环境监测-第三章-空气和废气监测.例题和习题

例题1．对某拟建企业厂址进行监测时，环境温度为15℃，气压为101.1kPa，以0.50L/min流量采集空气中SO2样品30min。已知测定样品溶液的吸光度为0.263，试剂空白吸光度为0.021，SO2校准曲线回归方程斜率为0.0623，截距为0.019。计算该拟建地状态(0℃，101.325kPa)下SO2的浓度(mg/m3)(暂不考虑采样器的阻力)。解：采样体积Vl＝0.5×30＝15L根据标准状态下SO2的浓度为：例题2．已知25℃、102.5kPa大气压时，CO的浓度为2.3mg/m3，换算成mL/m3浓度为多少?解：解法1由将所得浓度转化为题设状态：解法2例题3．使用大流量采样器(1.05m3/min)采集大气中的总悬浮颗粒物，采样期间现场平均大气压为101.5kPa，平均温度为13℃，采样器累积采集时间为23h，在采样前调整采样器使其工作在正确的工作点上，采样结束后，滤膜增重436mg。(1)求大气中的总悬浮颗粒物的浓度。(2)判断大气中总悬浮颗粒物的浓度是否超过二级标准。(3)计算TSP污染分指数。(4)若已知SO2分指数为90，NOx分指数为85，则该地的首要污染物是什么?大气污染综合指数又是多少?解：(1)总采样体积则标态下的采样体积为：TSP的浓度为：C=(2)环境空气质量标准TSP二级标准值为0.30mg/m3(见)，计算结果值大于标准值，因而超标（二级）。(3)该计算结果介于0.3-0.5mg/m3之间，TSP分指数按照下式计算：(4)TSP最大，因而该地首要污染物为TSP，按照大气污染指数的计算规则，最大污染分指数即为大气污染综合指数，因而该地大气污染指数为107.5。污染指数污染物浓度/（mg/m3）APITSPSO2NOx500400300200100501.0000.8750.6250.5000.3000.1202.6202.1001.6000.2500.1500.0500.9400.7500.5650.1500.1000.050①当浓度低于此水平时，不计算该项污染物的分指数。例题4．某燃煤锅炉实测烟尘排放浓度为246mg/m3，实测过量空气系数为2.0，标态风量为19500m3/h。求折算后的烟尘排放浓度和排放量。解：根据《锅炉大气污染物排放标准》，燃煤锅炉的空气过量系数为1.8，由此折算得到烟尘浓度：烟尘的排放量例题6某地区欲购进一批煤炭，取煤样送质检部门并试烧少量煤样。结果发现：燃烧0.054g煤，仪器显示燃煤硫量为0.70mg；试烧期间燃煤锅炉SO2排放浓度为362mL/m3(标态)，排放量标态干烟气10000m3/h，燃煤5l0kg。(1)由计算结果判断锅炉燃煤排放SO2浓度是否超过国家允许排放标准；(2)试烧期间煤中硫分转化为SO2的转化率。解：(1)煤中全硫的百分含量：国家允许排放SO2浓度标准为煤中含硫量≤2％时，排放SO2≤1200mg/m3。排放SO2浓度测定结果：排放SO2浓度没有超过国家允许排放标准。(2)试烧期间SO2排放量＝煤中硫全转化为SO2量＝（注意SO2的质量是S质量的2倍）所以SO2的转化率为：例题7含有CO2、O2、CO、CH4、H2、N2等组成的混合气体99.6mL，用吸收法吸收CO2、O2、CO后体积依次减少至96.3mL、89.4mL、75.8mL；取剩余气体25.0mL，加入过量的氧气进行燃烧，体积缩减了12.0mL，生成5.0mLCO2，求气体中各组分的体积分数。解：体积缩减体积缩减，且因为25.0mL气体燃烧后体积缩减了12.0mL，所以一、填空题2大气污染物主要的状态为_．气，蒸气，气溶胶态。大部分二次大气污染物是___________态。