環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計--校園空氣質(zhì)量監(jiān)測

1、<p><b>　　環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計</b></p><p>　　------校園空氣質(zhì)量監(jiān)測</p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　班級：11環(huán)境1班</b></p><p><b>　　姓名： </b>

2、;</p><p><b>　　組員： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1、監(jiān)測背景</b></p><p><b>　　2、監(jiān)測目的</b></p><p><b>　　3

3、、優(yōu)化布點</b></p><p><b>　　4、監(jiān)測計劃設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1檢測項目</b></p><p>　　4.2采樣時間及頻率</p><p><b>　　4.3采樣方法</b></p><p>　　4

4、.4樣品的運送保存</p><p><b>　　4.5檢測方法</b></p><p><b>　　5、數(shù)據(jù)結(jié)果和處理</b></p><p><b>　　6、綜合評價</b></p><p><b>　　7、收獲和體會</b></p>&l

5、t;p><b>　　8、參考資料</b></p><p><b>　　監(jiān)測背景</b></p><p>　　湖北工業(yè)大學坐落在有“九省通衢”之稱的江城武漢。主校區(qū)位于武昌南湖之濱，校園總占地面積1675畝，校舍建筑面積84萬平方米，地處武漢南湖之濱，有著良好的地理位置，校前有如護城河般的巡司河環(huán)繞。 整個校園的建設(shè)和綠化已具有一定的

6、規(guī)模，樹木也已成林成片。從整體上看，校園景觀和綠化缺乏文化底蘊和校區(qū)的特色，在整個校園的綠化上顯得綠量不足，美化不夠。尤其是主入口橋梁，顯得過于簡陋，巡司河未經(jīng)治理，污水流淌，欄桿破損，雜草叢生，加之最近校園內(nèi)正大肆整修改建，更顯環(huán)境欠佳。</p><p>　　基于我國城市空氣以煤煙型污染為主的現(xiàn)狀,現(xiàn)用SO2、NOx和TSP三項主要污染物指標計算空氣污染指數(shù),表征空氣質(zhì)量狀況.</p><p

7、><b>　　2、監(jiān)測目的</b></p><p>　　1、根據(jù)布點采樣原則，選擇適宜方法進行布點，確定采樣頻率及采樣時間， 掌握測定空氣中SO2、NOx 和TSP 的采樣和監(jiān)測方法。 </p><p>　　2、根據(jù)三項污染物監(jiān)測結(jié)果，計算空氣污染指數(shù)(API)，描述空氣質(zhì)量狀況。</p><p>　　3、通

8、過實驗及計算直觀的反映出湖北工業(yè)大學校園的空氣質(zhì)量，掌握環(huán)境監(jiān)測的基本方法。</p><p>　　4、培養(yǎng)我們的團結(jié)協(xié)作精神及綜合分析與處理問題的能力。</p><p><b>　　優(yōu)化布點</b></p><p>　　根據(jù)學校的各污染源的分布情況和結(jié)合校園各環(huán)境功能區(qū)的要求，及我校的地形、地貌、氣象等條件，我們組的采樣點布設(shè)方法采用的是功能區(qū)

9、布點法（由于校園分為多個功能區(qū)：主要以教學區(qū)、活動區(qū)為主），采樣點的數(shù)目是4個，它們分別是草莓園、資源與環(huán)境學院、2棟教學樓、西區(qū)路口。</p><p>　　采樣點平面布設(shè)圖如下</p><p><b>　　4、監(jiān)測計劃設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1檢測項目</b></p><p>

10、;　　二氧化硫、氮氧化物(空氣采樣器為雙路，可同時采集二氧化硫和氮氧化物)、TSP</p><p>　　4.2采樣時間及頻率</p><p>　　12月10日，11日，12日進行采樣、測定樣品</p><p>　　每天8:00-9:00,12:00-13:00,16:00-17:00三個時間、三個指標都要在4個點取樣（統(tǒng)一時間取樣），每組一天36個樣（2組時間錯開，

11、注意錯開下課高峰期），取3天</p><p><b>　　4.3采樣方法</b></p><p>　　4.3.1 SO2的測定（四氯汞鉀溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法）</p><p>　　4.3.1.1實驗原理 空氣中SO2被四氯汞鉀溶液吸收后,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

