校园空气质量监测综合实验报告

校园空气质量监测

综合实验报告

学院

学生姓名

专业

学号

年级

指导教师

XXXX年XX月

前言

基于我国城市空气以煤烟型污染为主的现状，规定用2SO、XNO和TSP三项主要污染物指标计算空气污染指数（API），表征空气质量状况。

本实验为综合性实验，其内容包括：在欲监测环境内进行布点和采样；测定SO2、NO X和TSP日均浓度；计算空气污染指数（API）。

一、实验目的和要求

1.根据布点采样原则，选择适宜方法进行布点，确定采样频率及采样时间，掌握测定空气中的SO2、NO X、TSP的采样和监测方法。

2.根据三项污染物监测结果，计算空气污染指数（API），描述空气质量状况。

3.预习教材第三章中的相关内容，掌握环境监测理论和实验环节，通过课堂教学与实验教学结合，培养学生的组织能力、动手能力、培养分工合作、互相配合和团结协作的精神以及综合分析与处理问题的能力。

二、空气中NO2的测定

（一）目的

1.掌握盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中二氧化氮的方法和原理；

2.了解主要干扰物及其消除方式；

3.掌握大气采样器的操作技术；

4.熟悉分光光度计的使用方法。

（二）原理

用无水乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液，空气中的二氧化氮被吸收转变为亚硝酸、硝酸。亚硝酸在无水乙醇存在下与对氨基苯磺酸发生重氮反应，然后再与氨基苯乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，其颜色深浅与NO2浓度成正比，可用分光光度法测定，由第一步反应可知，吸收液吸收空气中的NO2后，并未完全生成亚硝酸，故计算时应除以转化系数f=0.88。

（三）实验步骤

1.采样。

取4ml显色液于多孔筛板吸收管中，再放入1ml重蒸水，用硅橡胶管将其串联在采样器上，调节流量至0.4L/min，置于采样点40min。在采样的同时，应记录现场温度及大气压强，并设置空白对照（加入4ml显色液，1ml重蒸水，用一根橡胶管套住出气口及进气口，同时采样40min）。2.绘制标准曲线。

取6支10ml具塞比色管，按下表参数和方法配制NO2标准溶液系列（2.5μg/ml）。

配好混匀置于暗处20min，用1cm比色皿于波长540nm处以水为参比，测量吸光度，扣除空白试剂吸光度后，绘制标准曲线并计算回归方程。

3.样品测定。

采样后置于暗处20min,混匀后按绘制标准曲线的方法测定样品与空白组的吸光度值，依式计算：C NOX=(A-A0-a)/bfV0

式中：

C NOX：空气中NO X的浓度（mg/m3）；

A、A0：分别为羊皮溶液和试剂空白溶液的吸光度；

b、a：分别为标准曲线的斜率和截距；

V0：换算成标准状况下的采样体积L；

f：Saltzman实验系数，0.88。

1.标准曲线数据表

NO 2-含量(μg)

杯差

吸光度 校正杯差和空白后吸光度A

0 -0.056 -0.040 0 0.50 0.063 0.103 1.00 0.148 0.188 1.50 0.245 0.285 2.00 0.329 0.369 2.50

0.431

0.471

2.吸光度-甲醛含量标准曲线图

3.样品测定结果

吸光度A 减去空白后吸光度A

平均值 空白 0.019 样品1 0.049 0.03 0.029

样品2

0.047

0.028

采样地点：学院门口 温度：15.5℃ 大气压强：92.2Kpa 天气：晴朗、有风 采样流量：0.4L/min 采样时间：40min

=⨯+⨯⨯=

∴325

.1012

.925.15273273)404.0(0V 13.78 L

=⨯⨯-=

∴78

.1388.0183.0008

.0029.0c 0.0095 mg/m 3

1.干扰物及其去除：

①大气中臭氧浓度超过0.25mg/m3时，会使吸收液略显红色，产生干扰，可以在采样时在吸收瓶入口端接一段15-20cm的硅胶管，即可将臭氧浓度降低到不干扰二氧化氮测定的水平。

②大气中二氧化硫浓度为二氧化氮浓度的10倍时，就会干扰二氧化氮测定，当超过其30倍时，会产生负干扰，可在采样管前接一个氧化管以消除二氧化硫的干扰。

③PAN也会使试剂显色而产生干扰，但一般环境大气中PAN的浓度很低，可以忽略其影响。

2.吸收液应避光，且不能长时间暴露在空气中，以防止光照时吸收液显色或吸收空气中的氮氧化物，而使试管空白值增高。

3.实验所用的亚硝酸钠固体应密封保存，防止空气及湿气侵入。

三、空气中SO2的测定

（一）目的

1.掌握甲醛吸收——盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定大气中SO2的原理和方法；

2.了解主要的干扰物及其消除方法。

（二）原理

空气中的SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲基磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为577nm，用分光光度法测定。

（三）干扰与消除

1.臭氧。样品放置一段时间后可自行分解。

2.二氧化氮。利用氨基磺酸钠来消除氮氧化物的干扰。

3.金属离子。利用磷酸及环乙二胺四乙酸二钠盐来消除或减少某些金属离子的干扰。（四）实验步骤

1.采样。

（1）吸取5ml吸收液，于多孔筛板吸收管中，用硅橡胶管将其串联在空气采样器上，调节采样器流量为0.4L/min。

（2）设置采样时间为60min。

（3）在采样的同时，记录现场的温度和大气压，并设置空白对照组。

2.绘制标准曲线。

（1）取14支具塞比色管分成A、B两组分别对应编号。

（2）A组标液配好后加入6.0g/L的氨磺酸钠0.25ml,摇匀，放置10min。

（3）这10min期间向B组7支具塞比色管中均加入0.5ml盐酸副玫瑰苯胺（PRA）。（4）10min后，向A组7支具塞比色管中加入0.25ml氢氧化钠溶液，迅速倒入A对应编号的B组试管中，按顺序加一管氢氧化钠倒一管，尽量将A组试管中的氢氧化钠倒干净，摇匀，从倒入的第一管开始计时，放置20min。

（5）显色时间到后，立即在577nm的波长下测吸光度，以SO2含量为横坐标，扣除空白的吸光度为纵坐标，作标准曲线。

3.样品测定。

将采样后的吸收液放置20min后，转入10ml比色管中，再加入0.25ml氨基磺酸钠，摇匀，放置min，以消除NO2的干扰。以下同标准曲线绘制步骤。按下式计算空气中SO2的浓度：

c=（A-A0-a）/bV0

式中：

c：空气中SO2的质量浓度，mg/m3；

A：样品溶液的吸光度；

A0：试剂空白溶液的吸光度；

a：所绘制标准曲线的截距；

b:所绘制标准曲线的斜率；

V0：换算成标况下的采样体积，L。