大氣環(huán)境評(píng)價(jià)教材

1.緒論1.1實(shí)習(xí)的目的對(duì)于四年級(jí)的環(huán)境科學(xué)學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)了環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境化學(xué)及環(huán)境議論的基礎(chǔ)上，經(jīng)過大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)這門綜合實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生們對(duì)于環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染物的遷移與轉(zhuǎn)變和環(huán)境議論這一框架的理解，使理論更聯(lián)系實(shí)質(zhì)，起到學(xué)以致用的目的。該實(shí)驗(yàn)要修業(yè)生自主進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行擬定、采樣點(diǎn)布設(shè)、樣品采集方法、解析檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)辦理、結(jié)果解析及環(huán)境質(zhì)量議論進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練[1]。該實(shí)驗(yàn)設(shè)置的目的:1、訓(xùn)練學(xué)生完成一項(xiàng)模擬或?qū)嵸|(zhì)監(jiān)測(cè)任務(wù)的能力，讓學(xué)生領(lǐng)悟到團(tuán)隊(duì)精神的重要性。使學(xué)學(xué)習(xí)選擇樣品預(yù)辦理方法以及如何操作監(jiān)測(cè)儀器。訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)地辦理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的能力，對(duì)各項(xiàng)目監(jiān)測(cè)結(jié)果的綜合解析和議論的能力。加深學(xué)生對(duì)污染物的轉(zhuǎn)變和遷移的理解。1.2實(shí)習(xí)的地點(diǎn)實(shí)習(xí)的地點(diǎn)是在天津科技大學(xué)泰達(dá)校區(qū)校內(nèi)及周圍地區(qū)。1.3實(shí)習(xí)安排10月22號(hào)下午，在學(xué)校大門口測(cè)量空氣中SO和NO含量。2x10月23號(hào)下午，在學(xué)校大門口測(cè)量空氣中TSP含量。10月24號(hào)下午，在操場(chǎng)測(cè)量空氣中SO2和NOx含量。10月25號(hào)上午，在老食堂東門測(cè)量空氣中SO和NO含量。2x1監(jiān)測(cè)區(qū)水文氣象特點(diǎn)天津市屬于海河流域，海河流域?qū)俅箨懠撅L(fēng)性天氣區(qū)，平均年降水量為548mm。降水量年內(nèi)分配不平均，多年平均汛期降水量（6－9月）占全年的75%一85%。降水量年際變化很大，1964年降水量為798毫米，而1965年僅358毫米，比值為2．23。海河流域多年平均徑流量為264億立方米（按1956～1984年資料統(tǒng)計(jì)）。1956年最大為542億立方米，1981年最小為112億立方米，最大值與最小值之比為4.83。徑流的年內(nèi)分配，一般是6～9月的徑流量占全年的70%～80%，個(gè)別河流達(dá)到90%；部分有春汛、泉水補(bǔ)給，調(diào)治性能好的河流，6～9月的徑流則僅占全年徑流的50%～60%。河川徑流的年際變化大，年內(nèi)分配又集中的這兩個(gè)特點(diǎn)表示：海河流域枯水年洪水可能很小，而豐水年的洪水又可能很大。本流域的暴雨的特點(diǎn)是，時(shí)間短、強(qiáng)度大且集中在7月下旬至8月上旬。洪水與暴雨相應(yīng)，最大30d洪量一般占汛期（6～9月）洪量的50%～90%，而5－7d洪量可占30d洪量的60%～90%，洪峰多是尖瘦形。