中南財大南湖校區空氣質量監測方案中南財大南湖校區空氣質量監測方案 信息與安全工程學院信息與安全工程學院 環境環境 1001 馬文強馬文強 1013020131 校園是廣大師生學習 生活的場所 校園空氣質量影響到老師和同學的健康成長 20 世紀 70 年代以來 國內外相繼對校園空氣質量進行了調研和監測 結果表明校園空氣中存 在各種有害成分的不同程度污染 眾所周知 作為正在全力發展的武漢市 在建的工程數 不勝數 其對武漢市市區造成的空氣環境問題不言而喻 而煙塵 顆粒物 汽車尾氣 二 氧化硫等空氣污染物也在日益增加 整個武漢市的空氣質量現狀令人堪憂 坐落于武漢市 洪山區的中南財經政法大學南湖校區 當然不能幸免于難 其空氣質量也或多或少受到污 染 所以校區內的空氣質量急切需要監測 對此 我針對中南財經政法大學南湖校區的基 本情況 制定了這套空氣質量監測方案 一 監測目的和對象一 監測目的和對象 監測目的監測目的 1 通過此次監測進一步鞏固課本知識的學習和掌握 深入了解空氣質量各項指 標的的具體采樣方法 分析方法 誤差分析及數據處理等 2 掌握監測儀器設備的使用 并能獨立完成對各項空氣質量指標的監測工作及后期的 數據處理工作 3 對校園空氣質量進行監測 評價校園環境的空氣質量 判斷校園空氣質量是否符合 環境規劃目標的要求 為研究校園大氣環境質量變化及制定校園環境保護規劃提供基礎數 據 4 培養綜合分析與處理問題的能力 訓練自己科學地處理監測數據的能力 以及對各 項監測結果的評價能力 監測對象監測對象 根據中南財經政法大學不同功能區的作用 將南湖校區的整體環境劃分為生活 區 學習區 辦公區 商業區以及其他 生活區為學生宿舍和各大食堂 學習區為各大教 學樓 比如文泰樓 文波樓 文瀾樓 圖書館 南附樓 電教等 辦公區為文泉樓 文永 樓 文治樓 文沛樓等 商業區為南苑 西苑 北苑等 其他如五羊廣場 文治樓前的空 地 北門口 東門口 新體 舊體 波瀾廣場 情人坡等 以上劃分的區域里每個區采取 三個地方 如某棟宿舍樓里的某幾個宿舍 某棟辦公樓里的某幾個辦公室等 作為采樣區 然后采樣區內的空氣環境即為監測對象 二 監測過程二 監測過程 1 1 前期調研和資料收集 前期調研和資料收集 通過對中南財經政法大學的調查 了解及確定中南財大校內及校外的污染源類型 數 量 位置 排放的主要污染物及排放量 同時了解所用原料 燃料及消耗量 其次對中南 財大南湖校區的風向 風速 氣溫 降水量 相對濕度 日照時間等氣象資料以及該校區 的地形資料進行收集和分析 然后對該校區的土地利用情況和功能區的劃分進行了解 這 對確定監測對象和設置監測網點很重要 最后可以根據人群密集度 人流量 車流量等情 況來確保監測方案的全面性和準確性 2 2 監測項目的確定和監測網點的布設 監測項目的確定和監測網點的布設 參照 空氣例行監測項目 表和該校區的實際情況 之前資料初步分析后得出的數據 和實驗室所能提供監測儀器 確定以下幾個監測項目為監測指標 SO2 NO2 TSP PM10 CO 甲醛 氡氣 這兩項為室內空氣監測指標 根據布設采樣點的原則和要求 合理確定采樣點數和采樣站點位 采樣點數規定的設 置數目參照 WHO 和美國 EPA 的方法 具體見表一 表一 我國空氣環境污染例行監測采樣點設置數目 市區人口 萬人SO2 NO2 PM10 TS P 灰塵自然降塵量硫酸鹽化速率 400 7 20 30 30 40 而采樣站點位的確定 