环境监测课程设计 1.docx
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环境监测课程设计 1.docx
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环境监测课程设计1
《黄石理工学院校园环境空气质量现状监测与分析》
1、监测内容
1-1、监测目的
环境监测的目的是准确、及时、全面的反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划提供科学依据。
具体归纳为:
1-1-1对污染物及其浓度(强度)作时间和空间方面的追踪,掌握污染物的来源、扩散迁
移、反应、转化,了解污染物对环境质量的影响程度,并在此基础上,对环境污染物作出预测、预报和预防。
1-1-2了解和评价环境质量的过去、现在和将来,掌握其变化的规律。
1-1-3收集环境背景数据、积累长期监测资料,为制定和修订各类环境标准、实施总量控
制目标管理提供依据。
1-1-4实施准确可靠的污染检测,为环境执法部门提供执法依据。
1-1-5在深入广泛开展环境监测的同时,结合环境状况的改变和监测理论及技术的发展,
不断改革和更新监测方法与手段,为实现环境保护和可持续发展提供可靠的技术保障。
1-2、大型作业目标与要求
此次的大型作业是针对校园空气状况进行监测,从而了解校园的大气以及大气状况观察分析大气中有害物质的分布,对空气质量进行评述并提出保护校园环境质量的对策与建议,利用我们所学的知识来解决实际问题。
巩固和加深了解我们对大气污染监测的基本理论,同时加强布点、采样。
分析、测定等步骤与方法,而且为毕业设计和毕业后尽快适应实际工作打下良好基础。
2.黄石理工学院概况
2-1、 地理位置
学校坐落在我国著名的工业重镇、并有“江南明珠”之称的湖北省第二大城市—-黄石市。
校园怀抱磁湖万顷碧波,背倚青龙山千亩青翠。
校园占地面积2189亩,校舍建筑面积52万平方米。
黄石理工学院位于黄石经济开发区青龙山下,磁湖之滨,校园山清水秀,风景怡人,是莘莘学子求学深造的好地方。
2-2、学校概况
黄石理工学院是一所以理、工科为主的多科性本科院校。
教学科研仪器设备总值5000万元,馆藏图书64.02万册,中外文期刊2000余种。
后勤服务体系完善,师资力量雄厚。
学校现有专任教师780人,其中高级以上职称300余人,教师中现有博士11人,硕士160人。
教师中有4人获得国务院特殊津贴,1人获省政府专项津贴,5人获省级有突出贡献中青年专家称号。
花园式的校园里,一座座现代化建筑风格的教学大楼、科技大楼、实验大楼、图书馆矗立其间,楼宇间绿草如茵,树影婆娑,环境幽静宜人,是育人、成才和科技创新的理想园地。
学校现设有机电工程学院、电气与电子信息工程学院、环境科学与工程学院、医学院、土木建筑工程学院、管理学院、经济学院、计算机学院、艺术学院、师范学院、国际学院、外语学院、数理学院、化学工程学院、体育部、人文社会科学部等16个院(系)级教学单位,开设有50个专科专业和20个本科专业,其中环境工程、机械制造工艺与设备专业为教育部教学改革试点专业。
设有省级CAD培训基地、网络中心及金工、电工电子、基础化学、计算机基础、先进制造技术、环境工程综合、电子商务等26个实验室。
各类在校生20000余人,其中本科生3186人,专科生12081人。
学校重视开展科研和对外交流活动,先后与多所国外高校建立了良好的合作关系。
校内设有长江环境工程研究院、黄石正一机电研究所等七个科研机构。
截止目前,学校有100多人次获得过省、市以上科研奖励,4人获省市科技拔尖人才称号。
建校三十年来,学校为社会输送了大批具有一定理论基础和较强动手能力的高级应用型工程技术人才,受到了用人单位的普遍欢迎。
近几年,学校毕业生一次就业率一直保持在85%以上。
面向未来,全校师生员工决心弘扬“弘毅、务实、求是、创新”的校训精神,秉承以育人为根本,以教学为中心,以学科为龙头,以创新为动力,以发展为主题的理念,立足鄂东南,面向湖北省,坚持以本科教育为主,适度发展专科教育,继续开展成人教育,为把黄石理工学院建设成湖北省属一流的具多科性本科院校而努力有鲜明特色的地方
3、调查内容
3-1、校园污染源调查
据调查,黄石理工在校人数为2万人,食堂有5个,还有一些开水锅炉,校内还有一个较大的驾校。
其次还有校外的餐厅,居民区,矿山,施工工程,及来往的车辆等,这些都会对学校环境造成较大的影响。
其中食堂和开水锅炉还有施工工程建设带来的污染物主要是粉尘和SO2,,而驾校和校外的车辆则主要会带来一些氮氧化合污染物。
3-2、校园监测点的布设原则
3-2-1在污染源比较集中地地方、主导风向比较明显的情况下,应将污染源的下风向作为主要监测范围,布设较多的采样点,上风向布设量点作为对照;
3-2-2工业较密集,人口密度较大的地区要适当增设采样点
3-2-3采样点的会走位应该视野应该比较开阔,采样口水平线与周围的建筑物高度的夹角应不大于30°
3-2-4各个采样点的设置条件尽可能一致或标准化,使其获得的监测数据只有可比性;
3-2-5采样的高度根据检测母的而定,研究大气污染对人体的危害,应该将采样器或者测定仪器设置于常人呼吸带的高度,即在采样口应在离地面1.5m-2m处。
综上所述,在校园中布点应根据污染物类型,数量,位置,排放浓度以及校园地形,功能区以及人口密集现象,地形及其他客观原因确定布点位置和数目。
据校园污染源的特点,建议使用功能区布点法。
3-3、监测点的布设
二氧化硫
氮氧化物
TSP
PM10
第一食堂
1
1
1
