室内空气质量监测治理精.docx
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室内空气质量监测治理精
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：
环境工程
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
目录
1、目的与要求..................................1
2、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
3、实验数据....................................8
4、数据处理....................................9
4.1室内空气中甲醛的含量.....................9
4.2室内空气中NO2的浓度.....................11
4.3室内空气中PM10...........................13
5、室内主要污染物的危害及处理方案..............13
6、实验总结......................。
。
...........14
一、目的与要求
1.掌握甲醛、二氧化氮、可吸入颗粒物PM10等监测分析方法。
2．增强对污染物综合分析能力。
3.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
1.标定方法
标定方法：
吸取5.00mL甲醛溶液于250mL碘量瓶中，加入40．00mLC（1/2I2）=0.10mol/L碘溶液，立即逐滴加入30％氢氧化钠溶液，至颜色褪至淡黄色为至。
放置10min，用5.0mL（1+5）盐酸溶液酸化（做空白滴定时需多加2mL）。
置暗处放10min，加入100～150mL水，用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入1.0mL新配制的5％淀粉指示剂，继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：
甲醛溶液浓度（mg/mL）=
式中：
V0、V——分别为滴定空白溶液、甲醛溶液所消耗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；
15.0——相当于1L1mol/L硫代硫酸钠标准溶液（Na2S2O3）的甲醛（1/2CH2O）的质量，g。
2．采样
用一个内装5.0mL吸收液的气泡吸收管，以0.5L/min流量，采气10L。
3．步骤
（1）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
0.10
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.50
吸收液（mL）
5.00
4.90
4.80
4.60
4.40
4.20
4.00
3.50
甲醛含量（μg）
0
0.10
0.2.
0.40
0.60
0.80
1.00
1.50
然后向各管中加入1％硫酸铁铵溶液0.4mL，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，用少量吸收液洗涤吸收管，洗涤液并入比色管，使总体积为5.0mL。
以下操作同标准曲线绘制。
4．计算
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。
二、室内空气中NO2的测定
1．采样
（1）短时间采样（1h以内）：
取一支多孔玻板吸收瓶，内装10.0mL吸收液，标记吸收液液面位置后以0.4L/min的流量，采集环境空气6～24L。
（2）长时间采样（24h以内）：
用大型多孔玻板吸收瓶，内装25.0mL或50.0mL吸收液，液柱不低于80mm，标记吸收液液面位置，使吸收液的温度保持在20℃±4℃，以0.2L/min的流量，采集环境空气288L。
2．步骤
（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
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（mL）
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
8.00
亚硝酸根浓度（μg/mL）
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
各管混匀，于暗处放置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以后，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。
（2）样品测定
采样后放置20min（室温20℃以下放置40min以上），用水将采样瓶中吸收液的体积补至标线，混匀，按绘制标准曲线步骤测定样品的吸光度。
若样品的吸光度超过标准曲线的上限，应用空白试样溶液稀释，再测定其吸光度。
采样后应尽快测定样品的吸光度，若不能及时测定，应将样品于低温暗处存放。
样品于30℃暗处存放可稳定8h；于20℃暗处存放可稳定24h；于0～4℃冷藏至少可稳定3d。
（3）空白试样的测定
空白、样品和标准曲线应用同一批吸收液。
3．计算
二氧化氮（NO2，mg/m3）=
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；
V——采样用吸收液体积，mL；
V0——换算为标准状态（273K、101.325kPa）下的采样体积，L；
D——样品的稀释倍数；
f——Saltzman实验系数，0.88（当空气中二氧化氮浓度高于0.72mg/m3时，f值为0.77）。
三、室内空气中PM10的测定
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0.001mg/m3。
1．步骤
（1）PM10中流量采样器流量校准（用中流量孔口流量计校准）：
