环境监测技能训练大气质量及噪声监测校园空气中的SO2的测定..

1、环境监测技能训练大学校园的大气质量及噪声监测校园空气中的S02的测定姓 名：班 级：学 号：指导教师：大学校园的大气质量及噪声监测一、环境监测技能训练的目的及任务1. 目的环境监测技能训练 是环境监测课程的实验教学环节之一。 这一环节是在 完成环境监测理论教学和实验课训练的基础上， 单独设立的技能训练， 该环节设 置的主要目的如下： 训练学生独立完成一项模拟或实际监测任务的能力。 使学生学会合理地选择和确定某监测任务中所需监测的项目 训练学生科学的处理监测数据的能力， 对各项目监测结果的综合分析和评 价能力。 训练学生的团结协作能力。2. 任务 本次技能训练的任务如下： 对监测区域进行现场调查

2、。 采集环境样品。 对采集的样品进行预处理。 对采集的样品进行分析测试。 对监测数据进行处理。 写出环境监测技能训练的总结报告， 并对监测区水、 气、环境质量进行简 单的评价。二、环境监测技能训练的内容此次技能训练的总内容： 大学校园的大气质量及噪声监测 大学校园的水质量监测 马家沟的水质量检测1. 大气组内容(1)监测范围 教学区、学生居住区及教师居住区的环境大气质量及噪声的监测。(2)监测项目 主要负责二氧化硫浓度，二氧化氮浓度及噪声三项内容。2. 小组内容我们小组负责二氧化硫的监测。 预计通过三天的监测数据统计结果， 并分析 哈理工大学南区二氧化硫的含量及污染情况。最后汇总空气质量情况，

3、并计算出空气质量指数。三、监测方案的制定1. 布点方案监测区域为哈理工南区校园大气质量及噪声 监测由于监测区域较小，区域内部功能特点 比较明显，故大气组采取功能区布点法。现 将监测区分为交通区域，教学密集区，居住 密集区，考虑到条件限制，综合多方面因素 最终确立了如下三个点：即校门口、食堂门 口、三公寓对面。如右图：2. 采样频率及时间采样方法可分为短时间采样，根据监测 要求，实验条件，时间段的重要性等综合因 素，最终确定对SO2的监测米用短时间米样 方法，时段为每天9:30在三个采样点同时采 样1h,自6月28号起连续3天。3. 分析方案的选择对于SO2的监测目前国内外广泛采用的 标准方法是

4、四氯汞钾溶液吸收一盐酸副玫瑰 苯胺分光光度法，该方法灵敏度高，选择性好，但四氯汞钾溶液毒性较大。钍试 剂分光光度法对环境危害较小，但灵敏度较低，不适用于短时间采样。故本组选 用甲醛吸收一副玫瑰苯胺分光光度法，此方法与前者优点相当，且对环境危害小。对于NO2的监测方法为Saltzman法。四、样品的采集及预处理方法甲醛吸收一副玫瑰苯胺分光光度法测定 SO2的样品采集及预处理方法如下：1. 米样方法采用空气采样器连接盛有10ml甲醛吸收液的多孔玻板吸收管以0.5L/min的 流速连续吸收1h，此过程中温度应保持在2329 T且避免阳光直射，进气口与 吸收管间的导气管应尽量的短，安装中不可弯曲打结。

5、2. 采样及测定原理二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲磺酸加成倾化合物。 在 样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解， 释放出的二氧化硫与盐酸副玫瑰苯 胺、甲醛作用，生成紫红色化合物，根据颜色深浅，用分光光度计在577nm处进行测定。3. 干扰消除本方法的主要干扰物为氮氧化物、臭氧及某些重金属元素。加入氨磺酸钠可 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； 加入磷酸及环己 二胺四乙酸二钠盐可以消除或减少某些金属离子的干扰。在10ml样品中存在50ugCa Mg、Fe Ni、Mn、Cu等离子及5ug二价锰离子时不干扰测定。五、分析测定及数据处理1. 实验过程 溶液配制及

6、标定 氢氧化钠溶液 C ( NaOH) =1.5mol/L, 100ml。 盐酸溶液(1+9)，浓盐酸10mL置于100mL容量瓶中，用水稀释至标线， 摇匀待用。 0.05% (mN)乙二胺四乙酸二钠盐(NazEDTA)溶液：称取0.25g NaeCDTA (CioHi4N208Na2 2H20),溶解于500ml新煮沸并已冷却的水中，现用现配。 SO2标准溶液：称取0.200g亚硫酸钠，溶解于200ml Na2EDTA溶液中， 缓缓摇匀以防充氧， 使其溶解。放置 23h 后标定。此溶液每毫升相当于 320400ug 二氧化硫。 环已二胺四乙酸二钠溶液，C(CDTA-2Na) = 0.05mo

