安徽医科大学大气污染综合评价B2组.docx
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安徽医科大学大气污染综合评价B2组
安徽医科大学
综合实验报告
合肥交通干线（翡翠路段）大气污染物综合评价
TheComprehensiveAssessmentofAtmosphericPollutantson
TrafficRoute（HefeiFeicuiRoad）
中文摘要
[目的]掌握大气中SO2、NO2采样原理及分析方法；交通噪声监测原理及评价方法；了解翡翠路不同地段不同时间SO2、NO2、噪声污染状况及与车流量关系等的综合评价方法；根据实验要求创建设计性实验。
让学生学会如何设计实验，了解科研设计的一般步骤，知道团结协作的重要性。
[方法]对城市交通主干道不同路段、时间内SO2、NO2及噪声进行测量，并记录相应的车流量，研究该干道SO2、NO2及噪声的污染情况以及与车流量的关系。
[结果]得出该干道存在着不同程度的NO2及噪声的污染，随着车流量的增加NO2浓度增加；未发现SO2污染超标。
关键词：
交通主干/环境污染/车流量
Abstract
[Objective]MasteratmosphericsamplingtheoryandanalysismethodsofSO2,NO2;mastermonitoringprincipleandevaluationmethodsoftrafficnoise;Understandingdifferentsectionsofdifferentmountain-time'sSO2,NO2,noisepollutionandvehiculartrafficsituationandtherelationshipbetweenthecomprehensiveevaluationmethod.Inaccordancewiththerequirementsoftheexperimentwastocreatedesignexperiment;Fullmobilizationlearninginitiative,enthusiasmandcreativity,andbytheapplicationoftheknowledgeofthetopicsexperimentwithself-integrateddesign.Letstudentslearnhowtodesigntheexperiment,gettoknowthegeneralstepstodesignthescientificresearch,knowtheimportanceofsolidarityandcollaboration.[Method]Indifferentsectionsofurbantraffictrunkroad,timeSO2,NO2andnoisemeasurements,andrecordingthecorrespondingvehiculartrafficonthemainroadSO2,NO2andnoisepollutionandvehiculartraffic,aswellastherelationship.[Results]It'scometothecorridorsthattherearedifferentlevelsofNO2andthesoundminorpollutionofnoise,andtrafficvolumeincreaseswiththeincreaseinconcentrationofNO2.ThepollutionsofNO2havenoexceededthestandard.
Keywords:
traffictrunk/environmentalpollution/vehiculartraffic
一、前言：
二氧化硫、氮氧化物是评价空气质量的控制标准之一。
空气中的氮氧化物主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
据有关部门统计,随着工业化生产的迅猛发展,特别是煤炭、石油、天然气的大量开采使用,我国多数城市已呈现出SO2、NOx深度增加的趋势。
