理工大学环境检测实验报告实验名称：校园环境空气质量测定姓名：学号：201班级：环境工程卓越132组号：第一组实验日期：2015-11-26指导教师：邓春玲一．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、NOx、PM10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．环境监测方案2.1监测资料的收集昆明理工大学呈贡校区位于云南省昆明市呈贡区，呈贡区空气质量常年保持良好及以上，极少出现轻度或重度污染状况，在全市空气质量排行榜中始终占据前两席。

整体空气质量呈现良好态势。

2.2 理工大学呈区南片区环境空气质量监测布点图监测地点如图为恬园七个地点，分别是：学生宿舍I，食堂，交通学院，环工学院，学生宿舍2，农工学院，化工学院。

人口分布于楼内，街道，大约在1.1万人。

车辆（轿车，摩托车）流量在2000辆左右，测量天气为雨天。

大学呈贡校区南片区环境空气质量监测布点图监测点○1：学生宿舍2；监测点○2：食堂监测○3：环工学院监测○4：交通学院；图1 昆明理工大学呈贡校区南片区平面图本次监测数据取自监测点○1：学生宿舍2；2.3监测因子SO2、NOx、PM102.4采样时间和频率按照环境空气质量监测技术规范，SO2、NOx日平均值的数值有效性规定为：每日至少有18h的采样时间；PM10日平均值有效性规定为：每日至少有12h的采样时间。

本次实验考虑以教学为主，根据实际情况每日采样时间调整为3h。

2015年11月26日（1）8:30 到达监测点（2）9:15-10:00 第一时段（3）10:30-11:15 第二时段（4）11:45-12:30 第三时段（5）13:00-13:45 第四时段2.5采样流量表1 各因子监测流量SO2 NOx PM10 TSP0.5L/min 0.3L/min 100L/min 100L/min2.6准备工作A.样品准备1.称量滤膜：（1）每组5个*2=10个；（2）称量；（3）封装：PM10。

2.装吸收液（1）SO2吸收液KHgCI4 5ml；（2）NOx吸收液1+4吸收液5ml；（3）贴胶布，封好套管。

3.带好CrO3氧化管B.仪器准备1.TH-150CIII型大气综合采样器两套2.PM10切割器一套3.镊子4.电源线2.7采样工作1.采样方法（1）气态污染物：用大气采样器和液体吸收剂的浓缩采样法，用气泡吸收管进行样品采集；SO2：多孔筛板吸收管（2）颗粒物：用采样器和切割器采样，用滤膜收集样品。

采样前，滤膜要求恒重。

2.样品的保存和运输（1）对气态的样品，在阳光强烈的天气，应避免遇光分解；（2）对颗粒态样品，采集完毕，应将滤膜吸尘的一面朝里对折两次，成扇形，放在滤膜袋里，带回天平室称重。

（一）大气中SO2的测定一．实验原理采用盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定：空气中的SO2被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，该络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫色络合物，其颜色深浅与二氧化硫浓度呈正比。

二．实验仪器1.吸收管：多孔筛板吸收管、小型冲击式吸收管或大型气泡吸收管2.大气采样器3.分光光度计三．试剂1.重蒸馏水2.0.04M TCM吸收液3.0.6%氨基磺酸铵溶液4.0.2%甲醇溶液5.0.1N碘储备液6.0.01N碘溶液7.淀粉指示剂8.0.1000N碘标液9.0.1N硫代硫酸内贮备液10.0.01N硫代硫酸钠溶液11.二氧化硫标液12.0.2%盐酸副玫瑰苯胺溶液13.0.016%对品红使用液14.1M 盐酸溶液15.3M磷酸溶液16.1M 醋酸-醋酸钠缓冲溶液四．采样五．步骤1.标准曲线的绘制取八支10毫升比色管，按下表配置标准色列。

表2 标准色列表管号0 1 2 3 4 5 6 7二氧化硫标准溶液0 0.60 1.00 1.40 1.60 1.80 2.20 2.70 四氯汞钾溶液 5.00 4.40 4.00 3.60 3.40 3.20 2.80 2.30 二氧化硫含量0 1.2 2.0 2.8 3.2 3.6 4.4 5.4 0.6%氨基磺酸钠溶液0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2%甲醛溶液0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.016%对品红作用液 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.502.样品测定样品中若有浑浊物，应离心分离除去。

样品放置20min，以使臭氧分解。

将吸收管中的吸收液全部移入10毫升比色管，用少量水洗涤吸收管，倒入比色管中，使总体积为5毫升。

加0.50ml0.6%氨基磺酸钠溶液，摇匀，放置10分钟以去除氮氧化物的干扰。

六．计算SO2=（A-A0）-a/b*Vr式中：A——样品溶液的吸光度A0——试剂空白溶液的吸光度b——回归方程式的斜率A----回归方程的截距Vr——换算成参比状态下的采样体积本方法相关系数应大于0.999。

（二）大气中氧化氮的测定一．实验原理采用盐酸萘乙二胺分光光度法测定：用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成的吸收液采样，空气中的NOx被吸收转变为亚硝酸和硝酸。

