【正文】 北京化工大學 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準曲線的測定上限 ,可用吸收液稀釋后再測定吸光度 .計算結果時應乘以稀釋倍數(shù)。然后將測定好的吸光度對照亞硝酸鈉標準曲線得出相應的質(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—分別為標準曲線的斜率（吸光度 /181。g 2NO? 5mL）和截距； nV —標準狀態(tài) 下的采樣體積（ L）； — 2NO （ 氣）轉化為 2NO? （液）的系數(shù)。 從 4 月 27 日到 5 月 10 日兩個星期的關于 NOx 濃度的計算結果如表 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 —標準狀態(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)場校準時大氣壓力（ kPa） 3P —采樣時大氣壓力（ kPa） 2T —采樣器現(xiàn)場校準時空氣溫度（ K） 3T —采樣時空氣溫度（ K） 北京化工大學 畢業(yè)論文 22 若 3T 、 3P 與 2T 、 2P 相近 ， 可用 2T 、 2P 代之。本實驗取 2T = 3T ,、 2P = 3P 。 從 4 月 26 日到 5 月 10 日半個月的關于總懸浮顆粒物濃度的計算結果如下表示，其中 1—15 代表從 4 月 26 日到 5 月 10 日的 15 天。 需要說明的是地點一由于選在航空樓附近離馬路比較遠 的地方，而且人流量很小，所以地點一的天氣狀況一欄中不再說明車流量和人流量的情況。 結果與討論 S02的采樣分析結果 經(jīng)過從 4 月 27 日到 5 月 10 日兩個星期在兩個地點的每天不間斷采樣，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 點到 17 點之間。將這十四天的濃度在坐標軸上連成一條曲線，如圖 43 所示，其中 1—14 為 4 月 27 日至 5 月 10 日。 圖 43 地點一的 S02 濃度曲線 北京化工大學 畢業(yè)論文 23 圖 44 地點二的 S02濃度曲線 從圖 43 和圖 44 兩幅圖明顯看出，地點二的 S02濃度比地點一的濃度均要高，因為地點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)大學友誼校區(qū)西門口，而地點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)大學友誼校區(qū)航空樓附近，下面依次分析兩幅圖： 地點一：從地點一的濃度曲線圖看出， S02濃度最高不超過 ， 國標規(guī)定 S02 一小時平均平均濃度限值依次為：一級標準 mg/ 3m ，二級標準 mg/ 3m ，三級標準 mg/ 3m 。因為地點一的 S02 濃度值均小于 mg/ 3m ，所以可知從 4 月 27 日到 5 月 10 日當天在采樣時間段的 S02濃度均達 到國家一級標準。 具體分析圖 43。 4 月 27 日西安天氣晴朗，當時地點一周圍沒人，幾乎沒風，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。 地點二：從地點二的濃度曲線看出， S02 的最高值比地點一大，但濃度最高值不超 過 mg/ 3m ，從國標規(guī)定中得知，從 4 月 27 日到 5 月 10 日當天在采樣時間段的 S02濃度也均達到國家一級標準。 具體分析圖 44。由于采樣點二在西門口，所以 S02 濃度基本上與汽車流量有很大關系，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，故而相應的 S02濃度隨之上升。 討論： 北京化工大學 畢業(yè)論文 24 1. 實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，實驗過程中需要注意相關溶液的 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嚴格遵守實驗流程和規(guī)則，認真觀察實驗現(xiàn)象，并對實驗數(shù)據(jù)進行必要的記錄。 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?？梢苑乐刮找哼M入儀器腐蝕設備。 NOx 的采樣結果分析 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 地點一的 NOx濃度曲線 北京化工大學 畢業(yè)論文 25 圖 46 地點二的 NOx濃度曲線 從圖 45 和圖 46 兩幅圖明顯看出，地點二的 NOx 濃度 比地點一的濃度均要高，因為地點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)大學友誼校區(qū)西門口，而地點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)大學友誼校區(qū)航空樓附近，下面依次分析兩幅圖： 地點一：從地點一的濃度曲線圖看出， NOx 濃度最高不超過 ， 國標規(guī)定 NOx 一小時平均平均濃度限值依次為：一級標準 mg/ 3m ，二級標準 ，三級標準 mg/ 3m 。因為地點一的 NOx 濃度值均小于 mg/ 3m ，所以可知從 4 月 27 日到 5 月 10 日當天在采樣時間段的 NOx 濃度均達到國家一級標準。 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。 地點二：從地點二的濃度曲線看出， NOx 的最高值比地點一大，但濃度最高值不超過 mg/ 3m ，從國標規(guī)定中得知，從 4 月 27 日到 5 月 10 日當天在采樣時間段的 NOx 濃度也均達到國家一級標準。 分析圖 46。與圖 44 的曲線走勢又非常相似，同樣是因為地點二的 NOx 濃度與汽車流量有很大關系，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 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。 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 地點一的 TSP 濃度曲線 圖 48 地點二的 TSP 濃度曲線 從圖 47 和 48 看出，地點二每天的 TSP 含量同樣均比地點一的含量高，理 北京化工大學 畢業(yè)論文 27 由與上面分析 S02時相同。 具體分析圖 47。國標規(guī)定 TSP 日平均濃度限值為：一級標準 ，二級標準 ， 三級標準 。由于 4 月 26 日那天西安正值沙塵暴天氣，所以 TSP濃度相當高，超標比較嚴重，屬于重度污染，受其影響， 27， 28 號兩天仍然濃度比較高，達到輕度污染，另外除了 5 月 3 號和 5 號兩天 TSP 濃度略有超標外，剩余幾天都達到了 國家三級標準。 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。由于采樣地點二周圍車多，人多，故而平均濃度都高于采樣點一， 26 號那天綜合沙塵暴天氣，車多，人多等因素，使得那天 TSP 含量相當高，達到 mg/ 3m ,嚴重超標， 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 濃度達到國家三級標準外其余各天濃度都有所超標，這與采樣地點二的特點有關，但本文 認為它不能反應西安真實 TSP狀況。而濃度高低的變化除了與空氣狀況有關外，與當時的車流量，人流量也有很密切的關系。 下面列出提供有中華人民共和國環(huán)境保護部數(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 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 值換算為相應的濃度值： 表 46 空氣污染指數(shù)對應的污染物濃度限值 C C ICCIII ?? ? ??大 小 小 小大 小（ ） （ 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 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