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室内空气质量监测治理..
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室内空气质量监测治理..
科技学院
综合实验报告
(2015--2016年度第一学期)
名称:综合实验
题目:室内空气质量监测治理
院系:动力工程系
班级:
学号:
学生姓名:
指导教师:苏老师
设计周数:2
成绩:
日期:2016年1月11日
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目录
一、目的与要求..................................
1
二、主要内容....................................
1
一、室内空气中甲醛的测定.....................
1
二、室内空气中
NO2的测定.....................
2
三、室内空气中
PM10的测定....................
5
三、实验数据....................................
8
四、数据办理....................................
9
室内空气中甲醛的含量.....................
9
室内空气中NO的浓度.....................
11
2
室内空气中PM...........................
13
10
五、室内主要污染物的危害及办理方案..............
13
六、实验总结......................
。。
...........14
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一、目的与要求
掌握甲醛、二氧化氮、可吸入颗粒物PM10等监测分析方法。
。
对室内空气污染能提出可行性治理方案。二、主要内容
一、室内空气中甲醛的测定
甲醛与酚试剂反响生成嗪,在高铁离子存在下,嗪与酚试剂的氧化产物反响生成蓝绿色
化合物。依据颜色深浅,用分光光度法测定。
(),当采样体积为10L
时,。
大型气泡汲取管:l0mL。
空气采样器:流量范围0~1L/min。
具塞比色管:l0mL。
分光光度计。
汲取液:(3-甲基—苯并噻唑腙C6H4SN(CH3)C∶NNH2·HCl,简称MBTH),溶于水中,稀释至l00mL,即为汲取原液。储蓄于棕色瓶中,在冰箱内可以稳
定3d。,即为汲取液。
1%硫酸铁铵溶液:,,并稀释至l00mL。
甲醛标准溶液:量取l0mL36%~38%甲醛,用水稀释至500mL,用碘量法标定甲醛溶
液浓度。使用时,先用水稀释至每毫升含
。此后立刻汲取
溶液于100mL容量瓶中,,再用水稀释至标线。此溶液每毫升含
甲醛。搁置30min后,用此溶液配制标准系列,此标准溶液可坚固
24h。
标定方法:,(1/2I2)=
碘溶液,立刻逐滴加入30%氢氧化钠溶液,至颜色褪至淡黄色为至。搁置
10min,
(1+5)盐酸溶液酸化(做空白滴准时需多加
2mL)。置暗处放
10min,加入
100~150mL
水,,加入
5%淀粉指示剂,
连续滴定至蓝色刚刚褪去。建议购买甲醛标样。
另取5mL水,同上法进行空白滴定。
另取5mL水,同上法进行空白滴定。
按下式计算甲醛溶液浓度:
(V0
V)C(Na2S2O3)
甲醛溶液浓度(mg/mL)=
式中:V0、V——分别为滴定空白溶液、甲醛溶液所耗费硫代硫酸钠标准溶液体积,
mL;
C(Na2S2O3)——硫代硫酸钠标准溶液浓度,
mol/L;
——相当于1L1mol/L硫代硫酸钠标准溶液(
Na2S2O3)的甲醛(1/2CH2O)的质
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量,g。
,,采气10L。
标准曲线的绘制
取八支l0mL比色管,按表1配制标准系列。
表1
甲醛标准系列
管号
0
1
2
3
4
5
6
7
甲醛标准溶液(mL)
0
汲取液(mL)
甲醛含量(μg)
0
.