12、紅色的絡(luò)合物，根據(jù)其顏色深淺，用分光光度計在波長為575nm處進行比色測定。 4.3.1.2實驗儀器、設(shè)備 1．大氣采樣器（流量0～1L/min）。 2．多孔玻板吸收管。 3．具塞比色管。 4．分光光度計。 4.3.1.3實驗試劑 1、 0.04mo1／L四氯汞鉀吸收液：稱取10.9g氯化汞（HgC12）、6.0g氯化鉀和0．070g乙二胺四乙酸二鈉鹽（E

13、DTA一Na2），溶解于水，稀釋至1000mL。此溶液在密閉容器中貯存，可穩(wěn)定6個月。如發(fā)現(xiàn)有沉淀，不能再用。 2、2.0g／L甲醛溶液：吸取36％～38％甲醛溶液1.1mL，用水稀釋至200mL，臨用現(xiàn)配。 3、6.0g／L氨基磺酸銨溶液：稱取0．60g氨基磺酸銨（H2NSO3NH4），溶解于100mL水中，臨用現(xiàn)配。 4、碘貯備液（C1/2I2=0.10mol/L）</p><

14、p>　　9、硫代硫酸鈉貯備液（C Na2S2O3≈0.1mol/L）：稱取25g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O），溶解于1000mL新煮沸并已冷卻的水中，加0.20g無水碳酸鈉，貯于棕色瓶中，放置一周后標定其濃度。若溶液呈現(xiàn)渾濁時，應(yīng)該過濾。 標定方法：吸取0.1000mo1／L碘酸鉀標準溶液25.00mL，置于250mL碘量瓶中，加70mL新煮沸并已冷卻的水，加1.0g碘化鉀，振蕩至完全溶解后，再加1.

15、2mo1／L鹽酸溶液10.0mL，立即蓋好瓶塞，混勻。在暗處放置5min后，用硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色，加淀粉指示劑5mL，繼續(xù)滴定至藍色剛好消失。按下式計算硫代硫酸鈉溶液的濃度： c= 25.00×0.1000/V    </p><p>　　式中： C

16、——硫代硫酸鈉溶液濃度，mo1／L； V——消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，mL。 10、硫代硫酸鈉標準溶液：取50.00mL硫代硫酸鈉貯備液于500mL容量瓶中，用新煮沸并已冷卻的水稀釋至標線，計算其準確濃度。 11、亞硫酸鈉標準溶液：稱取0.20g亞硫酸鈉（Na2SO3）及0.010g乙二胺四乙酸二鈉，將其溶解于200mL新煮沸并已冷卻的水中，輕輕搖勻（避免振蕩，以防充氧

17、）。放置2～3h后標定。此溶液每毫升含320～400μg二氧化硫。 標定方法：取四個250mL碘量瓶（A1、A2、B1、B2），分別加入0.010mol/L碘溶液50.00mL，在A1、A2瓶內(nèi)各加25mL水，在B1瓶內(nèi)加入25.00mL亞硫酸鈉標準溶液，蓋好瓶塞。立即吸取2.00mL亞硫酸鈉標準溶液于已加有40～50mL四氯汞鉀溶液的100mL容量瓶中，使其生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物。再吸取25.00mL亞硫酸鈉標準溶液于

18、B2瓶內(nèi)，蓋好瓶塞。然后用四氯汞鉀吸收液將100mL容量瓶中的溶液</p><p>　　SO2（ug/mL）= ((V0–V)×c×32.02×1000)/25.00 ×2.00/100</p><p>　　式中： V0—滴定A瓶時所用硫代硫酸鈉標準溶液體積的平均值（mL）；</p><p>　　V—滴定B瓶時所用硫

19、代硫酸鈉標準溶液體積的平均值（mL）；</p><p>　　c—硫代硫酸鈉標準溶液的準確濃度（mol/L） ；</p><p>　　32.02—相當于1mmol/L硫代硫酸鈉溶液的二氧化硫（1/2SO2）的質(zhì)量（mg）。</p><p>　　根據(jù)以上計算的二氧化硫標準溶液的濃度，再用四氯汞鉀吸取液稀釋成每毫升含2.0ug二氧化硫的標準溶液，此溶液用于繪制標準曲線，在

