用无水乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸取液,空气中的二氧化氮被吸取转变为亚硝 酸、硝酸；亚硝酸在无水乙醇存在下与对氨基苯磺酸发生重氮反应,然后再与氨基苯乙二胺偶合,生成玫瑰红色偶氮染料,其颜色深浅与 NO 2 浓度成正比, 可用分光光度法测定,由第一步反应可知,吸取液吸取空气中的 NO 2后,并未完全生成亚硝酸,故运算时应除以转化系数 f=0.88 ；（三）试验步骤1.采样；取 4ml 显色液于多孔筛板吸取管中,再放入1ml 重蒸水,用硅橡胶管将其串联在采样器上,调节流量至 0.4L/min ,置于采样点 40

4、min；在采样的同时,应记录现场温度及大气压强,并设置空白对比（加入 4ml 显色液, 1ml 重蒸水,用一根橡胶管套住出气口及进气口,同时采样 40min）；2.绘制标准曲线；取 6 支 10ml 具塞比色管,按下表参数和方法配制 NO 2 标准溶液系列（2.5 g/ml）；管号 0 1 2 3 4 5标准使用液 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00重蒸水（ ml）1.00 0.80 060 0.40 0.20 0显色液（ ml）4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00NO 2-含量（ g）0 0.5 1.00 1.50 2.00 2.50配好混匀置于暗处

5、20min,用 1cm 比色皿于波长 540nm 处以水为参比, 测量吸光度, 扣除空白试剂吸光度后,绘制标准曲线并运算回来方程；3.样品测定；采样后置于暗处 20min,混匀后按绘制标准曲线的方法测定样品与空白组的吸光度值,依式计算： CNOX =A -A 0-a/bfV 0式中：CNOX ：空气中 NO X 的浓度（ mg/m3）；A、A 0：分别为羊皮溶液和试剂空白溶液的吸光度；b、 a：分别为标准曲线的斜率和截距；V 0：换算成标准状况下的采样体积 L；f：Saltzman 试验系数, 0.88；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - -

6、- - - - - - （四）试验结果1. 标准曲线数据表NO 2-含量 g杯差吸光度校正杯差和空白后吸光度A -0.056 -0.040 0 0 0.50 0.063 0.103 1.00 0.148 0.188 1.50 0.245 0.285 2.00 0.329 0.369 2.50 0.431 0.471 2. 吸光度 -甲醛含量标准曲线图3. 样品测定结果名师归纳总结 空白吸光度 A 减去空白后吸光度A 平均值第 4 页,共 12 页0.019 样品 1 0.049 0.03 0.029 样品 2 0.047 0.028 采样地点：学院门口温度： 15.5大气压强： 92.2Kpa

7、 天气：晴朗、有风采样流量： 0.4L/min 采样时间： 40minV 00 .44027392.213.78 L 273155.101.325c0 .0.0290. 008780.0095 mg/m31830 .8813.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （五）试验分析1.干扰物及其去除：大气中臭氧浓度超过 0.25mg/m3 时,会使吸取液略显红色,产生干扰,可以在采样时在吸取瓶入口端接一段 15-20cm 的硅胶管,即可将臭氧浓度降低到不干扰二氧化氮测定的水平；大气中二氧化硫浓度为二氧化氮浓度的 10 倍时,就会干扰二氧化氮测定,当超过其 30

8、 倍时,会产生负干扰,可在采样管前接一个氧化管以排除二氧化硫的干扰；PAN 也会使试剂显色而产生干扰,但一般环境大气中PAN 的浓度很低,可以忽视其影响；2.吸取液应避光, 且不能长时间暴露在空气中,以防止光照时吸取液显色或吸取空气中的氮氧化物,而使试管空白值增高；3.试验所用的亚硝酸钠固体应密封储存,防止空气及湿气侵入；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、空气中 SO2 的测定（一）目的1.把握甲醛吸取盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定大气中 2.明白主要的干扰物及其排除方法；（二）原理SO2的原理和方法；空气中的

