【正文】 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 21 NOx 的測(cè)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(zhǎng)處 ,用 1cm比色皿 ,以水為參比 ,測(cè)定吸光度。若樣品溶液的吸光度超過標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定上限 ,可用吸收液稀釋后再測(cè)定吸光度 .計(jì)算結(jié)果時(shí)應(yīng)乘以稀釋倍數(shù)。然后將測(cè)定好的吸光度對(duì)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(cè)定方法都與以上相同。然后按照下式計(jì)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(gè)星期的關(guān)于 NOx 濃度的計(jì)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(cè)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(shí)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(chǎng)采樣流量 （ minm3 ） 2P —采樣器現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)時(shí)大氣壓力（ kPa） 3P —采樣時(shí)大氣壓力（ kPa） 2T —采樣器現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)時(shí)空氣溫度（ K） 3T —采樣時(shí)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(yàn)取 2T = 3T ,、 2P = 3P 。 從 4 月 26 日到 5 月 10 日半個(gè)月的關(guān)于總懸浮顆粒物濃度的計(jì)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(gè)星期在兩個(gè)地點(diǎn)的每天不間斷采樣，并且計(jì)算出的 S02每天的小時(shí)平均濃度如表 42 所示，需要說明的是，期間每天的采樣時(shí)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?yàn)榈攸c(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(duì)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(guó)標(biāo)規(guī)定 S02 一小時(shí)平均平均濃度限值依次為：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m ，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m ，三級(jí)標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m 。因?yàn)榈攸c(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(shí)間段的 S02濃度均達(dá) 到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 具體分析圖 43。 4 月 27 日西安天氣晴朗，當(dāng)時(shí)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(hào)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(hào)那天采樣時(shí)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(hào)那天周邊狀況與 2 號(hào)那天差不多， 6 號(hào)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(guó)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(shí)間段的 S02濃度也均達(dá)到國(guó)家一級(jí)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(hào)， 4 號(hào)， 7 號(hào)采樣時(shí)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(yàn)過程中存在的一些干擾及消除方法。 答：溫度對(duì)顯色影響較大，溫度越高，空白值越大。試驗(yàn)流程比較長(zhǎng)、步驟比較繁瑣，實(shí)驗(yàn)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(shí)應(yīng)該小心。試驗(yàn)中錳、鐵、鉻等離子對(duì)測(cè)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(shí)間等因素影響顯色反應(yīng)嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)流程和規(guī)則，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)間長(zhǎng)，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(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(gè)星期在兩個(gè)地點(diǎn)的每天不間斷采樣后，并且計(jì)算出的 NOx 每天的小時(shí)平均濃度如表 44 所示，采樣時(shí)間與 S02采樣時(shí)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?yàn)榈攸c(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(duì)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(guó)標(biāo)規(guī)定 NOx 一小時(shí)平均平均濃度限值依次為：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m ，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) ，三級(jí)標(biāo)準(zhǔn) mg/ 3m 。因?yàn)榈攸c(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(shí)間段的 NOx 濃度均達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 分析圖 45。與圖 43 的曲線走勢(shì)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(guó)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(shí)間段的 NOx 濃度也均達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 分析圖 46。與圖 44 的曲線走勢(shì)又非常相似，同樣是因?yàn)榈攸c(diǎn)二的 NOx 濃度與汽車流量有很大關(guān)系，而 5 月 2 號(hào)， 4 號(hào)， 7 號(hào)采樣時(shí)段車流量都很大故而NOx 濃度比平時(shí)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(gè)星期在兩個(gè)地點(diǎn)的每天不間斷采樣后，并且計(jì)算出的 TSP 每天的小時(shí)平均濃度如表 45 所示，每天采樣開始時(shí)間與 S02，NOx 采樣時(shí)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(shí)相同。 具體分析圖 47。國(guó)標(biāo)規(guī)定 TSP 日平均濃度限值為：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) ，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) ， 三級(jí)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(hào)兩天仍然濃度比較高，達(dá)到輕度污染，另外除了 5 月 3 號(hào)和 5 號(hào)兩天 TSP 濃度略有超標(biāo)外，剩余幾天都達(dá)到了 國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 3 號(hào)和 5 號(hào)那兩天天空比較灰暗，而且空氣比較渾濁，采集時(shí)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(hào)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(hào)和 28 號(hào)兩天也輕度污染。由圖可見，除了 5月 6 號(hào)和 5 月 9 號(hào)那兩天采樣時(shí)段 TSP 濃度達(dá)到國(guó)家三級(jí)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(shí)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(guó)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?qǐng)?bào)： 北京化工大學(xué) 畢業(yè)論文 28 圖 49 空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào) 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(duì)應(yīng)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(jí)限制表（表 46）中最貼近 C 值的兩個(gè)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(gè)值， I大 為大于 I的值， I小 為小于 I 的值。 計(jì)算結(jié)果如表 45： 表 45 由空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)計(jì)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(shì)非常相近，從而證明我測(cè)的