1、湖北理工学院 环境科学与工程学院 环境监测课程设计 学 院：环境科学与工程学院 班 级： 13 环境监测与评价班 姓 名： 学 号： 200111 指导老师：汤平 时 间： 2015年 7月 3日 湖北理工学院 环境科学与工程学院 目录 一、前言 . 1 二、环境监测的重要性 . 1 三、目的 . 2 四、课程实习内容 . 2 （一）二氧化氮（ NO2）的测定 . 2 1.原理（盐酸萘乙二胺分光光度法） . 2 2.仪器 . 3 3.试剂 . 3 4. 测定步骤 . 3 （二）二氧化硫（ SO2）的测定 . 7 1. 原理 （四氯汞钾溶液 盐酸副玫瑰苯胺吸收分光光度法） . 7 2.仪器 .
2、7 3. 试剂 . 7 4.测定步骤 . 8 （三）总悬浮颗粒物（ TSP）的测定 . 12 1、仪器和材料 . 12 2、测定步骤 . 12 3、结果处理 . 13 （四） 可吸入颗粒物（ PM10）的测定 . 15 1.原理（重量法） . 15 2.仪器和材料 . 15 3.测定步骤 . 16 4 实验数据 . 17 （五）噪声实验 . 19 五、实验感受 . 24 六、主要参考资料 . 25 七、大型作业成绩评定表 . 26 湖北理工学院 环境科学与工程学院 1 一、前言 环境监测是环境科学的一个重要分支 ,是在环境分析的基础上发展起来的一门赖以捕获环境质量的环境因素的代表值 ,来表征环
3、境信息 ,通过对环境影响因素的研究以确定环境因素的变化趋势的学科 .它里有各种分析 ,测试手段 ,对影响环境质量的代表值进行测定 ,取得反 应环境质量或环境污染程度的各种数据。 课程设计是学习专业技术课所需的必要教学环节，学生运用所学的基础理论和专业知识通过课程设计的实践，巩固和掌握专业知识，并为今后的毕业设计做必要的准备。通过课程设计使学生接触和了解，局部设计从收集资料、方案比较、计算、绘图的全过程。培养学生的计算和绘图的设计能力。 环境监测的目的是运用监测数据表示环境质量受损程度，探讨污染的起因和变化趋势。因此，可以把环境检测比喻为环境保护工作的“耳目”。环境监测在人类防治环境污染，解决现
4、存的或潜在的环境问题改善生活环境和生态环境，协调人 类和环境的关系，最终实现人类的可持续发展的活动中起到举足轻重的作用。而且环境监测也是环境管理，环境评价，环境规划。环境治理，环境收费的依据。从目前我国的现实情况来看企业排污所造成的环境污染大部分责任只是承担污染费的形式表现出来。所 以目前，学号环境监测是作为一名合格环保人员的基本要求，只有熟悉掌握环境检测的方法和环境监测的技术才能在现实生活中真正做到保护环境为环保事业做贡献，否则，搞好环保就是一次课程实习，对学生来说是一次很好的实战演习。 通过课程实习，一方面加深理解大气环境监测的基本理论和专业知识，同时加强布点，采样，分析，测定等步骤的技能
5、训练，为毕业设计和尽快适应实际工作打下良好的基础；另一方面，它锻炼学生的动手能力，将理论运用到实践中去，实质是变活。同时把一些零散的知识点，构成一个完整的知识框架体系。在自己动手的过程中体会到劳动的艰辛为将来走上环保之路打好基础。 二、环境监测的重要性 我国 水体污染 主要来自两方面，一是工业发展超标排放 工业废水 ，二是 城市化中由于 城市污水 排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成 环境污染 。 工业废水 近年来经过治理虽有所减少，但 城市生活 污水有增无减，占 水质污染 的 51%以上。据环境部门监测， 1999 年 全国近 80%的生活污水未 经处理直接进入江
6、河湖海，年 排污量 达 400 亿立方米，造成全国 三分之一以上水域受到污染 . 湖北理工学院 环境科学与工程学院 2 环境监测就是运用科学手段对代表环境污染物和环境质量的各种环境要素的监视、监控和测定，从而科学评价环境质量及其变化趋势的操作过程 三、目的 设计课程实践，巩固所学的专业知识； 熟悉环境监测从布点、采样、样品处理、分析测试、数据处理到分析评价等一系列整套工作程序； 能够准确及时、全面的反映水环境质量现状及其发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据 ; 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； 进一步认识环境 监
7、测的强化管理，健全环保法制手段，是环境保护的基础同时也是环境管理的支柱。 四、课程实习内容 （一）二氧化氮（ NO2）的测定 1.原理（盐酸萘乙二胺分光光度法） 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，然后再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，其颜色深浅与气体样品中 NO2浓度成正比，因此可以用分光光度法测定。其吸收显色反应式如下： 2NO2+H2O=HNO2+HNO3 对氨基苯磺酸 +HNO2+CH3COOH +盐酸奈乙二胺 玫瑰红色偶氮染料 因为 NO2（气）不是全部转化