20、冰箱中存放，可穩(wěn)定20天。</p><p>　　12、0.2%鹽酸副玫瑰苯胺（PRA，即對品紅）貯備液：稱取0.20g經(jīng)提純的鹽酸副玫瑰苯胺，溶解于100mL，1mol/L鹽酸溶液中。</p><p>　　13、磷酸溶液（cH3PO4=3mol/L）：量取41mL85%濃磷酸，用水稀釋至200mL 。</p><p>　　14、0.016%鹽酸副玫瑰苯胺使用液：洗去

21、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。至少放置24h方可使用。存放暗處，可穩(wěn)定9個月。 4.3.1.4 實驗步驟</p><p>　　標準曲線的繪制：取8支10ml具塞比色管，按下列參數(shù)和方法配制標</p><p><b>　　準色列。</b></p><p>　　

22、在以上各比色管中加入6g/L 氨基磺酸銨溶液0.5mL，搖勻。再加2g/L 甲醛溶液0.5mL及0.016% 鹽酸副玫瑰苯胺使用液1.5mL，搖勻。當室溫為15-200C時，顯色30min；室溫為20-250C時，顯色20min；室溫為25-300C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(yīng)大于0.050吸光度。以吸光度（扣除試劑空白值）對二氧化硫含量（μg）繪制標準曲線，并計算各點的

23、SO2含量與其吸光度的比值，取各點計算結(jié)果的平均值作為計算因子（BS）。</p><p><b>　　采樣：</b></p><p>　　量取5ml 四氯汞鉀吸收液于多孔玻璃吸收管內(nèi)（棕色），通過塑</p><p>　　料管連接在采樣器上，在各采樣點以0.5L/min 流量采氣20min。</p><p>　　4.3.2

24、 NOx的測定</p><p><b>　　4.3.2.1原理</b></p><p>　　大氣中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。在測定氮氧化物濃度時，應(yīng)先用三氧化鉻將一氧化氮氧化成二氧化氮。二氧化氮被吸收液吸收后，生成亞硝酸和硝酸，其中，亞硝酸與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，再與鹽酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰紅色偶氮染料，據(jù)其顏色深淺，用分光光度法定量。因為NO2（氣

25、）轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2—（液）的轉(zhuǎn)換系數(shù)為0.76，故在計算結(jié)果時應(yīng)除以0.76。</p><p><b>　　4.3.2.2儀器</b></p><p>　　1、多孔玻板吸收管；</p><p><b>　　2、雙球玻璃管；</b></p><p>　　3、大氣采樣器：流量范圍0-1L/min；</

26、p><p><b>　　4、分光光度計；</b></p><p>　　5、10ml比色管；</p><p><b>　　6、氣壓計。</b></p><p><b>　　4.3.2.3試劑</b></p><p>　　所有試劑均用不含亞硝酸根的重蒸餾水配制。

27、其檢驗方法是：所配制的吸收液對540nm光的吸光度不超過0.005 。</p><p>　　1、N-（1- 萘基）乙二胺鹽酸鹽貯備液：稱取0.5gN-（1-萘基）乙二胺鹽酸鹽［C10H7NH(CH2）2NH2·2HCl］于500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度。此溶液貯于密閉棕色瓶中冷藏，可穩(wěn)定三個月。</p><p>　　2、顯色液：稱取5.0g對氨基苯磺酸，置于1000mL容量瓶

28、中，加入50mL冰乙酸和900mL水的混合溶液，蓋塞振搖使其完全溶解，繼之加入0. 50g鹽酸萘乙二胺，溶解后，用水稀釋至標線，此為吸收原液，貯于棕色瓶中，在冰箱內(nèi)可保存兩個月。保存時應(yīng)密封瓶口，防止空氣與吸收液接觸。</p><p>　　3、吸收液：采樣時，按4分顯色液與1份水的比例混合配成采樣用的吸收液。</p><p>　　4、三氧化鉻-砂子氧化管：篩取20-40目海砂（或河沙），用

29、（1+2）的鹽酸溶液浸泡一夜，用水洗至中性，烘干。將三氧化鉻與砂子按重量比（1+20）混合，加少量水調(diào)勻，放在紅外燈下或烘箱內(nèi)于105℃烘干，烘干過程中應(yīng)攪拌幾次。制備好的三氧化鉻-砂子應(yīng)是松散的，若粘在一起，說明三氧化鉻比例太大，可適當增加一些砂子，重新制備。</p><p>　　5、亞硝酸鈉標準貯備液：稱取0.3750g優(yōu)級純亞硝酸鈉（NaNO2，預先在干燥器內(nèi)放置24h以上），溶解于水，移入1000mL容量

