空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

1、校園空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià) 摘 要 ：以嘉應(yīng)大學(xué)的空氣質(zhì)量狀況為研究對(duì)象，在欲監(jiān)測(cè)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行布點(diǎn)和采樣；對(duì)校園空氣中SO2和NOx進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)和分析，采用了分光光度計(jì)的方法測(cè)量吸光度，測(cè)定SO2、NOx的日均濃度，計(jì)算空氣污染指數(shù)(API)；以此來(lái)判定校園空氣污染指數(shù)及污染現(xiàn)狀。 結(jié)果表明：汽車(chē)尾氣排放是校園的一大主要污染源，車(chē)輛的行駛也是校園噪聲的主要來(lái)源，校園的總體空氣質(zhì)量狀況總體為良好。關(guān)鍵詞 ：SO2、NOx、校區(qū)空氣污染指數(shù)（API）1 引言 校園是大學(xué)生在在校內(nèi)學(xué)習(xí)和活動(dòng)的外界環(huán)境，校園作為一個(gè)特定外在環(huán)境，其人口密集程度大，所處環(huán)境狀況復(fù)雜，其環(huán)境質(zhì)量好壞不僅直接關(guān)系到師生的身心健康

2、，更是威脅到這一代人日后的成長(zhǎng)發(fā)展。而近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各地區(qū)院校的發(fā)展進(jìn)程也不斷加快，校園環(huán)境狀況日益惡劣。而當(dāng)前關(guān)于環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面的研究大都傾向于天氣質(zhì)量及城市概況交通的空氣品質(zhì)問(wèn)題分析，關(guān)于校園環(huán)境問(wèn)題的研究相對(duì)較少。因此，本文通過(guò)對(duì)校園環(huán)境進(jìn)行即使的環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)可掌握校園空氣質(zhì)量狀況及變化趨勢(shì)，展開(kāi)校園空氣污染的預(yù)測(cè)工作，評(píng)價(jià)校園空氣污染對(duì)健康的影響，弄清污染源與空氣質(zhì)量的關(guān)系，提出相應(yīng)改進(jìn)措施，對(duì)控制校園區(qū)域污染是很有必要的。通過(guò)本次試驗(yàn)，也掌握測(cè)定空氣中SO2、NOx和TSP的采樣和監(jiān)測(cè)方法。 2 實(shí)驗(yàn)部分2.1 理論分析2.1.1 空氣中SO2的測(cè)定原理測(cè)定空氣

3、中SO2常用方法有四氯汞鹽吸收一副玫瑰苯胺分光光度法、甲醛吸收一副玫瑰苯胺分光光度法和紫外熒光法等。本實(shí)驗(yàn)采用四氯汞鹽吸收副玫瑰苯胺分光光度法?？諝庵械亩趸虮凰穆裙浫芤何蘸?，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物，此絡(luò)合物再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺發(fā)生反應(yīng)，生成紫紅色的絡(luò)合物，據(jù)其顏色深淺，用分光光度法測(cè)定。按照所用的鹽酸副玫瑰苯胺使用液含磷酸多少，分為兩種操作方法。方法一含磷酸量少，最后溶液的pH值為1.6±0.1，呈紅紫色，最大吸收峰在548nm處，方法靈敏度高，但試劑空白值高。方法二含磷酸量多，最后溶液的pH值為1.2±0.1，呈藍(lán)紫色，最大吸收峰在575nm處，方法靈敏

4、度較前者低，但試劑空白值低，是我國(guó)廣泛采用的方法。 2.1.2 空氣中NOx的測(cè)定原理測(cè)定空氣中NOx廣泛采用的方法是分光光度法和化學(xué)發(fā)光法?；瘜W(xué)發(fā)光法一般用于連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)?？諝庵械牡趸镏饕訬O和NO2形態(tài)存在。測(cè)定時(shí)將NO氧化成NO2，用吸收液吸收后，首先生成亞硝酸和硝酸。其中，亞硝酸與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，再與N-(1-萘基)乙二胺鹽酸鹽作用，生成紫紅色偶氮染料，根據(jù)顏色深淺比色定量。因?yàn)镹O2(氣)不是全部轉(zhuǎn)化為NO2-(液)，故在計(jì)算結(jié)果時(shí)應(yīng)除以轉(zhuǎn)換系數(shù)(稱(chēng)為Saltzman實(shí)驗(yàn)系數(shù)，用標(biāo)準(zhǔn)氣體通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定)。 按照氧化NO所用氧化劑不同，分為酸性高錳酸鉀溶液氧化法和三氧化