1
实验楼
1
1
1
1
骨科医院
1
1
1
1
图书馆
1
1
1
1
化材学院
1
1
1
1
义诚
1
1
1
1
3-4、采样时间和采样频率
频率:
连续采样二天,每天采样二次;
时间:
5月18日到5月19每天早8:
00到12:
00(可根据上课时间调整)
4、实验部分
现场监测项目和方法
项目
采样方法
流量
时间
分析方法
PM10
滤膜富集法
100L/min
30min
重量法
SO2
液体吸收法
0.3L/min
45min
盐酸副玫瑰苯胺比色法
NO2
液体吸收法
0.3L/min
45min
盐酸萘乙二胺比色法
4-1、可吸收颗粒浓度的测定PM10
使一定体积的空气,通过带有10-3mm切割器的大流量采样器,小于10-3mm的可吸入颗粒物随气流经分离器的出口被截留在已恒重的滤膜上,根据采样前后滤膜的质量及采样体积,即可计算出可吸入颗粒物浓度,用㎎/m3表示。
PM10采样器:
具有10-3mm切割器的大流量采样器。
收集效率为50﹪时的粒子空气动力学直径D50=(10
1)10-3mm。
切割曲线的几何标准差δ≤(1.5±0.1),在有风条件下(风速小于8m/s)切割器入口处应具有各项同性效应。
所有切割器必须经国家环境保护总局主管部门校验标定。
【注意事项】
(1)采样器在采样过程中必须准备保持恒定流量,因采样器的D50=10-3mm,10-3mm,δ≤(1.5±0.1)是在一定流量下获得的。
(2)定期清洗切割器内大于0.001mm的颗粒物,保持切割器入口距离,以防止大颗粒的干扰。
4-2、二氧化氮(NO2)
4-2-1原理:
用冰乙酸、对双氨基苯磺酸和盐酸乙二胺配成吸收液,大气中NO2被氧化成HNO3和HNO2。
在冰乙酸存在的条件下,亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,然后再1)原理:
用冰乙酸、对双氨基苯磺酸和盐酸乙二胺配成吸收液,大气中NO2被氧化成
与吸收液偶合,生成玫瑰红色偶氮化合物,其颜色深浅与样品中的含量成正比,然后用分光光度法
4-2-2标准曲线的绘制:
配置标准系列,各加等量吸收液显色,定容制成标准曲线色列。
于540nm处分别测定其吸光度,根据数据值绘制标准曲线,测定样品溶液的吸光度:
=
式中:
A—试样溶液的吸光度
A0—试剂空白溶液的吸光度
b—标准曲线性回归方程的斜率,吸光度·ml/μg;
a--标准曲线性回归方程的截距;
V—采样用吸收液体积,mL;
V0——换算为标准状态(273K、101.3kPa)下的体积,L
D—样品的稀释倍数;
f—saltzman试验系数,0.88(当空气中二氧化氮度高于0.720mg/m3时,f值为0.77)。
4-2-3仪器:
吸收瓶、便携式采样器、分光光度计、硅胶管等。
4-2-4试剂:
N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐储备液、吸收原液、采样吸收液、三氧化铬、亚硝酸钠、亚硝酸标准储备液、亚硝酸钠标准液
4-2-5测定步骤
标准曲线的绘制:
取6支10ml具塞比色管,按表配制标准系列。
亚硝酸钠标准系列
管号
0
1
2
3
4
5
亚硝酸钠标准溶液(2.5μg/ml)
0
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
吸收原液
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
水(mL)
2.00
1.60
1.20
0.80
0.40
0
亚硝酸根含量(μg/ml)
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
样品的测定:
采样后,放置20min(气温低适应适当延长显色时间。
如室温15℃时,显色40min以上),用吸收液将采样瓶中吸收液的体积补至标线,混匀。
将采样溶液移入1cm比色皿中,用绘制标准曲线的方法测定试液空白液和样品溶液的吸收光度。
若样品溶液的吸光度超过标准曲线的测定上限,可用稀释液稀释再测定吸收光度。
计算结果应乘以稀释倍数。
4-3、二氧化硫(四氯汞钾溶液—盐酸副玫瑰苯胺吸收分光光度法)
4-3-1原理:
气样中的SO2四氯汞钾吸收,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物,该络合物再与甲醛和副玫瑰苯胺反应,生成紫色的络合物。
其颜色深浅与SO2浓度成正比,用分光光度法测定,反应式如下:
HgCl2+2KCl=K2[Hg(Cl)4]
[HgCl4]2-+SO2+H2O=[HgCl2SO3]2*+2H++2Cl-基硫酸)
4-3-2测定步骤:
1.绘制标准曲线:
取8支10ml具塞比色管,按下列参数和方法配制标准色列。
加入溶液
色列管编号
0
1
2
3
4
5
6
7
2.0Ug/ml二氧化硫标准使用液(ml)
0
0.6
1.00
1.40
1.60
1.80
2.20
2.70
四氯化钾吸收液(ml)
5.00
4.40
4.00
3.60
3.40
3.20
2.80
2.30
二氧化硫含量(ug)
0
1.20
2.00
3.20
3.20
3.60
4.40
5.40
在以上各比色管中加入6g/L氨基磺酸溶液0.5mL,摇匀,加入2g/L甲醛溶液0.5mL和0.016%盐酸副玫瑰苯胺溶液1.5Ml,摇匀。
当室温为15到20摄氏度时,显色30分钟;室温为20到25摄氏度时,显色20分钟;室温为25到30摄氏度时,显色15分钟。
