空气污染监测实验报告1.实验目的1.1 锻炼学生动手能力,提高综合运用能力。
1.2 培养学生独立思考与独立解决问题能力。
1.3 掌握大气监测各项指标测定的原理及方法。
1.4 掌握实验所需仪器的使用方法。
1.5 了解监测区域大气污染状况。
2.方案制定程序2.1基础资料收集2.1.1地形等基本资料:地处北纬38 .51’至39 .51’,东经116.51’至117.20’。
南北长48公里,东西宽11公里,全区总面积570.8平方公里。
西青区自然形成西高东低的地势,地面高程渐次在海拔5.0-3.0米之间,洼地为2.0米。
2.1.2气象资料:测定时间为2016.06.20-2016.06.23,该段时间气温、风向、风速、日照情况如下表日期气温风向风速日照2016.06.2036-20℃东南风3-4级转微风晴2016.06.2135-19℃东风转南风微风晴转雨2016.06.2233-21℃东南风转南风微风晴2016.06.2330-22℃东南风转南风微风阴转小雨2.2采样点布设监测点位于天津农学院操场,介于天津农学院体育馆(在建)与学生公寓之间。
2.3测定项目基本项目噪声TSP PM2.5氮氧化物二氧化硫2.4监测频率监测项目监测频率噪声9:00-4:00每半小时测定一次,每次100个数据(每5秒读数)共计14组TSP、PM2.5频率为1次氮氧化物10:00-15:00,45min采样,每次间隔15min气流量0.3L/min二氧化硫9:15-14:15,45min采样,每次间隔15min,气流量0.5L/min3.现场采样与检测3.1实验仪器:声级计、多孔波板吸收管、KC-6120型大气综合采样器、滤膜。
常用实验室仪器如试剂瓶,移液管,洗耳球等。
3.2实验材料:试剂:四氯汞钾吸收液、氮氧化物吸收原液3.3现场采样和处理方法:3.3.1现场采样:3.3.1.1噪声测量时噪声仪应距离地面1.5m以上。
3.3.1.2 二氧化硫、氮氧化物吸收液应储存在棕色瓶中并选用棕色吸收管,保存时置于阴凉处。
3.3.1.3采样时每个样品瓶都应该贴上标签(填写采样点编号、采样日期和时间、测定项目等),注意按要求处理样品。
4.实验监测4.1噪声的测量一.实验原理噪声可以说是人们不需要的声音的总和,具有声波的所有特性。
噪声可用声强级、声压级和声功率级表示,“级”的单位是贝尔,贝尔的1/10称为分贝,用符号dB表示。
为了能用仪器直接测量噪声评价的量,在仪器的放大线路中设计了A、B、C计权网络,以模拟人耳朵的响度级频率特性,分别称为A声级、B声级、C声级。
这些仪器称为声级计。
A声级能够比较好地反映人类对噪声的主观感觉,因此,近年来广泛用于噪声评价中。
A声级适用于连续稳态噪声的评价,对于起伏或不连续的稳态噪声,可用等效声级来评价,它是在时间范围内噪声的A声级按能量的平均值。
对于不规则大幅度起伏变化的噪声,常用 A 声级统计量(或称累计百分声级)L10、L50、L90 表示。
在本实验中,测定的声级数据可以用等效声级来表示,也要求用统计方法表示。
二.实验仪器实验仪器为精密声级计。
测量前,对使用传声器要进行校准,并要检查声级计电池电压是否足够,测量后要求复校一次,前后灵敏度相差不大于2分贝。
三.测量1测量条件①天气条件选在无雨、无雪、无雷电,风力小于四级(5.5m/s)的时间,声级计应保持传声器膜片清洁,风力在三级以上必须加风罩(以避免风噪声干扰),五级以上大风应停止测量。
②测量仪器为普通声级计,了解如何使用仪器。
③手持仪器测量,传声器要求距离地面1.5m。
2 读数方法把声级计置于慢格、50-100档每隔5秒钟读取并记录一个瞬时 A 声级。
连续读取100个数据。
读数的同时,要观察测点附近的主要噪声来源(如交通噪声、工厂噪声、施工噪声、居民噪声或其它声源等),记录周围声学环境。
四.数据处理1 统计计算将100 个数据按从大到小的顺序排列,第10 个数据写为L10,第50 个数据写为L50,第90个数据写为L90。
则L10 表示10%的时间超过的噪声级,相当于噪声的平均峰值;L50表示50%的时间超过的噪声级,相当于噪声的平均值;L90表示90%的时间超过的噪声级,相当于噪声的本底值。
噪声级数据的标准偏差为:Li—测得的第i 个声级;L —测得声级的算术平均值;n—测得声级的总个数。
2 用等效声级表示等效声级的定义为式中:Lt——时刻t 的噪声级。
在本实验条件下如果数据符合正态分布,其累积分布在正态概率坐标上为一直线,则经过数学推导,可用近似公式并有实验结果9:00~9:309:30~10:0010:00-10:3010:30-11:0011:00-11:30 L1052.655.151.45353.7L5050.249.650.349.850.1L9048.748.648.648.748.8 Leq50.453550.304250.430750.108250.5002标准差 1.707112572 2.676437403 1.208610104 2.144104202 1.966183556 11:30-12:0012:00-12:3012:30-13:0013:00-13:3013:30-14:00 L1050.158.856.954.858.3L5047.35354.951.354.1L904650.952.349.149.8 Leq47.580254.040255.252751.841555.3042标准差 