具體方法有 1 功能區布點法 2 網格布點法 3 同心圓布點法 4 扇形布點法 以上具體的原則 要求 方法請參見課本 環境監測 第三章內容 3 3 采樣時間 采樣方法和分析方法 采樣時間 采樣方法和分析方法 按照 空氣和廢氣監測分析方法 環境監測技術規范 和 環境空氣質量標準 GB 3095 1996 確定采樣時間 采樣方法和分析方法 具體請見表二 表二 環境空氣監測指標的采樣方法和分析方法 監測項目采樣方法流量 L min采集時間分析方法檢測下限 TSP 濾料阻流法 8h 重量法 0 15mg Nm3 SO2 溶液吸收法 0 5 45min 副玫瑰苯胺光度法 0 007 10L NO2 溶液吸收法 0 4 45min 鹽酸萘乙二胺光度法 0 005 24L 采用間歇性采樣方法 連續監測 3 5 天 每天采樣頻次根據實際情況而定 SO2 NO2 每隔 2 3h 采樣一次 TSP PM10 每天采樣一次 連續采樣 采樣應同時記錄氣溫 氣壓 風向 風速 陰晴等氣象因素 上面提到的采樣方法和分析方法具體請參見課本 環境監 測 第三章 下面 我只給大家介紹一下 SO2 的分析方法的具體操作 SO2 的測定的測定 3 1 實驗原理實驗原理 四氯汞鉀溶液吸收 鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法 空氣中的 SO2 被四氯汞鉀溶液吸收 后 生成穩定的二氯亞硫酸鹽絡合物 該絡合物在與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用 生成紫 色絡合物 其顏色深淺與 SO2 含量成正比 3 2 儀器儀器 以多孔玻板吸收管 用于短時間采樣 多孔玻板吸收瓶 用于 24 小時采樣 空氣采樣器 流量 0 1L min 分光光度計 3 33 3 試劑試劑 四氯汞鉀吸收液 0 04mol L 稱取 10 9g 氯化汞 6 0g 氯化鉀和 0 07g 乙二胺 四乙酸二鈉鹽溶于水稀釋至 1000ml 甲醛溶液 2 0g L 量取 36 38 甲醛溶液 1 1ml 用水稀釋至 200ml 現配 氨基磺酸銨溶液 6 0g L 稱取 0 60g 氨基磺酸銨溶解于 100ml 水中 現配 鹽酸副玫瑰苯胺貯備液 0 2 稱取 0 20g 經提純的鹽酸副玫瑰苯胺 溶解于 100ml1 0mol L 的鹽酸溶液中 鹽酸副玫瑰苯胺使用液 0 016 吸取 0 2 鹽酸副玫瑰苯胺貯備液 20 00ml 于 250ml 容量瓶中 加 3mol L 磷酸溶液 200ml 用水稀釋至標線 磷酸溶液 3mol L 量取 41ml85 的濃磷酸 用水稀釋至 200ml 亞硫酸鈉標準溶液 稱取 0 20g 亞硫酸鈉及 0 010g 乙二胺四乙酸二鈉 將其溶解于 200ml 新煮沸并以冷卻的水中 輕輕搖勻 放置 2 到 3 小時后標定 此溶液每 ml 相當于含 320 到 400ug SO2 用碘量法標定出準確濃度 準確量取適量亞硫酸鹽標準溶液 用四氯汞 鉀溶液稀釋成每 ml 含 2 0ug SO2 標準使用溶液 3 4 測定步驟測定步驟 標準曲線的繪制 按表三在 8 支 10ml 具塞比色管中配置標準色列 表三 色列管編號加入溶液 01234567 2 0mg ml 亞硫酸鈉 標準使用液 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 