此后向各管中加入1%,摇匀。在室温下(8~35℃)显色30min。
在波长630nm处,用lcm比色皿,以水为参比,测定吸光度。以吸光度对甲醛含量(μg)
绘制标准曲线。
(2)样品测定
采样后,将样品溶液移入比色管中,用少许汲取液冲刷汲取管,冲刷液并入比色管,。以下操作同标准曲线绘制。
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C
W
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Vn
式中:C——甲醛浓度,mg/m3;
W——样品中甲醛含量,μg;
Vn——标准状态下采样体积,L。
绘制标准曲线时与样品测准时温差不超出2℃。
标定甲醛时,在摇动下逐滴加入30%氢氧化钠溶液,至颜色显然减褪,再摇片晌,
待褪成淡黄色,搁置后应褪至无色。若碱量加入过多,则5mL(1+5)盐酸溶液不足以使溶
液酸化。
当甲醛与二氧化硫共存时,会使结果偏低,二氧化硫产生的搅乱,可以在采样时,负气体先经过装有硫酸锰滤纸的过滤器,即可除去搅乱。
二、室内空气中NO2的测定
空气中的二氧化氮与汲取液中的对氨基苯磺酸进行重氮化反响,再与
N-(1-萘基)乙二胺
盐酸盐作用,生成粉红色的偶氮染料,在波长
540nm处,测定吸光度。
,可使二氧化氮的汲取液略显红色,
对二氧化氮的测
定产生负搅乱,采样时在汲取瓶进口处串接一段
15~20cm长的硅橡胶管,即可将臭氧浓度
降低到不搅乱二氧化氮测定的水平。
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。当汲取液体积为10mL,采样体积为24L时,。
采样导管
硼硅玻璃、不锈钢、聚四氟乙烯或硅橡胶管,内径约为:6mm,尽可能短一些,任何
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状况下不得擅长
2m,配有向下的空气进口。
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(2)汲取瓶
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内装10mL、25mL或50ml汲取液的多孔玻板汲取瓶。液柱不低于
80mm。图
1示
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出了较为合用的两种多孔玻板汲取瓶。
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图1多孔玻板汲取瓶表示图
空气采样器
①便携式空气采样器:流量范围0~1L/min。,偏差小于±5%。
②恒温自动连续采样器:,偏差小于±5%。能将汲取液恒温在20℃±4℃。当采样结束时,可以自动封闭干燥瓶和流量计之间的电磁阀。
分光光度计
除非还有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和无亚硝酸根的蒸馏水或相同
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纯度的水,必需时可在全玻璃蒸馏器中加少许高锰酸钾和氢氧化钡从头蒸馏
(每升蒸馏水或
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)。
(1):(N—l—萘基)乙二胺盐酸盐(C10H7NH(CH2)NH2
?2HCl)于500mL容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液贮于密闭的棕色试剂瓶中,在冰箱中冷
藏可坚固三个月。
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显色液:(NH2C6H4SO3H),溶解于约200mL热水中,将溶液
冷却至室温,所有移入1000mL容量瓶中,,
用水稀释至标线。此溶液于密闭的棕色瓶中,在25℃以下暗处寄存,可坚固三个月。若呈
现淡红色,应弃之重配。
汲取液:临用时将显色液和水按4+1(V/V)比率混淆,即为汲取液。(540nm,lcm比色皿,以水为参比)。不然,应检查水、试剂纯度或显色液的配制时间和储蓄方法。
亚硝酸钠标准储备液:(NaNO2,优级纯,开初在干燥器内搁置24h)溶解于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至标线。贮于密闭的棕色试剂
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瓶中,可坚固三个月。此溶液每毫升含
亚硝酸根。
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(5)亚硝酸钠标准使用液:汲取亚硝酸钠标准储备液
于
l00mL
容量瓶中,用水
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稀释至标线。临用前现配。此溶液每毫升含
。
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短时间采样(1h之内):取一支多孔玻板汲取瓶,,,采集环境空气6~24L。