在冰醋酸存在的条件下，亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮反应，然后再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，其颜色深浅与氮氧化物浓度呈正比，因此可以用分光光度法测定二．实验仪器1.多孔筛板吸收管2.大气采样器3.双球玻璃管4.分光光度计三．实验试剂1.重蒸馏水2.吸收液3.三氧化铬4.亚硝酸钠标准贮备液5.亚硝酸钠标准液四．采样五．步骤1.标准曲线的绘制取7支10毫升比色管，按下表配置标准色列：管号0 1 2 3 4 5 6 NOx标准溶液（ml）0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 吸收原液（ml） 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 水（ml） 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 NO2含量（微克）0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 2.样品测定采样后，放置15min，将吸收液转入比色皿中，测吸光度。

六．计算氧化氮=（A-A0）-a/b*Vr *0.76式中：A——样品溶液的吸光度，A0——试剂空白溶液的吸光度b——回归方程式的斜率，a----回归方程的截距Vr——换算成参比状态下的采样体积0.76---参数本方法相关系数应大于0.99。

（三） PM10的测定一．实验原理采用重量法测定：使用安装有大粒子的大流量采样器采样，将PM10收集在已恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采气体积，即可计算出PM10的质量浓度。

二．实验仪器大气采样器，滤膜，天平，镊子及装滤纸带三．采样四．称量及计算将采样前的空白滤膜及采样后的样品滤膜置于天平室内，各袋分开放置，不可重叠。

平衡24h，称量。

PM10（毫克/立方米）=（W-W0）*1000/Vr式中：W--样品滤膜重量，W0--空白滤膜重量Vr---换算为参比状态下的采样体积三．数据记录及处理1、采样原始数据的记录采样时段9:15-10:00 10:30-11:15 11:45-12:30 13:00-13:45 NO2吸光度0.0630.0370.0790.037SO2吸光度0.0810.1130.0550.087PM10测量前质量(g) 0.3271 0.3243 0.3249 0.3225测量后质量(g) 0.32720.3244 0.3250 0.3228采样温度(℃) 9 9 10 12采样压力均为81.7 KPa，平均温度为10℃2、数据分析工作（1）NOX的测定①NOX标准曲线管号0 1 2 3 4 5 6 NO2标准溶液（5μɡ0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60/ml）(ml)吸收原液（ml） 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 水（ml） 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 NO2含量（μɡ）0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 校正后的吸光度1 0.017 0.065 0.015 0.252 0.325 0.404 0.474 校正后的吸光度2 0.006 0.114 0.171 0.26 0.349 0.415 0.451 校正后的吸光度3 0.017 0.086 0.164 0.242 0.317 0.411 0.476相关系数=0.9961实实标T VP T V P r =②测量结果采样条件流量F(L/min)=0.3 L/min 时间t(min)=45min 体积V(L)=Ft=13.5L温度（℃）=10℃ 大气压强P(KPa)=81.7 KPa按照公式： 则换算成参比状态下的采样体积为： Vs(L)=10.50L测量结果 由 氧化氮（NO 2毫克/立方米）=76.0b ar 0⨯⨯--V A A ）（，得采样时段 9:15-10:00 10:30-11:15 11:45-12:30 13:00-13:45吸光度0.063 0.037 0.079 0.037 空白值 0.0020.0090.0020.006氮氧化物浓度0.01512 0.005601 0.01468 0.005601数据计算依据公式：氧化氮=（A-A0）-a/b*Vs*0.76 得各个时段氮氧化物平均浓度 Vs=81.7*13.5*273/101.3*284=10.47以第一组为例：氧化氮=（A-A0）-a/b*Vs*0.76=（0.063-0.002）-0.011/0.778*0.76*10.47=0.01512（2）SO2的测定 ①SO2标准曲线管号0 1 2 3 4 5 6 7 SO2标准溶液（2μɡ0.00 0.60 1.00 1.40 1.60 1.80 2.20 2.70/ml）(ml)四氯汞钾（ml） 5.00 4.40 4.00 3.60 3.40 3.20 2.80 2.30 二氧化硫含量（μɡ）0.0 1.2 2.0 2.8 3.2 3.6 4.4 5.4 0.6%氨基磺酸溶液0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.50.2%甲醛溶液0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.016%对品红作用液 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50吸光度1 0.080 0.108 0.147 0.173 0.203 0.213 0.252 0.293 吸光度2 0.058 0.102 