30、瓶中，用水稀釋至標線。此溶液每毫升含250μgNO2—，貯存于棕色瓶內(nèi)，冰箱中保存，可穩(wěn)定三個月。</p><p>　　6、亞硝酸鈉標準溶液：吸取貯備液1mL于100mL容量瓶中，用水稀釋至標線。此溶液每毫升含2.5μgNO2—。</p><p>　　4.3.2.4測定步驟</p><p>　　標準曲線的繪制：取6支10mL具塞比色管，按下表所列數(shù)據(jù)配制標準色列。&

31、lt;/p><p>　　以上溶液搖勻，避開陽光直射放置20min（室溫低于200C放置40min以上），在540nm波長處，用1㎝比色皿，以水為參比，測定吸光度。以吸光度為縱坐標，相應(yīng)的標準溶液中NO2—含量（ug）為橫坐標，繪制標準曲線。</p><p><b>　　采樣：</b></p><p>　　將一支內(nèi)裝10.00mL吸收液的多孔玻板吸收

32、管進氣口接三氧化鉻-砂子氧化管，并使管口略微向下傾斜，以免當濕空氣將三氧化鉻弄濕時污染后面的吸收液。將吸收管的出氣口與空氣采樣器相連接。以0.3L/min的流量避光采樣至吸收液呈微紅色為止。</p><p>　　4.3.3 TSP的測定四、窗體</p><p>　　4.3.3.1 實驗原理 以恒速抽取定量體積的空氣，使之通過采樣器中已恒重的濾膜，則空氣中粒徑小于100微米的懸浮顆

33、粒物，被截留在濾膜上。根據(jù)采樣前、后濾膜重量之差及采樣體積，計算總懸浮顆粒物的濃度。 4.3.3.2 實驗儀器、設(shè)備 （1）中流量采樣器。</p><p>　?。?）中流量孔口流量計：量程70-160L/min。</p><p>　?。?）U 型管壓差計：最小刻度10Pa。</p><p>　?。?）X光看片機：用于檢查濾膜有無缺損。</p>&l

34、t;p>　　（5）分析天平：稱量范圍≥10g，感量0.1mg。 (6)恒溫恒濕箱：：箱內(nèi)空氣溫度15-300C可調(diào)，控溫精度±10C；箱內(nèi)空氣</p><p>　　相對濕度控制在（50±5）%。 4.3.3.3 實驗步驟 1、用孔口流量計校正采樣器的流量。</p><p>　　2、濾膜準備：每張濾膜使用前均需認真檢查，不得使用有針孔或有任何缺陷的濾膜。&#

35、160;采樣濾膜在稱量前需在恒溫恒濕箱平衡24小時，平衡溫度取15～300C任一點，并在此平衡條件下迅速稱量，精確到0.1mg，記下濾膜重量W0。稱好后的濾膜平展放在濾膜保存袋（或盒）內(nèi)。 3、采樣：打開采樣頭頂蓋，取下濾膜夾，將稱量過的濾膜絨面向上，平放在支持網(wǎng)上，放上濾膜夾，再安好采樣頭頂蓋，開始采樣，采樣流量120L/min，采樣20min并記下采樣時間，采樣時的溫度T（K）、大氣壓力P（kPa）。 </p&g

36、t;<p>　　4.4 樣品的運送保存</p><p>　　4.4.1 SO2的測定保存</p><p>　　采樣完畢，封閉進出口，帶回實驗室供測定。</p><p>　　4.4.2 NOx的測定保存</p><p>　　記下采樣時間，密封好采樣管，帶回實驗室，當日測定。若吸收液不變色，應(yīng)延長采樣時間，采樣量應(yīng)不少于(6L采樣最

37、少20min)。在采樣的同時，應(yīng)測定采樣現(xiàn)場的溫度和大氣壓力，并做好記錄。</p><p>　　4.4.3 TSP的測定保存</p><p>　　樣品采好后，取下采樣頭，用鑷子輕輕取出濾膜，絨面向里對折，放入濾膜保存袋（或盒）內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)濾膜有損壞，需重新采樣。 </p><p><b>　　4.5檢測方法</b></p><

