环境检测实验报告

实验四 校园环境空气质量监测综合实验

班级：环科07 学号：200710702114 姓名：童涛柱 一、 实验目的和要求

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、TSP、PM10的采样和检测方法。

2、 根据三项污染物监测结果，计算空气污染指数（），描述空气质量状况。 3、 掌握环境监测理论和实验细节，通过课堂教学与实验，培养学生组织能

力、动手能力，培养分工合作、和团结协作的精神以及综合分析与处理问题的能力。 二、方法

1．二氧化硫：盐酸副玫瑰苯胺法 2．二氧化氮： 盐酸萘乙胺比色法 3．总悬浮物：重量法 三、环境监测方案 （一）监测资料收集

了解昆工莲华校区环境空气质量现状，根据区域的位置和功能，调查区域内居住的人口数量、分布状况（教学区、学生宿舍区、教职工宿舍区）、空气污染源情况：燃煤锅炉、其他生活燃气、汽车。

（二）监测因子

SO2、NOx、TSP、PM10

（三）采样布点 布点状况见表。 （1）环工楼 （2）行政楼 （3）主楼----北门

（四）采样时间及频率

1、2009年12月19日

（1）、8:00～9:00 （2）、10:00～11:00 （3）、12:00～13:00 （4）、14:00～15:00 （5）、15:30～1630 5个时段，每隔1小时采一个小时。 2、采样流量

SO2 0.5L/min （六）、准备阶段

NOx 0.3L/min TSP 100L/min （4）A幢 （5）男生院 （6）女生院 a：样品准备

1、 称量滤膜：

（1） 每组5个×10=60个，第①、②、⑥组多5个×3=18个； （2） 称量； （3） 封装：PM10。 2、 装吸收夜：

（1） SO2吸收液KHgCl45ml； （2） NOx吸收液1＋4吸收液5ml； （3） 贴胶布，封好套管。 3、 带好CrO3封氧化管。

b：仪器准备

1、KC-6120型大气综合采样器

2、TSP切割器

3、PM10采样器切割器一套：第①、②、③组 4、温度计 5、镊子 6、电源线 （七）、采样工作 1、采样方法

（1）气态污染物：用大气采样器和液体吸收剂的浓缩采样法，用气泡吸收管进行样品的采集；

（2）颗粒物：用采样器和切割器采样，用滤膜收集样品。采样前，滤膜要求恒重。 2、样品的保存和运输

（1）对气体状态的样品，在阳光强烈的天气，应避免遇光分解；

（2）对颗粒状的样品，采集完毕，应将滤膜吸尘的一面朝里对折两次，成扇形，放在滤膜袋里，带回天平室恒重。 （八）、分析工作

按照国家环保总局规定的《空气和废气分析方法》进行。 1、NOx的分析 时段 内容 2、PM10、TSP的分析 重量法，第二周称重。 3、SO2的分析

（1）SO2的标准曲线的绘制；

（2）样品吸光度的测定 测定时间

I II III I 9:00～11:00 II 13:00～15:00 III 16:00～18:00 NOx标准曲线的绘制，样品吸光度的测定 星期五（第二周） 星期五（第二周） 星期三（第三周） （九）、数据处理和统计 1、采样流量的换算 （1）刻度换算；

（2）换算成标准状态。 2、计算各段、各污染物的浓度 3、统计 （1）检出率 （2）超标率 （3）超标倍数 4、分析结果的表示

监测点名称 污染因子 SO2 NOx TSP PM10 1 浓度（mg/m3） 超标倍数 2 浓度（mg/m3） 超标倍数 3 浓度（mg/m3） 超标倍数 4 浓度（mg/m3） 超标倍数 5 浓度（mg/m3） 超标倍数 6 浓度（mg/m3） 超标倍数 标准值 5、绘图

（1） 污染物浓度日变化图 （2） 莲华校区污染物的分布图

6、计算API

计算空气污染指数（API），描述空气质量状况。

实验（一）大气中二氧化硫测定

（盐酸副玫瑰苯胺法） 一、 实验原理

二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，再与甲醛及盐酸

副玫瑰苯胺作用，生成紫红色络合物，比色测定。主要干扰物为氮氧化物、臭氧、锰、铁、

铬等。加入氨基磺酸氨可消除氮氧化物的干扰，采样后放置一段时间可使臭氧自行分解，加入磷酸和EDTA可以消除或减小重金属的干扰。如在用10毫升吸收液时，69微克铁，10微克锰、10微克铜、22微克矾没有明显干扰。环境大气中微量氨、硫化物及醛类不干扰。 本法检出限为0.03微克/毫升，当采样10升时，最低检出限为0.015mg/m3.