新购置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示意图见图2。
中流量校准方法如下：
①从气压计、温度计分别读取环境大气压和环境温度。
图2中流量采样器流量校准示意图
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。
计算公式如下：
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，101.325kPa。
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ΔH（Pa）。
⑤打开采样头的采样盖，按正常采样位置，放一张干净的采样滤膜，将中流量孔口流量计的孔口与采样头密封连接。
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，调节采样器流量，使孔口流量计压差值达到计算的ΔH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
采样器
编号
采气流量
Q（L/min）
孔口
流量计
编号
环境
温度
T1（K）
环境
大气压
P1（kPa）
孔口压差
计算值
ΔH（kPa）
校准日期
校准人
校准流量时，要确保气路密封连接，流量校准后，如发现滤膜上尘的边缘轮廓不清晰或滤膜安装歪斜等情况，可能造成漏气，应重新进行校准。
校准合格的采样器，即可用于采样，不得再改动调节器状态。
（2）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陷。
在选中的滤膜光滑表面的两个对角上打印编号。
滤膜袋上打印同样编号备用。
②将滤膜放在恒温恒湿箱（室）中平衡24h。
平衡条件：
温度取15～30℃中任一点，相对湿度控制在45％～55％范围内。
记录平衡温度与湿度。
③在上述平衡条件下称量滤膜，滤膜称量精确到0.1mg。
记录滤膜重量。
④称量好的滤膜平展地放在滤膜保存盒中，采样前不得将滤膜弯曲或折叠。
（3）采样
①打开采样头顶盖，取出滤膜夹。
用清洁干布擦去采样头内及滤膜夹的灰尘。
②将已编号并称量过的滤膜毛面向上，放在滤膜网托上，然后放滤膜夹，对正、拧紧，使不漏气。
盖好采样头顶盖，按照采样器使用说明操作，设置好采样时间，即可启动采样。
③当采样器不能直接显示标准状态下的累积采样体积时，需记录采样期间测试现场平均环境温度和平均大气压。
④采样结束后，打开采样头，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，如发现滤膜损坏，或滤膜上尘的边缘轮廓不清晰、滤膜安装歪斜等，表示采样时漏气，则本次采样作废，需重新采样。
PM10现场采样记录见表4。
表4PM10现场采样记录表
月日
采样器
编号
滤膜
编号
采样起
始时间
采样终
了时间
累积采
样时间
采样期间环境温度
T2（K）
采样期间
大气压
P2（kPa）
测试人
（4）尘膜的平衡及称量
①尘膜放在恒温恒湿箱（室）中，用同空白滤膜平衡条件相同的温度、湿度，平衡24h。
②在上述平衡条件下称量尘膜，尘膜称量精确到0.1mg。
记录尘膜重量。
2．计算
PM10（mg/m3）=
式中：
W1——尘膜重量，g；
W0——空白滤膜重量，g；
Vn——标准状态下的累积采样体积，m3。
当采样器未直接显示出标准状态下的累积采样体积Vn时，按下式计算：
式中：
Q——采样器采气流量，L/min；
P2——采样期间测试现场平均大气压力，kPa；
Tn——标准状态的绝对温度，273K；
t——累积采样时间，h；
Pn——标准状态下的大气压力，101.325kPa；
T2——采样期间测试现场平均环境温度，K。
滤膜称量及PM10浓度记录见表5。
表5PM10滤膜称量及浓度记录表
月
日
滤膜
编号
采气流量Q
（L/min）
采样期间
环境温度
T2（K）
采样期间大气压
P2（kPa）
累积采
样时间
t（h）
累积采样
标况体积
Vn（m3）
滤膜重量（g）
PM10
浓度
（m3/mg）
测
试
人
空膜
尘膜
尘重
三、实验数据
第一组数据：
1.室内空气中甲醛的测定
甲醛含量（μg）
0
0.10
0.2.
0.40
0.60
0.80
1.00
1.50
样品
吸光度
0
0.038
0.121
0.151
0.217
0.317
0.332
0.465
0.129
2.室内空气中NO2的测定
亚硝酸根浓度（μg/mL）
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
样品
吸光度
0
0.177
0.258
0.308
0.430
0.544
0.364
3.室内空气中PM10的测定
日期
采气流量Q
（L/min）
采样期间
环境温度
T2（℃）
采样期间大气压
P2（kPa）
累积采
样时间
t（h）
累积采样
标况体积
Vn（m3）
滤膜重量（g）
空膜
尘膜
尘重
12.30
100
24.6
101.8
24
131.811
0.3312
0.3653
0.0341
第二组数据：
1.室内空气中甲醛的测定
甲醛含量（μg）
0
0.10
0.2.
0.40
0.60
0.80
1.00
1.50
样品
吸光度
0
0.023
0.112
0.134
0.200
0.303
0.340
0.472
0.138
2.室内空气中NO2的测定
亚硝酸根浓度（μg/mL）
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
样品
吸光度
0.006
0.186
0.193
0.343
0.452
0.473
0.192
3.室内空气中PM10的测定
日期
采气流量Q
（L/min）
采样期间
环境温度
T2（℃）
采样期间大气压
P2（kPa）
累积采
样时间
t（h）
累积采样
标况体积
Vn（m3）
滤膜重量（g）
空膜
尘膜
尘重
12.30
100
22.3
103.1
24
133.4
0.3330
0.3778
0.0448
第三组数据：
1.室内空气中甲醛的测定
甲醛含量（μg）
0
0.10
0.2.
