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大氣中污染物的測定與分析畢業(yè)設(shè)計論-資料下載頁

2025-06-03 09:07本頁面
  

【正文】 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 21 NOx 的測定與分析 采樣后 ,放置 15min,將樣品溶液移入 1cm比色皿中 , 將以上兩組溶液搖勻 ,避開陽光直射放置 15min,在 540nm波長處 ,用 1cm比色皿 ,以水為參比 ,測定吸光度。若樣品溶液的吸光度超過標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定上限 ,可用吸收液稀釋后再測定吸光度 .計算結(jié)果時應(yīng)乘以稀釋倍數(shù)。然后將測定好的吸光度對照亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)曲線得出相應(yīng)的質(zhì)量。之后 13 天的測定方法都與以上相同。然后按照下式計算: 氮氧 化物 (NOx, mg/m3 )=nVbaAA 1)( 0 ?? ( 42) 式中 : A—樣品溶液的吸光度 ; 0A —試劑空白溶液的吸光度; b、 a—分別為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率(吸光度 /181。g 2NO? 5mL)和截距; nV —標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 下的采樣體積( L); — 2NO ( 氣)轉(zhuǎn)化為 2NO? (液)的系數(shù)。 從 4 月 27 日到 5 月 10 日兩個星期的關(guān)于 NOx 濃度的計算結(jié)果如表 43 示,其中 1—14 代表從 4 月 27 日到 5 月 10 日的 14 天。 TSP 的測定與分析 將采樣后的濾膜用鑷子取出來后再次稱重,濾膜采樣前后兩次重量之差就是采樣的總懸浮顆粒物重量。 總懸浮顆粒物 ( TSPtQWmmg n?)/ 3 ( 43) 式中 W —采集在濾膜上總懸浮顆粒物質(zhì)量( mg); t —采樣時間( min) nQ —標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣流量 ( m3/min)。 323223332232 TT PPQTPPT PT n ?????? ( 44) 式中 2Q —現(xiàn)場采樣流量 ( minm3 ) 2P —采樣器現(xiàn)場校準(zhǔn)時大氣壓力( kPa) 3P —采樣時大氣壓力( kPa) 2T —采樣器現(xiàn)場校準(zhǔn)時空氣溫度( K) 3T —采樣時空氣溫度( K) 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 22 若 3T 、 3P 與 2T 、 2P 相近 , 可用 2T 、 2P 代之。本實(shí)驗取 2T = 3T ,、 2P = 3P 。 從 4 月 26 日到 5 月 10 日半個月的關(guān)于總懸浮顆粒物濃度的計算結(jié)果如下表示,其中 1—15 代表從 4 月 26 日到 5 月 10 日的 15 天。 需要說明的是地點(diǎn)一由于選在航空樓附近離馬路比較遠(yuǎn) 的地方,而且人流量很小,所以地點(diǎn)一的天氣狀況一欄中不再說明車流量和人流量的情況。 結(jié)果與討論 S02的采樣分析結(jié)果 經(jīng)過從 4 月 27 日到 5 月 10 日兩個星期在兩個地點(diǎn)的每天不間斷采樣,并且計算出的 S02每天的小時平均濃度如表 42 所示,需要說明的是,期間每天的采樣時間基本上為下午 14 點(diǎn)到 17 點(diǎn)之間。將這十四天的濃度在坐標(biāo)軸上連成一條曲線,如圖 43 所示,其中 1—14 為 4 月 27 日至 5 月 10 日。 圖 43 地點(diǎn)一的 S02 濃度曲線 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 23 圖 44 地點(diǎn)二的 S02濃度曲線 從圖 43 和圖 44 兩幅圖明顯看出,地點(diǎn)二的 S02濃度比地點(diǎn)一的濃度均要高,因為地點(diǎn)二處于人流量和車流量較大,而且和外面大街相連的西北工業(yè)大學(xué)友誼校區(qū)西門口,而地點(diǎn)一則是處于人流量和車流量少的,空氣相對比較干凈的西北工業(yè)大學(xué)友誼校區(qū)航空樓附近,下面依次分析兩幅圖: 地點(diǎn)一:從地點(diǎn)一的濃度曲線圖看出, S02濃度最高不超過 , 國標(biāo)規(guī)定 S02 一小時平均平均濃度限值依次為:一級標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m ,二級標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m ,三級標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m 。