用10mm比色皿,以水做参比,在波长575下,测定各管吸光度。
以二氧化硫含量(ug)为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,计算回归线的斜率。
以斜率的倒数作为样品测定的计算因子Bs(ug/吸光度)。
2.采样
用一个内装5mL四氯化钾吸收液的多孔玻板吸收管,以0.5L/min流量,采样15~30L
3.样品测定
采样后,将样品溶液放置20min,使臭氧完全分解。
如发现样品溶液有颗粒物时,应离心除去。
将吸收液全部移入比色管中,用少量吸收液分两次洗吸收管,合并样品溶液使总体积为10ml.然后按用标准溶液绘制曲线的操作步骤,测定样品溶液吸光度。
在每批样品测定的同时,用未采过样的吸收液,按相同步骤作试剂空白测定。
4-3-3.计算
空气中二氧化硫浓度计算。
二氧化硫(mg/m3)=(A—Ao)×Bs/Vs
式中c-空气中二氧化硫浓度,mg/m3;
A-样品溶液的吸光度;
Ao-试剂空白溶液的吸光度;
Bs-计算因子,ug/吸光度;
Vs-换算成标准状况下的采样体积,L。
时间
地点
5月18日
5月19日
5月20日
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
8;00
10:
00
14:
00
17:
00
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
第一食堂
0.121
0.123
0.125
0.126
0.130
0.133
0.129
0.135
0.129
0.122
0.131
0.133
实验楼
0.109
0.099
0.097
0.107
0.108
0.102
0.105
0.104
0.098
0.099
0.106
0.107
骨科医院
0.123
0.131
0.142
0.140
0.132
0.119
0.128
0.138
0.118
0.124
0.126
0.119
图书馆
0.150
0.132
0.121
0.132
0.144
0.132
0.155
0.119
0.123
0.114
0.125
0.150
化材学院
0.142
0.149
0.131
0.127
0.103
0.108
0.112
0.114
0.113
0.131
0.140
0.137
义诚
0.121
0.105
0.098
0.081
0.109
0.115
0.099
0.092
0.109
0.103
0.098
0.132
附表各项监测数据统计表
表1PM10各时段浓度值(单位:
mg/m³)
时间
地点
5月21日
5月22日
5月23日
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
8;00
10:
00
14:
00
17:
00
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
第一食堂
0.121
0.123
0.126
0.123
0.131
0.135
0.125
0.135
0.129
0.132
0.131
0.134
实验楼
0.120
0.098
0.097
0.107
0.107
0.103
0.105
0.106
0.098
0.098
0.105
0.107
骨科医院
0.123
0.133
0.145
0.141
0.132
0.114
0.127
0.135
0.116
0.124
0.126
0.115
图书馆
0.151
0.132
0.121
0.132
0.144
0.134
0.155
0.117
0.123
0.114
0.125
0.151
化材学院
0.140
0.147
0.133
0.126
0.103
0.108
0.112
0.114
0.114
0.135
0.144
0.138
义诚
0.121
0.106
0.098
0.081
0.109
0.114
0.099
0.092
0.109
0.103
0.097
0.132
时间
地点
5月24日
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
第一食堂
0.124
0.123
0.124
0.12
实验楼
0.109
0.098
0.097
0.107
骨科医院
0.124
0.130
0.143
0.142
图书馆
0.151
0.133
0.122
0.132
化材学院
0.142
0.148
0.133
0.126
义诚
0.120
0.105
0.097
0.080
表2PM10日平均浓度值(单位:
mg/m³)
时间
地点
5月18日
5月19日
5月20日
5月21日
5月22日
5月23日
5月24日
第一食堂
0.124
00.132
0.129
00.123
00.134
0.129
0.124
实验楼
0.103
00.105
0.103
00.103
00.106
0.101
0.104
骨科医院
0.136
00.129
0.122
00.137
00.128
0.126
0.134
图书馆
0.134
00.138
0.127
00.137
00.138
0.123
0.135
化材学院
0.137
00.109
0.130
00.134
00.105
0.135
0.137
义诚
0.101
00.104
0.111
00.103
00.106
0.110
0.103
表3NO2各时段的浓度(单位:
mg/m³)
时间
地点
5月18日
