2022-03-25 00:37:54

校园空气监测方案

监测目的

基于我校空气污染以实验楼污染，烟囱污染，垃圾堆污染为主的现状，规定用 So2、nox、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。

资料收集

主要污染源：经调查研究，我校污染源主要分为锅炉及垃圾堆和实验楼及印刷厂及东王庄小区。

气象资料：污染物在空气中的扩散迁移和一系列的物理、化学变化在很大程度上影响污染物的分布情况。因此，要收集监测区域的风向、风速、气温、气压 等资料（由于校园内风向均匀及风速较小则在测量时可不与考虑） 。 监测项目

必测项目：So2、nox、TSPA .PM10

监测点的布设 布设方法：

东王庄小区采用网格布点法：由于污染源分布较均匀，将东王庄小区划分为若干个均匀网状方格，采样点设在方格的中心。

采样的时间及频率

时间：2011 年 10 月 29 日

上午 8:00~8:40 中午 12:00~12:40 下午 5:00~5:40

采样工具

携带式采样器： 采样速率 0~1L/min；

总悬浮颗粒物采样器 ：采样速率 11.3~15mg/h。 PM10采样器 采样纪录 污染物的名称 编号 采样地点 采样时间

采样流量/L/min 采样体积/L 温度/℃

大气压力/KPa 采样仪器 所用吸收液 采样者 审核者

1.大气中总悬浮颗粒物及PM10的测定（重量法）

一、原理

用重量法测定大气中总悬浮颗粒物、PM10的方法一般分为大流量(1.1—1.7m3/min)和中流量(0.05—0.15m3/min)采样法。其原理基于：抽取一定体积的空气，使之通过已恒重的

滤膜，则悬浮微粒被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采气体积，即可计算总悬浮颗粒物及PM10的质量浓度。 本实验采用中流量采样法测定。

二、仪器

1．中流量采样器：流量50—150L/min，滤膜直径8—10cm。 2．流量校准装置：经过罗茨流量计校准的孔口校准器。 3．气压计。

4．滤膜：超细玻璃纤维或聚氯乙烯滤膜。 5．滤膜贮存袋及贮存盒。 6．分析天平：感量0.1mg。

7.切割器（用于测PM10时将大颗物粒分离）

三、测定步骤

1．采样器的流量校准：采样器每月用孔口校准器进行流量校准。

2．采样

(1)每张滤膜使用前均需用光照检查，不得使用有针孔或有任何缺陷的滤膜采样； (2)迅速称重在平衡室内已平衡24h的滤膜，读数准确至0.1mg，记下滤膜的编号和重量，将其平展地放在光滑洁净的纸袋内，然后贮存于盒内备用。天平放置在平衡室内，平衡室温度在20-25℃之间，温度变化小于±3℃，相对湿度小于50%，湿度变化小于5%；

(3)将已恒重的滤膜用小镊子取出，“毛”面向上，平放在采样夹的网托上，拧紧采样夹，按照规定的流量采样；

(4)采样5min后和采样结束前5min，各记录一次U型压力计压差值，读数准确至1mm。若有流量记录器，则可直接记录流量。测定日平均浓度一般从8：00开始采样至第二天8：00结束。若污染严重，可用几张滤膜分段采样，合并计算日平均浓度；

(5)采样后，用镊子小心取下滤膜，使采样“毛”面朝内，以采样有效面积的长边为中线对叠好，放回表面光滑的纸袋并贮于盒内。将有关参数及现场温度、大气压力等记录填写在表1中。

表1 总悬浮物颗粒物采样记录

——————市（县）——————监测点

备

备

3．样品测定：将采样后的滤膜在平衡室内平衡24h，迅速称重，结果及有关参数记录于表2中。

表3 总悬浮颗粒物浓度测定记录

分析者_____________审核者____________

表4 PM10浓度测定记录

——————市（县）——————监测点 分析者_____________审核者____________

四、计算

总悬浮颗粒物(TSP,mg/m3)=W/(Qn·t)