因此,了解二氧化硫、二氧化氮、氮氧化物的来源及危害机理,建立适合的氮氧化物的分析方法,了解其变化规律,对环保管理及环境整治,保障人类的生存环境具有重大意义。
近年来随着城市人口和机动车辆的增多，导致SO2、NOx的浓度值可能有上升趋势，因此本次开展对空气中二氧化硫、氮氧化物的测定，以了解交通枢纽区汽车尾气对空气中二氧化硫和氮氧化物的影响。
本研究在对安徽医科大学南区附近主要交通干道两旁进行环境空气布点监测的基础上，初步摸清了其环境空气质量状况，得出了交通干道两旁多个点位、多项污染指标都在国家一级环境空气质量标准日平均之内的结论,并分析了环境空气污染物浓度与车流量间的关系以及车流量与噪声之间的关系。
二、实验目的
2.1熟悉文献查阅的方法、课题设计的撰写。
2.2掌握大气中NO2、SO2采样及分析方法
2.3掌握交通噪声监测及分析方法
2.4掌握综合评价主干道大气污染状况及与车流量关系的方法
三、监测指标
3.1大气中SO2浓度测定：
盐酸副玫瑰苯胺比色法（最低检出限为0.4μmol/5ml）
3.2大气中NO2浓度测定：
盐酸萘乙二胺比色法（最低检出限为0.25μmol/5ml）
3.3单位时间内交通噪声大小的测定：
噪音计直读法
3.4一段时间内的车（含摩托车）流量的测定：
人工计数法
四、采样点的选择
对于采样点的选取，我们遵循以下的原则：
1.应选择在交叉口处有红绿灯处：
在红绿灯的交叉口，在一定时间段内会有机动车在此停歇，此时机动车处于启动状态却不行驶，此时产生的污染物比行驶途中产生的更多，此处的污染比其他地点更严重，测量该点的数据会更有研究价值
2.安全因素：
无论做什么研究，安全都是最重要的，在实际踩点过程中，我们发现在马路中间与人行道相交处有一个隔离绿化带，此处可以有充足的地方架置仪器，利于我们操作，又可以保证我们自身及机动车的安全。
3.风向因素：
通过实地测量，发现当天风向为东南风，所以我们选择在收集尾气的时候，将仪器对准东南方向
4.车流量测定：
在红绿灯处机动车会有短暂的停歇，这样给我们在统计车流量的时候更充分的时间，使得统计的数据更完整、准确
5.采样点周围的环境：
在采样的时候周围是不能有树木、建筑物遮挡，因为绿化带上有一段空地，周围没有什么阻碍测量的因素，符合条件
6.噪声测定：
因为还要收集噪声的数据，在绿化带上方便测主干道双向车流的噪声，与单边的噪声测定更有代表性
7.采样高度：
研究目的是机动车尾气对人健康的影响，所以采样高度设置在人的呼吸带高度1.5m
五、采样时间及分组情况：
一个大班共分三大组（A组、B组、C组），每大组分三小组，每小组负责一个采样区，同时设置一个校园对照点（见下表）。
采样点9：
30—10：
3011：
00—12：
0013：
00—14：
00
翡翠路与习友路路交叉口
A1
A2
A3
翡翠路与芙蓉路交叉口
B1
B2
B3
翡翠路与繁华大道交叉口
C1
C2
C3
校园内（对照点）
此时采样
6采样方法（SO2和NO2浓度的采样是浓缩采样中的溶液吸收法）
6.1SO2浓度采样方法
用两支内装５ml的四氯汞钠吸收液的U形多孔玻板吸收管，安装于小流量气体采样器上，以0.5L/min量采气30min，并纪录采样现场的气压和气温。
6.2NO2浓度采样方法
将两支多孔玻板吸收管内装入5ml的吸收液，安装于小流量气体采样器上，流量为0.5L/min避光采气至吸收液为淡玫瑰红色为止。
（由于避光采气，吸收液颜色变化不易观测，通常采样时间不少于10min）,同时记录现场的气压和气温。
6.3噪声采样方法
用声级计每隔3s纪录一次数据，纪录30min（本组中，是前五分钟测了100个，后五分钟测了100个，测量应在无雨的天气条件下进行，，风速为5.5m/s以上时停止测量。
）
6.4车流量采样方法
用2个同学分别于马路二边记录，单位时间内通过观察者的车辆数（辆/h），我们组正好在马路中间有采样点，2个同学与马路中间测量。
7试剂和仪器
7.1SO2采样所需试剂【6】（见表7-1）
表7-1SO2采样所需试剂规格和剂量
名称
规格
剂量
水