0.135 0.161 0.190 0.201 0.234 0.265吸光度3 0.081 0.115 0.152 0.182 0.213 0.214 0.253 0.297二氧化硫标准曲线相关系数=0.996实实标T VP TV P r =②测量结果数据计算依据公式：SO2=（A-A0）-a/b*Vr 得到各个时段SO 2浓度 以第一组为例：V r =0.3*45*81.7*273/（101.3*284）=9.09SO2=（A-A0）-a/b*Vr=（0.081-0.008）-0.056/0.295*9.09=0.006271（3）记录并计算PM10由 PM 10（毫克/立方米）=r01000V W W ⨯-）（，得测量前质量(g) 0.3271 0.3243 0.3249 0.3225 测量后质量(g)0.32720.32440.32500.3228采样条件流量F(L/min)=0.5 L/min 时间t(min)=45min 体积V(L)=Ft=22.5L温度（℃）=10℃大气压强P(KPa)=81.7 KPa按照公式：则换算成参比状态下的采样体积为： Vr(L)=17.50L测量结果 由 二氧化硫（SO 2毫克/立方米）=r0b aV A A ⨯--）（，得采样时段 9:15-10:00 10:30-11:15 11:45-12:30 13:00-13:45样品吸光度0.081 0.113 0.055 0.087 空白值 0.009 0.002 0.002 0.006 SO 2浓度0.0062710.0146-0.000490.007832差值 0.0001 0.0001 0.0001 0.0003 PM 10（mg/m 3） 0.0287 0.0287 0.0287 0.0870 小时均值浓度0.03830.03830.03830.1160数据处理过程： T 1=9o C ；T 2=9o C ； T 3=10o C ； T 4=12o C t=45min ；V 0=100×45=4500L=4.5m 3; P=81.1KPa 第一时段:31014868.3325.1011.8192732735.4325.101273273m P T V Vr =⨯+⨯=⋅+⋅=3101100287.04868.31000)3271.03272.0(1000)(m mg Vr w w P m =⨯-=⨯-=第二时段：32024868.3325.1011.8192732735.4325.101273273m P T V Vr =⨯+⨯=⋅+⋅=3202100287.04868.31000)3243.03244.0(1000)(m mg Vr w w P m =⨯-=⨯-=第三时段：33034745.3325.1011.81102732735.4325.101273273m P T V Vr =⨯+⨯=⋅+⋅=3303100288.04868.31000)3249.03250.0(1000)(m mg Vr w w P m =⨯-=⨯-=第四时段：34044501.3325.1011.81122732735.4325.101273273m P T V Vr =⨯+⨯=⋅+⋅=3404100870.04868.31000)3225.03228.0(1000)(m mg Vr w w P m =⨯-=⨯-=（3）校园空气质量汇总表28 SO2监测结果统计/(mg/m ³)表29 NOx 监测结果统计/(mg/m ³)表30 TSP 监测结果统计/(mg/m ³)编号 测点 样品数 浓度范围超标率/％ 最大值超标倍数第一组 学生宿舍区 4 0.03824 —0.1159 0% 0 第二组食堂4 0.03824 — 0.1159 0% 0 第三组 环工楼 4 0.01264—0.04070 0% 0 第四组 交通楼40.0387 —0.19120%编号测点样品数日平均值浓度范围超标率/％最大值超标倍数第一组 学生宿舍区4 0 — 0.0146 0% 0 第二组 食堂 4 0 — 0.0078 0% 0 第三组 环工楼 4 0.0096 — 0.0219 0% 0 第四组交通楼40.00069 — 0.005280%GB 3095-2012 二级标准500ug/m 3编号测点 样品数日平均值浓度范围 超标率/％最大值超标倍数第一组 学生宿舍区 4 0.0056 — 0.01512 0% 0 第二组 食堂 4 0.0056— 0.01512 0% 0 第三组 环工楼 4 0.0078 — 0.0379 0% 0 第四组 交通楼40.00236 — 0.008770%GB 3095-2012 二级标准 250ug/m 3GB 3095-2012 二级标准300 ug/m3（4）各污染物浓度的日变化图；氮氧化物：二氧化硫：TSP：（注：时间段1.2.3.4分别表示09:15—10:00、10:30—11:15、11:45—12:30、13:00—13:45）四.综合分析综合以上实验数据，得出以下结论：1.（一）空气质量级别空气污染指数（API）污染分指数：Ii=（Pi-Pi，j）（Ii，j+1-Ii，j）/（Pi，j+1-Pi，j）式中：Pi，Ii---第i种污染物的质量浓度和污染分指数Pi，j，Ii，j----第i种污染物在j转折点的质量浓度限值和污染物分指数Pi，j+1，Ii，j+1----第i种污染物在j+1转折点的质量浓度限值和污染物分指数SO2平均质量浓度：7.18*10^-3mg/m3NO2平均质量浓度：0.0410 mg/m3PM10平均质量浓度：0.0433 mg/m3PM10平均质量浓度：0.0433 mg/m3远远低于50，因此昆明理工大学呈贡校区宿舍监测点空气污染指数<502.空气质量级别优，一级（二）首要污染物因监测的三项污染物中，PM10含量最多，因此确定PM10为首要污染物，其次是NO x、SO2（三）AQI指数<50,空气质量指数优（四）空气质量结果分析及建议1.由以上计算结果知可SO2、NO2、TSP的API值TSP的最大，所以校园空气首要污染物是TSP.呈贡新区仍处于建设中，故建筑扬尘较多，也可能是因为季节干燥造成PM10含量上升。