式中：W——采样在滤膜上的总悬浮颗粒物质量(mg)； t——采样时间(min)；

Qn ——标准状态下的采样流量(m3/min)，按下式计算：

Qn= Q2[(T3/T2)·(P2/P3)]1/2(273×P3)÷(101.3×T3) =Q2[(P2/T2)·(P3/T3)]1/2(273/101.3) =2.69×Q2[(P2/T2)·(P3/T3)]1/2

式中：Q2——现场采样流量(m3/min)； P2——采样器现场校准时大气压力(kPa)； P3——采样时大气压力(kPa)；

T2——采样器现场校准时空气温度(K)； T3——采样时的空气温度(K)。

若T3、P3与采样器校准时的T2、P2相近，可用T2、P2代之。

注意事项

1．滤膜称重时的质量控制：取清洁滤膜若干张，在平衡室内平衡24h，称重。每张滤膜称10次以上，则每张滤膜的平均值为该张滤膜的原始质量，此为“标准滤膜”。每次称清洁或样品滤膜的同时，称量两张“标准滤膜”，若称出的重量在原始重量±5mg范围内，则认为该批样品滤膜称量合格，否则应检查称量环境是否符合要求，并重新称量该批样品滤膜。 2．要经常检查采样头是否漏气。当滤膜上颗粒物与四周白边之间的界线逐渐模糊，则表明应更换面板密封垫。

3．称量不带衬纸的聚氯乙烯滤膜时，在取放滤膜时，用金属镊子触一下天平盘，以消除静电的影响。

2. 大气中二氧化硫的测定

（盐酸副玫瑰苯胺分光光度法）

一、原理

大气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应，生成紫红色的络合物，据其颜色深浅，用分光光度法测定。按照所用的盐酸副玫瑰苯胺使用液含磷酸多少，分为两种操作方法。方法一：含磷酸量少，最后溶液的pH值为1.6±0.1；方法二：含磷酸量多，最后溶液的pH值为1.2±0.1,是我国暂时选为环境监测系统的标准方法。

本实验采用方法二测定。

二、仪器

1．多孔玻璃吸收管（用于短时间采样）；多孔玻璃吸收瓶（用于24h采样）。 2．空气采样器：流量0 —1L/min。 3．分光光度计。

三、试剂

1． 0.04mol/L四氯汞钾吸收液：称取10.9g氯化汞（Hgcl2）、6.0g氯化钾和0.070g乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA—na2）,溶解于水，稀释至1000mL 。此溶液在密闭容器中贮存，可稳定6个月。如发现有沉淀，不能再用。

2．2.0g/L甲醛溶液：量取36—38%甲醛溶液1.1mL，用水稀释至200mL ，临用现配。 3．6.0g/L氨基磺酸铵溶液：称取0.60g氨基磺酸铵（H2nSo3nH4），溶解于100mL 水中，临用现配。

4．碘贮备液（c1/2I2=0.10mol/L）:称取12.7g碘于烧杯中，加入40g 碘化钾和25ml水，搅拌至全部溶解后，用水稀释至1000mL ，贮于棕色试剂瓶中。

5．碘使用液（c1/2I2=0.01mol/L）：量取50mL 碘贮存液，用水稀释至500mL ，贮于棕

色试剂瓶中。

6．2g/L淀粉指示剂：称取0.20g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，慢慢倒入100mL沸水中，继续煮沸至至溶液澄清，冷却后贮于试剂瓶中。

7．碘酸钾标准溶液（c1/6KIo3=0.1000mol/L）：称取3.5668 g 碘酸钾(KIo3，优级纯，110℃烘干2h ），溶解于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线。

8．盐酸溶液（cHcl=1.2mol/L）：量取100mL浓盐酸，用水稀释至1000mL 。 9．硫代硫酸钠贮备液（cna2S2o3≈0.1mol/L）：称取25g硫代硫酸钠（na2S2o3·5H2o）,溶解于1000mL 新煮沸并已冷却的水中，加0.2g无水碳酸钠，贮于棕色瓶中，放置一周后标定其浓度。若溶液呈现混浊时，应该过滤。

