環(huán)境監(jiān)測(cè)技能訓(xùn)練大氣質(zhì)量及噪聲監(jiān)測(cè)校園空氣中的SO2的測(cè)定..

1、環(huán)境監(jiān)測(cè)技能訓(xùn)練大學(xué)校園的大氣質(zhì)量及噪聲監(jiān)測(cè)校園空氣中的S02的測(cè)定姓 名：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：大學(xué)校園的大氣質(zhì)量及噪聲監(jiān)測(cè)一、環(huán)境監(jiān)測(cè)技能訓(xùn)練的目的及任務(wù)1. 目的環(huán)境監(jiān)測(cè)技能訓(xùn)練 是環(huán)境監(jiān)測(cè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)之一。 這一環(huán)節(jié)是在 完成環(huán)境監(jiān)測(cè)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課訓(xùn)練的基礎(chǔ)上， 單獨(dú)設(shè)立的技能訓(xùn)練， 該環(huán)節(jié)設(shè) 置的主要目的如下： 訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立完成一項(xiàng)模擬或?qū)嶋H監(jiān)測(cè)任務(wù)的能力。 使學(xué)生學(xué)會(huì)合理地選擇和確定某監(jiān)測(cè)任務(wù)中所需監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目 訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的能力， 對(duì)各項(xiàng)目監(jiān)測(cè)結(jié)果的綜合分析和評(píng) 價(jià)能力。 訓(xùn)練學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。2. 任務(wù) 本次技能訓(xùn)練的任務(wù)如下： 對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

2、。 采集環(huán)境樣品。 對(duì)采集的樣品進(jìn)行預(yù)處理。 對(duì)采集的樣品進(jìn)行分析測(cè)試。 對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 寫(xiě)出環(huán)境監(jiān)測(cè)技能訓(xùn)練的總結(jié)報(bào)告， 并對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)水、 氣、環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行簡(jiǎn) 單的評(píng)價(jià)。二、環(huán)境監(jiān)測(cè)技能訓(xùn)練的內(nèi)容此次技能訓(xùn)練的總內(nèi)容： 大學(xué)校園的大氣質(zhì)量及噪聲監(jiān)測(cè) 大學(xué)校園的水質(zhì)量監(jiān)測(cè) 馬家溝的水質(zhì)量檢測(cè)1. 大氣組內(nèi)容(1)監(jiān)測(cè)范圍 教學(xué)區(qū)、學(xué)生居住區(qū)及教師居住區(qū)的環(huán)境大氣質(zhì)量及噪聲的監(jiān)測(cè)。(2)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 主要負(fù)責(zé)二氧化硫濃度，二氧化氮濃度及噪聲三項(xiàng)內(nèi)容。2. 小組內(nèi)容我們小組負(fù)責(zé)二氧化硫的監(jiān)測(cè)。 預(yù)計(jì)通過(guò)三天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果， 并分析 哈理工大學(xué)南區(qū)二氧化硫的含量及污染情況。最后匯總空氣質(zhì)量情況，

3、并計(jì)算出空氣質(zhì)量指數(shù)。三、監(jiān)測(cè)方案的制定1. 布點(diǎn)方案監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)楣砉つ蠀^(qū)校園大氣質(zhì)量及噪聲 監(jiān)測(cè)由于監(jiān)測(cè)區(qū)域較小，區(qū)域內(nèi)部功能特點(diǎn) 比較明顯，故大氣組采取功能區(qū)布點(diǎn)法?，F(xiàn) 將監(jiān)測(cè)區(qū)分為交通區(qū)域，教學(xué)密集區(qū)，居住 密集區(qū)，考慮到條件限制，綜合多方面因素 最終確立了如下三個(gè)點(diǎn)：即校門(mén)口、食堂門(mén) 口、三公寓對(duì)面。如右圖：2. 采樣頻率及時(shí)間采樣方法可分為短時(shí)間采樣，根據(jù)監(jiān)測(cè) 要求，實(shí)驗(yàn)條件，時(shí)間段的重要性等綜合因 素，最終確定對(duì)SO2的監(jiān)測(cè)米用短時(shí)間米樣 方法，時(shí)段為每天9:30在三個(gè)采樣點(diǎn)同時(shí)采 樣1h,自6月28號(hào)起連續(xù)3天。3. 分析方案的選擇對(duì)于SO2的監(jiān)測(cè)目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的 標(biāo)準(zhǔn)方法是