8、为 NO2-（液），故在计算结果时应除以转换系数（称为 Saltzman 实验系数，用标准气体通过实验测定）。按照氧化 NO 所用氧化剂不同，本次监测采用三氧化铬 -石英砂氧化法。 重氮反应 偶合 湖北理工学院 环境科学与工程学院 3 2.仪器 三氧化铬 -石英砂氧化管； 多孔玻板吸收管（装 10mL 吸收液型）； 便携式空气采样器（流量范围 01L/min）； 分光光度计。 3.试剂 N-(1-萘基 )乙二胺盐酸盐储备液； 显色 液； 吸收液； 亚硝酸钠标准储备液； 亚硝酸钠标准使用液。 4. 测定步骤 标准曲线的绘制 ：取 6 支 10mL 具塞比色管，按下列参数和方法配制 NO2-标准溶
9、液色列 表 4.1-1 NO2-标准溶液色列 管号 0 1 2 3 4 5 亚硝酸钠标准使用溶液（ 2.5 g/ml） 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 水（ ml） 2.00 1.60 1.20 0.80 0.40 0 显色液 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 亚硝酸根（ NO2-）浓度（ g/ml） 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 将各管溶液混匀，于暗处放置 20min（室温低于 20时放置 40min 以上），用湖北理工学院 环境科学与工程学院 4 1cm比色皿于波长 540nm处以水为参比测量吸光度，扣除试剂空白溶液吸
10、光度后，用最小二乘法计算标准曲线的回归方程。 采样： 吸取 10.0mL 吸收液于多孔玻板吸收管中，用尽量短的硅橡胶管将其串联在三氧化铬 -石英砂氧化管和空气采样器之间，以 0.5L/min 流量采气 424L。在采样的同时，记录现场温度和大气压力。 样品的测 定： 采样后于暗处放置 20min（气温低适应适当延长显色时间。如室温15时，显色 40min 以上）后，用水将吸收管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和条件测量试剂空白溶液和样品溶液的吸收光度。按下式计算空气中 NO2 浓度： 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
11、 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： 2NOC = 00 )( Vfb VaAA 式中： 2NOC 空气中 NO2 浓度， mg/m3； 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）下的采样体积， L； 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）。 5. 原始数记录与处理 表 4.1-2 7 月 1 日
12、 NO2监测数据平均值 单位 (mg/m3) 7 月 1 日 义诚公寓 腾龙公寓 第一食堂 体育馆操场 8： 00-9： 00 0.109 0.128 0.110 0.121 9： 00-10： 00 0.109 0.055 0.072 0.055 湖北理工学院 环境科学与工程学院 5 10： 00-11： 00 0.083 0.075 0.092 0.056 11： 00-12： 00 0.123 0.127 0.116 0.127 12： 00-13： 00 0.042 0.049 0.395 0.043 13： 00-14： 00 0.102 0.101 0.101 0.124 14：
13、00-15： 00 0.071 0.057 0.453 0.056 15： 00-16： 00 0.062 0.058 0.060 0.055 16： 00-17： 00 0.120 0.117 0.122 0.128 17： 00-18： 00 0.110 0.114 0.110 0.112 18： 00-19： 00 0.111 0.110 0.062 0.116 19： 00-20： 00 0.033 0.036 0.025 0.036 20： 00-21： 00 0.063 0.042 0.048 0.062 21： 00-22： 00 0.040 0.043 0.057 0.055