值得注意的是，流域內(nèi)的暴雨強(qiáng)度和洪峰模數(shù)都達(dá)到了中國大陸的最大值。如1963年8月2日至8日，河北省內(nèi)丘縣獐獏降雨量達(dá)2050毫米，滏陽河支流詆河西臺(tái)峪站集水面積124平方公里，1963年實(shí)例洪峰流量3900立方米/秒，洪峰模數(shù)達(dá)31.4（立方米/秒.平方公里)[2]。塘沽區(qū)屬于暖溫帶季風(fēng)型大陸天氣，四時(shí)變化明顯。年平均氣溫12.6℃，其中7月份平均氣溫最高，為26.5℃；1月份平均氣溫最低，2為-3.3℃。年極端最高氣溫為40.9℃，出現(xiàn)在1999年7月24日；年極端最低氣溫為-15.4℃，出現(xiàn)在1986年1月4日。年≥0℃的積溫為4427～5117℃·日，月平均氣溫日較差為5.1～10.9℃。年平均降水量為566毫米，年降水量≥的日數(shù)為63.4天。年日照時(shí)數(shù)為2731.9小時(shí)。平均初霜日是11月10日，終霜日是3月18日，無霜期236天[3]。大氣污染源檢查校園內(nèi)污染源檢查污染源數(shù)量燃料種類污染物名稱防治措施排放方式食堂爐灶42煤無直接排放SO2、NOx實(shí)驗(yàn)樓操場(chǎng)校園周圍污染源檢查大氣監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)采樣點(diǎn)布設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)校周圍采樣點(diǎn)的布局，依照校園及其周圍的第四章中對(duì)污染源的檢查3結(jié)果，設(shè)置了四個(gè)采樣點(diǎn)。站點(diǎn)布設(shè)4.1.2GPS細(xì)風(fēng)速儀的使用方法4手持式GPSGPS能夠定點(diǎn)，存點(diǎn)，測(cè)量高程，導(dǎo)航，同時(shí)還能夠夠確定方向、航點(diǎn)和航線。儀器右側(cè)有兩個(gè)按鍵，分別為電源和翻頁鍵；左側(cè)有三個(gè)按鍵，分別為向上、向下和輸入鍵[4]。風(fēng)速儀風(fēng)速儀能夠能夠測(cè)量大氣的溫度、濕度、風(fēng)的寒冷度、熱量指數(shù)、露點(diǎn)。操作也特別簡(jiǎn)單。打開電源鍵，經(jīng)過MODE按鈕能夠改變工作模式，能夠在任何時(shí)候選擇不同樣的工作模式[5]。4.2采樣時(shí)間和頻次5此次大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，我們分成了兩組，一班從清早8點(diǎn)開始測(cè)量，二班從下午2點(diǎn)開始監(jiān)測(cè)，時(shí)間是從10月22號(hào)到25號(hào)，每天監(jiān)測(cè)兩次。4.3監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和解析方法監(jiān)測(cè)項(xiàng)目此次實(shí)驗(yàn)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是校園及其周圍的TSP、SO2、NOx。解析方法大氣中總懸浮顆粒物的測(cè)定(重量法)用重量法測(cè)定大氣中總懸浮顆粒物的方法一般分為大流量(3.3-3.7)、中流量(0.05-0.35m)采樣法。其原理為：抽取必然體積的空氣，使之經(jīng)過已恒重的濾膜，則懸浮微粒被阻留在濾膜上，依照采樣前后濾膜質(zhì)量之差及采樣體積，可計(jì)算總懸浮顆粒物的質(zhì)量濃度。步棸：1．采樣器的流量校準(zhǔn)2．采樣1）每張濾膜使用前均需用光照檢查，不得使用有針孔或有任何弊端的濾膜采樣。2）迅速稱量在平衡室內(nèi)已平衡24h的濾膜，讀數(shù)淮確至。記下濾膜的編號(hào)及質(zhì)量，將其平展地放在圓滑干凈的紙袋內(nèi)，爾后儲(chǔ)存于盒內(nèi)備用。天平放置在平衡室內(nèi)，平衡室溫度在20－25℃。之間，溫度變化小于+3℃。相對(duì)濕度小于50％，濕度變化小于5％。63）將已恒重的濾膜用小鑷子取出，“毛”面向上，平放在采樣夾的網(wǎng)托上，擰緊采樣夾，依照規(guī)定的流量采樣，4）采樣5min后和采樣結(jié)束前5min，各記錄一次U形壓力計(jì)壓差值，讀數(shù)準(zhǔn)至3mm。