4、四氯汞鉀溶液吸收一鹽酸副玫瑰 苯胺分光光度法，該方法靈敏度高，選擇性好，但四氯汞鉀溶液毒性較大。釷試 劑分光光度法對(duì)環(huán)境危害較小，但靈敏度較低，不適用于短時(shí)間采樣。故本組選 用甲醛吸收一副玫瑰苯胺分光光度法，此方法與前者優(yōu)點(diǎn)相當(dāng)，且對(duì)環(huán)境危害小。對(duì)于NO2的監(jiān)測(cè)方法為Saltzman法。四、樣品的采集及預(yù)處理方法甲醛吸收一副玫瑰苯胺分光光度法測(cè)定 SO2的樣品采集及預(yù)處理方法如下：1. 米樣方法采用空氣采樣器連接盛有10ml甲醛吸收液的多孔玻板吸收管以0.5L/min的 流速連續(xù)吸收1h，此過(guò)程中溫度應(yīng)保持在2329 T且避免陽(yáng)光直射，進(jìn)氣口與 吸收管間的導(dǎo)氣管應(yīng)盡量的短，安裝中不可彎曲打結(jié)。

5、2. 采樣及測(cè)定原理二氧化硫被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩(wěn)定的羥基甲磺酸加成傾化合物。 在 樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解， 釋放出的二氧化硫與鹽酸副玫瑰苯 胺、甲醛作用，生成紫紅色化合物，根據(jù)顏色深淺，用分光光度計(jì)在577nm處進(jìn)行測(cè)定。3. 干擾消除本方法的主要干擾物為氮氧化物、臭氧及某些重金屬元素。加入氨磺酸鈉可 消除氮氧化物的干擾；采樣后放置一段時(shí)間可使臭氧自行分解； 加入磷酸及環(huán)己 二胺四乙酸二鈉鹽可以消除或減少某些金屬離子的干擾。在10ml樣品中存在50ugCa Mg、Fe Ni、Mn、Cu等離子及5ug二價(jià)錳離子時(shí)不干擾測(cè)定。五、分析測(cè)定及數(shù)據(jù)處理1. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 溶液配制及

6、標(biāo)定 氫氧化鈉溶液 C ( NaOH) =1.5mol/L, 100ml。 鹽酸溶液(1+9)，濃鹽酸10mL置于100mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線， 搖勻待用。 0.05% (mN)乙二胺四乙酸二鈉鹽(NazEDTA)溶液：稱(chēng)取0.25g NaeCDTA (CioHi4N208Na2 2H20),溶解于500ml新煮沸并已冷卻的水中，現(xiàn)用現(xiàn)配。 SO2標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取0.200g亞硫酸鈉，溶解于200ml Na2EDTA溶液中， 緩緩搖勻以防充氧， 使其溶解。放置 23h 后標(biāo)定。此溶液每毫升相當(dāng)于 320400ug 二氧化硫。 環(huán)已二胺四乙酸二鈉溶液，C(CDTA-2Na) = 0.05mo

7、1/L :稱(chēng)取1.82g反式 1, 2-環(huán)已二胺四乙酸(簡(jiǎn)稱(chēng) CDTA)，加入1.5 mo1/L氫氧化鈉溶液6.5mL, 用水稀釋至 100mL。 甲醛緩沖吸收液貯備液： 吸取 36%38%的甲醛溶液 5.5/10ml， 0.050mol/L 的CDTA-2Na溶液20.2/10ml;稱(chēng)取2.04/10g鄰苯二甲酸氫鉀，溶解于少量水中； 將三種溶液合并，用水稀釋至1000/10ml，貯于冰箱，可保存10個(gè)月。 甲醛緩沖吸收液： 用水將甲醛緩沖吸收液貯備液稀釋至 100倍而成，此吸收液每 毫升含0.2mg甲醛，現(xiàn)用現(xiàn)配。 0.60%(m/V)氨磺酸鈉溶液：稱(chēng)取0.30g氨磺酸(H2NSO3H)于