3伦敦烟雾的主要大气污染物是__________和__________，而导致洛杉矶烟雾的大气污染物主要是________________、________________和_________________。4大气采样器的流量计在采样前须进行校正，因为流量计的读数受_______和______影响。5气溶胶的大小与扩散速度密切相关。气溶胶颗粒越大，其扩散速度_________。6气溶胶与人体健康密切相关，其中_PM10(可吸人颗粒物)_______因其粒径小，能进入人体支气管肺泡，对人体健康影响较大。7用颗粒状吸附剂对气态和蒸气物质进行采样时，主要靠___吸附作用，如活性炭。气态和蒸气物质从活性炭解析的方法一般为_加热_____和___有机溶剂洗脱__。8大气污染监测常用的布点方法包括___________、___________、__________和___________等。10大气环境监测的_采样点位数是由环境监测范围的大小、污染物的时空分布规律、人口分布以及监测精度等因素决定的。11冰冻季节，集尘罐内要加入_乙二醇作为防冻剂；为了防止微生物、藻类在其中生长，可加入少量_CuSO4_溶液。12空气动力学当量直径≤100m的颗粒物，称为_总悬浮颗粒物（TSP）；PM10即___可吸入颗粒物_，是指当量直径___的颗粒物。13采集TSP时，通常使用__超细玻璃纤维_滤膜，滤膜的__粗糙_面应向上。滤膜在使用前应将滤膜放入__去离子水__中浸泡_24_h并洗涤数次后备用。14按照流量大小，大气采样器可分为大流量，中流量，小流量采样器。15标准气体的配制方法包括动态配气法和_静态配气法。17四氯汞钾法测定大气中SO2时，为消除NOx的影响，应在吸收液中加入_．氨基磺酸钠_。19测定空气中NOx时用含CrO3氧化管的目的是为了将低价NO转化为NO2_。如氧化管板结或变为绿色，表示氧化剂失效。22盐酸萘乙二胺法测定空气中NOx时，影响标准曲线斜率的两大因素分别为温度和_分光光度计灵敏度。空气中SO2_使测定结果偏低，臭氧使测定结果偏_高__。23使用滤料采集颗粒物时，除直接阻挡外，也存在扩散沉降、静电吸引，惯性沉降作用。24大气中含硫化合物和大气中氧化剂反应后，生成酸雾和硫酸盐雾的过程，称为_硫酸盐化_。25为避免六价铬对SO2测定的影响，测定所使用的玻璃器皿应避免使用铬酸洗液洗涤。吸收液四氯汞钾在采样、运输和存放过程应避免_光照_。26与其他环境要素的污染物相比，大气污染物具有随时间_和空间__变化大的特点。27大气监测采样布点时，对污染源比较集中和主导风向明显的情况，应在污染源的_下风向布置较多采样点，作为主要监测范围。28采集空气样品的方法分成两类，分别是_直接采集法，浓缩(富集)法_。30降水中的化学组分含量一般很低，易发生物理变化、化学变化和生物作用，故采样后应尽快测定，如需保存，一般应_密封后_后置于冰箱保存。32SO2、NOx至少需要保证有_18h的采样时间，所得数据用于计算前述污染物的日均值才有效。34大气存在最普遍的气溶胶型一次污染物是_SO2气溶胶。35降水是一种湿沉降，它包括雨，雪，雹。36盐酸萘乙二胺法测定空气中NOx时，当校准曲线的截距a达不到要求时，应检查试剂及水的质量，并需重新配制吸收液标液。37降水的_电阻_随着溶解离子数的增加而减少。(以下为固定源监测部分)38为保证测量的准确性，温度表、皮托管、压力计和转子流量计至少_半年自行校正一次。39_标准皮托管的弯角呈900。40新建锅炉房周围半径200m范围内有建筑物时，其烟囱应高出周围最高建筑5m。41气态污染物的化学法采样过程中，为防止采集的气体中水分在采样管冷凝导致最后结果产生误差，应将采样管加热。42环境监测部门每年对排污单位_工业废气排污总量的监督每年不少于1次。