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1、环境监测课程设计-校园空气质量监测指导教师：高林霞班级：11 环境 1 班姓名： 李豪学号：1110431119组员：一班 2 组目录1、监测背景2、监测目的3、优化布点4、监测计划设计4.1 检测项目4.2 采样时间及频率4.3 采样方法4.4 样品的运送保存4.5 检测方法5、数据结果和处理6、综合评价7、收获和体会8、参考资料1、监测背景湖北工业大学坐落在有“九省通衢”之称的江城武汉。主校区位于武昌南湖之滨，校园总占地面积 1675 亩，校舍建筑面积 84 万平方米，地处武汉南湖之滨，有着良好的地理位置，校前有如护城河般的巡司河环绕。整个校园的建设和绿化已具有一定的规模，树木也已成林成片
2、。从整体上看，校园景观和绿化缺乏文化底蕴和校区的特色，在整个校园的绿化上显得绿量不足，美化不够。尤其是主入口桥梁，显得过于简陋，巡司河未经治理，污水流淌，栏杆破损，杂草丛生，加之最近校园内正大肆整修改建，更显环境欠佳。基于我国城市空气以煤烟型污染为主的现状,现用 SO2、NOx 和 TSP 三项主要污染物指标计算空气污染指数,表征空气质量状况.2、监测目的1、根据布点采样原则，选择适宜方法进行布点，确定采样频率及采样时间， 掌握测定空气中 SO2、NOx 和 TSP 的采样和监测方法。 2、根据三项污染物监测结果，计算空气污染指数(API)，描述空气质量状况。3、通过实验及计算直观的反映出湖北
3、工业大学校园的空气质量，掌握环境监测的基本方法。4、培养我们的团结协作精神及综合分析与处理问题的能力。3、优化布点根据学校的各污染源的分布情况和结合校园各环境功能区的要求，及我校的地形、地貌、气象等条件，我们组的采样点布设方法采用的是功能区布点法（由于校园分为多个功能区：主要以教学区、活动区为主） ，采样点的数目是4 个，它们分别是草莓园、资源与环境学院、2 栋教学楼、西区路口。采样点平面布设图如下4、监测计划设计4.1 检测项目二氧化硫、氮氧化物(空气采样器为双路，可同时采集二氧化硫和氮氧化物)、TSP4.2 采样时间及频率12 月 10 日，11 日，12 日进行采样、测定样品每天 8:0
4、0-9:00,12:00-13:00,16:00-17:00 三个时间、三个指标都要在 4 个点取样（统一时间取样） ，每组一天 36 个样（2 组时间错开，注意错开下课高峰期） ，取 3 天4.3 采样方法4.3.1 SO2的测定（四氯汞钾溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法）4.3.1.1 实验原理 空气中 SO2被四氯汞钾溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，此 络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应，生成紫红色的络合物，根据其颜色深浅，用分光光度计在波长为 575nm 处进行比色测定。 4.3.1.2 实验仪器、设备 1大气采样器（流量 01L/min）。 2多孔玻板吸收管。 3具塞
5、比色管。 4分光光度计。 4.3.1.3 实验试剂 1、 0.04mo1L 四氯汞钾吸收液：称取 10.9g 氯化汞（HgC1 2）、6.0g 氯化钾和 0070g 乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA 一 Na2），溶解于水，稀释至1000mL。此溶液在密闭容器中贮存，可稳定 6 个月。如发现有沉淀，不能再用。 2、2.0gL 甲醛溶液：吸取 3638甲醛溶液 1.1mL，用水稀释至200mL，临用现配。 3、6.0gL 氨基磺酸铵溶液：称取 060g 氨基磺酸铵（H 2NSO3NH4），溶解于 100mL 水中，临用现配。 4、碘贮备液（C1/2I 2=0.10mol/L）：称取 12.7g 碘于