8、燒杯中，加入 1.50mol/L氫氧化鈉溶液2.0ml，攪拌至完全溶解后稀釋至 50ml，搖勻。此溶液 密封保存可使用 10d。 0.05% ( m/V )鹽酸副玫瑰苯胺使用溶液：吸取0.20%PRAm貯備液25.00ml(或經(jīng)提純的0.25%PRA貯備液20mL)于100ml容量瓶中，加入85%的濃 磷酸30ml，濃鹽酸12ml，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。放置過(guò)夜后使用，避光密封 保存。 冰乙酸。碘使用液C(1/212)=0.05mol/L :稱(chēng)取12.7/8g碘(I2)于燒杯中，加入 40/8g 碘化鉀和25/8ml水，攪拌至完全溶解后，用水稀釋至 250ml，貯于細(xì)口瓶中。碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液 C

9、( 1/6KIO3) = 0.1000mol/L:稱(chēng)取 3.5667/10g碘酸鉀(KIO3, 優(yōu)級(jí)純，經(jīng)110C干燥2h)溶解于水，移入1000/10ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo) 線，搖勻。0.5% (m/V )淀粉溶液：稱(chēng)取0.5g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，慢慢 倒入100ml沸水中，繼續(xù)煮沸至溶液澄清，冷卻后貯于試劑瓶中?，F(xiàn)用現(xiàn)配。(這 四種溶液用于硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定，具體方法見(jiàn)下 文) 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 C (Na2S2O3) = 0.05mol/L :稱(chēng)取25.0/4g硫代硫酸鈉 (Na2S2O3 5H2O)，溶解于1000/4ml新煮沸并已冷卻的水中，加

10、入 0.20/4g無(wú)水碳酸鈉，置于 500ml 容量瓶中， 再用新煮沸并已冷卻的水稀釋至標(biāo)線， 搖勻。(此 操作應(yīng)在一周之前配成 C ( Na2S2O3)= 0.10mol/L硫代硫酸鈉貯備液并存于棕色 瓶中，待使用時(shí)再稀釋?zhuān)捎跅l件有限已略去)該標(biāo)準(zhǔn)溶液用于標(biāo)定SO2標(biāo)準(zhǔn)溶 液，使用之前應(yīng)先用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定出自身的準(zhǔn)確濃度，具體操作如下：硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定： 吸取三分0.1000mol/L碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00ml分 別置于250ml碘量瓶中，加入70ml新煮沸并已冷卻的水，加入1g碘化鉀，搖 勻至完全溶解后，加入(1+9)鹽酸溶液10ml，立即蓋好瓶塞，搖勻。于暗處放 置 5min

11、 后，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，加入 2ml 淀粉溶液，繼續(xù)滴 定溶液至藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)。硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度按下式計(jì)算：C = 0.1000*10.00 / V式中：C 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L ;V -滴定所消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml。二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定：吸取三份20.00ml二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別置于250ml 碘量瓶中，加入50ml新煮沸并已冷卻的水，20.22ml碘使用液及1ml冰乙酸， 蓋塞，搖勻。于暗處放置5min后，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，加入 2ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至溶液藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)。記錄滴定硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn) 溶液的體積V。另

12、取三份Na2EDTA溶液20.00ml，用同法進(jìn)行空白試驗(yàn)。記錄滴定硫代硫酸鈉 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V0。平行樣滴定所耗硫代硫酸鈉體積之差不應(yīng)大于0.04ml，取其平均值。二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度按下式計(jì)算：C = (V V0)*C(Na2S2O3)*32.02*1000 / 20.00 式中：C二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，ug/ml;V0空白滴定所耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml;V 二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定所耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml;C(Na2S2O3)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L ；32.02 二氧化硫(1/2SO2)的摩爾質(zhì)量。在標(biāo)定出準(zhǔn)確濃度后，立即用甲醛緩沖吸收液稀釋為每毫升含 1