2.073424679 3.124005458 1.920825527 2.206618831 2.881347012 14:00-14:3014:30-15:0015:00-15:3015:30-16:0016:00-16:30 L1058.458.356.556.756.2L5054.656.353.65353.7L9050.95251.950.351 Leq55.537556.961553.952753.682754.1507标准差 2.839133991 2.538083863 1.728707113 2.358892695 2.442737329噪声分布●GB3096-1993《城市区域环境噪声标准》标准限值等效声级LAeq/dB类别区域白天夜间0安静住宅区5040Ⅰ居民、文教区5545Ⅰ居民、商业和工业混合区6050Ⅰ工业区6555Ⅰ道路两侧7055适用范围:本标准适用于城市区域环境噪声评价。
乡村生活区参照,夜间突发噪声,其最大值不准超过标准值15分贝。
从上图可看出噪声分布集中在50~60之间,清晨较为安静,主要影响因素为建筑噪音以及过路行人。
五、注意事项1.测量开始前应将声级计置于慢格、50-100档。
2.测量期间组员不能交谈,以免影响数据的准确性。
4.2 TSP及PM2.5的测定一.实验原理大气中悬浮颗粒物不仅是严重危害人体健康的主要污染物,也是气态、液态污染物的载体,成分复杂,并具有特殊的理化特性及生物活性,是大气污染监测的重要项目之一。
总悬浮颗粒物(TSP)指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤100μm 的颗粒物。
测定方法借助具有一定切割特性的采样器,以恒速抽取一定体积的空气,空气中粒径小于100μm 的悬浮颗粒物被截留在已恒重的滤膜上,根据采样前后滤膜质量之差及采样体积,可计算总悬浮颗粒物的质量浓度。
滤膜经处理后,也可进行颗粒物组分分析。
KC-6120总悬浮颗粒物采样器的测定原理:将文丘里管流量计产生的压差信号传递给微压差传感器进行处理,经MCU 进行计算,得出采样的瞬时流量,根据瞬时流量和设定流量的差值,自动调节风机的转速,使采样流量恒定在设定数值上,并随时根据采集到的气体温度及大气压换算成标况体积,根据重量法计算出颗粒物的浓度。
二.仪器设备KC-6120总悬浮颗粒物采样器,8cm超细玻璃纤维滤膜,分析天平。
三.实验步骤准备滤膜连接仪器放入滤膜设置仪器采样6h称重处理数据1.准备将采样滤膜提前放在 15-30℃的恒温恒湿箱中平衡 24 小时后称重,编号,采样前将滤膜绒面朝上装到 TSP 采样头上,并安装到主机上。
仪器的大气部分应根据需要,装好吸收液和硅胶干燥剂,干燥剂一般加到干燥筒高度的三分之二处。
将仪器安装到三角架上,仪器距地面高度约 1.2 米-1.5 米之间。
把 TSP100 和 PM10切割器连接至仪器。
将仪器电源连接 220V 交流电源,打开电源,仪器显示主菜单,选择 TSP 采样,按确定健进入 TSP 采样设置菜单,此菜单包括手动采样和自动采样,选其一进行设置。
2.采样设置好采样时间6h ,0.5L/min,按开始采样键进行采样。
3.样品测定采样结束后,用镊子小心取下滤膜,使绒面朝内,进行对折,将折叠好的滤膜放回表面光滑的纸袋并放入恒温恒湿箱中,平衡 24 小时,迅速称量。
四.数据处理G1:采样后滤膜的质量; G0:采样前滤膜的质量;Qn :换算成标准状态下气体的体积。
实验结果 [数据]G0/mg G1/mg Qn/ m3 空心滤纸 207.4 211.1 29.71 3.7 大滤纸 405.4412.329.716.9TSP=0.124 PM2.5=232.24浓度限值(日平均) 一级标准 二级标准 三级标准 TSP0.120.300.50QnG G pM 015.2-=Qn G G TSP 01-=空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染PM2.5浓度ug/ m30-3535-7575-115115-150150-250250及以上由数据显示,当日TSP达到二级标准,PM2.5达到232.24ug/m3属中度污染,空气质量较差。
五.注意事项1.安装滤膜时,应检查滤膜是否完整、有无破损。
2.滤膜粗糙面应朝上,便于吸附颗粒物。
3.采样过程中,应同时记录仪器上的有关温度、气压、流量等常规数据,并观察仪器是否正常运转。
4.采样结束后,应立即送往实验室进行称量工作。
5.所有操作过程尽量有同一人完成,避免由于不同的人员不同的操作方法,而形成误差。
4.3氮氧化物的测定一.实验原理一氧化氮和二氧化氮的混合物总称为氮氧化物。
一氧化氮被三氧化铬氧化成二氧化氮。
被吸收液吸收后,生成亚硝酸。
与对氨基苯磺酸起重氮化反应,再与盐酸萘乙二胺偶合,呈现玫瑰红色,根据颜色深浅,用分光光度法测定。
二.仪器设备空气采样器,流量范围0~1L/min;多孔玻板吸收管10mL;双球玻璃管;分光光度计;电磁泵等。
三.试剂药品1 成品试剂及其他材料对氨基苯磺酸,盐酸萘乙二胺,亚硝酸钠,冰乙酸,浓盐酸,硫酸等。
2吸收液称取 2.5 克对氨基苯磺酸,通过玻璃小漏斗直接加入500mL容量瓶中,加入25mL 冰乙酸和450mL 水的混合溶液,盖塞振摇使其溶解,待完全溶解后,加入0.025g 盐酸萘乙二胺溶解后,用水稀释至标线。