43对周期性变化的排放源，应根据工况变化和延续时间_分段采样，然后求出时间加权平均浓度。44测定烟气温度的常用工具包括温度计，热电偶。45燃煤产生的污染物主要有SO2，烟尘，NOX，CO，—些未燃烧的气态可燃物_以及其他物质。46连续稳定生产的建设项目，在进行环境保护设施竣工验收监测时，废气监测和采样的频次一般为_不少于2d，每天3个平行样。47非标准型皮托管也称_S形皮托管，_。它与_U形或倾斜式压力计_型压力计配合可以用于除尘器管道气体压力的测定。48煤气中的主要成分是CO2、O2、CO、CH4、H2等，利用吸收法测定其含量，吸收液分别选用氢氧化钾溶液吸收CO2，碱性溶液O2，氯化亚铜的氨性溶液吸收CO;而H2、CH4采用_____________法测定；正确的吸收顺序是________________、______________、____________。二、单项选择题1．大气压的法定计量单位是(C)。A．atmB．BarC．PaD．mmHg2．用电极法测定pH值时，其中饱和甘汞电极和玻璃电极分别作为(A)，A参比电极，指示电极B．指示电极，参比电极C参比电极，对电极D．工作电极，对电极4．四氯汞钾法测定大气中SO2时，加入EDTA和磷酸可以消除或减少(A)干扰。A某些重金属B．Na+C．Ca2+D．NOx6．转子流量计适用于压力(B)的测量系统。A稳定B．基本稳定C不稳定D．任何情况均可8．存放降水样品的容器最好是(C)。A带色的塑料瓶B．玻璃瓶C无色的聚乙烯塑料瓶D．瓷瓶10．降水中的铵离子浓度随季节有所变化，其夏季浓度比冬季(A)。A高D．低C相同D．不确定11．某采集的降水样品，必须测定pH值、降水中的化学组分和电导率，为了使结果更准确和真实，测定顺序应为(B)。ApH值，之后电导率，最后测定化学组成；B电导率，之后pH值，最后测定化学组成C电导率，之后化学组成，最后测定pH值DpH值，之后化学组成，最后测定电导率12．采集降水的采样器，在第一次使用前，应用(A)浸泡24h。A10%HNO3B．10%HClC30%HClD铬酸洗液14．25℃下，用电极法测定pH值，溶液中每变化一个pH值单位，电位差变化(C)A．5mVB10mVC59.1mVD40.5mV15．大气采样口的高度一般高于地面(C)，此高度是人的呼吸带。A．1.4mB．1.6mC．1.2mD．1.5m16．溶液吸收法主要用来采集气态和(D)样品。APMl0B．TSPC．颗粒物D．蒸气态、气溶胶17．甲醛法测定环境空气中SO2时，重金属对其测定有干扰，其中主要的重金属离子是(B)。A．Fe2+B．Fe3+C．Mn2+D．Na+18．根据污染物的(A)，一般把大气污染物分为一次污染物和二次污染物。A．性质及其变化B．产生部门C．化学组成D．排放规律20．测定硫酸盐化速率前，样品应放置-------------------------------------------(A)A．30d2dB．255dC．15dldD.1d22．用四氯汞钾吸收液-盐酸副玫瑰苯胺测定环境空气中SO2时，温度对显色反应有影响，温度越高，空白值(C)，褪色越快。A．不变B．越低C．越高D无规律变化24．NOx测定时，空气中的过氧乙酰硝酸酯(PAN)会使结果(B)B偏低B．偏高C．无影响D不确定26．燃煤中硫的转化率对于计算SO2的排放量十分重要，根据实验，其数值一般在(D)范围内。A．70%～90%B．85%~90%C70%~85%D．80%~85%27．污染源大气污染物排放中的最高允许排放浓度，是指处理设施后或无处理设施排气筒中污染物(B)浓度平均值，不得超过的限值。A．24hB．任何lhC．任何1月D．任何1年31．下述关于S形皮托管和标准皮托管的描述，正确的是(A)A．