5、鉻-石英砂氧化法。本實(shí)驗(yàn)采用后一方法。 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置和方法2.2.1 測(cè)定SO2的實(shí)驗(yàn)裝置多孔玻板吸收管(用于短時(shí)間采樣)、多孔玻板吸收瓶(用于24h采樣)、空氣采樣器：流量01L/min、分光光度計(jì)。2.2.2 測(cè)定SO2的方法標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取8支10mL具塞比色管，按下列參數(shù)和方法配制標(biāo)準(zhǔn)色列。 加 入 溶 液色 列 管 編 號(hào)012345672.0g/mL亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(mL)00.601.001.401.601.802.202.70四氯汞鉀吸收液(mL)5.004.404.003.603.403.202.802.30二氧化硫含量(g)01.202.002.803.203.6

6、04.405.40 在以上各比色管中加入6.0 g/L氨基磺酸銨溶液0.50mL，搖勻。再加2.0 g/L甲醛溶液0.50 mL及0.016%鹽酸副玫瑰苯胺使用液1.50 mL，搖勻。當(dāng)室溫為1520時(shí)，顯色30 min；室溫為2025時(shí)，顯色20 min；室溫為2530時(shí)，顯色15 min。用1cm比色皿，于575 nm波長(zhǎng)處，以水為參比，測(cè)定吸光度，試劑空白值不應(yīng)大于0.050吸光度。以吸光度(扣除試劑空白值)對(duì)二氧化硫含量(g)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計(jì)算各點(diǎn)的SO2含量與其吸光度的比值，取各點(diǎn)計(jì)算結(jié)果的平均值作為計(jì)算因子(Bs)。 采樣：量取5mL四氯汞鉀吸收液于多孔玻璃吸收管內(nèi)(棕色)，通過(guò)

7、塑料管連接在采樣器上，在各采樣點(diǎn)以0.5L/min流量采氣1020L。采樣完畢，封閉進(jìn)出口，帶回實(shí)驗(yàn)室供測(cè)定。 樣品測(cè)定：將采樣后的吸收液放置20 min后，轉(zhuǎn)入10 mL比色管中，用少許水洗滌吸收管并轉(zhuǎn)入比色管中，使其總體積為5 mL，再加入0.50 mL 6g/L的氨基磺酸銨溶液，搖勻，放置10 min，以消除NOx的干擾。以下步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。按下式計(jì)算空氣中SO2濃度(C)： 式中：A樣品溶液的吸光度； A0試劑空白溶液的吸光度； Bs計(jì)算因子(g/吸光度)； VN換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積(L)。 在測(cè)定每批樣品時(shí)，至少要加入一個(gè)已知SO2濃度的控制樣品同時(shí)測(cè)定，以保證計(jì)算因子的

8、可靠性。 2.2.3 測(cè)定NOx的實(shí)驗(yàn)裝置三氧化鉻-石英砂氧化管、多孔玻板吸收管(裝10 mL吸收液型)、便攜式空氣采樣器：流量范圍01L/min、 分光光度計(jì)。2.2.4測(cè)定NOx的方法 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取6支10mL具塞比色管，按下列參數(shù)和方法配制NO2-標(biāo)準(zhǔn)溶液色列： NO2-標(biāo)準(zhǔn)溶液色列管 號(hào)012345標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(mL)00.400.801.201.602.00水(mL)2.001.601.200.800.400顯色液(mL)8.008.008.008.008.008.00NO2-濃度(g/mL)00.100.200.300.400.50將各管溶液混勻，于暗處放置20 min(室溫