7、1/L :称取1.82g反式 1, 2-环已二胺四乙酸(简称 CDTA)，加入1.5 mo1/L氢氧化钠溶液6.5mL, 用水稀释至 100mL。 甲醛缓冲吸收液贮备液： 吸取 36%38%的甲醛溶液 5.5/10ml， 0.050mol/L 的CDTA-2Na溶液20.2/10ml;称取2.04/10g邻苯二甲酸氢钾，溶解于少量水中； 将三种溶液合并，用水稀释至1000/10ml，贮于冰箱，可保存10个月。 甲醛缓冲吸收液： 用水将甲醛缓冲吸收液贮备液稀释至 100倍而成，此吸收液每 毫升含0.2mg甲醛，现用现配。 0.60%(m/V)氨磺酸钠溶液：称取0.30g氨磺酸(H2NSO3H)于

8、烧杯中，加入 1.50mol/L氢氧化钠溶液2.0ml，搅拌至完全溶解后稀释至 50ml，摇匀。此溶液 密封保存可使用 10d。 0.05% ( m/V )盐酸副玫瑰苯胺使用溶液：吸取0.20%PRAm贮备液25.00ml(或经提纯的0.25%PRA贮备液20mL)于100ml容量瓶中，加入85%的浓 磷酸30ml，浓盐酸12ml，用水稀释至标线，摇匀。放置过夜后使用，避光密封 保存。 冰乙酸。碘使用液C(1/212)=0.05mol/L :称取12.7/8g碘(I2)于烧杯中，加入 40/8g 碘化钾和25/8ml水，搅拌至完全溶解后，用水稀释至 250ml，贮于细口瓶中。碘酸钾标准溶液 C

9、( 1/6KIO3) = 0.1000mol/L:称取 3.5667/10g碘酸钾(KIO3, 优级纯，经110C干燥2h)溶解于水，移入1000/10ml容量瓶中，用水稀释至标 线，摇匀。0.5% (m/V )淀粉溶液：称取0.5g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，慢慢 倒入100ml沸水中，继续煮沸至溶液澄清，冷却后贮于试剂瓶中。现用现配。(这 四种溶液用于硫代硫酸钠标准溶液和二氧化硫标准溶液的标定，具体方法见下 文) 硫代硫酸钠标准溶液 C (Na2S2O3) = 0.05mol/L :称取25.0/4g硫代硫酸钠 (Na2S2O3 5H2O)，溶解于1000/4ml新煮沸并已冷却的水中，加

10、入 0.20/4g无水碳酸钠，置于 500ml 容量瓶中， 再用新煮沸并已冷却的水稀释至标线， 摇匀。(此 操作应在一周之前配成 C ( Na2S2O3)= 0.10mol/L硫代硫酸钠贮备液并存于棕色 瓶中，待使用时再稀释，由于条件有限已略去)该标准溶液用于标定SO2标准溶 液，使用之前应先用碘酸钾标准溶液标定出自身的准确浓度，具体操作如下：硫代硫酸钠标准液标定： 吸取三分0.1000mol/L碘酸钾标准溶液10.00ml分 别置于250ml碘量瓶中，加入70ml新煮沸并已冷却的水，加入1g碘化钾，摇 匀至完全溶解后，加入(1+9)盐酸溶液10ml，立即盖好瓶塞，摇匀。于暗处放 置 5min

11、 后，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入 2ml 淀粉溶液，继续滴 定溶液至蓝色刚好褪去为终点。硫代硫酸钠标准溶液的浓度按下式计算：C = 0.1000*10.00 / V式中：C 硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L ;V -滴定所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml。二氧化硫标准液标定：吸取三份20.00ml二氧化硫标准溶液，分别置于250ml 碘量瓶中，加入50ml新煮沸并已冷却的水，20.22ml碘使用液及1ml冰乙酸， 盖塞，摇匀。于暗处放置5min后，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入 2ml淀粉溶液，继续滴定至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录滴定硫代硫酸钠标准 溶液的体积V。另

12、取三份Na2EDTA溶液20.00ml，用同法进行空白试验。记录滴定硫代硫酸钠 标准溶液的体积V0。平行样滴定所耗硫代硫酸钠体积之差不应大于0.04ml，取其平均值。二氧化硫标准溶液的浓度按下式计算：C = (V V0)*C(Na2S2O3)*32.02*1000 / 20.00 式中：C二氧化硫标准溶液的浓度，ug/ml;V0空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml;V 二氧化硫标准溶液滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml;C(Na2S2O3)硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L ；32.02 二氧化硫(1/2SO2)的摩尔质量。在标定出准确浓度后，立即用甲醛缓冲吸收液稀释为每毫升含 1

13、0.00ug二氧 化硫的标准溶液。临用时再用此吸收液稀释为每毫升含 1.00ug二氧化硫的标准 使用溶液。此溶液在冰箱中5C保存，可稳定1个月。(2)标准曲线的绘制取6支10ml具塞比色管，分别对应编号，按表配制标准系列。氧化硫标准系列管号01234SO2标准使用液(ml)0.00P 2.006.0010.0014.00甲醛缓冲吸收液(ml)25.0023.0019.0015.0011.000.06%氨磺酸钠溶液(ml)1.51.51.51.51.51.50mol/L氢氧化钠溶液(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时动作要迅速，并立即具塞摇匀后放入恒温水浴中显色。显色 温度与室温之差应不超过3C,根据不同季节和环境条件按表选择显色温度与显 色时间。氧化硫显色温度与时间对照表显色温度C)1015202530显色时间(min)402520155稳定时间(min)3525201510试剂空白吸光度(A0)0.0300.0350.0400.0500.060在稳定时间内于波长577nm处，用1cm比色皿，以水为参比，测定吸光度。作图得到回归方程式：y = bx+a。式中：y标准溶液吸光度A;x二氧化硫含量，ug；b回归方程式的斜率，A/ug SO2/12ml ；