因為地點(diǎn)一的 S02 濃度值均小于 mg/ 3m ,所以可知從 4 月 27 日到 5 月 10 日當(dāng)天在采樣時間段的 S02濃度均達(dá) 到國家一級標(biāo)準(zhǔn)。 具體分析圖 43。 4 月 27 日西安天氣晴朗,當(dāng)時地點(diǎn)一周圍沒人,幾乎沒風(fēng),很干凈,所以 S02濃度低;隨后兩天 S02濃度略微上升, 5 月 2 號那天離采樣點(diǎn)二十米的馬路上車很多, S02 濃度升高, 5 月 3 號那天采樣時有兩輛除草車在離采樣器很近的草坪上除草,能很明顯聞到汽油味,因而濃度比前一天更高, 4 號那天周邊狀況與 2 號那天差不多, 6 號那天天氣特別好,空氣也很清新,故而 S02濃度很低,其余各天空氣狀況都差不多, S02濃度比較相近。 地點(diǎn)二:從地點(diǎn)二的濃度曲線看出, S02 的最高值比地點(diǎn)一大,但濃度最高值不超 過 mg/ 3m ,從國標(biāo)規(guī)定中得知,從 4 月 27 日到 5 月 10 日當(dāng)天在采樣時間段的 S02濃度也均達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)。 具體分析圖 44。由于采樣點(diǎn)二在西門口,所以 S02 濃度基本上與汽車流量有很大關(guān)系,比如 5 月 2 號, 4 號, 7 號采樣時段車流量都很大,每分鐘基本上要經(jīng)過三四輛車,故而相應(yīng)的 S02濃度隨之上升。 討論: 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 24 1. 實(shí)驗過程中存在的一些干擾及消除方法。 答:溫度對顯色影響較大,溫度越高,空白值越大。試驗流程比較長、步驟比較繁瑣,實(shí)驗過程中需要注意相關(guān)溶液的 加入量和濃度以及前后順序。其中四氯汞鉀溶液、甲醛溶液為劇毒試劑,使用時應(yīng)該小心。試驗中錳、鐵、鉻等離子對測定有干擾,加入磷酸和乙二胺四乙酸二鈉鹽可消除或減少某些金屬離子的干擾。溫度、酸度、顯色時間等因素影響顯色反應(yīng)嚴(yán)格遵守實(shí)驗流程和規(guī)則,認(rèn)真觀察實(shí)驗現(xiàn)象,并對實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的記錄。 2. 多孔模板吸收管的作用。 答:氣體通過吸收管的篩板后,被分散成很小的氣泡,且阻留時間長,大大增加了氣液接觸面積,從而提高了吸收效果。可以防止吸收液進(jìn)入儀器腐蝕設(shè)備。 NOx 的采樣結(jié)果分析 經(jīng)過從 4 月 27 日到 5 月 10 日兩個星期在兩個地點(diǎn)的每天不間斷采樣后,并且計算出的 NOx 每天的小時平均濃度如表 44 所示,采樣時間與 S02采樣時間相同,將這十四天的濃度在坐標(biāo)軸上連成一條曲線,如圖 45 所示,其中 1—14 為4 月 27 日至 5 月 10 日。 圖 45 地點(diǎn)一的 NOx濃度曲線 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 25 圖 46 地點(diǎn)二的 NOx濃度曲線 從圖 45 和圖 46 兩幅圖明顯看出,地點(diǎn)二的 NOx 濃度 比地點(diǎn)一的濃度均要高,因為地點(diǎn)二處于人流量和車流量較大,而且和外面大街相連的西北工業(yè)大學(xué)友誼校區(qū)西門口,而地點(diǎn)一則是處于人流量和車流量小的,空氣相對比較干凈的西北工業(yè)大學(xué)友誼校區(qū)航空樓附近,下面依次分析兩幅圖: 地點(diǎn)一:從地點(diǎn)一的濃度曲線圖看出, NOx 濃度最高不超過 , 國標(biāo)規(guī)定 NOx 一小時平均平均濃度限值依次為:一級標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m ,二級標(biāo)準(zhǔn) ,三級標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m 。因為地點(diǎn)一的 NOx 濃度值均小于 mg/ 3m ,所以可知從 4 月 27 日到 5 月 10 日當(dāng)天在采樣時間段的 NOx 濃度均達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)。 分析圖 45。與圖 43 的曲線走勢很相似,所以具體分析原因與圖 43 的分析基本一樣。 地點(diǎn)二:從地點(diǎn)二的濃度曲線看出, NOx 的最高值比地點(diǎn)一大,但濃度最高值不超過 mg/ 3m ,從國標(biāo)規(guī)定中得知,從 4 月 27 日到 5 月 10 日當(dāng)天在采樣時間段的 NOx 濃度也均達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)。 