环境监测课程设计校园空气质量监测实验设计方案.doc
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1、 目录环境监测与质量评价课程设计任务书21、监测内容41-1、监测目的41-2、大型作业目标与要求42. 郑州航空工业管理学院概况42-1、地理位置42-2、学校概况53、调查内容53-1、校园污染源调查53-2、校园监测点的布设原则53-3、监测点的布设63-4、采样时间和采样频率64、实验部分64-1、可吸收颗粒浓度的测定PM1074-2、二氧化氮(NO2)74-2-1 原理:74-2-2 标准曲线的绘制:74-2-3 仪器:84-2-4 试剂:84-2-5 测定步骤:84-3、二氧化硫(四氯汞钾溶液盐酸副玫瑰苯胺吸收分光光度法)84-3-1 原理:84-3-2 标准曲线:94-3-3 仪
2、器:94-4 数据统计处理115、质量保证165-1、质量保证的意义165-2、连续采样质量保证165-3、 间断采样质量保证 166、 保护校园环境质量的方案和建议176-1-1. 针对PM10治理建议176-1-2. 二氧化硫(SO2)的防治176-1-3.NO2治理方法:186-2、生活污染的防治186-2-1生活污染主要是指生活污染水和固体废弃物186-2-2 生活固体垃圾186-3、校园生态环境的保护197、校园环境空气质量的综合分析与评价197-1、环境质量评价的概念与意义197-2、环境质量评价分类198郑州航空工业管理学院综合评价与分析199.参考文献19环境监测与质量评价课程
3、设计任务书题目,自拟(选择大气、水,河流,湖泊,噪声、土壤等环境要素,要具体)课程设计的目的和任务:根据环境监测与环境质量评价课程内容,针对选择的环境要素,确定合理的监测方案,用合适的评价模型、评价标准进行环境质量现状评价。具体包括如下内容:一、 评价区环境概况自然环境概况:地理位置、地形地貌、气候气象特征(降水、风向,气温)、水文特征(流域面积、水体功能、最高水位、最低水位,河床高程,枯水期流量、平水期流量、丰水期流量等)社会环境概况:评价项目所在区域的人口、经济结构、工业、农林牧渔等二、 评价区污染源调查:调查污染源排放污染物的种类、排放方式、途径等,通过污染源的调查,筛查出主要污染源和主
4、要污染物(主要污染物就是后面环境监测的监测因子,还是环境现状评价的评价因子。)三、 监测方案设计:监测目的、监测项目的确定,监测时间、与频率、监测布点方法(大气,河,湖泊,土壤,噪声)(附监测布点图)、样品采集及预处理、监测方法、监测数据及处理。四、 现状评价:评价目的、评价因子、评价标准(根据评价区域环境功能分区),评价方法,评价,分级(环境质量级别,对人体健康的影响)五、 环境监测与质量评价结论六、 污染物控制措施与环境管理建议主要参考书目校园空气质量监测实验设计方案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
5、供科学依据。具体归纳为: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。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。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。4 实施准确可靠的污染的污染检测,为环境执法部门提供执法依据。5 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
6、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. 郑州航空工业管理学院概况2-1、地理位置郑州航空工业管理学院坐落于历史名城郑州的东部,为中国八大古都之一、五朝古都、中国历史文化名城,中华人文始祖轩辕黄帝所领的有熊国及夏朝、商朝、管国、郑国和韩国建政或建都所在地。郑州地处中华腹地、九州之中,位于华北平原南端、母亲河黄河下
7、游南岸、太行山脉东南侧、河南省中部偏北,为天地之中、华夏及中原历史文化的中心,自古至今均为交通要塞。郑州冬冷夏热,秋日晴和。1月平均气温0.4、最低-10,7月平均气温27.4、最高38。年降水量约1100毫米,夏天的降水量约占全年的55%。2-2、学校概况郑州航空工业管理学院是一所全日制普通本科院校,其前身是1949年成立的平原省财经学校,后几经更名和迁址,1964年在全国16所航空学校专业调整合并时,更名为郑州航空工业学校。1978年升格为郑州航空工业管理专科学校,1984年升格为郑州航空工业管理学院(本科),1989年获得学士单位授予权。1999年,学校隶属关系发生转变,由中国航空工业总