6、烧杯中，加入 40g碘化钾和 25mL 水，搅拌至全部溶解后，用水稀释至 1000mL，贮于棕色试剂瓶中。 5、碘使用液（C1/2I 2=0.010molL）：量取 50mL 碘贮备液，用水稀释至500mL，贮于棕色试剂瓶中。 6、2gL 淀粉指示剂：称取 0.20g 可溶性淀粉，用少量水调成糊状，慢慢倒入 100mL 沸水中，继续煮沸至溶液澄清，冷却后贮于试剂瓶中。临用现配。7、碘酸钾标准溶液（C16KIO 30.1000mo1L）：称取 3.5668g 碘酸钾（KIO 3，优级纯，110烘干 2h），溶解于水，移入 1000mL 容量瓶中，用水稀释至标线。 8、盐酸溶液（CHCl=1.2m
7、ol/L）：量取 100mL 浓盐酸，用水稀释至1000mL。 9、硫代硫酸钠贮备液（C Na 2S2O30.1mol/L）：称取 25g 硫代硫酸钠（Na 2S2O35H2O），溶解于 1000mL 新煮沸并已冷却的水中，加 0.20g 无水碳酸钠，贮于棕色瓶中，放置一周后标定其浓度。若溶液呈现浑浊时，应该过滤。 标定方法：吸取 0.1000mo1L 碘酸钾标准溶液 25.00mL，置于 250mL 碘量瓶中，加 70mL 新煮沸并已冷却的水，加 1.0g 碘化钾，振荡至完全溶解后，再加 1.2mo1L 盐酸溶液 10.0mL，立即盖好瓶塞，混匀。在暗处放置 5min 后，用硫代硫酸钠溶液滴
8、定至淡黄色，加淀粉指示剂 5mL，继续滴定至蓝色刚好消失。按下式计算硫代硫酸钠溶液的浓度： c= 25.000.1000/V 式中： C硫代硫酸钠溶液浓度，mo1L； V消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL。 10、硫代硫酸钠标准溶液：取 50.00mL 硫代硫酸钠贮备液于 500mL 容量瓶中，用新煮沸并已冷却的水稀释至标线，计算其准确浓度。 11、亚硫酸钠标准溶液：称取 0.20g 亚硫酸钠（Na 2SO3）及 0.010g 乙二胺四乙酸二钠，将其溶解于 200mL 新煮沸并已冷却的水中，轻轻摇匀（避免振荡，以防充氧）。放置 23h 后标定。此溶液每毫升含 320400g 二氧化硫。标定方法：取
9、四个 250mL 碘量瓶（A1、A2、B1、B2），分别加入0.010mol/L 碘溶液 50.00mL，在 A1、A2 瓶内各加 25mL 水，在 B1 瓶内加入25.00mL 亚硫酸钠标准溶液，盖好瓶塞。立即吸取 2.00mL 亚硫酸钠标准溶液于已加有 4050mL 四氯汞钾溶液的 100mL 容量瓶中，使其生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物。再吸取 25.00mL 亚硫酸钠标准溶液于 B2 瓶内，盖好瓶塞。然后用四氯汞钾吸收液将 100mL 容量瓶中的溶液稀释至标线。 A1、A2、B1、B2 四瓶于暗处放置 5min 后，用 0.01mol/L 硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加淀粉指示剂 5
10、mL，继续滴定至蓝色刚好消失。平行滴定所用硫代硫酸钠溶液体积之差应不大于 0.05mL。 所配 100mL 容量瓶中的亚硫酸钠标准溶液相当于二氧化硫的浓度由下式计算： SO2（ug/mL）= (V 0V)c32.021000)/25.00 2.00/100式中： V 0滴定 A 瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液体积的平均值（mL） ；V滴定 B 瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液体积的平均值（mL） ；c硫代硫酸钠标准溶液的准确浓度（mol/L） ；32.02相当于 1mmol/L 硫代硫酸钠溶液的二氧化硫（1/2SO 2）的质量（mg） 。根据以上计算的二氧化硫标准溶液的浓度，再用四氯汞钾吸取液稀释成每毫
11、升含 2.0ug 二氧化硫的标准溶液，此溶液用于绘制标准曲线，在冰箱中存放，可稳定 20 天。12、0.2%盐酸副玫瑰苯胺（PRA，即对品红）贮备液：称取 0.20g 经提纯的盐酸副玫瑰苯胺，溶解于 100mL，1mol/L 盐酸溶液中。13、磷酸溶液（cH3PO4=3mol/L）：量取 41mL85%浓磷酸，用水稀释至200mL 。 14、0.016%盐酸副玫瑰苯胺使用液：洗去 0.2%盐酸副玫瑰苯胺贮备液20.00mL 于 250mL 容量瓶中，加 3mol/L 磷酸溶液 200mL，用水稀释至标线。至少放置 24h 方可使用。存放暗处，可稳定 9 个月。4.3.1.4 实验步骤标准曲线的
