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1、沈阳医学院空气质量测量实验设计沈阳医学院空气质量测量实验设计学生姓名：赵金丽 学号：20110102040525专 业：预防医学 年级、班级：11 级 5 班课程名称：环境卫生学实验 实验项目：空气质量的测定实验类型：验证 实验时间：2015 年 3 月 15-31 日实验指导老师：李鹏飞 实验评分：一、实验提出的理论和实践意义一、实验提出的理论和实践意义随着工业迅猛发展和城市化进程的加快，城市人口不断增长和聚集，能源和物质消费激增 ， 人为排放的污染物明显增多，以城市为中心的复合污染问题日益严重。有研究表明，随着工业发展和能源利用的增长，城市空气污染水平迅速升高。生活燃煤、工业及火山喷发、汽
2、车尾气等污染来源不断地向人类生存空间喷洒着毒水，造成呼吸系危害、急性应急性危害及其他系统的危害。同时，二次污染酸雨等还会循环危害，更是让人们猝不及防。综上，通过测定校园内大气环境污染物的含量，要掌握空气质量评价的方法，尤其要掌TSP/SO2/NOx的测定方法,通过大气质量检测可控制和改善大气质量， 弄清区域环境质量变化发展的规律，制定区域环境综合防治方案，实施区域环境质量管理和区域环境规划，达到区域和质量目标。2 2、与项目相关的国内外发展概况与项目相关的国内外发展概况国内外控质量的研究纷繁踊跃，陆雅静等，在石家庄市 20052012 年环境空气质量变化及影响因素分析中提出，颗粒物是目前石家庄
3、市的首要污染物，且 PM10 和 PM2.5 浓度高，其来源和形成机制复杂，存在二次污染，且除人为污染源外，外来型自然沙尘源的影响也很大。郑艳琳( 2010 ) 运用方差分析和多元线性回归分析的方法研究了 SO2排放 量与原煤 中可燃硫和不可燃硫含量的关系，建立了燃煤 SO2 排放量的回归测算模型，并以山东省火电厂为例进行数值模拟，结果显示模拟精度高，效果好。在气体污染物排放的减排对策方面，陈一萍(2011)针对福建省社会经济发展和环境保护的实际情况，提出了加强工业污染源的治改造，控制人口、优化能源结构，加大投资力度，实施碳排污交易，降低污染物 排放强度，调整产业结构等减排策略和建议。高彩玲等
4、(2012) 运用 LMD 方法将中国空气污染物 排放变化分解为规模效应、区域经济结构效应、能源强度效应、能源结构效应、产污系数效应和污染治理效应六个因素，并进行了东、中、西和东北四个地区的差异分解分析，建议按照不同地区结合实际情况实行灵活的减排政策。Perman 等( 2003 )的研究认为硫污染物和 GDP 之间不符合环境库 兹涅茨曲线 ( Environment Kuznets Curve，简称 EKC )关系 1 。沈利生等( 2008 )运用投入产出模型实证分析了对外贸易对我国 SO2 排放的影响，研究结果表明：20032006 年我国出口污染排放强度低于进口污染减排强度，但是巨额外
5、贸顺差以及进口减排强度与出口排放强度之比的下降造成了我国对外贸易染排放的逆差，而出口产品结构的恶化则是最为根本的原因；另外，减排技术进步的速度跟不上对外贸易的增长速度，使得出口产品的污染排放总量还在上升 。张成等 ( 20l1 )的研究发现：环境污染与经济增长的关系具有多种表现形态，这主要取决于地区和污染指标的选取，具体会呈现单调递减、 “U”型、倒“U”型、 “N”型和倒“N ”型五种关系；不同组别的当前经济水平会给不同污染物带来不同的内生性影响三、研究方法三、研究方法（一） 大气中总悬浮颗粒物（TSP）的测定原理：TSP 是指空气中粒径在 100 微米以下的液体或固体颗粒。将已恒重的滤膜装