二、 实验仪器

1 、吸收管：多孔筛板吸收管、小型冲击式吸收管或大型气泡吸收管，用于30分钟到1小时；125毫升多孔筛板吸收瓶，应用于24小时采样。 2、大气采样器：流量范围0—1升/分。 3、分光光度计。 三、 试剂

所用水为除去氧化剂的重蒸馏水 1、0.04M四氯汞钾(TCM)吸收液； 2、0.6% 氨基磺酸氨溶液； 3、0.2%甲醛溶液； 4、0.1N碘储备液； 5、0.01N碘溶液； 6、淀粉指示剂；

7、0.1000N碘酸标准溶液； 8、0.1N硫代硫酸钠储备液； 9、0.1N硫代硫酸钠溶液；

10、0.2%盐酸副玫瑰苯胺溶液； 11、0.016%对品红作用液； 12、0.016%对品红作用液； 13、1M盐酸溶液； 14、3M磷酸溶液；

15、1M醋酸—醋酸钠缓冲溶液。

四、 采样

用多孔筛板吸收管 ，内装5毫升四氯甲汞吸收液，以0、5L/min流量，采气10—20L ， 在采样、运送、保存过程中，都应避免阳光直射。

五、 步骤

1、 标准曲线的绘制

取八支8毫升比色管，按下表配制标准色列 管号 1 2 二氧化硫标液（2ug/L）(mL) 0 0.60 四氯汞钾溶液(mL) 5.00 4.40 二氧化硫含量(ug) 0 1.2 3 1.00 4.00 2.0 4 1.40 3.60 2.8 5 1.60 3.40 3.2 6 1.80 3.20 3.6 7 2.20 2.80 4.4 8 2.70 2.30 5.4 0.6% 氨基磺酸溶液 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2%甲醛溶液 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.016%对品红作用液 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 2 、样品测定

样品中若有浑浊物，应离心分离除去。 样品放置20分钟，以使臭氧分解。

将吸收管中吸收液全部移入10毫升比色管，用少量水洗涤吸收管，倒入比色管中，使

总体积为5毫升。再加0、50毫升氨基磺酸氨溶液，摇匀，放置十分钟以除去氮氧化物的干扰，以下步骤同标准曲线的绘制。

3.标准曲线制作和样品分析数据记录表（仅选了相关度最好的一组） 比色管 1 2 3 4 5 6 7 8 测得的吸光度 0.152 0.239 0.306 SO2含量（μg）

4．用

Excel

对以上数据进行线性回归，结果如下：0.000 1.200 2.000 2.800 3.200 3.600 4.400 5.400 0.376 0.411 0.440 0.504 0.592

六、 计算

数据记录： 样品编号 采样流量V0（L/min） 采样时间t（min） 采样温度T（K） 大气压P（Kp） 1 0.5 60 289.8 81 2 0.5 60 283.9 81 3 0.5 60 299.9 81 4 0.5 60 298.1 81 5 0.5 60 295.2 81 换算为参比状态下的采样体积：

Vr = (V0?t)? 式中：

V0 —采样流量V0，L/min；

t —连续监测时间，min； T—采样点温度，℃； P—采样点大气压，Kp；

算得参比状态下的采样体积Vr及实验室测得样品吸光度如下： 样品编号 参比状态下的采样体积V（ rL）样品吸光度(A－A0)－a 1 2 3 23.824 0．042 4 5 273?25p ?273?T101.32524.655 25.167 0.126 0.109 23.968 24.204 0.087 0.054 （A?A0）?a二氧化硫（SO2，毫克/立方米）?b?Vr

式中： A―――样品溶液吸光度；

A0―――试剂空白液吸光度；

b―――回归方程式的斜率；b=0.082 a------回归方程式的截距；a=0.146

Vr―――换算为参比状态（25度，760毫米汞柱）下的采样体积，升 时段 8:00?9:00 10:00?11:00 SO浓度（mg/m3） 0.0623 0．0528 12:00?13:00 0.0215 14:00?15:00 0.0443 15:30?16:30 0.0272 0.0416 平均

注意事项：

1、温度对显色有影响，温度越高，空白越大；温度高时发色快，褪色也快，所以最好

实验（二）大气中氧化氮（换算为ＮＯ２）的测定 盐酸萘乙胺比色法 一、 实验原理

大气中氧化氮包括一氧化氮、二氧化氮等，在测定氧化氮浓度时，先用三氧化铬将一氧化氮氧化为二氧化氮。

二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸，与对氨基苯磺酸起重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，比色测定。

使用称重法校准的二氧化氮参透管配制低浓度标准气体，测得ＮＯ２（气）→ＮＯ２

（液）的转化系数为0.76，因此再计算结果时要除以系数0.76。

大气中二氧化氮浓度为氧化氮浓度的10倍时，对氧化氮的无干扰；30倍时，使颜色有少许减退，在城市环境大气中，较少遇到这种情况。臭氧浓度为氧化氮浓度的5倍时，对氧化氮的测定有干扰，在采样后3小时，使试液呈现微红色，影响较大。过氧乙酰硝酸兹（PAN）使试剂显色而干扰，再一般环境大气PAN浓度甚底，不会导致显著的误差。 本法检出限001ug/mL,当采样体积为6L时，ＮＯ２最底检出浓度为0.01mg/m3.