12、绘制：取 8 支 10ml 具塞比色管，按下列参数和方法配制标准色列。在以上各比色管中加入6g/L 氨基磺酸铵溶液0.5mL，摇匀。再加2g/L 甲醛溶液0.5mL及0.016% 盐酸副玫瑰苯胺使用液1.5mL，摇匀。当室温为15-20 0C时，显色30min；室温为20-25 0C时，显色20min；室温为25-30 0C时，显色15min。用1cm比色皿，于575nm波长处，以水为参比，测定吸光度，试剂空白值不应大于0.050吸光度。以吸光度（扣除试剂空白值）对二氧化硫含量（g）绘制标准曲线，并计算各点的SO 2含量与其吸光度的比值，取各点计算结果的平均值作为计算因子（B S） 。采样：量
13、取5ml 四氯汞钾吸收液于多孔玻璃吸收管内（棕色） ，通过塑料管连接在采样器上，在各采样点以0.5L/min 流量采气20min。4.3.2 NOx的测定4.3.2.1 原理大气中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。在测定氮氧化物浓度时，应先用三氧化铬将一氧化氮氧化成二氧化氮。二氧化氮被吸收液吸收后，生成亚硝酸和硝酸，其中，亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，据其颜色深浅，用分光光度法定量。因为NO2（气）转变为 NO2（液）的转换系数为 0.76，故在计算结果时应除以0.76。 4.3.2.2 仪器1、多孔玻板吸收管；2、双球玻璃管；3、大气采样器
14、：流量范围 0-1L/min；4、分光光度计；5、10ml 比色管；6、气压计。4.3.2.3 试剂所有试剂均用不含亚硝酸根的重蒸馏水配制。其检验方法是：所配制的吸收液对 540nm 光的吸光度不超过 0.005 。1、N-（1- 萘基）乙二胺盐酸盐贮备液：称取0.5gN-（1-萘基）乙二胺盐酸盐C 10H7NH(CH2） 2NH22HCl于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液贮于密闭棕色瓶中冷藏，可稳定三个月。2、显色液：称取 5.0g 对氨基苯磺酸，置于 1000mL 容量瓶中，加入 50mL 冰乙酸和 900mL 水的混合溶液，盖塞振摇使其完全溶解，继之加入 0. 50g 盐酸萘乙
15、二胺，溶解后，用水稀释至标线，此为吸收原液，贮于棕色瓶中，在冰箱内可保存两个月。保存时应密封瓶口，防止空气与吸收液接触。3、吸收液：采样时，按 4 分显色液与 1 份水的比例混合配成采样用的吸收液。4、三氧化铬-砂子氧化管：筛取 20-40 目海砂（或河沙） ，用（1+2）的盐酸溶液浸泡一夜，用水洗至中性，烘干。将三氧化铬与砂子按重量比（1+20）混合，加少量水调匀，放在红外灯下或烘箱内于 105烘干，烘干过程中应搅拌几次。制备好的三氧化铬-砂子应是松散的，若粘在一起，说明三氧化铬比例太大，可适当增加一些砂子，重新制备。5、亚硝酸钠标准贮备液：称取 0.3750g 优级纯亚硝酸钠（NaNO 2
16、，预先在干燥器内放置 24h 以上） ，溶解于水，移入 1000mL 容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含 250gNO 2，贮存于棕色瓶内，冰箱中保存，可稳定三个月。6、亚硝酸钠标准溶液：吸取贮备液 1mL 于 100mL 容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含 2.5gNO 2。 4.3.2.4 测定步骤标准曲线的绘制：取 6 支 10mL 具塞比色管，按下表所列数据配制标准色列。管号 0 1 2 3 4 5 亚硝酸钠标准溶液（mL）0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 显色液（mL） 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 水（mL） 2.00 1.60 1.20 0.80 0.40 0 NO2含量（g） 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 以上溶液摇匀，避开阳光直射
