北京交通大学空气污染监测方案 秦渝航

北京交通大学空气污染监测方案北京交通大学空气污染监测方案 学校 北京交通大学学校 北京交通大学 班级 土建学院环境班级 土建学院环境 1101 姓名 秦渝航姓名 秦渝航 学号 学号 11233015 指导老师 周岩梅指导老师 周岩梅 目录目录 1 监测目的 1 2 调研及资料收集 1 2 1 校园概况 1 2 2 校内污染源分布及排放情况 2 2 3 校外污染源分布及排放情况 2 2 4 气象资料 2 2 4 1 温度 2 2 4 2 风向及风速 2 2 4 3 降雨量 3 2 4 4 地形 3 3 监测项目 3 4 采样点的布设 3 4 1 布设采样点的原则和要求 3 4 2 布设采样点的方法 3 4 3 具体采样点的布设 3 5 采样频率和采样时间 5 6 采样方法和分析方法 6 6 1 NO2 的采样和分析 6 6 1 1 采样 6 6 1 2 分析 盐酸萘乙二胺分光光度法 6 6 2 SO2 的采样和分析 7 6 2 1 采样 7 6 2 2 样品测定 8 6 3 其余测量项目参考下表 8 1 1 监测目的监测目的 通过对北京交通大学校园环境空气中主要污染物质进行定期或连续地监测 判断北京交通大学校园空气质量是否符合 环境空气质量标准 或环境规划目 标的要求 为空气质量状况评价提供依据 并为建造更好校园环境给与帮助 2 2 调研及资料收集调研及资料收集 2 12 1 校园概况校园概况 北京交通大学位于首都北京海淀区与西城区交界处 坐落于北京交通枢纽西直 门 边环绕众多世界知名公司 地理位置极其优越 经过一百多年的发展 北 京交大校园建筑现代和古典建筑交相辉映 中西合璧风格独特 教学区总面积 近 1100 亩 建筑面积 78 万平方米 东西两个校区 教学 科研设施完善 硬 件一流 校园环境优美 北京交通大学主校区位于西直门外上园村 3 号 占地面积约 50 5 万平方米 东 校区位于西直门外高粱桥斜街 44 号 占地面积约 10 8 万平方米 两校区相距 不到 1 公里 校园总占地面积约 61 3 万平方米 2 22 2 校内污染源分布及排放情况校内污染源分布及排放情况 学校内部的主要污染源有 食堂烹饪排放的油烟 住宿区的室内污染气体 办 公区的室内污染气体及空调排放的废气 实验室的抽风机排放的废气 供热系 统排放的废气 医院排放的气体 主要污染源及其所排放污染物的种类见表 1 表 1 学校主要污染源及其排放污染物的种类 序号污染源数量污染物排放来源 1 食堂 7 油烟 一氧化碳 可 吸入颗粒物 氮氧化 物等 抽油烟机 2 住宿区室内污染物 6 甲醛 气体氨 臭氧 空调 装修材 料 3 办公教学区气体污染 物 甲醛 气体氨 臭氧 空调 装修材 料 传真机 4 实验室废气 挥发性有机物 二氧 化碳 抽风机 5 医院气体污染物 1 氯气 病菌 各种仪器 药 品试剂 6 打印室 印刷厂 臭氧 挥发性有机物 打印机 印刷 机 2 32 3 校外污染源分布及排放情况校外污染源分布及排放情况 北京交通大学位于市区中心 周边有高粱桥路 交大东路 交通大学路三 条交通要道以及城铁西直门交通枢纽 且学校园区被三条公路包围 受到汽车 城铁污染排放严重 其中汽车排放最为严重 从汽车废气中排出的一氧化碳 碳氢化合物和氮氧化物 PM 微粒 碳烟 等有害气体是北京交通大学空气污 染的组要来源 2 42 4 气象资料气象资料 2 4 1 温度 北京的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候 夏季炎热多雨 冬季寒冷 干燥 春 秋短促 年平均气温 10 12 摄氏度 1 月 7 4 摄氏度 7 月 25 26 摄氏度 极端最低 27 4 摄氏度 极端最高 42 摄氏度以上 2 4 2 风向及风速 北京的风向有明显的季节性变化 冬季盛行偏北风 夏季盛行偏南风 北京年 平均风速在 1 8 3 米 秒之间 风速受地理环境的影响较大 北京交通大学所 处城区风速大概在 2 5 米 秒左右 且全年以春季风速最大 冬季次之 夏季风 速最小 所处海淀区全年风速数据如下表 2 4 3 降雨量 