(2)长时间采样(24h之内):用大型多孔玻板汲取瓶,
,液
柱不低于80mm,标志汲取液液面地点,使汲取液的温度保持在
20℃±4℃,
流量,采集环境空气288L。
(1)标准曲线的绘制
取六支10mL具塞比色管,按表
2配制亚硝酸钠标准系列。
表2
亚硝酸钠标准系列
管号
0
1
2
3
4
5
亚硝酸钠标准使用液(mL)
0
水(mL)
0
显色液(mL)
亚硝酸根浓度(μg/mL)
0
各管混匀,于暗处搁置20min(室温低于20℃时,显色40min以上),用1cm比色皿,
在波长540nm处,以水为参比测定吸光度。扣除空白试样的吸光度此后,对应。NO2-的浓
度(μg/mL),用最小二乘法计算标准曲线的回归方程。
样品测定
采样后搁置20min(室温20℃以下搁置40min以上),用水将采样瓶中汲取液的体积补至标线,混匀,按绘制标准曲线步骤测定样品的吸光度。
若样品的吸光度超出标准曲线的上限,应用空白试样溶液稀释,再测定其吸光度。采样后应赶快测定样品的吸光度,若不可以实时测定,应将样品于低温暗处寄存。样品
于30℃暗处寄存可坚固8h;于20℃暗处寄存可坚固24h;于0~4℃冷藏最少可坚固3d。
空白试样的测定
空白、样品和标准曲线应用同一批汲取液。
二氧化氮(NO2,mg/m3)=(AA0a)VD
bfV0
式中:A——样品溶液的吸光度;
A0——试剂空白溶液的吸光度;
b——标准曲线的斜率,吸光度·mL/μg;
a——标准曲线的截距;
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V——采样用汲取液体积,V0——换算为标准状态(
mL;
273K、)下的采样体积,
L;
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D——样品的稀释倍数;
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f——Saltzman
实验系数,
(当空气中二氧化氮浓度高于
时,f
值为
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)。
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三、室内空气中
PM10的测定
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PM10是指悬浮在空气中,空气动力学直径小于10μm的颗粒物。方法的检出限为
。
以恒速抽取定量体积的空气,使其经过拥有PM10切割特色的采样器,PM10被采集在已
恒重的滤膜上。依据采样前、后滤膜重量之差及采样体积,计算出PM10的质量浓度。滤膜
样品还可进行组分分析。
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(1)PM10中流量采样器:采气流量(工作点流量)一般为
100L/min。
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(2)滤膜:超细玻璃纤维滤膜或聚氯乙烯等有机滤膜,
直径
9cm。滤膜性能:滤膜对
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μm
标准粒子的截留效率不低于
99%,在气流速度为
时,单张滤膜阻力不大于
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,在相同气流速度下,抽取经高效过滤器净化的空气
5h,每平方厘米滤膜失重不大于
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。
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滤膜袋:用于寄存采样后对折的采尘滤膜。袋面印有编号、采样日期、采样地点、采样人等项栏目。
滤膜保留盒:用于保留滤膜,保证滤膜在采样前处于平坦不受折状态。
镊子:用于夹取滤膜。
X光看片机:用于检查滤膜有无缺损。
打号机:用于在滤膜及滤膜袋上打号。
恒温恒湿箱(室):箱(室)内空气温度要求在15~30℃范围内连续可调,控温精
度±1℃;箱(室)内空气相对湿度应控制在45%~55%范围内。恒温恒湿箱(室)可连续
工作。
分析天平:。
中流量孔口流量计:量程75~125L/min;正确度不超出±2%。附有与孔口流量计
配套的U型管压差计(或智能流量校准器),最小分度值10Pa。
气压计。
温度计。
PM10中流量采样器流量校准(用中流量孔口流量计校准):新购买或维修后的采
样器在启用前,需进行流量校准;正常使用的采样器每个月需进行一次流量校准。校准PM10
中流量采样器流量时,需摘掉采样头中的切割器,中流量采样器流量校准表示图见图2。中
流量校准方法以下:
①从气压计、温度计分别读取环境大气压和环境温度。
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图2中流量采样器流量校准表示图
1—取压口;2—孔口;3—U型管压差计(或智能流量校准器);
4—采样滤膜夹;5—中流量采样器;6—乳胶管
②将采样器采气流量换算成标准状态下的流量。计算公式以下:
Qn
P1