14、22： 00-23： 00 0.114 0.114 0.062 0.065 23： 00-24： 00 0.126 0.126 0.126 0.120 0： 00-1： 00 0.095 0.112 0.071 0.072 1： 00-2： 00 0.099 0.113 0.083 0.074 2： 00-3： 00 0.103 0.112 0.091 0.081 3： 00-4： 00 0.121 0.091 0.121 0.085 4： 00-5： 00 0.123 0.056 0.096 0.089 5： 00-6： 00 0.096 0.061 0.113 0.096 6： 00-7：
15、 00 0.113 0.075 0.105 0.113 7： 00-8： 00 0.105 0.096 0.098 0.169 平均值 0.095 0.086 0.116 0.088 湖北理工学院 环境科学与工程学院 6 根据上表知，湖北理工学院二氧化氮日均浓度为 0.096mg/m2,则污染分指数为 70. 表 4.1-3 16 天 NO2平均浓度表 单位（ mg/m3） 时间 义诚公寓 腾龙公寓 第一食堂 体育馆操场 6.29 0.091 0.089 0.118 0.080 6.30 0.090 0.089 0.118 0.079 7.1 0.095 0.086 0.116 0.088 7
16、.2 0.092 0.089 0.118 0.075 7.3 0.091 0.089 0.118 0.090 7.4 0.092 0.089 0.119 0.082 7.5 0.092 0.089 0.118 0.081 7.6 0.091 0.089 0.119 0.085 7.7 0.092 0.089 0.119 0.082 7.8 0.091 0.089 0.119 0.087 7.9 0.091 0.089 0.118 0.083 7.10 0.091 0.089 0.118 0.077 7.11 0.092 0.089 0.118 0.082 7.12 0.091 0.089 0.
17、118 0.085 7.13 0.090 0.089 0.119 0.089 7.14 0.092 0.089 0.119 0.083 平均值 0.092 0.089 0.118 0.083 湖北理工学院 环境科学与工程学院 7 （二）二氧化硫（ SO2）的测定 1. 原理 （四氯汞钾溶液 盐酸副玫瑰苯胺吸收分光光度法） 空气中的 SO2 被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，该络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色的络合物，据其颜色深浅与 SO2浓度成正比，用分光光度法测定（最大吸收峰于 575nm 处），反应式如下： HgCl2 +2KCl =K2Hg(Cl)4 Hg
18、Cl42- +SO2+H2O =HgCl2SO32-+2H+2Cl- HgCl2SO32-+HCHO+2H+=HgCl2+HOCH2SO3H（ 羟基甲基硫酸 ） 盐酸副玫瑰苯胺 +（ 羟基甲基硫酸 ） =紫色络合物 +H2O+3H+3Cl-（ 俗称品红 ） 2.仪器 多孔玻板吸收管 ； 空气采样器 (01L/min)； 分光光度计。 3. 试剂 四氯汞钾吸收液 (0.04mol/L)； 湖北理工学院 环境科学与工程学院 8 甲醛溶液 (2.0g/L)； 氨基磺酸铵溶液 (6.0g/L)； 盐酸副玫瑰苯胺 (PRA，即对品红 )储备液 (0.2%)； 盐酸副玫瑰苯胺使用液 (0.016%)； 磷
19、 酸溶液 (3mol/L)； 亚硝酸钠标准溶液 (2.0 g/ml)。 4.测定步骤 标准曲线的绘制 ：取 8 支 10mL 具塞比色管，按下列参数和方法配制标准色列。 表 4.2-1 SO2-标准溶液色列 加入溶液 色列管编号 0 1 2 3 4 5 6 7 2.0 g/ml 亚硫酸钠标准使用液 (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（ g） 0 1.20 2.00 2.80 3.20 3.60 4.40 5.40 在以上各比色管
20、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 1.50mL，摇匀。当室温为 1520时，显色 30min；室温为 2025时，显色 20min；室温为 2530时，显色 15min。用1cm 比色皿，于 575nm 波长处，以水为参比，测定吸光度，试剂空白值不应大于0.050 吸光度。以吸光度扣除试剂空白值）对二氧化硫含量（ g）绘制标准曲线，并计算 各点的 SO2 含量与其吸光度的比值，取各点计算结果的平均值作为计算因子（ Bs）。 采样 ：量取 5mL 四氯汞钾吸收液于多孔玻璃吸收管内（棕色），通过塑料管连接在采样器上，在各采样点以 0.5 /min 流量采气 1020L.采样完毕，封闭进出口，带回实验室供测定。