5月19日
5月20日
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
8;00
10:
00
14:
00
17:
00
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
第一食堂
0.022
0.020
0.019
0.019
0.020
0.019
0.018
0.020
0.021
0.018
0.019
0.020
实验楼
0.015
0.016
0.019
0.018
0.018
0.017
0.016
0.019
0.017
0.018
0.019
0.020
骨科医院
0.020
0.018
0.018
0.020
0.016
0.016
0.018
0.020
0.017
0.016
0.018
0.019
图书馆
0.022
0.017
0.016
0.019
0.021
0.016
0.018
0.021
0.018
0.017
0.019
0.020
化材学院
0.018
0.015
0.016
0.020
0.020
0.018
0.018
0.019
0.018
0.015
0.014
0.020
义诚
0.021
0.018
0.017
0.018
0.017
0.020
0.020
0.018
0.018
0.020
0.017
0.018
时间
地点
5月21日
5月22日
5月23日
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
8;00
10:
00
14:
00
17:
00
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
第一食堂
0.019
0.020
0.019
0.020
0.020
0.019
0.018
0.020
0.021
0.018
0.019
0.015
实验楼
0.022
0.017
0.016
0.019
0.018
0.017
0.016
0.019
0.017
0.018
0.019
0.020
骨科医院
0.020
0.018
0.018
0.020
0.016
0.016
0.018
0.020
0.017
0.016
0.018
0.017
图书馆
0.018
0.017
0.016
0.019
0.021
0.018
0.019
0.020
0.020
0.019
0.018
0.018
化材学院
0.018
0.015
0.016
0.020
0.020
0.018
0.018
0.019
0.021
0.015
0.014
0.020
义诚
0.021
0.018
0.019
0.020
0.017
0.020
0.020
0.018
0.022
0.017
0.016
0.019
时间
地点
5月24日
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
第一食堂
0.022
0.020
0.017
0.020
实验楼
0.017
0.016
0.018
0.017
骨科医院
0.021
0.018
0.019
0.020
图书馆
0.022
0.017
0.016
0.019
化材学院
0.019
0.020
0.016
0.022
义诚
0.021
0.018
0.017
0.020
表4NO2日平均浓度(单位:
mg/m³)
时间
地点
5月18日
5月19日
5月20日
5月21日
5月22日
5月23日
5月24日
第一食堂
0.0200
0.0192
0.0195
0.0192
0.0192
0.0185
0.0190
实验楼
0.0170
0.0175
0.0185
0.0185
0.0175
0.0175
0.0185
骨科医院
0.0190
0.0175
0.0175
0.0200
0.0192
0.0195
0.0190
图书馆
0.0185
0.0190
0.0185
0.0172
0.0176
0.0191
0.0190
化材学院
0.0172
0.0188
0.0185
0.0179
0.0185
0.0183
0.0185
义诚
0.0185
0.0188
0.0175
0.0185
0.0190
0.0185
0.0188
表5SO2各时段的浓度(单位:
mg/m³)
时间
地点
5月18日
5月19日
5月20日
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
8;00
10:
00
14:
00
17:
00
8:
00
10:
00
14:
00
17:
00
第一食堂
0.169
0.147
0.098
0.141
0.174
0.131
0.174
0.158
0.114
0.147
0.136
0.158
实验楼
0.147
0.174
0.185
0.163
0.152
0.152
0.163
0.185
0.185
0.147
0.169
0.158
骨科医院
0.147
0.087
0.131
0.136
0.136
0.120
0.120
0.147
0.125
0.163
0.147
0.136
图书馆
0.131
0.152
0.120
0.141
0.152
0.147
0.131
0.158
0.136
0.120
0.147
0.120
化材学院
0.163
0.131
0.
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