6、入大流量采样器的滤膜夹上，根据采样前后滤膜的重量差和采样体积来计算大气中总悬浮颗粒物 的浓度。仪器：大流量采样器，U 型水柱压差计，气压计，分析天平，干燥器，滤膜，竹制或骨制品的镊子，滤膜或贮存盒。试剂：变色硅胶方法：大流量采样（重量法）1.采样将滤膜放入干燥器中平衡 24 小时，准确称量至恒重 W1。采样时用镊子将滤膜平放于支持网上，滤膜毛面向上，方正、铺平、压紧、固定。置采样器于 35 米处，接通电源一1.11.7m3/min 采样时间根据需要而定。采样器若无自动流量记录装置，可采用水柱压差计，记录时须在采样开始后 5min 和采样结束前 5min 各记录一次水柱压差值，读数准确至1mm。
7、取平均值，再换算成流量（） ，乘以采样时间即得总采样体积（） 、采样后，去下滤膜，放入干燥器中平衡 24 小时，准确称量至恒重 W2.采样前后滤膜称重之差，即为总悬浮颗粒物的重量。2.计算C=(W2-W1)*1000/V0式中：C 总悬浮颗粒物的质量浓度（mg/m3）W2 采样后滤膜重量（g）W1 采样前滤膜重量（g）V0 换算成标准大气压下的采样体积（m3）（二） 大气中二氧化硫（SO2）的测定原理;空气中 SO2被四氯汞钠溶液吸收后形成稳定的二氯亚硫酸汞钠络合物，再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺反应，生成玫瑰紫红色化合物，根据颜色深浅来比色定量。本法最低检出限为 0.4um/min仪器：小流量气体
8、采样器，流量范围 0.21L/min，棕色 U 形多孔玻板吸收管，10mL 具塞比色管，分光光度计。试剂：二氯化汞，氯化钠，1.2%氨基磺酸铵溶液，0.2%甲醛溶液，盐酸玫瑰苯胺，盐酸，碘酸钾，可溶性淀粉，沸水，碘化汞，硫代硫酸钠，碳酸钠，0.1mol/L 碘酸钾标准溶液，碘化钾，冰醋酸，碘，亚硫酸氢钠。方法;1.试剂的配制（1）吸收液：称取 10.9g 二氯化汞和 4.7g 氯化钠溶于水，并稀释至 1000ml。放置过夜，过滤后使用。吸收液最佳 PH 为 4.0.（2）1.2%氨基磺酸铵溶液，临用时现配（3）0.2%甲醛溶液 将 36%38%甲醛摇匀，量取 5.4ml 注于容量瓶中，稀释至1
9、000ml，临用时现配。（4）0.02%盐酸玫瑰苯胺溶液：称取 0.2g 盐酸玫瑰苯胺放在研钵中，加少量水研磨使之溶解，然后加 60ml 盐酸，转移至容量瓶，洗净研钵后并用水稀释至 1000ml。溶液呈淡黄色，需放置 3 天后使用，密封保存，可稳定 6 个月（5）0.1000mol/l 碘酸钾标准溶液：准确称取经干燥 105 干燥 2 小时的碘酸钾 3.5668g，置入小烧杯内，加水溶解后转移入 1000ml 容量瓶中，洗净烧杯，洗液一并转入容量瓶，加水至刻度，摇匀（6）0.5%淀粉溶液称取 0.5g 可溶性淀粉，加 5ml 水调成糊状后，再加入 100ml 沸水和0.002g 碘化汞，并煮沸
10、 23 分钟，至溶液透明，冷却，临用时现配。（7）0.1000mol/l 硫代硫酸钠标准溶液：称取 25g 硫代硫酸钠溶于新煮沸冷却后的水中，加入 0.2g 碳酸钠，并稀释至 1000ml，贮存于棕色瓶中。放置一周后标定浓度（8）0.1mol/l 点溶液：称取 40g 碘化钾溶于 25ml 水中，加入 12.7g 碘，待碘完全稀释后，用水稀释至 1000ml，移入棕色瓶中，暗处保存。（9）二氧化硫标准溶液：称取 0.10.2g 亚硫酸氢钠溶于 100ml 吸收液中，放置过夜，用滤纸过滤。标定溶液中二氧化硫的浓度。2.采样用一支内装 5ml 四氯汞钠吸收液的棕色 U 型多孔玻板吸收管，安装于小流
11、量气体采样器上，以 0.5 升/分流量采气 1020L，并记录采样现场的气压和气温。3.分析步骤（1）绘制标准曲线：按下列步骤制备标准系列和绘制标准曲线管号0123456700.200.601.001.502.002.503.00标准溶液（ml）吸收液（ml）5.04.804.404.003.503.002.502.00SO2 含量（ug）00.41.22.03.04.05.06.0向各管中加入 0.5ml 1.2%氨基磺酸铵溶液，摇匀，放置 10 分钟，然后加入 0.5ml 0.2%甲醛溶液和 0.5ml 0.02%盐酸玫瑰按本溶液，摇匀，放置数分钟，使其逐渐显色，并于 56nm 波长下测定