二、 实验仪器

１、 多孔筛板吸收管；

２、 大气采样器：流量范围０－１L/min; ３、 双求玻璃管； ４、 分光光度计； 三、 实验试剂

所有试剂均用不含亚硝酸盐的蒸馏水配制。检测方法：吸光液的吸光度不超过0.005。 １、 吸收液；

２、 三氧化铬————石英砂氧化管； ３、 亚硝酸钠标准储备液； ４、 亚硝酸钠标准溶液 四、 采样

用一个内装５mL采样用吸收液的多孔筛板吸收管，进气口接氧化管，并使管口微向下倾斜，以免潮湿空气将氧化试剂弄湿，污染后面的吸收管。以0.3L/min分流量，避光采样至吸收液呈浅玫瑰红为止，采气量不少于6L

五、 测定步骤

１、标准曲线的绘制 管号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ＮＯ２标准溶液 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 （５ug/mL） (mL) 吸收原液(mL) 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 水 (mL) 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 ＮＯ２ (ug) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 摇均，避开阳光直射，放着１５分钟。用１厘米比色皿，于波长５４０纳米处，以水为参比，测定吸光度。

２、采样后，放１５分钟，将吸收液转入比色皿中，同标准曲线的绘制方法测定吸光度。

3、NOx标准曲线制作和样品分析数据记录表（仅选了相关度最好的一组） 比色管 吸光度 1 00.1 2 00.92 3 0.178 4 0.272 5 0.364 6 0.454 7 0.541 4、根据以上数据制图，并给出标准曲线回归方程及相关系数R值. 根据以上数据绘制标准曲线如下：

标准曲线30.6y = 0.1806x + 0.0004R2 = 0.99990.5NOx含量（微克）0.40.30.20.1000.511.522.533.5吸光度

六、 计算

数据记录： 样品编号 采样流量V0（L/min） 采样时间t（min） 采样温度T（K） 大气压P（Kp） 1 0.3 60 289.8 81 2 0.3 60 283.9 81 3 0.3 60 299.9 81 4 0.3 60 298.1 81 5 0.3 60 295.2 81 换算为参比状态下的采样体积：

Vr = (V0?t)? 式中：

V0 —采样流量V0，L/min；

t —连续监测时间，min； T—采样点温度，℃； P—采样点大气压，Kp；

273?25p ?273?T101.325

算得参比状态下的采样体积Vr及实验室测得样品吸光度如下：

样品编号 参比状态下的采样体积V（ rL）样品吸光度(A－A0)

氧化氮（ＮＯ２ mg/m3）=

(A?A0)?a

b?Vr?0.761 2 3 4 5 14.844 15.152 14.344 14.431 14.572 0.457 0.214 0.162 0.117 0.146 式中：A―――样品溶液吸光度；

A0――――试剂空白液吸光度； B―――回归方程式的斜率；

Vr―――换算为参比状态下的采样体积，升； 0．76―――NO2-（气）换为ＮＯ２（液）的系数

计算结果数据 样品编号 1 2 3 4 5 平均浓度 浓度 0．224 0．103 0．082 0．059 0．072 0．108 七、 注意事项

１、 配制吸收液时，应避免在空气中长时间暴露，以放吸收空气中氮氧化物，日光

照射能使吸收液显色，应此在采样、运送、保存过程中，都应避光。

２、 氧化管适合于在相对湿度３０―７０％时使用，大于７０％时，应勤换氧化管；

小于３０％时，使用前应用经过水面的潮湿空气通过氧化管，平衡１小时。

实验（三）大气中总悬浮物测定

一． 实验原理

采集一定体积的大气样品，通过已恒重的滤膜，悬浮微颗粒阻留在滤膜上，根据采样

滤膜之增重及采样体积，计算总悬浮微颗粒的浓度。

滤膜有效直径为80mm时，流量为7.2—9.6m3/h; 100mm时，流量为11.3—15m3/h,用以上流量采样，线速度为40—53cm/s. 二． 实验仪器