若有流量記錄器．則直接記錄流量。測(cè)定日平均濃度時(shí)，一般從8：00開始采樣至第二天8：00結(jié)束。若污染嚴(yán)重，可用幾張濾膜分段采樣，合并計(jì)算日平均濃度。3．樣品測(cè)定將采樣后的濾膜稱量。記錄結(jié)果及有關(guān)參數(shù)。4、計(jì)算3總懸浮顆粒物(TSP，mg/m)=W/(Qn*t)式中W—采集在濾膜上的總懸浮顆粒物質(zhì)量，mg；—采樣時(shí)間，min；Qn—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣流量，（m3/min）按下式計(jì)算大氣中氮氧化物的測(cè)定（鹽酸萘乙二胺分光光度法)大氣中的氮氧化物主要有一氧化氮、二氧化氮、五氧化二氮、一氧化二氮等。測(cè)定大氣中的氮氧化物主若是其中的一氧化氮、二氧化氮，若是測(cè)定二氧化氮的濃度?？芍苯佑萌芤何》ú杉髿鈽悠?。若測(cè)定—氧化氮和二氧化氮的總量，則先用三氧化鉻將一氧化氮氧化成二氧化氮后．進(jìn)入溶液吸取瓶。二氧化氮被吸取液吸取后，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)，再與鹽酸萘乙二胺偶合。生成玫瑰紅色7偶氮染料，據(jù)其顏色深淺，用分光光度法測(cè)定。由于二氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛岬淖儞Q系數(shù)為0.76，故在計(jì)算結(jié)果時(shí)乘以0.76。步棸：1、采樣(1)吸取液（2)三氧化鉻—砂子氧化管2、制作標(biāo)線3、樣品的測(cè)定計(jì)算3)氮氧化物(NO，mg/m)=(A-A)/(0.76b*V20NA—樣品溶劑的吸光度；A0—試劑空白溶液的吸光度；b—標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率VN—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積,L大氣中二氧化硫的測(cè)定大氣中的二氧化硫被四氯汞鉀溶液吸取后,生成牢固的二氧化硫鹽酸配合物,此配合物再與甲醒及鹽酸副玫瑰苯胺發(fā)生反應(yīng)，生成紫8紅色的配合物，據(jù)其顏色深淺，用分光光度法測(cè)定。步棸：1、采樣2、繪制標(biāo)線3、測(cè)量4、計(jì)算二氧化硫（μg/l）=（W*Vt）/（Vn*Va）W-測(cè)準(zhǔn)時(shí)所取樣品液二氧化硫含量(由標(biāo)準(zhǔn)曲線查知)，μg；Vt-樣品溶液整體積(吸取管中吸取液的整體積或?qū)⒃撊芤阂浦寥萘科恐卸ㄈ莺蟮捏w積)，ml；Va-測(cè)準(zhǔn)時(shí)所取樣品溶液體積(在稀釋樣品溶液時(shí)，從整體積中移取的樣品溶液的體積,若是吸取液吸取待測(cè)物質(zhì)后,不用烯釋,直接測(cè)定,則Vt=Va)，mlVn—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積，l4.4監(jiān)測(cè)辦理結(jié)果9紫色框表示數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)對(duì)照偏離較大固辦理時(shí)舍去5、監(jiān)測(cè)結(jié)果及議論各污染物檢出情況解析5.1.1各污染物的檢出特點(diǎn)時(shí)間平均風(fēng)速（m/s）溫度（℃）相對(duì)濕度（%）55263034露點(diǎn)（℃）105.1.1TSP、SO2和、NOx平均濃度隨時(shí)間的變化曲線TSP隨著時(shí)間的變化先增大后減小，而10月23號(hào)的TSP的濃度的平均值是校園大門口的數(shù)據(jù)，同時(shí)，由11校園大氣質(zhì)量議論議論因子和議論方法的選擇議論方法的選擇：①單因子議論IiCi/SiCi標(biāo)況下的實(shí)測(cè)濃度ug/LSi標(biāo)況下的標(biāo)準(zhǔn)濃度ug/L②格林大氣污介入數(shù)I1a1Sb1I2a2Sb226.6C1I2I1I2公式：式中：S－SO2實(shí)測(cè)日平均濃度ug/L3C－實(shí)測(cè)日平均煙霧系數(shù)（COH），1COH≈125μg/mTSP。