13、0.00ug二氧 化硫的標(biāo)準(zhǔn)溶液。臨用時(shí)再用此吸收液稀釋為每毫升含 1.00ug二氧化硫的標(biāo)準(zhǔn) 使用溶液。此溶液在冰箱中5C保存，可穩(wěn)定1個(gè)月。(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制取6支10ml具塞比色管，分別對(duì)應(yīng)編號(hào)，按表配制標(biāo)準(zhǔn)系列。氧化硫標(biāo)準(zhǔn)系列管號(hào)01234SO2標(biāo)準(zhǔn)使用液(ml)0.00P 2.006.0010.0014.00甲醛緩沖吸收液(ml)25.0023.0019.0015.0011.000.06%氨磺酸鈉溶液(ml)1.51.51.51.51.51.50mol/L氫氧化鈉溶液(ml)1.5P 1.51.51.5P 1.50.05%PRA(ml)33333SC2 含量(ug)0:2.006.

14、0010.00r 14.00 1吸光度注意移PRA時(shí)動(dòng)作要迅速，并立即具塞搖勻后放入恒溫水浴中顯色。顯色 溫度與室溫之差應(yīng)不超過(guò)3C,根據(jù)不同季節(jié)和環(huán)境條件按表選擇顯色溫度與顯 色時(shí)間。氧化硫顯色溫度與時(shí)間對(duì)照表顯色溫度C)1015202530顯色時(shí)間(min)402520155穩(wěn)定時(shí)間(min)3525201510試劑空白吸光度(A0)0.0300.0350.0400.0500.060在穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)于波長(zhǎng)577nm處，用1cm比色皿，以水為參比，測(cè)定吸光度。作圖得到回歸方程式：y = bx+a。式中：y標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度A;x二氧化硫含量，ug；b回歸方程式的斜率，A/ug SO2/12ml ；

15、a回歸方程式的截距。本方法標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率為0.044 .002。試劑空白吸光度Ao在顯色規(guī)定條件下 波動(dòng)范圍不超過(guò)5%。正確掌握其顯色溫度、顯色時(shí)間，特別在 2530C條件 下，嚴(yán)格控制反應(yīng)條件是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。采樣根據(jù)環(huán)境空氣中二氧化硫濃度的高低， 采用內(nèi)裝10ml吸收液的U形玻板吸 收管，以0.5L/min的流量采樣，采樣時(shí)吸收液溫度應(yīng)保持在 2329C范圍內(nèi)。 樣品的采集、運(yùn)輸和貯存的過(guò)程中應(yīng)避光。當(dāng)氣溫高于30C時(shí)，采樣后如不能當(dāng)天測(cè)定，可將樣品溶液貯于冰箱。開(kāi)始時(shí)間：9:30結(jié)束時(shí)間：10:30流速：0.5L/min日期A1AA3壓強(qiáng)P/kPa溫度t/ C2013.7.10.1400.

16、1240.129101.322注：1、2、3點(diǎn)分別為校門(mén)口、食堂門(mén)口、三公寓對(duì)面，可參見(jiàn)上文布點(diǎn)方案中 的地圖。在實(shí)際操作環(huán)節(jié)，由于天氣原因僅得到一天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)， 沒(méi)能按照制定的計(jì) 劃完成，十分遺憾。測(cè)定所采集的環(huán)境空氣樣品溶液中如有混濁物，則應(yīng)離心分離除去。樣品放置 20min，以使臭氧分解。將吸收管中樣品溶液全部移入25ml比色管中，用少量甲醛緩沖吸收液洗滌吸收管，倒入比色管中，并用吸收液稀釋至25ml標(biāo)線。加入0.60%氨磺酸鈉溶液1.5ml，搖勻。放置10min以除去氮氧化物的干擾，以下 步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。2. 數(shù)據(jù)處理(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 測(cè)定的吸光度如下：SO2 含量(ug)02

17、.006.0010.0014.00吸光度0.1160.1240.1590.1890.214標(biāo)準(zhǔn)曲線:0. 002. 004. 006.008. 0010. 00 12. 00 14. 00 16. 00-竝含呈(唧回歸方程為：y=0.0073x+0.114(2)結(jié)果計(jì)算準(zhǔn)狀況下采樣體積Vs=V 273 P 273 +t 101.325 式中：V采樣時(shí)氣體樣品總體積，L;在本實(shí)驗(yàn)中 V=0.5L/min 60min=30L計(jì)算得:氧化硫(SO2, mg/m3) =(A-Ao) Vt(Vs b) Va日期2013.7.1Vs(L)27.8式中：A 樣品溶液的吸光度；A0試劑空白溶液的吸光度(本實(shí)驗(yàn)