北京的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候北京地区的年降水的 76 集 中在夏季 特别是集中在 7 月下旬至 8 月上旬 季节分配过于集中 所以旱涝 问题十分突出 北京的暴雨除了年代际 年际和季节变化外 还存在明显的日 变化 暴雨主要出现在午后 14 20 时 大暴雨主要出现在夜间 20 08 时 2 4 4 地形 整体而言北京属平原地区 地势平坦 北京市中心位于北纬 39 度 东经 116 度 雄踞华北大平原北端 北京的西 北和东北 群山环绕 东南是缓缓向渤海倾 斜的大平原 北京平原的海拔高度在 20 60 米 山地一般海拔 1000 1500 米 北京的地势是西北高 东南低 而我校位于北京市中心 地势平坦 因此不考 虑地形对监测因子的影响 但学校里建筑物密集 绿化面积大 因此在布点的 时候应尽量避开高大建筑和树木 3 3 监测项目监测项目 根据环境空气质量标准和北京交通大学校园周围及内部的污染源确定需要检测 的环境因子有 TSP PM10 NOx 以 NO2计 SO2 CO O3 甲醛等大气环境监 测项目 4 4 采样点的布设采样点的布设 4 14 1 布设采样点的原则和要求布设采样点的原则和要求 1 监测点周围 50 米范围内不应有污染源 123456789101112 海淀 3 132 93 53 12 41 91 622 12 52 6 2 学校里树木茂密 建筑物密集 因此采样点应该避开一些树木丛生 建筑 物集中的地方 选择开阔的地方进行布设 3 对于空气质量监测点 应避免车辆尾气或其他污染源直接对监测结果产生 干扰 4 对于手工间歇采样 采样口离地面的高度应为 1 5 15 米 自动监测采样 采样口离地面高度应为 3 15 米 道路交通污染采样点离地面高度应为 2 5 米 5 要考虑不同时间段空气污染可能产生较大的变化 合理分配采样频率及采 样时间 6 在建筑物上安装监测仪器时 监测仪器的采样口离建筑物墙壁 屋顶等支 撑物表面的距离应大于 1 米 4 24 2 布设采样点的方法布设采样点的方法 监测区域内的采样点总数确定后 可采用经验法 模拟法等进行站点布设 经典法是常用的方法 特别是对尚未建立监测网或监测数据积累少的地区 需 要凭借经验确定采样点的位置 具体方法有 功能区布点法 网格布点法 同 心圆布点法及扇形布点法 由于北京教堂大学有多个污染源且分布不均 因此采用功能区布点法 4 34 3 具体采样点的布设具体采样点的布设 采样点的布设如下表 编号位置备注 A 校医院 设于校医院南边10米处 采样点距离地面2 5米 B 土木工程实验楼 设于土建楼前10米处 采样点距离地面2 5米 C 图书馆 设于图书馆前十字路口 采样点距 离地面2 5米 D 一食堂 设于一食堂前 采样点距离地面2 5 米 E 红果园宾馆 设于红果园宾馆前 采样点距离地 面2 5米 F 主区东操场 设于主区东门足球场 采样点距离 地面2米 G 19号公寓楼 设于19号楼前空旷区域 采样点距 离地面2 5米 H 主区南门 设于主区南门 采样点距离地面2 5 米 I 东区机房 设于东区机房前10米 采样点距离 地面2 5米 J 东区实验室 设于东区实验室后的篮球场 采样 点距离地面2 5米 下图为北京交通大学平面图 5 5 采样频率和采样时间采样频率和采样时间 采样频率指在一个时段内的采样次数 采样时间指每次采样从开始到结束所经 历的时间 本实验方案根据监测目的 污染物分布特征 分析方法灵敏度等因 素确定如下表 污染物名称采样点编号取值时间时间段 SO2 NOx CO 所有采样点日平均 全天每隔一小时采样一次 每次 采样 45min 对于采样量较大的 测定项目可以适当提高采样流量 TSP PM10 P b B a P 所有采样点日平均 每日采 12h 三餐高峰前后半个 小时内必须采样 人多集中 扬 尘明显 其余时间可以根据情 况自由安排 但必须均匀布满一 天 O3 所有采样点 1 小时平 均 每小时至少有 45 分钟的采样时间 且校园内部的采样点 尤其是有 打印室的地方 印刷厂 周围的 采样点 应根据其工作的繁忙期 来采样 使得采样时间集中在繁 