0.40
0.60
0.80
1.00
1.50
样品
吸光度
0
0.008
0.070
0.107
0.156
0.260
0.286
0.413
0.156
2.室内空气中NO2的测定
亚硝酸根浓度（μg/mL）
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
样品
吸光度
0
0.151
0.217
0.312
0.428
0.478
0.318
3.室内空气中PM10的测定
日期
采气流量Q
（L/min）
采样期间
环境温度
T2（℃）
采样期间大气压
P2（kPa）
累积采
样时间
t（h）
累积采样
标况体积
Vn（m3）
滤膜重量（g）
空膜
尘膜
尘重
12.30
100
23.3
101.8
24
135.151
0.3335
0.3678
0.0343
四、数据处理
4.1室内空气中甲醛的含量
第一组数据：
以吸光度对甲醛含量绘制标准曲线如下：
将样品吸光度带入方程得：
样品中甲醛含量
标准状态下采样体积
=
即甲醛浓度
第二组数据处理：
以吸光度对甲醛含量绘制标准曲线如下：
将样品吸光度带入方程得：
样品中甲醛含量
标准状态下采样体积
=
即甲醛浓度
第三组数据处理：
以吸光度对甲醛含量绘制标准曲线如下：
将样品吸光度带入方程得：
样品中甲醛含量
标准状态下采样体积
=
即甲醛浓度
4.2室内空气中NO2的浓度
第一组数据处理：
以吸光度对亚硝酸根浓度做标准曲线如下：
标准状态下的采样体积
二氧化氮浓度=
=
第二组数据处理：
以吸光度对亚硝酸根浓度做标准曲线如下：
标准状态下的采样体积
二氧化氮浓度=
=
第三组数据处理：
以吸光度对亚硝酸根浓度做标准曲线如下：
标准状态下的采样体积
二氧化氮浓度=
=
4.3室内空气中PM10
第一组数据处理：
PM10（mg/m3）=
=
第二组数据处理：
PM10（mg/m3）=
=
第三组数据处理：
PM10（mg/m3）=
=
5、数据分析
对以上室内计算出来的甲醛浓度，二氧化氮浓度，
进行数据汇总如下：
浓度
组数
甲醛浓度（
）
二氧化氮浓度
（
）
第一组
0.033
0.166
0.26
第二组
0.039
0.068
0.34
第三组
0.059
0.151
0.25
参考室内空气质量标准如下：
室内空气质量标准
参数
单位
标准值
0.24
0.10
可吸入颗粒物
0.15
通过以上两个表的二氧化氮浓度、甲醛浓度和可吸入颗粒物PM10的浓度对比可知，二氧化氮浓度和甲醛浓度都低于标准浓度，而可吸入颗粒物PM10的浓度却超出标准浓度，所以室内主要污染源为第二组，室内主要污染物为可吸入颗粒物PM10。
6、室内主要污染物的危害及治理方案
可吸入颗粒物PM10对人体的危害程度取决于颗粒物的理化性质及其来源。
颗粒物成分是主要致病因子，颗粒物的浓度和暴露时间决定了颗粒物的吸入量和对机体的危害程度。
颗粒物的粒径和状态与其在呼吸道内沉着滞留和消除有关。
PM10中粗粒子主要是人为源产生的原生粒子及自然界尘粒,易沉降,而且容易被阻留在鼻腔和口腔内，而细粒子主要是污染气体经过复杂的多相化学反应转化,或者由高温下排放的过饱和气态物质冷凝，再经碰撞、凝聚、吸附而形成。
所以我们要减少室内颗粒物，要做到以下几点（治理方案）：
1.在室内，要经常保持清洁卫生，吸烟者不要在室内吸烟，适当养些绿色花草以保持室内空气的清新。
2.雾天和雾霾天气，是PM10浓度最高的时候，应该关闭门窗。
3.可以在室内安装空气净化器。
7、实验总结
在做室内空气监测质量综合实验之前，我认为这个实验很简单，到实验室直接做实验就可以。
直到做实验，我才知道其实这个实验并不容易做，从开始到结束都得亲力亲为，实验的每个步骤、每个细节，都得弄清楚想明白，实验所用的溶液都需要现配。
通过本次综合实验，让我学到了不少知识，更重要的是，在做实验的过程和思考问题的过程，都使我受益匪浅。
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