9、低于20時(shí)放置40 min以上)，用1 cm比色皿于波長(zhǎng)540 nm處以水為參比測(cè)量吸光度，扣除試劑空白溶液吸光度后，用最小二乘法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程。 采樣：吸取10.0 mL吸收液于多孔玻板吸收管中，用盡量短的硅橡膠管將其串聯(lián)在三氧化鉻-石英砂氧化管和空氣采樣器之間，以0.4 mL/min流量采氣424L。在采樣的同時(shí)，應(yīng)記錄現(xiàn)場(chǎng)溫度和大氣壓力。樣品測(cè)定：采樣后于暗放置20 min(室溫20以下放置40 min以上)后，用水將吸收管中吸收液的體積補(bǔ)充至標(biāo)線，混勻，按照繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法和條件測(cè)量試劑空白溶液和樣品溶液的吸光度，按下式計(jì)算空氣中NOx的濃度： 式中：CNOx空氣中NOx的濃

10、度(以NO2計(jì)，mg/m3)； A、A0分別為樣品溶液和試劑空白溶液的吸光度； b、a分別為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率(吸光度·mL/g)和截距； V采樣用吸收液體積(mL)； V0換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積(L)； FSaltzman實(shí)驗(yàn)系數(shù)，0.88(空氣中NOx濃度超過(guò)0.720 mg/m3時(shí)取0.77)。2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較與分析。對(duì)田師正門(mén)的數(shù)據(jù)分析：表1 SO2的含量和相對(duì)應(yīng)的吸光度二氧化硫含量（g）0.00 1.20 2.00 2.80 3.20 3.60 4.40 5.40 吸光度0.032 0.079 0.110 0.145 0.160 0.175 0.205 0.241 根據(jù)

11、表1，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1：圖1根據(jù) SO2的標(biāo)準(zhǔn)曲線，由兩次采樣測(cè)得的吸光度算出 SO2的濃度如下表：表2 SO2的濃度SO2含量（g） SO2濃度（mg/m3）第一次采樣吸光度0.03500第二次采樣吸光度0.04000表3 NOx的含量和相對(duì)應(yīng)的吸光度亞硝酸鈉含量（g）0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 吸光度0.013 0.088 0.165 0.240 0.316 0.395 根據(jù)表3，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2：圖2根據(jù) NOx的標(biāo)準(zhǔn)曲線，由兩次采樣測(cè)得的吸光度算出 NOx的濃度如下表：表4 NOx的濃度NOx含量(g)NOx濃度(mg/m3)第一次采樣吸光度0.03

12、20.050 0.0023第二次采樣吸光度0.0340.0760.0035 根據(jù)表3，表4，得出 SO2的平均濃度=0； NOx的平均濃度=0.0029?？煞治?，在田師不存在燒煤炭的居民區(qū)，因此，在田師正門(mén)處測(cè)不到S02，而可以測(cè)到NOx，因?yàn)樘飵熤車(chē)?jīng)常有車(chē)輛經(jīng)過(guò)，所以會(huì)產(chǎn)生NOx，但是車(chē)輛來(lái)回不頻繁，因此，NOx的含量不會(huì)超標(biāo)。由此可判定，田師周?chē)目諝赓|(zhì)量較好。 綜合校園五個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，如下表所示：西校門(mén)南校門(mén)錫科門(mén)口聯(lián)通門(mén)前田師正門(mén)SO2（mg/m3）0.0730.0030.0060.04450NOX(mg/m3)0.0680.0310.00140.02350.0029Leq（dB）

13、68.166.467.965.559.6根據(jù)國(guó)家規(guī)定的各項(xiàng)污染物的濃度限值，如下表所以： 對(duì)比上述兩表格，可判斷各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污染物的超標(biāo)情況：西校門(mén)南校門(mén)錫科門(mén)口聯(lián)通門(mén)前田師正門(mén)SO2（mg/m3）0.0730.0030.0060.04450NOX(mg/m3)0.0680.0310.00140.02350.0029濃度限值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)空氣質(zhì)量狀況良優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)Leq（dB）68.166.467.965.559.6 根據(jù)上表，污染物含量由高到低依次是：西校門(mén)、南校門(mén)、聯(lián)通門(mén)前、稀科門(mén)口、田師正門(mén)。噪聲的等效聲級(jí)由高到低依次是西校門(mén)、稀科門(mén)口、南校門(mén)、聯(lián)通門(mén)口、田師正門(mén)，