15、a回归方程式的截距。本方法标准曲线斜率为0.044 .002。试剂空白吸光度Ao在显色规定条件下 波动范围不超过5%。正确掌握其显色温度、显色时间，特别在 2530C条件 下，严格控制反应条件是实验成败的关键。采样根据环境空气中二氧化硫浓度的高低， 采用内装10ml吸收液的U形玻板吸 收管，以0.5L/min的流量采样，采样时吸收液温度应保持在 2329C范围内。 样品的采集、运输和贮存的过程中应避光。当气温高于30C时，采样后如不能当天测定，可将样品溶液贮于冰箱。开始时间：9:30结束时间：10:30流速：0.5L/min日期A1AA3压强P/kPa温度t/ C2013.7.10.1400.

16、1240.129101.322注：1、2、3点分别为校门口、食堂门口、三公寓对面，可参见上文布点方案中 的地图。在实际操作环节，由于天气原因仅得到一天的监测数据， 没能按照制定的计 划完成，十分遗憾。测定所采集的环境空气样品溶液中如有混浊物，则应离心分离除去。样品放置 20min，以使臭氧分解。将吸收管中样品溶液全部移入25ml比色管中，用少量甲醛缓冲吸收液洗涤吸收管，倒入比色管中，并用吸收液稀释至25ml标线。加入0.60%氨磺酸钠溶液1.5ml，摇匀。放置10min以除去氮氧化物的干扰，以下 步骤同标准曲线的绘制。2. 数据处理(1)标准曲线绘制 测定的吸光度如下：SO2 含量(ug)02

17、.006.0010.0014.00吸光度0.1160.1240.1590.1890.214标准曲线:0. 002. 004. 006.008. 0010. 00 12. 00 14. 00 16. 00-竝含呈(唧回归方程为：y=0.0073x+0.114(2)结果计算准状况下采样体积Vs=V 273 P 273 +t 101.325 式中：V采样时气体样品总体积，L;在本实验中 V=0.5L/min 60min=30L计算得:氧化硫(SO2, mg/m3) =(A-Ao) Vt(Vs b) Va日期2013.7.1Vs(L)27.8式中：A 样品溶液的吸光度；A0试剂空白溶液的吸光度(本实验

18、中为标准曲线的截距)；b 回归方程的斜率，A/ug SO2/12ml ；Vt样品溶液总体积，ml;Va测定时所取样品溶液体积，ml;Vs换算成标准状况下(0C, 101.325kPa的采样体积(单位L)。 注：在本实验中Vt=Va计算得SO2浓度为如下日期浓度 1(mg/m3)浓度2(mg/m3)浓度 3(mg/m3)平均值(mg/m3)2013.7.10.1280.0490.0730.083注：1、2、3点分别为校门口、食堂门口、三公寓对面，可参见上文布点方案中 的地图。六、环境监测结果的评价1.结果统计(1)大气监测空气质量指数对应的污染物浓度限值转折点号AQI污染物浓度(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)空气质量指数范围及相应的空气质量类别AQI空气质量级别空气质量状况050I优51100n良101150川轻微污染 151200IV轻度污染201300V中度污染300重污染SO2:平均浓度为0.083 mg/m3，代入公式得ls2=673NO2:平均浓度为0.077 mg/m，代入公式得In2=50 AQI=max(l 1,b

20、,I3 )=67空气质量状况为良。(2)噪声监测1噪声监测数据(1)各个噪声监测点的L10,L50,L90,Leq值1号点x(T)y(Leq)x(T)y(Leq)x(T)y(Leq)x(T)y(Leq)60.759.260.260.360.360.32号点8:309:3010:3013:3014:3015:3052.752.852.855.555.4:57.33号点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号点(2)Leq与时间T的关系图校园噪声的来源监测区 污染源1号点2号点3号点4号点路边交通噪声VVVV汽车噪声VVVV商服噪声VV排水设施噪声V施工噪声V监测时期的天气状况气象时间6.286.296.307.17.2风向东南风南风东南风南风东南风风速3-4级微风3-4级微风3-4级微风3-4级微风3-4级微风气温16-23 C19-23 C20-24 C19-24 C19-23 C天气中雨小雨中到大雨大 雨多云中雨中雨中雨暴雨日照时间15h43mi n15h42mi n15h41mi n15h40mi n15h39mi nT-Le q曲线.1号点2号点3号点4号点2.结果评价由于近期的多阴雨天气的发生，严重影响了大气组实验的正常进行， 没有得 到完整