9、SO2 被甲醛缓冲溶液吸取后,生成稳固的羟基甲基磺酸加成化合物,加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解,释放出 SO2 与盐酸副玫瑰苯胺反应,生成紫红色络合物,其最大吸取波长为 577nm,用分光光度法测定；（三）干扰与排除1.臭氧；样品放置一段时间后可自行分解；2.二氧化氮；利用氨基磺酸钠来排除氮氧化物的干扰；3.金属离子；利用磷酸及环乙二胺四乙酸二钠盐来排除或削减某些金属离子的干扰；（四）试验步骤1.采样；（1）吸取 5ml 吸取液,于多孔筛板吸取管中,用硅橡胶管将其串联在空气采样器上,调剂采样器流量为 0.4L/min ；（2）设置采样时间为 60min；（3）在采样的同时,记录现场的温度和大

10、气压,并设置空白对比组；2.绘制标准曲线；（1）取 14 支具塞比色管分成 A 、 B 两组分别对应编号；（2）A 组标液配好后加入 6.0g/L 的氨磺酸钠 0.25ml, 摇匀,放置 10min；（3）这 10min 期间向 B 组 7 支具塞比色管中均加入 0.5ml 盐酸副玫瑰苯胺（PRA）；（4）10min 后,向 A 组 7 支具塞比色管中加入 0.25ml 氢氧化钠溶液,快速倒入 A 对应编号的 B 组试管中,按次序加一管氢氧化钠倒一管,尽量将 摇匀,从倒入的第一管开头计时,放置 20min；A 组试管中的氢氧化钠倒洁净,（5）显色时间到后,立刻在577nm 的波长下测吸光度,以

11、SO2 含量为横坐标,扣除空白的吸光度为纵坐标,作标准曲线；管号0123456标准使用液 （ml）00.501.002.003.004.005.00甲醛吸取液 （ml）5.004.504.003.002.001.000SO2 含量（g）00.51.002.003.004.005.003.样品测定；将采样后的吸取液放置20min 后,转入 10ml 比色管中, 再加入 0.25ml 氨基磺酸钠, 摇匀,放置 min,以排除 NO 2 的干扰；以下同标准曲线绘制步骤；按下式运算空气中 SO2的浓 度：c=（A-A 0-a）/bV 0 式中：c：空气中 SO2 的质量浓度, mg/m3；A：样品溶液

12、的吸光度；A 0：试剂空白溶液的吸光度；a：所绘制标准曲线的截距；b:所绘制标准曲线的斜率；名师归纳总结 V 0：换算成标况下的采样体积,L；第 6 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （五）试验结果1. 标准曲线数据表SO2 含量 g 杯差吸光度校正杯差和空白后吸光度A 0 -0.001 0.041 0 0.50 0.079 0.038 1.00 0.120 0.079 2.00 0.227 0.186 3.00 0.300 0.259 4.00 0.368 0.327 5.00 0.459 0.418 2. 吸光度 -SO2 含量标准

13、曲线图3. 样品测定结果名师归纳总结 空白吸光度 A 减去空白后吸光度A 平均值第 7 页,共 12 页0.044 样品 1 0.054 0.01 0.01 样品 2 0.054 0.01 采样地点：学院门口温度： 18.9 大气压强： 93.05Kpa 天气：晴朗、无风采样流量： 0.4L/min 采样时间： 60minV 0（0 4.60）.27393.0520.61 L273189101. 325c0 .010.0020.0047 mg/m30 . 08320.61- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （六）试验分析1. 试验测得 SO2浓度较低,很

14、大可能是由于试验当每天气晴朗,空气质量较好,因此 SO2浓度较低；2. 温度对此显色反应的影响较大,温度越高,空白值越大,且温度高时稳固时间短,应尽量掌握恒温在 15-25,并且依据试验室条件和不同季节的室温挑选相宜的显色温度和时间；达到显色时间后立刻测定；3. 试验中用到的氢氧化钠固体或溶液极易吸取空气中的SO2,使试剂空白值上升,应密封储存,或者使用小瓶分装,防止取液时间较长导致过程中吸取SO2或者试剂间通过移液管交叉污染,对于其他显色用试剂也应如此；4. 试验中观看到标准曲线空白试剂和空白样品测定的两组比色管中,或许与 3 所述缘由有关；溶液均呈稍微淡紫色,名师归纳总结 - - - -