分析圖 46。與圖 44 的曲線走勢又非常相似,同樣是因為地點(diǎn)二的 NOx 濃度與汽車流量有很大關(guān)系,而 5 月 2 號, 4 號, 7 號采樣時段車流量都很大故而NOx 濃度比平時升高很多。 討論 1. 氧化管中的石英砂的作用以及氧化管變成綠色失效的原因。 答:管中的石英砂由于其粒徑大,顆粒之間的間隙也大,增加氧化劑三氧 化鉻的表面積。如果氧化管變成綠色,說明氧化劑不能把 NO 化成 NO2,失效了。 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 26 2. 氧化管為 何做成雙球形,雙球形氧化管的優(yōu)點(diǎn)。 答:雙球形氧化管可以增大氣體與氧化劑的接觸面積,保證空氣中的 NO 能夠充分與氧化劑接觸并被氧化成 NO2。 TSP 的采樣結(jié)果分析 經(jīng)過從 4 月 26 日到 5 月 10 日兩個星期在兩個地點(diǎn)的每天不間斷采樣后,并且計算出的 TSP 每天的小時平均濃度如表 45 所示,每天采樣開始時間與 S02,NOx 采樣時間相同,將這十五天的濃度在坐標(biāo)軸上連成一條曲線,如圖 47 和圖48 所示,其中 1—15 為 4 月 26 日至 5 月 10 日。 圖 47 地點(diǎn)一的 TSP 濃度曲線 圖 48 地點(diǎn)二的 TSP 濃度曲線 從圖 47 和 48 看出,地點(diǎn)二每天的 TSP 含量同樣均比地點(diǎn)一的含量高,理 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 27 由與上面分析 S02時相同。 具體分析圖 47。國標(biāo)規(guī)定 TSP 日平均濃度限值為:一級標(biāo)準(zhǔn) ,二級標(biāo)準(zhǔn) , 三級標(biāo)準(zhǔn) 。由于 4 月 26 日那天西安正值沙塵暴天氣,所以 TSP濃度相當(dāng)高,超標(biāo)比較嚴(yán)重,屬于重度污染,受其影響, 27, 28 號兩天仍然濃度比較高,達(dá)到輕度污染,另外除了 5 月 3 號和 5 號兩天 TSP 濃度略有超標(biāo)外,剩余幾天都達(dá)到了 國家三級標(biāo)準(zhǔn)。 3 號和 5 號那兩天天空比較灰暗,而且空氣比較渾濁,采集時喉嚨很癢,足見空氣灰塵較多,故而 TSP 含量高, 分析圖 48。由于采樣地點(diǎn)二周圍車多,人多,故而平均濃度都高于采樣點(diǎn)一, 26 號那天綜合沙塵暴天氣,車多,人多等因素,使得那天 TSP 含量相當(dāng)高,達(dá)到 mg/ 3m ,嚴(yán)重超標(biāo), 27 號和 28 號兩天也輕度污染。由圖可見,除了 5月 6 號和 5 月 9 號那兩天采樣時段 TSP 濃度達(dá)到國家三級標(biāo)準(zhǔn)外其余各天濃度都有所超標(biāo),這與采樣地點(diǎn)二的特點(diǎn)有關(guān),但本文 認(rèn)為它不能反應(yīng)西安真實(shí) TSP狀況。而濃度高低的變化除了與空氣狀況有關(guān)外,與當(dāng)時的車流量,人流量也有很密切的關(guān)系。 下面列出提供有中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部數(shù)據(jù)中心網(wǎng)站提供的西安從 4月 26 日到 5 月 10 日的可吸入顆粒物( PM10)空氣質(zhì)量日報: 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 28 圖 49 空氣質(zhì)量日報 根據(jù)表 46 及公式 45 將 API 值換算為相應(yīng)的濃度值: 表 46 空氣污染指數(shù)對應(yīng)的污染物濃度限值 C C ICCIII ?? ? ??大 小 小 小大 ?。?) ( 45) 式中 C大 與 C小 :在 API 分級限制表(表 46)中最貼近 C 值的兩個值, C大 為大于 C 的限值, C小 為小于 C 的限值。 I大 與 I小 :在 API 分值限制表(表 46)中最貼近 I 值的兩個值, I大 為大于 I的值, I小 為小于 I 的值。 計算結(jié)果如表 45: 表 45 由空氣質(zhì)量日報計算出的 PM10 濃度 日期 濃度( 3mg/m ) 0140 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 29 由表 45 繪制 PM10 從 4 月 26 日到 5 月 10 日濃度變化曲線,如圖 411 所示: 圖 411 PM10 的濃度變化曲線 與圖 比較顯然曲線走勢非常相近,從而證明我測的
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