不含氧化剂
大量
二氯化汞
1.09ｇ
氯化钠
0.47ｇ
氨基磺酸铵溶液
1.2％
4ml
甲醛溶液
0.2％
4ml
盐酸副玫瑰苯胺溶液
0.02％
4ml
SO2溶液
标准溶液
20ml
7.2NO2采样所需试剂【7】（见表7-2）
表7-2NO2采样所需试剂规格和剂量
名称
规格
需要量
水
不含亚硝酸根（NO2ˉ）
大量
冰醋酸
50ml
对氨基苯磺酸
5.0g
盐酸萘乙二胺
0.05g
NO2溶液
标准溶液
20ml
7.3仪器（见表7-3）
表7-3本试验所需仪器
名称
规格
数量
烧杯
大、小
各2个
玻璃棒
粗、细
各1个
容量瓶
1000ml、100ml
各1个
比色管
10ml
16
U形多孔玻板吸收管
4
刻度吸量管
1ml、2ml、5ml、10ml
各1个
棕色瓶（带塞子）
100ml
5
滴定管、漏斗、吸耳球
各1个
空气采样器、采样架
流量0-1l/min
1套
电子天平、牛角匙
分析纯
各1个
称量纸、手套、脱脂棉
若干
PH试纸
1套
滤纸、坐标纸、标签纸
若干
信封（或黑色塑料袋）
若干
分光光度计、比色杯
722型
1套
研钵
1
秒表
1
声级计（积分式）
精度2型以上
1
温度计、气压计
各1
备注：
1.2％氨基磺酸铵溶液、0.2％甲醛溶液临用时现配；在配SO2的吸收液时应注意其PH在3到5之间为最宜，PH为4最佳。
否则重配吸收液，还有吸收液可
稳定放置6个月，并且温度在5度到20度之间，如果有沉淀发现则不可用；
2.在配好的0.02％盐酸副玫瑰苯胺酸溶液放置3天后使用，密塞保存，可稳定6个月。
NO2吸收液原液置棕色瓶中放在冰箱4度保存，使用时原液和水按4：
1的比例混合即为吸收液使用。
3.本组实验中SO2和NO2吸收液都是统一配置，用的是1000ml容量瓶
8分析方法
8.1SO2分析方法：
8.1.1实验原理大气中二氧化硫被四氯化汞溶液吸收后形成稳定的二氯亚硫酸汞络合物，再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺反应，生成玫瑰紫红色化合物，根据颜色深浅比色定量。
本法最低检出限为0.4μmol/5ml
8.1.2绘制标准曲线按表8-1制备标准系列和绘制标准曲线
表8-1标准色列管
管号
0
1
2
3
4
5
采样1
采样2
标准溶液（ml）
0
0.20
0.60
1.00
2.00
2.50
—
—
吸收液（ml）
5.0
4.80
4.40
4.00
3.00
2.50
5.00
5.00
SO2含量（ug）
0
0.4
1.2
2.0
4.0
5.0
向各管中加入0.5ml1.2％氨基磺酸铵溶液，摇匀，放置10分钟（消除NOx干扰），然后加入0.5ml0.2％甲醛溶液和0.5ml0.02％盐酸副玫瑰苯胺溶液，摇匀，放置数分钟，使其逐渐显色，并于560nm波长下测定各管吸光度。
以二氧化硫含量（ug）为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。
8.1.3样品测定
采样后，将吸收液全部移入比色管中，用少量吸收液抽吸吸收管合并于比色管中，使总体积为5ml。
然后，将该样品管与上述个标准系列管同步操作，加入各项试剂，并测定吸光度，查标准曲线得样品管中SO2含量（ug）。
8.1.4计算出SO2在空气中的浓度
按下式计算：
C=A/V0
式中：
C表示SO2浓度（mg/m3）
A表示SO2的含量（ug）
V0换算成标准状态下的采样体积（L）
8.2NO2分析方法
8.2.1实验原理氮氧化物在三氧化铬作用下氧化成二氧化氮，在吸收液中遇水生成亚硝酸，后者与对氨基苯磺酸起重氮化反应，反应产物与盐酸萘乙二胺生成玫瑰红色偶氮化合物，其颜色深浅与氮氧化物的浓度成线性关系，因此可以进行比色定量，最大吸收波长γ=540nm,。
检出下限为0.25μmol/5ml。
8.2.2制标准曲线
按表8-2制备标准系列和绘制标准曲线
表8-2标准色列管
管号
0
1
2
3
4
5
采样1
采样2
标准溶液（ml）
0
0.10
0.2
0
0.30
0.50
0.70
水（ml）
1.00
0.90