标定方法：吸取碘酸钾标准溶液25.00mL，至于250mL碘量瓶中，加70mL 新煮沸并已冷却的水，加1.0g碘化钾，振荡至完全溶解后 ，再加1.2mol/L盐酸溶液10.0mL.立即盖好瓶塞，混匀。在暗处放置5min后，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加淀粉指示剂5mL，继续滴定至蓝色刚好消失。按下式计算硫代硫酸钠溶液的浓度：

c= 25.00×0.1000/V 式中：V—— 消耗硫代硫酸钠溶液的体积（mL）; c——硫代硫酸钠溶液浓度（mol/L）。

10．硫代硫酸钠标准溶液：取50.00mL硫代硫酸钠贮存液于500mL容量瓶中，用新煮沸并已冷却的水稀释至标线，计算其准确浓度。

11．亚硫酸钠标准溶液：称取0.2g亚硫酸钠（na2So3）及0.010g乙二胺四乙酸二钠，将其溶解于200mL新煮沸并已冷却的水中，轻轻摇匀（避免振荡，以防充氧）。放置2—3h后标定。此溶液每毫升相当于含320—400μg二氧化硫。

标定方法:取四个250mL碘量瓶（A1、A2、B1、B2），分别加入0.010mol/L碘溶液50.00mL。 在A1、A2瓶内各加25mL水，在B1瓶内加入25.00mL亚硫酸钠标准溶液，盖好瓶塞。立即吸取2.0mL亚硫酸钠标准溶液于已加有40—50mL四氯汞钾溶液的100mL容量瓶中，使其生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物。再吸取25.00mL亚硫酸钠标准溶液于B2瓶内，盖好瓶塞。然后用四氯汞钾吸收液将100mL容量瓶中的溶液稀释至标线。

A1、A2、B1、B2四瓶于暗处放置5min后，用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加5mL淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚好退去。平行滴定所用硫代硫酸钠溶液体积之差应不大于0.05mL。

所配100mL容量瓶中的亚硫酸钠标准溶液相当于二氧化硫的浓度由下式计算：

(V0–V)×c×32.02×1000 2.00

So2（ug/mL）= —————————————×———

25.00 100 式中： V0—滴定A瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液体积的平均值（mL）； V—滴定B瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液体积的平均值（mL）； c—硫代硫酸钠标准溶液的准确浓度（mol/L） ；

32.02—相当于1mmol/L硫代硫酸钠溶液的二氧化硫（1/2So2）的质量（mg）。

根据以上计算的二氧化硫标准溶液的浓度，再用四氯汞钾吸取液稀释成每毫升含2.0ug二氧化硫的标准溶液，此溶液用于绘制标准曲线，在冰箱中存放，可稳定20天。

12．0.2%盐酸副玫瑰苯胺（PRA，即对品红）贮备液：称取0.20g经提纯的盐酸副玫瑰苯胺，溶解于100mL，1mol/L盐酸溶液中。

13．磷酸溶液（cH3Po4=3mol/L）：量取41mL85%浓磷酸，用水稀释至200mL 。

14．0.016%盐酸副玫瑰苯胺使用液：洗去0.2%盐酸副玫瑰苯胺贮备液20.00mL于250mL容量瓶中，加3mol/L磷酸溶液200mL，用水稀释至标线。至少放置24h方可使用。存放暗处，可稳定9个月。

四、测定步骤

1．标准曲线的绘制：取8支10mL具塞比色管，按下表所列参数配置标准色列。 试剂

7

2.0ug/mL亚硫酸钠标准溶液（mL）

0 0.60 1.00 1.40 1.60 1.80 2.20 2.70 四氯汞钾吸收液（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 1.2 2.0 2.8 3.2 3.6 4.4 5.4

在以上各管中加入6.0g/L氨基磺酸铵溶液0.50mL，摇匀。再加2.0g/L甲醛溶液0.50mL及0.016% 盐酸副玫瑰苯胺使用液1.5mL,摇匀。当室温为15—20℃时，显色30min；室温为20—25℃时，显色20min；室温为25—30℃时，显色15min。 用1cm比色皿，于575nm波长处，以水为参比，测定吸光度。以吸光度对二氧化硫含量（ug）绘制标准曲线，或用最小乘法计算出回归方程式。

2．采样

（1）短时间采样：用内装5mL四氯汞钾吸收液的多孔玻璃吸收管以0.5L/min流量采样10—20L.