S形皮托管的测定误差大于标准皮托管B．S形皮托管较标准皮托管的使用环境要求更严格C．S形皮托管可用于标准皮托管的校准D．标准皮托管的进气口比较大，多直接用于烟气压力测定33．较为合适的采样断面气流流速为(A)。A>5m/sB．>3m/sC．>7m/sD>lm/s34．某烟道内测点动压为163Pa，全压为2.2kPa，静压为(D)A．－2037PaB．－160.8kPaC．160.8PaD2.037kPa35．为保证测量准确，S形皮托管、压力计和转子流量计应至少(A))自行校正一次。A半年B1年C.2年D．3年36．圆形烟道半径为3m，烟气平均流速为5m/s，则1h烟气流量为()。A．325400m3/hB．508700m3/hC．234500m3/hD．127200m3/h37．对稳定、连续生产的建设项目进行环境保护设施竣工验收监测时，废气采样和测试频次一般为(A)。A不少于2天，每天3个平行样B．不少于3天，每天2个平行样C．不少于1天，每天3个平行样D．不少于2天，每天2个平行样三、简答题1大气监测布点必须依据监测项目并结合区域环境特点及污染物特性，通常布点应遵循哪些原则?2标准状态是指温度和压力各为多少?3环境空气质量功能区分为几类?各类区所指哪些?4活性炭适合于哪类物质的采样?有机气体和蒸气混合物，特别适宜在浓度低湿度高的地点长时间采样。5什么是可吸入颗粒物?指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10m的颗粒物。6简述碱片—重量法测定硫酸盐化速率的原理?碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜暴露于空气中，与空气中的SO2、硫酸雾、H2S等发生反应，生成硫酸盐。测定生成的硫酸盐含量，计算硫酸盐化速率。7测定大气SO2配制亚硫酸钠溶液时，为何要加入少量的EDTA?试剂及水中微量Fe3+存在可催化SO2氧化为SO3，加EDTA可络合Fe3+，使SO2浓度较为稳定。8为什么富集采样法在空气污染监测中更有重要意义?一般包括哪些?富集采样长时间所得结果，反映的是—段时间的平均浓度，因而更能客观地反映环境状况。包括溶液吸收法、填充小柱采样法、低温冷凝法、固体阻流法和自然沉降法。9比色分析的比色皿和比色管使用后应及时清洗，为什么?如测定SO2的比色管忘记及时清洗沾有红色，如何清洁?如不及时洗净，沾壁的颜色就难以洗净。沾上红色的比色管可用l:4(体积比)盐酸溶液洗净。四、计算题l空气采样时，现场气温为180C，大气压力94.6kPa，实际采样体积为520mL。求标准状态下的采样体积(暂不考虑采样器的阻力。2某厂的生产废气中含NOx0.015%(体积分数)，求废气中NOx体积质量浓度。3某监测点空气中SO2样品测试的吸光度为0.262，试剂空白的吸光度为0.011，采样流量为0.30L/min，采样30min。同时测得已知浓度标准溶液的数据，列于表。采样时环境温度为17℃，气压为99.8kPa。计算标准状态下该监测点空气中SO2的浓度(不考虑采样器的阻力)。浓度(mg/L)0.050.10.20.40.81.2吸光度0.0250.0500.1030.2070.4100.6044已知所配制SO2标准气的浓度为110mg/m3，用选定的采样方法，对所配标准气浓度的测定，其结果为95mg/m3。计算该方法的采样效率。5用火焰原子吸收法测定某监测区域空气中铅，已知采样滤膜直径为9cm，采样体积为50m3，采样时气温为200C，大气压力为101.5kPa。分析时取半张滤膜，浸取、消解后定容至25.0mL，试样溶液测得值为1.20g/mL，求空气中铅的浓度(g/m3)，并判断监测区域的铅是否达到《环境空气质量标准》中二类区季平均要求。