污染物希望水平警戒水平極限水平SO2煙霧系數(shù)污介入數(shù)255010012表3格林SO2和煙霧系多天平均濃度標(biāo)準(zhǔn)③上海大氣污介入數(shù)公式：I上ImaxI表4上海大氣污介入數(shù)分級(jí)干凈輕污染中污染重污染深重污染I大氣污染水平干凈大氣污介入數(shù)普戒水平警告水平緊急水平三級(jí)指標(biāo)由于每種議論方法各有自己的優(yōu)點(diǎn)與不足，經(jīng)過使用幾種方法相結(jié)合，能夠更有效、更全面地議論大氣環(huán)境質(zhì)量。結(jié)果解析單因子議論結(jié)果解析所監(jiān)測(cè)地區(qū)為校園及其周圍地區(qū)，依照環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的分類和標(biāo)準(zhǔn)，此類地區(qū)為二類區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)以下表：污染物名取值時(shí)間二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濃度（ug/L）稱TSP年平均日平均SO2年平均日平均一小時(shí)平均NOx年平均日平均一小時(shí)平均在辦理TSP數(shù)據(jù)時(shí)，由于沒有TSP的一小時(shí)平均濃度，用日平均濃度代替一小時(shí)平均濃度。辦理結(jié)果以下：TSP>1<1<1<1NOx<1<1<1<1SO2<1<1<1<113大于1說明超出環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，只有10月22號(hào)的TSP超出了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。而其他所監(jiān)測(cè)的污染物在監(jiān)測(cè)段內(nèi)沒有超出環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，用單因子議論法，整體上說，校園內(nèi)及其周圍的大氣質(zhì)量?jī)?yōu)異。格林大氣污介入數(shù)結(jié)果解析由于辦理數(shù)據(jù)時(shí)，用二氧化硫的實(shí)測(cè)一小時(shí)的濃度代替日平均濃度。格林大氣污介入數(shù)39.8<5018.8<2523.42<241.9<505小于25時(shí)，說明空氣干凈而安全；大于50說明空氣有潛藏危險(xiǎn)性；在此之間時(shí)應(yīng)發(fā)出警報(bào)。由上述表知，10月22、25號(hào)兩天應(yīng)發(fā)出警報(bào)；23、24號(hào)兩天空氣干凈而安全。5.2.2.3上海大氣污介入數(shù)結(jié)果解析時(shí)間上海大氣質(zhì)量指數(shù)上述上海大氣質(zhì)量指數(shù)是用氮氧化物計(jì)算的，由于上述上海大氣質(zhì)量污染指數(shù)全小于0.6，所以依照上海大氣質(zhì)量指數(shù)法得出校園大氣質(zhì)量為干凈。結(jié)論與建議6.1結(jié)論依照單因子議論結(jié)果，校園大氣質(zhì)量除10月22號(hào)超標(biāo)外，其他污介入標(biāo)在范圍之內(nèi)，說明泰達(dá)校區(qū)大氣質(zhì)量?jī)?yōu)異。由格林大氣指數(shù)得出，10月22、25號(hào)兩天應(yīng)發(fā)出警報(bào)；23、24號(hào)兩天空氣干凈而安全。經(jīng)過上海大氣污介入數(shù)計(jì)算得出，校園大氣質(zhì)量干凈。6.2建議1、對(duì)于此次大氣綜合實(shí)驗(yàn)，就是在做實(shí)事要學(xué)會(huì)如何做實(shí)驗(yàn)標(biāo)簽，對(duì)于標(biāo)簽要使別人能看清楚，并且簡(jiǎn)單易行。142、做實(shí)驗(yàn)時(shí)要分工清楚、任務(wù)明確、遵照老師安排；同時(shí)要擁有團(tuán)隊(duì)精神。衷心的希望學(xué)弟學(xué)妹們能吸取我們的覆車之鑒。致謝對(duì)于此次完成此次實(shí)驗(yàn)，劉