（2）24h采样：测定24h平均浓度时，用内装50mL吸收液的多孔玻璃板吸收瓶以0.2L/min流量，10—16℃恒温采样。

3．样品测定：样品混浊时，应离心分离除去。采样后品放置20min，以使臭氧分解。 （1）短时间样品：将吸收管中的吸收液全部移入10mL具塞比色管内，用少量水洗涤吸收管，洗涤液并入具塞管中，使总体积为5mL。加6g/L氨基磺酸铵溶液0.5mL，摇匀，放置10min，以除去氮氧化物的干扰。以下步骤同标准曲线的绘制。

（2）24h样品：将采集样品后的吸收液移入50mL容量瓶中，用少量水洗涤吸收瓶，洗涤液并入容量瓶中，使溶液总体积为50.0mL,摇匀。吸取适量样品溶液置于10mL具塞比色管中，用吸收液定容为5.00mL。以下步骤同短时间样品测定。

0 1 2 3 4 5 6

五、计算

W Vt 二氧化硫（So2,mg/m3）= ——×——

Vn Va

式中： W——测定时所取样品溶液中二氧化硫含量（μg,由标准曲线查知）； Vt——样品溶液总体积（mL）；

Va——标定时所取样品溶液体积（mL）； Vn——标准状态下的采样体积（L）。

注意事项

1．温度对显色影响较大，温度愈高，空白值愈大。温度高时显色快，褪色也快，最好用恒温水浴控制显色温度。

2．对品红试剂必须提纯后方可使用，否则，其中所含杂质会引起试剂空白值增高，使

方法灵敏度降低。已有经提纯合格的0.2%对品红溶液出售。

3．六价铬能使紫红色络合物褪色，产生负干扰，故应避免用硫酸-铬酸洗液洗涤所用玻璃器皿，若已用此洗液洗过，则需用（1+1）盐酸溶液浸洗，再用水充分洗涤。

4．用过的具塞 比色管及比色皿应及时用酸洗涤，否则红色难于洗净。具塞比色管用（1+4）盐酸溶液洗涤，比色皿用（1+4）盐酸加1/3体积乙酸混合液洗涤。

5．四氯汞钾溶液为剧毒试剂，使用时应小心，如溅到皮肤上，立即用水冲洗。时用过的废液要集中回收处理，以免污染环境。

3. 大气中氮氧化物的测定

（盐酸萘乙二胺分光光度法）

一、原理

大气中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。在测定氮氧化物浓度时，应先用三氧化铬将一氧化氮氧化成二氧化氮。

二氧化氮被吸收液吸收后，生成亚硝酸和硝酸，其中，亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，据其颜色深浅，用分光光度法定量。因为no2（气）转变为no2—（液）的转换系数为0.76，故在计算结果时应除以0.76。

二、仪器

1．多孔玻板吸收管。

2．双球玻璃管（内装三氧化铬-砂子）。 3．空气采样器：流量范围0-1L/min。 4．分光光度计。

三、试剂

所有试剂均用不含亚硝酸根的重蒸馏水配制。其检验方法是：所配制的吸收液对540nm光的吸光度不超过0.005 。

1．吸收液：称取5.0g对氨基苯磺酸，置于1000mL容量瓶中，加入50mL冰乙酸和900mL水的混合溶液，盖塞振摇使其完全溶解，继之加入0.05g盐酸萘乙二胺，溶解后，用水稀释至标线，此为吸收原液，贮于棕色瓶中，在冰箱内可保存两个月。保存时应密封瓶口，防止空气与吸收液接触。