38、p>　　4.5.1 SO2的測定</p><p>　　將采樣后的吸收液放置20min 后，轉(zhuǎn)入10ml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5mL，再加入0.5mL6g/L的氨基磺酸銨溶液，搖勻，放置10min，以消除NOx的干擾。以下步驟同標準曲線的繪制。按下式計算空氣中SO2濃度（c）：</p><p>　　在測定每批樣品時，至少要加入一個已知SO2濃度的控制樣

39、品同時測定，以</p><p>　　保證計算因子的可靠性。</p><p>　　4.5.2 NOx的測定</p><p>　　采樣后，放置20min，將樣品溶液移入1㎝比色皿中，用水將吸收管中吸收液的體積補充至標線，混勻，按繪制標準曲線的方法和條件測定試劑空白溶液和樣品溶液的吸光度。若樣品溶液的吸光度超過標準曲線的測定上限，可用吸收液稀釋后再測定吸光度。計算結(jié)果應(yīng)乘

40、以稀釋倍數(shù)按下式計算空氣中的NOx：</p><p>　　4.5.3 TSP的測定</p><p>　　將采樣后的濾膜放在恒溫恒濕箱中，與空白濾膜相同的平衡條件下平衡24小時后，用電子天平稱量，精確到0.1mg，記下采樣后的濾膜重量W1。按下式計算TSP含量：</p><p><b>　　數(shù)據(jù)結(jié)果和處理</b></p><p

41、><b>　　5.1數(shù)據(jù)處理要求</b></p><p>　　1.每組每天得出一個空氣污染指數(shù)（API），與武漢市比較三個指標取平均值后 得出空氣污染指數(shù)</p><p>　　2、對一天3個時間點測得3個指標進行對比（4個點取平均值）</p><p>　　3、對一天4個點測得的3個指標進行對比（3個時間點取平均值）</p>

42、<p><b>　　5.2數(shù)據(jù)結(jié)果</b></p><p><b>　　SO2標準曲線</b></p><p><b>　　NOX的標準曲線</b></p><p><b>　　綜合評價</b></p><p>　　1.由以上計算結(jié)果知可SO2、

43、NO2、TSP的API值TSP的最大，所以校園空氣首要污染物是TSP，其次是氮氧化物。</p><p>　　2.實驗結(jié)果顯示草莓園地區(qū)的空氣質(zhì)量較差，主要是因為靠近李紙路。</p><p>　　3.實驗結(jié)果表明我校空氣質(zhì)量嚴重污染，這可能是由于我校大部分地區(qū)正進行改修重建工作，四面灰塵較大及校內(nèi)車輛太多等原因。</p><p>　　4.總的來說為了使校園內(nèi)的空氣質(zhì)量

44、變好，建議更多的植樹，增加綠化面積；減少校園內(nèi)汽車的行駛，以減少尾氣的排放；學校盡快完成改修重建等。</p><p><b>　　收獲和體會</b></p><p>　　剛開始課程設(shè)計時，我覺得會很簡單，因此抱著很輕松的態(tài)度開始，終于由于一次遲到來晚了，延誤了后面同學的進程。經(jīng)過了這次事件，我了解到不管是上課還是課程設(shè)計都不是一個人的事情，要有責任心，時刻想到自己的一

45、舉一動都會影響到別人。這事是我從本次環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計領(lǐng)悟到的一部分，但也讓我受益匪淺。</p><p>　　首先我們認識并在實踐中學會了空氣采樣器和TSP采樣器的使用，其次我們通過實驗了解了國標中測定SO2、NOX 、TSP的具體方法步驟，更為重要的是在處理數(shù)據(jù)的過程中，我們培養(yǎng)了自己獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，這是簡單的課堂上無法學到的。</p><p>　　而通過此次

46、課程設(shè)計，更讓我們對我們生活學習的環(huán)境有了更深刻的認識。一直以來我們都覺得我們周圍的環(huán)境還是不錯的，沒有到危害我們健康的地步，但由數(shù)據(jù)說話，我們必須承認我們生活的環(huán)境污染已經(jīng)十分嚴重，這給我們環(huán)境工程的學生上了嚴肅的一課，環(huán)境問題已經(jīng)刻不容緩了，我們未來的路還很遠很遠！</p><p>　　回顧起此課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以

47、鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正學以致用，為社會服務(wù)。</p><p><b>　　8、參考資料</b></p><p>　　《環(huán)境監(jiān)測》（第四版）奚旦立 孫裕生主編</p>&