15、- - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 四、空气中总悬浮颗粒物（TSP）的测定（一）试验目的 1.把握重量法测定空气中 TSP 的方法和原理；2.练习使用中流量采样器；（二）试验原理 用抽气动力抽取肯定体积的空气通过已恒重的滤膜,就空气中的 滤膜捕集重量法：悬浮颗粒物被阻留在滤膜上,依据采样前后滤膜质量之差及采样体积,即可运算 TSP 的浓 度；依据采样流量不同分为大流量、中流量、小流量采样法,本试验采纳中流量采样器法；（三）干扰和排除 1.空气中的水分 2.物理损耗（四）试验步骤 1.用孔口流量计校正采样器的流量；2.采样：用镊子取出称过的滤膜平放

16、在采样器内的滤膜支持网上（毛面朝上）,用滤膜夹夹紧,以 100L/min 的流量采样 60min,记录采样流量和现场的温度及大气压,时间到后,用镊子 轻轻取出滤膜,毛面对里对折放入滤膜袋内；3.称量和运算：将采样滤膜和空白滤膜在相同的平稳条件下平稳24h 后,用分析天平称量（精确到0.1mg）,登记重量（增重不应小于 10mg）,按下式运算 TSP 含量；TSP 含量（ g/m3）=（W1-W 2）109/（QT）式中：W1：采样后的滤膜重量W2：空白滤膜的重量Q： 采样器平均采样流量（L/min ）T：采样时间（ min）名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学

17、习资料 - - - - - - - - - （五）试验结果1.采样地点；学院门口温度： 24；大气压强： 92.4Kpa；m3天气：晴朗、有风；采样流量： 100L/min 采样时间： 60min=0.2167mg/m32.空白滤膜质量：0.3308g采样滤膜质量：0.3321g0. 33210.3308109216.67 g/TSP 含量（g/m3）10060（六）试验分析 1.采样地点当时本身空气质量较好,并且有风,且风速较大,有利于空气中污染物质的稀释 扩散,因此,测定结果较小；2.误差分析：由于滤膜采样前后只相差 差；13mg,因此,分析天平的精密度和精确度会对结果产生肯定误在将载有

18、TSP 的滤膜从采样器取下到向天平转移的过程中也会产生少量缺失；3.TSP 主要影响因素：大气中 TSP 的组成非常复杂,且变化很大,燃煤排放烟尘、工业废气中的粉尘及地面 扬尘是大气中总悬浮颗粒的重要来源,因此,其含量主要受污染源影响如冬季燃煤供暖等；另外气象条件如风速风向、雨、雪、雾等,城区规模、人口密度,地势、能源消费结构等也 会对 TSP 含量产生肯定影响；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 五、空气污染指数（ API）运算表 1 空气污染指数对应的污染物质量浓度限值空气污染指数（ API ）SO2（日平均）

19、污染物质量浓度限值/（mg/m3）TSP（日平均）NO 2（日平均）50 0.050 0.080 0.120 100 0.150 0.120 0.300 200 0.800 0.280 0.500 300 1.600 0.565 0.625 400 2.100 0.750 0.875 C（ NO 2）=0.0095 mg/m30.080 mg/m3INO250 C（SO2）=0.0047 mg/m30.050mg/m3ISO2300 重污染健康人群中普遍显现症状；动；健康人运动耐受力降低,有老年人和病人应当留在室内,明显剧烈症状,提前显现某防止体力消耗, 一般人群应避些疾病；免户外活动；- -

20、 - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 依据以上运算结果,校内环境API 值为 77,属于 级质量级别,空气质量状况：良：人群可正常活动；学校属于文化区,应达到级质量级别,所以我校空气质量状况达标；六、结果分析由于 三种污染物不是同一天测定,试验条件（包括气温、气压、风速风向、空气质量情形等）不一样；只采样一次,与日均值有差异；采样地点仅限于学院门口,布点单一且不匀称；因此,利用此表运算出来的结果以表征整个校内空气质量并不完全精确；在试验条件答应的情形下,应当在校内的不同地点进行匀称布点、连续采样测定；七、参考文献名师归纳总结 奚旦立 .孙裕生 .环境监测（第四版）M. 高等训练出版社.2022.7第 12 页,共 12 页- - - - - - -