0.8
0
0.70
0.50
0.30
--
--
吸收原液（ml）
4.00
4.00
4.0
0
4.00
4.00
4.00
5.00
5.00
NO2含量（ug）
0.00
0.50
1.0
0
1.50
2.50
3.50
--
--
将各管摇匀后静置15分钟，用1cm比色杯，在波长540nm下，测光密度（分光光度计应预热20分钟以上），以光密度对NO2ˉ含量绘制标准曲线。
（因为在本实验中0.05ml比较难取，因此这只试管就取消了）
8.2.3样品测定采样结束后，将吸收液全部移入比色管中，测光密度。
然后通过查标准曲线，得NO2ˉ质量（ug）。
8.2.4计算出NO2在空气中的浓度
按下式计算：
C=a/（V0*0.76）
式中：
c--表示氮氧化物（以NO2计）浓度（mg/m3）
A--表示NO2ˉ的质量
V0---换算成标准状态下的采样体积（L）
0.76--NO2转换NO2ˉ的系数
8.3噪声的分析方法【5】
A声级：
用声级计每隔3秒读取一瞬时声级值，连续测定100个数据，中间间隔十分钟，总共得到200个数值，然后进行统计求出L10、L50、L90作为噪声评价值。
L10代表在测量时间段内有10％的时间超过规定的声级，相当于峰值噪声级。
L50代表在测量时间段内有50％的时间超过规定的声级，相当于平均噪声级。
L90代表在测量时间段内有90％的时间超过规定的声级，相当于本底噪声级。
42.1
42.9
39.4
55.4
41.9
41
49.3
46.5
39.9
52.9
42.2
45.9
41.3
51.6
39.4
40.9
46.4
39.3
55.3
45.9
39.9
49.4
41.5
46.3
44.8
42.3
38.1
43.1
63.4
42.1
42.0
51.8
49.6
57.9
43.3
44.6
38.8
39.6
45.5
42.4
40.1
43
43.4
45.2
39.4
42.6
40.1
39.1
62
43.4
9
40.6
44
45.6
43.4
54.3
38
44.4
38.4
42
43.5
41.9
41.9
41.5
44.9
37.4
42.3
57
38.6
45
44.1
结
44.9
30.9
42.5
65.2
53.1
41.6
46
42.4
50.3
42.4
44.4
38.8
48.6
48.3
41.1
41.9
45.4
42.6
41.4
46.3
果
46.5
42.8
49.3
49
46.6
42.5
41.4
44.3
43.1
43.9
9.1
原始数据
表9-1噪声原始数据
43.4
35.5
41.6
48.1
40.8
38.4
42.4
38.6
37.1
43.5
42.3
51.1
46.9
49.3
45.6
39.1
41.3
45.6
42.3
38.4
34.8
43
46.6
53.1
38.5
37.4
43.5
41.5
39
36.6
38.4
40.5
44.3
50.3
51.8
38.1
35.5
39.3
47.3
41.3
36.6
41.1
57.6
47.2
35.4
45.6
38.5
35.4
40
40.3
44.4
46.8
46
32.9
46
42.3
39.9
42.1
37.3
34.3
48.4
54.3
44
40.4
46.3
49
44.3
44.3
38.8
36.1
42
60.8
49.4
41.6
48.4
69
50.1
44.1
43.1
42.4
39.1
52.1
42.4
46.1
51.1
48.9
43
48
43.4
46.9
46.1
46.9
45.8
42.4
43.9
57.7
47
55
49
42
L10=51.8L50=43.1L90=38.4Leq=46.1
车流量：
2652辆/小时
NO2的标准浓度
表9-2NO2的标准溶液浓度和吸光度
管号
0
1
2
3
4
5
采样1
采样2
NO2浓度（mg/m3）
0
0.50
1.00
1.50
2.50
3.50
--
--
吸光度
0.04
0.111
0.237
0.331