8、公司主管转变为中央与地方共建,日常管理以河南省为主的办学体制。2009年,顺利通过硕士单位立项建设评审,学校整体工作上了一个新的台阶。在60多年的办学历程中,学校秉承“严谨、求实,开拓、进取”之校训,不断探索适应河南经济社会和航空工业发展需要的人才培养模式,形成了“管理学科为主,管理学与工学密切结合”(简称“管工结合”)的人才培养特色,确立了在航空工业管理和技术应用研究领域中的较强优势。学校现已建设成为管理学科优势明显,多学科协调发展,培养复合型应用人才的重要基地。3、调查内容3-1、校园污染源调查据调查,郑州航空工业管理学院在校人数为2万人,食堂有5个,还有一些开水锅炉。其次还有校外的餐厅,
9、居民区,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,而校内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;2人口密度较大的地区要适当增设采样点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304 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;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,
10、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 检测项目地点PM10SO2NO2西门111餐厅111体育馆111 3-4、采样时间和采样频率频率:连续采样三天,每天采样三次;时间:10月0305日,每天早9:40下课后,中午14:00下午16:30(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/mi
11、n30min重量法SO2液体吸收法0.3-0.5L/min30min盐酸副玫瑰苯胺比色法NO2液体吸收法0.5L/min30min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=(101)10-3mm。切割曲线的几何标准差(1.50.1),在有风条件下(风速小于8m/s)切割器入口
12、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,(1.50.1)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
13、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/g; 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(当空气中二氧化氮浓度高于0.720mg/m3时,f值为0.77)。4-2-3 仪
14、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012345亚硝酸钠标准溶液(2.5g/ml)00.400.801.201.602.00吸收原液8.008.008.008.008.008.00水(mL)2.001.601.200.800.400亚硝酸根含量(g/ml)00.100.200.300.400.50样品的测定:采样后,放置20min(气温低适应适当延长显色时
15、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 =K2Hg(Cl)4HgCl42- +SO2+H2O =Hg
16、Cl2SO32*+2H+2Cl-HgCl2SO3+HCHO+2H=HgCl+HOCH2SO3H(羟基甲基硫酸) 4-3-2 标准曲线: 先用亚硫酸钠标准溶液被指标准色列,在最大吸收波长处以蒸馏水为参比测定的吸收光度,用空白试剂修正吸光度含量绘制标准光度,然后用同样的方法测定显色后的样品溶液,经空白液修正后,按下列公式计算样品气中SO2的含量:C(SO2,mg/m3)= 式中:A 样品溶液的吸光度A0-试剂空白溶液的吸光度-校正因子1/b,10-3mgSO2/(吸光度12mL)b-回归方程的斜率;样品溶液总体积,mL;- 测定时所取样品体积,mL-标准情况下的采样体积,L用甲醛缓冲溶液中吸收盐酸
17、副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2,避免了使用毒性较大的K2HgCl4,在灵敏性、准确度等方面均可与本法相媲且样品采集后相当稳定,但操作要求高且严格。该法最低检出限为0.20g/10ml.4-3-3 仪器:a、吸收管:多孔波板吸收管,小型冲击是吸收管或大型气泡吸收管,用于30分钟到一小时采样;125毫升多孔波板吸收瓶或125毫升洗气瓶,用于24小时采样。b、大气采样:流量范围0-1升分。c、分光光度计4-3-4试剂:所用水为除去氧化剂的重蒸馏水。0.04M四氯汞钾(TCM)吸收管:称取10.9克氯化汞(HgCl2),6.0克氯化钾(KCl)和0.06克乙二胺四乙酸二钠盐(Na2-EDTA)溶于水中
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