1． 采样设备：THC-150III型大气综合采样器；

2． 滤膜：49型超细玻璃纤维滤膜或过氯乙烯滤膜； 3． 分析天平；

4． 镊子及装滤膜纸袋。 三． 采样 1． 滤膜准备

将滤膜称量至恒重放入纸袋中，备用

2．采样

将恒重的滤膜用镊子小心取出平放在滤膜采样夹的网板上（事先以擦净）。若用过氯乙烯滤膜，需揭去衬纸，将毛面向上，以7.2m3/h流量采样。

如测定小时浓度，则每小时换一张滤膜；如果测定日平均浓度，连续采集样品于一张滤膜上。采样后，用镊子小心取下滤膜，尘面向里，对折两次，叠成扇形，放回纸袋中，并仔细记录采样条件。

采样高度3—5m，若在屋顶上采样，则应距屋顶1.5m，采样点应选择在不接近烟窗、仓料库、施工工地等局部污染源的地方，也不可靠近墙、树木及屋檐的地方。 四、称量及计算

将采样前的空白滤膜及采样后的样品滤膜置于恒温恒湿天平内，各袋分开放置，不可重叠。平衡24小时后，称量滤膜重量，过一小时再称量，直至恒重。 记 录 数 据 如 下： 时段 滤膜W0（g） 总重W（g） TSP重（g）

TSP(mg/m3)=(w-w0)x100/vr 式中：

w----样品滤膜重量，克； w0 ----空白滤膜重量，克；

vr -----换算为参比状态下的采样体积，立方米 时段 TSP(mg/m3)

8:00?9:00 10:00?11:00 12:00?13:00 14:00?15:00 15:30?16:30 平均 0.2038 0.1610 0.1483 0.2000 0.2324 0.1891 8:00?9:00 0.3846 0.3859 0.0013 10:00?11:00 0.3900 0.3910 0.0010 12:00?13:00 0.4081 0.4090 0.0009 14:00?15:00 0.4065 0.4077 0.0012 15:30?16:30 0.3874 0.3888 0.0014 五、注意事项

1、滤膜上积尘较多或电源电压变化时，采样流量会有波动，应随时检查和调节流量。 2、抽气动力的排气口应放在滤膜采样夹的下方向必要时将排气口垫高，以避免排气将地面尘土扬起。

3、称量不带衬纸的过氯乙烯滤膜，在取放滤膜时，用金属镊子触一下天平盘，清除静电影响。

分析结果的表示 监测点名称 污染因子 浓女生院 3SO2 度0.0416 0.277 0.15 NOX 0．108 0．7 0.15 TSP 0.1891 0.630 0.30 （mg/m） 倍数 标准值（二级） 9、绘图

（1）污染物浓度日变化图

二氧化硫曲线图0.070.060.050.040.030.020.0100123时段序号456

SO2主要来源于锅炉的燃料的燃烧和昆明卷烟厂的燃料的燃烧，10:00?11:00及下午2：00—3：00正是学校各食堂使用的高峰区，由于我们学校常年处于两处的下风向, 所以这两个时段的SO2浓度比较高。

浓度系列1NOx日变化曲线0.250.2浓度0.150.10.0500123采样时段456系列1

NOx物主要来源于汽车尾气，早晨来学校上班的教职工驾驶的轿车大量涌入校园，所以早晨NOx浓度很高。

TSP日变化曲线0.250.200.150.100.050.000123时段序号456

（十）、计算API 基本计算式：

浓度

设I为某污染物的污染指数，C为该污染物的浓度。则：

式中：C大与C小：在API分级限值表（表1）中最贴近C值的两个值，C大为大于C

的限值，C小为小于C的限值。

I大与I小：在下表中最贴近I值的两个值，I大为大于I的值，I小为小于I的值。 污染指数API分级限值表 污染指数 In 500 400 300 200 100 50

这样我们计算出的API值如下： 监测因子 In

十、总结 1、结论:

由以上监测数据可知，我们学校环工院地带的校园空气质量为二级。并且还可以看出SO2、NOx、TSP、PM10在不同时段的浓度有所不同，早上8：00-9：00和下午4：00-5：00浓度偏高，而在其他时段浓度有有所降低。引起这种浓度变化的原因是：早上8：00-9：00和下午4：00-5：00是上下班的高峰期，此时汽车数目明显增多，尾气排放量急剧增加。早上和下午温度较低，造成污染物不易扩散，也是一个重要的原因。 对策:

2、依据监测污染因子，我们可以得到以下几个对策： 1、减少燃料的使用，尽量使用清洁能源电能； 2、禁止或限制外车辆驶入校园即教学区。 3、增强公众环境意识。

TSP 69 SO2 58 NOx 116 污染物浓度 TSP 1.000 0.875 0.625 0.500 0.300 0.120 SO2 2.620 2.100 1.600 0.250 0.150 0.050 NOx 0.940 0.750 0.565 0.150 0.100 0.050

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ui4o.html