0.537
0.732
0.237
0.211
图9-1NO2标准曲线
NO2的平均浓度为0.065mg/m3
SO2的标准浓度
表9-3SO2的标准溶液浓度和吸光度
管号
0
1
2
3
4
5
采样1
采样2
3
SO2浓度（mg/m）
0
0.4
1.2
2.0
3.0
4.0
--
--
吸光度
0.048
0.172
0.411
0.609
1.212
1.324
0.076
0.074
图9-2SO2标准曲线
SO2测定温度24℃时间11:
00--11:
30（30分钟）气压102.63kpa样本1浓度：
0.0017mg/m3
样本2浓度：
0.002mg/m3
SO2的平均浓度为0.00185mg/m3
9.2结果分析
9.2.1本组分析通过上面的数据我们可以得出在本组采样时的各项数据指标，通过与国家标准【8】比较我们可以知道二氧化硫和二氧化氮的浓度均未超标，可能有以下几种原因：
a.此时间段车流量未达到高峰b.春天到来，植物绿化效果初现，吸收大量有害物质c.本市环境管理能力提升有一定关系等。
从而出现这种现象。
本采样点的道路位于红绿灯路口，根据国家标准交通干线两侧的等效声级不超过70dB可知，本次数据采集未采集到高于70dB的数据，故认为该段时间该采样点基本无噪声污染。
9.2.2各采样点数据趋势
图9-3
图9-4
图9-6
9.2.3结果的图标分析采样点1（图9-3）
位于翡翠路与习友路交叉口，通过上面的曲线图，我们可以发现这里的车流量变化不大，而SO2和NO2的浓度和噪声值出现明显的两端高中间低的状态。
可能是因为周末，人们中午一般都处在休息玩乐中，而在路上的几率相对其它两个时间段较少。
也可能是在计算数据时出现错误；还有可能是采样过程中出现问题，等。
采样点2（图9-4）
位于翡翠路与芙蓉路交叉口，通过上面的曲线图，我们可以发现这里的车流量和噪声和NO2浓度变化不大，而SO2的浓度和噪声值均先下降后上升，而车流量却呈下降趋势。
这一状态与常理不符，故考虑是数据采集出现问题。
采样点3（图9-5）
位于翡翠路与繁华大道交叉口，通过上面的曲线图，我们可以发现这里车流量呈平稳态势，NO2和SO2浓度以及噪声值三者呈先降后升的状态；三者呈正相关。
原因可能与人们周末作息习惯有关。
采样点4（图9-6）
位于校园操场，本组为对照组。
通过上面的曲线图，我们可以发现SO2浓度和噪声值呈平稳态势，而NO2浓度的波动较大，与常理不符，可能是数据测量出现问题。
9.3数据分析
9.3.1大气中SO2含量的超标率，超标倍数根据中华人民共和国环境空气质量标准（见附录3）得知大气中SO2一小时平均的二级标准浓度是0.50mg/m3，可得出本次实验12个采样点24个样品中无超标情况,超标率为0％。
9.3.2大气中NO2含量的超标率，超标倍数可表根据中华人民共和国环境空气质量标准（见附录3）得知大气中NO2一小时平均的二级标准浓度是0.12mg/m3，可得出本次实验12个采样点24个样品中无超标情况,超标率为0％。
9.3.3交通噪声A声级，累计的百分声级，L5、L50、L90
噪声综合评价用其峰值进行比较
图9-7
ABC（分别代表9:
00,11:
00,13:
00）由图可以看出各个采样点的噪声在同一时间点（A\B\C），前三个采样点数值大致相同，采样点四为对照组，在校园内，数值较其他三组较低。
而在同一采样点
1/2/3/4）随着时间的改变各个采样点的变化趋势几乎相同，均呈
现两端高，中间低的态势，即中午噪声值低于早晨和下午，早晨和下
多不在户外，故车流量会减少，噪声值进而下降。
9.3.4单位时间车流量
图9-8
ABC（分别代表9:
00,11:
00,13:
00）由图可以看出各个采样点的车流量在同一时间点（A\B\C），早晨与中午采样点1和采样点2车流量均高于采样点3；下午时，采样点2车流量少于采样点1和采样点3，采样点四为对照组，在校园内，数值较其他三组较低。
而在同一采样点（1/2/3/4）随着时间的改变各个采样点的变化
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