14、最高的等效聲級(jí)68.1不超過(guò)我國(guó)噪聲允許范圍保護(hù)聽(tīng)力的理想值。西校門(mén)污染物的含量最高，噪聲的等效聲級(jí)最大，因?yàn)樵谖餍ｉT(mén)附近來(lái)往的各種車(chē)輛很多（包括公車(chē)），汽車(chē)排放的尾氣過(guò)多，汽車(chē)行駛過(guò)程噪聲也增多，而近期在修路，處于施工狀態(tài)，施工設(shè)施的使用造成了一定的污染，也加重了噪聲污染，另外，西校門(mén)附近聚集了很多小攤點(diǎn)，以及小吃店，這些小吃的制作過(guò)程也產(chǎn)生了一些污染物，而這些小攤點(diǎn)又成了學(xué)生的聚集處，因此，這也是噪聲的來(lái)源之處。南校門(mén)污染物的含量較西校門(mén)低，噪聲的等效聲級(jí)也偏高，66.4dB已經(jīng)達(dá)到環(huán)境噪聲限值中的“3類(lèi)環(huán)境功能區(qū)”，屬于需要防止工業(yè)噪聲對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響的區(qū)域，因?yàn)樵谀闲ｉT(mén)周?chē)?，也?/p>

15、在好多小飯館、果飲店，車(chē)輛來(lái)往也較多，人流量也偏大，因此，此處的NOx的含量也相對(duì)較大，噪聲的等效聲級(jí)也偏大。聯(lián)通門(mén)前由于較靠近第九區(qū)以及教官訓(xùn)練地，可能那周?chē)嬖跓禾康默F(xiàn)象，因此，SO2的含量較高，而聯(lián)通門(mén)前來(lái)往的車(chē)輛也相對(duì)較多，因此，NOx的含量也較高，而此處的人流量不算大，因此，噪聲的等效聲級(jí)相對(duì)較小。在錫科門(mén)口，除了上下課的高峰期，來(lái)往車(chē)輛、人流量都相對(duì)很少，而在這附近的綠化也相對(duì)較好，因此，污染物的含量及噪聲的等效聲級(jí)都偏低。對(duì)于田師正門(mén)，植物覆蓋率較高，SO2的含量為零，因?yàn)榇颂幊苏n室以及網(wǎng)球場(chǎng)，不存在其他的居住區(qū)，所以，測(cè)不到SO2。但偶爾會(huì)由車(chē)輛行駛過(guò)，所以，該處還是有NO

16、x，但此處的人流量幾乎很小，除了上下課時(shí)期，因此，噪聲的等效聲級(jí)也是最低的，59.6dB屬于“2類(lèi)環(huán)境功能區(qū)”等需要維護(hù)安靜的區(qū)域。綜上分析，可推測(cè)汽車(chē)尾氣排放是校園的一大主要污染源，所以，為改善校園的空氣質(zhì)量，我們應(yīng)推行公車(chē)出行，提倡騎行，減少尾氣對(duì)廣大師生帶來(lái)的不利影響。另一方面，學(xué)校還存在燒煤炭的居民區(qū)，建議在校內(nèi)的居民區(qū)使用煤氣。還有，近期校內(nèi)部分地區(qū)在建筑施工，也是影響校內(nèi)空氣質(zhì)量的一大因素。3 結(jié)論綜上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，校園的總體空氣質(zhì)量狀況總體為良好，這也跟校園總體的綠化覆蓋率有關(guān)，可以肯定的是，當(dāng)學(xué)校所有的施工設(shè)施都完畢后，校園的空氣質(zhì)量會(huì)日益轉(zhuǎn)好。本次實(shí)驗(yàn)之測(cè)五個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在人員，儀器，時(shí)間盡量充足的情況下，應(yīng)盡量多設(shè)幾處采樣點(diǎn)，這樣能更全面客觀地進(jìn)行校園空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)。4 致謝