SO2 含量 ug 01 202 002 803 203 604 405 40 在以上各比色管中加入 6 0g L 氨基磺酸銨溶液 0 50ml 搖勻 再加 2 0g L 甲醛溶液 0 50ml 及 0 016 鹽酸副玫瑰苯胺使用液 1 50ml 搖勻 當室溫為 15 20 時 顯色 30min 室溫為 20 25 時顯色 20min 室溫為 25 30 時顯色 15min 用 1cm 比色皿于 575nm 波長 處 以水為參比測定吸光度 試劑空白值不應大于 0 050 以校正吸光度對二氧化硫含量 繪制標準曲線 采樣 量取 5ml 四氯汞鉀吸收液于多孔玻璃吸收管內 棕色 通過塑料管連接在采 樣器上以 0 5L min 流量采氣 40min 采樣完畢封閉進出口 帶回實驗室供測定 樣品測定 將采樣后的吸收液放置 20min 后轉入 10ml 比色管中 用少許水洗滌并轉 入比色管中 使其總體積為 5ml 再加入 0 50ml6 0g L 的氨基磺酸銨溶液 搖勻 放置 10min 以消除氮氧化合物的干擾 以下步驟同 3 53 5 數據處理數據處理 按下式計算空氣中 SO2濃度 c C mg m A A0 Bs VN A 樣品溶液的吸光度 A0 試劑空白溶液吸光度 Bs 計算因子 ug 吸光度 VN 換算成標準狀況下采樣體積 L 3 63 6 數據記錄數據記錄 表四 色列管編號加入溶液 01234567 SO2含量 ug 01 202 002 803 203 604 405 40 吸光度 A 校正吸光度 A 3 73 7 注意事項注意事項 溫度對顯色影響較大 溫度越高空白值越大 溫度高時顯色快 褪色也快 最好用 恒溫水浴控制顯色溫度 對品紅溶液試劑必須提純后方可使用 否則 其中所含雜質會引起試劑空白值升高 是方法靈敏度降低 六價鉻能使紫紅色絡合物褪色 產生負擔 故應避用硫酸 鉻酸液洗液洗滌所用玻 璃器皿 若已用此洗液洗過 則需用 1 1 鹽酸溶液浸洗 再用水充分洗滌 用過的具塞比色管及比色皿應及時用酸洗滌 否則紅色難于洗凈 具塞比色管用 1 4 鹽酸溶液洗滌 比色皿用 1 4 鹽酸溶液加 1 3 體積乙醇混合液洗滌 四氯汞鉀溶液為劇毒試劑 使用時應小心 如濺到皮膚上應立即用水沖洗 使用過 的廢液要集中回收處理 以免污染環境 三 數據處理三 數據處理 1 數據整理 監測結果的原始數據要根據有效數字的保留規則正確書寫 監測數據的 運算要遵循運算規則 在數據處理中 對出現的可疑數據 首先從技術上查明原因 然后 再用統計檢驗處理 經檢驗驗證屬離群數據應予剔除 以使測定結果更符合實際 2 分析結果的表示 將監測結果按樣品數 檢出率 濃度范圍進行統計并制成表格 可按表五 六 七統計分析結果 表五 TSP 監測結果統計 mg m3 標準狀態 日均值 編 號測點名稱樣品數 檢出率 濃度范圍超標率 1 2 3 GB 3095 1996 二級標準值 表六 SO2 監測結果統計 mg m3 標準狀態 小時平均值日均值 編 號測點名稱樣品數 檢出率 濃度范圍超標率 濃度范圍超標率 1 2 3 4 GB 3095 1996 二級標準值 表七 NO2 監測結果統計 mg m3 標準狀態 小時平均值日均值 編 號測點名稱樣品數 檢出率 濃度范圍超標率 濃度范圍超標率 1 2 3 4 GB 3095 1996 二級標準值 四 方案設計中的心得和體會四 方案設計中的心得和體會 這已經是第二個監測方