Tn
Q
T1
Pn
式中:Qn——标准状态下的采样器流量,
L/min;
Q——采样器采气流量,L/min;
P1——流量校准时环境大气压力,
kPa;
Tn——标准状态的绝对温度,273K;
T1——流量校准时环境温度,K;
Pn——标准状态下的大气压力,。
③将计算的标准状态下的流量Qn代入下式,求出修正项y。
y=b·Qn+a
式中斜率b和截距a由孔口流量计的标定部门给出。
④计算孔口流量计压差值H(Pa)。
y2PnT1
H
PT
1n
⑤翻开采样头的采样盖,按正常采样地点,放一张洁净的采样滤膜,将中流量孔口流
量计的孔口与采样头密封连结。孔口的取压口接好U型管压差计(或智能流量校准器)。
⑥接通电源,开启采样器,待工作正常后,调理采样器流量,使孔口流量计压差值达到计算的H值,记录表格见表3。
表3
用孔口流量计校准
PM10采样器记录表
孔
口
环
境
环境
孔口压差
采样器
采气流量
编号
流量计
温
度
大气压
计算值
校准日期
校准人
Q(L/min)
T1(K)
P1(kPa)
H(kPa)
编
号
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校准流量时,要保证气路密封连结,流量校准后,如发现滤膜上尘的边沿轮廓不清楚或
滤膜安装倾斜等状况,可能造成漏气,应从头进行校准。校准合格的采样器,即可用于采样,
不得再变动调理器状态。
空白滤膜准备
①每张滤膜均需用X光看片机进行检查,不得有针孔或任何缺点。在选中的滤膜圆滑
表面的两个对角上打印编号。滤膜袋上打印相同编号备用。
②将滤膜放在恒温恒湿箱(室)中均衡24h。均衡条件:温度取15~30℃中任一点,
相对湿度控制在45%~55%范围内。记录均衡温度与湿度。
③在上述均衡条件下称量滤膜,。记录滤膜重量。
④称量好的滤膜平坦地放在滤膜保留盒中,采样前不得将滤膜曲折或折叠。
(3)采样
①翻开采样头顶盖,拿出滤膜夹。用洁净干布擦去采样头内及滤膜夹的尘埃。
②将已编号并称量过的滤膜毛面向上,放在滤膜网托上,此后放滤膜夹,对正、拧紧,使不漏气。盖好采样头顶盖,依据采样器使用说明操作,设置好采样时间,即可启动采样。
③当采样器不可以直接显示标准状态下的积累采样体积时,需记录采样时期测试现场均匀环境温度和均匀大气压。
④采样结束后,翻开采样头,用镊子轻轻取下滤膜,采样面向里,将滤膜对折,放入号码相同的滤膜袋中。取滤膜时,如发现滤膜破坏,或滤膜上尘的边沿轮廓不清楚、滤膜安
装倾斜等,表示采样时漏气,则本次采样作废,需从头采样。PM10现场采样记录见表4。
表4PM10现场采样记录表
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采样时期
采样时期
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采样器
滤膜
采样起
采样终
积累采
测试
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月日
环境温度
大气压
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编号
编号
始时间
了时间
样时间
人
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T2(K)
P2(kPa)
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尘膜的均衡及称量
①尘膜放在恒温恒湿箱(室)中,用同空白滤膜均衡条件相同的温度、湿度,均衡24h。
②在上述均衡条件下称量尘膜,。记录尘膜重量。
(W1W0)1000
PM10(mg/m3)=
Vn
式中:W1——尘膜重量,g;
W0——空白滤膜重量,g;
Vn——标准状态下的积累采样体积,m3。
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当采样器未直接显示出标准状态下的积累采样体积Vn时,按下式计算:
Vn
P2
Tn
Q
T2
Pn
式中:Q——采样器采气流量,L/min;
P2——采样时期测试现场均匀大气压力,kPa;
Tn——标准状态的绝对温度,273K;
t——积累采样时间,h;
Pn——标准状态下的大气压力,;
T2——采样时期测试现场均匀环境温度,K。
滤膜称量及PM10浓度记录见表5。
表5
PM10滤膜称量及浓度记录表
采气流
采样时期
采样时期
积累采
积累采样
滤膜重量(g)
PM10
测
月
滤膜
量Q
环境温度
大气压
样时间
标况体积
浓度
试
日
编号
3
空膜
尘膜
尘重
3
人
(L/min)
T2(K)
P2(kPa)
t(h)
Vn(m)
(m/mg)
三、实验数据
第一组数据:
室内空气中甲醛的测定
甲醛含量(μg)
0
.
样品
吸光度
0
室内空气中NO2的测定亚硝酸根浓度(μ
g/mL)
0
样品
吸光度
0
室内空气中PM10的测定
采气流
采样期
采样时期
积累采
积累采样
量Q
间大气
滤膜重量(g)
日期
环境温度
样时间
标况体积
(L/min
压
Vn(m3)
T2(℃)
t(h)
)
P2(kPa)
空膜
尘膜
尘重
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