12、各管吸光度。以二氧化硫含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。（2）样品测定：采样后，江西首页全部移入比色管中，用少量吸收液冲洗吸收管合并于比色管中，是总体积为 5ml 然后，将样品管与上述各标准系列管同步操作，加入各项试剂，并测定吸光度，查标准曲线的样品管二氧化硫含量（ug）4.计算C=A/V0式中：C：SO2浓度（mg/ml）A;SO2含量（ug）V0:换算成标准状态下的采样体积（L）(三)大气中氮氧化物（NOx）的测定一 原理氮氧化物在三氧化铬作用下氧化为二氧化氮，遇水生成亚硝酸，后者与对氨基苯磺酸起重氮化反应，反应产物与盐酸萘乙二胺生成玫瑰红色偶氮化合物，其颜色深浅与氮氧化物的浓
13、度成线性关系，然后进行比色定量，最大吸收波长 540nm，最低检测下限 0.25ug/5ml二 仪器U 型多孔玻板吸收管，空气采样器（01L/min）,10ml 具塞比色管，氧化管，分光光度计及1cm 比色杯三 试剂1 吸收液(量取 50ml 冰醋酸与 900ml 水混合，加入 5.0g 对氨基苯磺酸，搅拌至全部溶解，再加入 0.05g 盐酸萘乙二胺，加水定容至 1000ml，充分混匀后即为吸收原液，置棕色瓶中放入冰箱 4 摄氏度可保存一个月，使用时原液和水按 4：1 混合即为吸收液)2 氧化剂（称量 5g 三氧化铬用水调成糊状与 95g 海沙充分搅拌均匀，在 105 摄氏度下烘干冷却，装入氧
14、化管内，两个球部装入约 8g 氧化剂，两端用脱脂棉塞紧备用）3 标准溶液（准确称量 0.1500g 干燥的一级亚硝酸钠，先用少量的水溶解后，移入 1000ml容量瓶，加水定容至刻度，配成的溶液中亚硝酸根的浓度为 0.1mg/ml，为储备液，在冰箱中储存一个月，使用时将储备液与水按 1:19 混合即为 5ug/ml 的标准溶液）四 方法1 采样 多孔玻板吸收管内装入 5ml 吸收液，进气口接上一个氧化管，管口略向下倾斜（防治空气将氧化剂弄湿污染后面的吸收管） 。流量为 0.5l/min 避光采气至吸收液变为淡玫瑰红色为止，记录采样时间。如果吸收液不变色，则应延长采样时间，采样量应不少于五毫升2
15、分析步骤绘制标准曲线，按下表制备标准色列管管号0123456标准溶液0.000.050.100.200.300.500.70水1.000.950.900.800.700.500.30吸收原液4444444NO2-00.250.511.52.53.5备各管摇匀静置 15min，用 1cm 比色杯，在波长 540nm 下，测量光密度，以光密度对亚硝酸根含量绘制标准曲线样品测定 采用结束后，将吸收液全部移入比色管，测光密度，然后通过查标准曲线，得亚硝酸根质量五 计算C=a/Vo*0.76其中 C 为氮氧化物浓度，a 为 NO2-质量，Vo 为采气体积六 注意事项1 本法灵敏，准确，操作简单，呈色稳定
16、，为氮氧化物检测的标准方法2 结果偏高的原因:A.采样前，吸收液为微红色，造成亚硝酸根污染 B.在采样过程中吸收液未能严格避光 C.对氨基苯磺酸质量不好3 结果偏低的原因：A.二氧化硫的浓度比氮氧化物高，显色强度下降 B.臭氧浓度过高，NO2被氧化 C.空气相对湿度过小4 将 NO 氧化为 NO2的方法很多，本法采用三氧化铬氧化管氧化且不吸附 NO2 ，酸性高锰酸钾氧化管对 NO2有明显的吸附，导致测量的值偏低，三氧化铬为暗红色，若变为绿棕色要需更换4 4、预期结果预期结果根据不同的测量目标，选取相应的测量方法。获得真实可靠的测量数据。并根据数据进行环境评估根据中华人民共和国国家标准环境空气质量标准 GB 3095-1996 进行质量评价。五、统计学分析五、统计学分析运用 spss17.0 软件整理数据（寻找沈阳医学院 5 年以内的数据进行整理并进行对比分析）1)利用 t 检验，以沈阳近期污染物标准为标准，将所