采样时，按4分吸收原液与1份水的比例混合配成采样用的吸收液。 2．三氧化铬-砂子氧化管：筛取20-40目海砂（或河沙），用（1+2）的盐酸溶液浸泡一夜，用水洗至中性，烘干。将三氧化铬与砂子按重量比（1+20）混合，加少量水调匀，放在红外灯下或烘箱内于105℃烘干，烘干过程中应搅拌几次。制备好的三氧化铬-砂子应是松散的，若粘在一起，说明三氧化铬比例太大，可适当增加一些砂子，重新制备。称取约8g三氧化铬-砂子装入双球玻璃管内，两端用少量脱脂棉塞好，用乳胶管或塑料管制的小帽将氧化管两端密封，备用。采样时将氧化管与吸收管用一小段乳胶管相接。

3．亚硝酸钠标准贮备液：称取0.1500g粒状亚硝酸钠（nano2,预先在干燥器内放置24h以上），溶解于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含100.0μgno2—，贮存于棕色瓶内，冰箱中保存，可稳定三个月。

4．亚硝酸钠标准溶液：吸取贮备液5mL于100mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含5.0μgno2—。

四、测定步骤

1．标准曲线的绘制：取7支10mL具塞比色管，按下表所列数据配制标准色列。

亚硝酸钠标准色列

以上溶液摇匀，避开阳光直射放置15min，在540nm波长处，用1㎝比色皿，以水为参比，测定吸光度。以吸光度为纵坐标，相应的标准溶液中no2—含量（ug）为横坐标，绘制标准曲线。

2．采样：将一支内装5.00mL吸收液的多孔玻板吸收管进气口接三氧化铬-砂子氧化管，并使管口略微向下倾斜，以免当湿空气将三氧化铬弄湿时污染后面的吸收液。将吸收管的出气口与空气采样器相连接。以0.2—0.3L/min的流量避光采样至吸收液呈微红色为止，记下采样时间，密封好采样管，带回实验室，当日测定。若吸收液不变色，应延长采样时间，采样量应不少于6L。在采样的同时，应测定采样现场的温度和大气压力，并做好记录。

3．样品的测定：采样后，放置15min，将样品溶液移入1㎝比色皿中，按绘制标准曲线的方法和条件测定试剂空白溶液和样品溶液的吸光度。若样品溶液的吸光度超过标准曲线的测定上限，可用吸收液稀释后再测定吸光度。计算结果应乘以稀释倍数。

五、计算

(A-A0)/b 氮氧化物（no2，mg/m3）= ——————

0.76Vn 式中： A—样品溶液的吸光度； A0—试剂空白溶液的吸光度；

1/b—标准曲线斜率的倒数，即单位吸光度对应的no2毫克数； Vn—标准状态下的采样体积（L）；

0.76—no2(气)转换为no2—（液）的系数。

注意事项

1．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。

2．氧化管适于在相对湿度为30—70%时使用。当空气相对湿度大于70%时，应勤换氧化管；小于30%时，则在使用前，用经过水面的潮湿空气通过氧化管，平衡1h 。在使用过程中，应经常注意氧化管是否吸湿引起板结，或者变为绿色。若板结会使采样系统阻力增大，影响流量；若变成绿色，表示氧化管已失效。

3．亚硝酸钠（固体）应密封保存，防止空气及湿气侵入。部分氧化成硝酸钠或呈粉末状的试剂都不能用直接法配制标准溶液。若无颗粒状亚硝酸钠试剂，可用高锰酸钾容量法标定出亚硝酸钠贮备液的准确浓度后，再稀释为含5.0μg/mL亚硝酸根的标准溶液。

4．溶液若呈黄棕色，表明吸收液已受三氧化铬污染，该样品应报废。

5．绘制标准曲线，向各管中加亚硝酸钠标准使用溶液时，都应以均匀、缓慢的速度加入。