6已知大气压力为102.5kPa，采气流量为42L/min，转子流量计前烟气绝对温度为320K，转子流量计前压力为－4250Pa，采样时间为15min。求标准状态下总采气体积。7某台除尘器前烟尘浓度为1100mg/m3，风量为1.10×104m3/h，除尘器后烟尘浓度为200mg/m3，风量为1.04×104m3/h，求除尘效率。第三章空气和废气监测习题参考答案一填空题2．气，蒸气，气溶胶，气溶胶3．SO2，颗粒物，烃类，NOX，CO4．温度，大气压力5．越小6．PM10(可吸人颗粒物)7．吸附，加热，有机溶剂洗脱9．功能区布点法，扇形布点法，网布点法格，同心圆布点法10．采样点位数，时空分布规律11．乙二醇，CuSO412．总悬浮颗粒物（TSP），可吸入颗粒物，≤10m13．超细玻璃纤维，粗糙，去离子水，2414．大流量，中流量，小流量15．动态配气，静态配气17．氨基磺酸钠19．将低价NO转化为NO2，失效22．温度，分光光度计灵敏度，SO2，高23．静电吸引，惯性沉降24．硫酸盐化25．铬酸洗液，光照26．时间，空间27．下风向28．直接采集法，浓缩(富集)法30．尽快测定，密封后32．18h34．SO235．雨，雪，雹36．吸收液37．电阻38．半年39．标准40．541．加热42．工业废气43．分段采样44．温度计，热电偶45．SO2，烟尘，NOX，CO，—些未燃烧的气态可燃物46．不少于2d，每天3个平行样47．S形皮托管，U形或倾斜式压力计48氢氧化钾溶液吸收CO2，焦性没食子酸的碱性溶液O2，氯化亚铜的氨性溶液吸收CO二、单项选择题1C2A4A6B8C10A11B12A14C15C16D17B18A20A22C24B26D27B31A33A34D35A36B37A三、简答题1答：(1)采样点位应包括监测区域的高、中、低浓度区；(2)在污染源的下风向区为主要监测范围，上风向区作为对照点；(3)工业密集的城区和工矿区多设采样点，郊区和农村则少一些；(4)人口密度大的地方设采样点多一些，人口密度小的地方少一点(5)经常超标的地区采样点数目少一些。2答：指温度为273K，压力为101.325kPa时的状态。3答：分三类区：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。4答：有机气体和蒸气混合物，特别适宜在浓度低湿度高的地点长时间采样。5答：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10m的颗粒物。6答：碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜暴露于空气中，与空气中的SO2、硫酸雾、H2S等发生反应，生成硫酸盐。测定生成的硫酸盐含量，计算硫酸盐化速率。7答：试剂及水中微量Fe3+存在可催化SO2氧化为SO3，加EDTA可络合Fe3+，使SO2浓度较为稳定。8答：富集采样长时间所得分析结果，反映的是—段时间的平均浓度，因而更能客观地反映环境状况。包括溶液吸收法、填充小柱采样法、低温冷凝法、固体阻流法和自然沉降法。9答：如不及时洗净，沾壁的颜色就难以洗净。沾上红色的比色管可用l:4(体积比)盐酸溶液洗净。四、计算题1593.7mL。2Cv＝0.015%＝150mL/m3；M＝64g/mol；C＝428.6mg/m3。3标况下的采样体积V＝9.7L；回归曲线：；C=0.051mg/m34采样效率K＝86.4%5Cpb为1.1g/m3，《环境空气质量标准》中二类区季平均值为1.5g/m3，因此该监测区域符合二类区季平均值要求。6采样体积＝552.0L7除尘效率=82.8%