忙期 其他时间段的采样时间点 分布均匀 F 所有采样点月平均每月至少采样 15 日以上 甲醛所有采样点日平均 每日采样 12h 在早中晚吃饭点 高峰前后 3 个小时内采样 其它 3 小时均匀分布在未采样的时间 段 6 6 采样方法和分析方法采样方法和分析方法 6 16 1 NO2NO2 的采样和分析的采样和分析 6 1 1 采样 1 短时间采样 1h 以内 取一支内装 10 0ml 吸收液的多孔玻板吸收瓶 标记吸收液面位置后以 0 4L min 流量 采集环境空气 6 24L 2 长时间采样 24h 以内 用大型多孔玻板吸收瓶 内装 10 0ml 吸收液 液柱不低于 80mm 标记吸收液液面位置 使吸收液恒温在 20 4 以 0 2L min 流量 采集环境空气 288L 6 1 2 分析 盐酸萘乙二胺分光光度法 1 校准曲线绘制 取 6 支 10ml 具塞比色管 按下表制备亚硝酸钠标准系列 管号 0 00 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 亚硝酸钠使用 液 ml 0 00 0 40 0 80 1 20 1 60 2 00 水 ml 2 00 1 60 1 20 0 80 0 40 0 00 显色剂 ml 8 00 8 00 8 00 8 00 8 00 8 00 亚硝酸根浓度 ug ml 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 各管混匀 于暗处放置 20min 室温低于 20 时 显色 40min 以上 用 1cm 比 色皿 在波长 540nm 处 以水为参比测量吸光度 扣除空白试验的吸光度以后 对应 NO2 的浓度 g ml 用最小二乘法计算标准曲线的回归方程 2 样品测定 采样后放置 20min 室温 20 以下时放置 40min 以 用水将采样瓶中吸收液的 体积补充至标线 混匀 按绘制标准曲线步骤测量样品的吸光度 若样品的吸光度超过标准曲线的上限 应用空白试样溶液稀释 再测定其吸光 度 采样后应尽快测定样品的吸光度 若不能及时测定 应将样品于低温暗处 存放 样品于 30 暗处存放可稳定 8h 于 20 暗处存放可稳定 24h 于 0 4 中冷藏至少可稳定 3d 3 空白试样的测定 空白 样品和标准曲线应用同一批吸收液 4 计算 二氧化氮 NO2 mg m3 A A0 a V D b f V0 式中 A 样品溶液的吸光度 A0 试剂空白溶液的吸光度 b 标准曲线的斜率 吸光度 ml g a 标准曲线的截距 V 采样用吸收液体积 ml V0 换算为标准状态 273K 101 325kPa 下的采样体积 L D 样品的稀释倍数 f Saltaman 实验系数 0 88 当空气中二氧化氮浓度高 0 77 mg m3 时 f 值为 0 77 6 26 2 SO2SO2 的采样和分析的采样和分析 6 2 1 采样 1 30 60min 采样 用一个内装 8ml 吸收液的普通型多孔玻板吸收管 以 0 5L min 流量 采气 15 30L 2 24h 采样 用一个内装 50ml 吸收液的直筒型气泡吸收管 以 0 2L min 流量 采气 288L 采样期间应避免日光照射样品 吸收液温度保持在 30 以下 记录采样时的温 度和大气压力 6 2 2 样品测定 1 30 60min 样品测定 将吸收液全部移入比色管中 用少量吸收液洗吸收管 合并样品溶液使总体积为 10ml 然后按用标准溶液绘制标准曲线的操作步骤测 定吸光度 2 24h 样品测定 用水补充到采样前的吸收液的体积 准确量取 10 0ml 样品溶 液 按用标准溶液绘制标准曲线的操作步骤测定吸光度 在每批样品测定的同 时 用未采样的吸收液作试剂空白的测定 3 计算 6 36 3 其余测量项目参考下表其余测量项目参考下表 表 4 测量项目的采样 及其分析方法 除 NO2 SO2 污染物名 称 采样方法 采样流量 L min 采样时间 体积 L 分析方法来源 总悬浮颗 粒物 TSP 滤料阻留 法 1007200 重量法 GB T 15432 95 可吸入颗 粒物 滤料阻留 法 1007200