18、中為標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距)；b 回歸方程的斜率，A/ug SO2/12ml ；Vt樣品溶液總體積，ml;Va測(cè)定時(shí)所取樣品溶液體積，ml;Vs換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0C, 101.325kPa的采樣體積(單位L)。 注：在本實(shí)驗(yàn)中Vt=Va計(jì)算得SO2濃度為如下日期濃度 1(mg/m3)濃度2(mg/m3)濃度 3(mg/m3)平均值(mg/m3)2013.7.10.1280.0490.0730.083注：1、2、3點(diǎn)分別為校門(mén)口、食堂門(mén)口、三公寓對(duì)面，可參見(jiàn)上文布點(diǎn)方案中 的地圖。六、環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià)1.結(jié)果統(tǒng)計(jì)(1)大氣監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量指數(shù)對(duì)應(yīng)的污染物濃度限值轉(zhuǎn)折點(diǎn)號(hào)AQI污染物濃度(mg/m3)SQ

19、NQ1500.0500.08021000.1500.12032000.8000.28043001.6000.565:54002.1000.75065002.6200.940(c Ci j )I一 上(I. 一 | . )| .ii,j 1 i,ji,jGj i -G,j)空氣質(zhì)量指數(shù)范圍及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類(lèi)別AQI空氣質(zhì)量級(jí)別空氣質(zhì)量狀況050I優(yōu)51100n良101150川輕微污染 151200IV輕度污染201300V中度污染300重污染SO2:平均濃度為0.083 mg/m3，代入公式得ls2=673NO2:平均濃度為0.077 mg/m，代入公式得In2=50 AQI=max(l 1,b

20、,I3 )=67空氣質(zhì)量狀況為良。(2)噪聲監(jiān)測(cè)1噪聲監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(1)各個(gè)噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)的L10,L50,L90,Leq值1號(hào)點(diǎn)x(T)y(Leq)x(T)y(Leq)x(T)y(Leq)x(T)y(Leq)60.759.260.260.360.360.32號(hào)點(diǎn)8:309:3010:3013:3014:3015:3052.752.852.855.555.4:57.33號(hào)點(diǎn)9:0010:0011:0014:0015:0016:0057.656.75655.858.357.68:309:3010:3013:3014:3015:309:0010:0011:0014:0015:0016:0052.453.1

21、55.554.955.355.54號(hào)點(diǎn)(2)Leq與時(shí)間T的關(guān)系圖校園噪聲的來(lái)源監(jiān)測(cè)區(qū) 污染源1號(hào)點(diǎn)2號(hào)點(diǎn)3號(hào)點(diǎn)4號(hào)點(diǎn)路邊交通噪聲VVVV汽車(chē)噪聲VVVV商服噪聲VV排水設(shè)施噪聲V施工噪聲V監(jiān)測(cè)時(shí)期的天氣狀況氣象時(shí)間6.286.296.307.17.2風(fēng)向東南風(fēng)南風(fēng)東南風(fēng)南風(fēng)東南風(fēng)風(fēng)速3-4級(jí)微風(fēng)3-4級(jí)微風(fēng)3-4級(jí)微風(fēng)3-4級(jí)微風(fēng)3-4級(jí)微風(fēng)氣溫16-23 C19-23 C20-24 C19-24 C19-23 C天氣中雨小雨中到大雨大 雨多云中雨中雨中雨暴雨日照時(shí)間15h43mi n15h42mi n15h41mi n15h40mi n15h39mi nT-Le q曲線.1號(hào)點(diǎn)2號(hào)點(diǎn)3號(hào)點(diǎn)4號(hào)點(diǎn)2.結(jié)果評(píng)價(jià)由于近期的多陰雨天氣的發(fā)生，嚴(yán)重影響了大氣組實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行， 沒(méi)有得 到完整