张舒蕾

[摘           要]  为掌握校园大气污染的动态及其规律，进一步研究其危害，以天津农学院东校区实验楼的空气质量状况为研究对象，采用现场监测方法，对校园空气中的一些常规污染指标进行连续监测。其中，以甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法测定二氧化硫、以盐酸萘乙二胺分光光度法测定二氧化氮、以等效连续A声级的方法测定噪声、以称重法测定PM2.5，并对所得到的空气监测样本数据进行分析。结果表明：天津农学院东校区实验楼的四项常规指标均未超标且远低于国家标准，空气质量状况整体良好;监测期间的主要空气污染物为二氧化氮，其IQA居三项指标的首位，其次为PM2.5和二氧化硫。据此分析，交通运输与日常生活活动对天津农学院空气质量影响较其他影响因素更为显著。

[关    键   词]  噪声;PM2.5;二氧化氮;二氧化硫;大气采样器

[中图分类号]  X831                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2021）09-0202-04

一、材料与方法

（一）噪声

根据校园噪声基本特点，采用等效连续A声级Leq原理设计测量方案。等效连续A声级Leq是指：在相同的观测时间，当环境的起伏噪声M与一个稳定的连续噪声N具有相同的能量时，则N与M等效。每5s读取一个声级，连续读取120个声级，每小时进行两次连续测量，持续5小时共测得10组数据。除去前10个和后10个数据，选取剩余的100个数据进行分析，并用声级叠加方法再进行数据分析。

声级叠加法：Lp=10log（p2/p02）、p2/p02=100.1Lp、Leq=10log[（Σ100.1Lp）/n]。

统计法：Leq=L50+d2/60，d=L10-L90。

通过上述两种方法分别得出等效声级Leq，即为该区域的环境噪声评价量。

（二）PM2.5

采样：打开切割器防护罩，放入已恒重滤膜，装上环状滤膜，拧紧防护罩。

进入TSP采样，设定流量为100 L/min，设定延时为1 min，采样时间设定为5 h，时间间隔设定为0 min。调节完成后开始采样，采样结束后，记录采样时间、温度、工况体积、标况体积。根据监测前后环状滤膜的质量差计算出5 h空气中的PM2.5质量浓度。

（三）二氧化氮

采样：安装采样器、干燥器和采样管支架， 吸取二氧化氮吸收液4 mL和1 mL蒸馏水至白色多孔吸收管中，拔掉乳胶管，将球形一侧与干燥器的橡胶管连接，干燥器另一侧橡胶管与主机连接，将流量调节旋钮顺时针调至最小，选择大气采样，自动采样，设定延时为1分钟，时间为45分钟，间隔0分钟，次数1次，二氧化氮流量为0.3 L/min，二氧化氮气体流量为0.3 L/min。结束后将瓶中液體全部转移至离心管并进行冷藏。重复上述操作4次，即结束采样。

样品测定：将离心管中的样品放至10 mm比色皿中，在波长540 nm处，以水为参比对照测定所采样品的吸光度。

（四）二氧化硫

采样：安装采样器、干燥器和采样管支架，吸取二氧化硫吸收液10 mL至棕色多孔吸收管中，拔掉乳胶管，将球形一侧与干燥器的橡胶管连接，干燥器另一侧橡胶管与主机连接，将流量调节旋钮顺时针调至最小，选择大气采样，自动采样，设定延时为1分钟，时间为45分钟，间隔0分钟，次数1次，二氧化硫流量为0.5 L/min，调节二氧化硫气体流量为0.5 L/min。结束后将瓶中液体全部转移至离心管并进行冷藏。重复上述操作4次，即结束采样。

样品测定：将离心管中的样品溶液移入25 mL比色管A（带塞）中，向其中加入0.5 mL氨磺酸钠溶液，混匀，放置10 min以除去氮氧化物的干扰，在B管中分别加入1.00 mL PRA溶液，再向A管中加入0.5 mL氢氧化钠溶液，振荡后将A管的溶液迅速地全部倒入对应编号并盛有PRA溶液的B管中，立即加塞混匀后静置15 min，比色测定（同标线）。

二、结果与讨论

（一）噪声

依据表1 GB3096-2008《声环境质量标准》，大学校园执行Ⅰ类标准，昼间的环境噪声限值为55 dB。由图1、图2可见，在监测时段内，此区域的连续声效等级都是达标的。声级呈现为波动式，上升下降起伏共3次。其中，声级的两次峰值出现在12：15～12：25和14：00～14：10两个时段。

在9：55～11：10时段内，此区域的连续声效等级低且平稳，这是因为此时校园里的学生正在上课，所以在此区域活动的学生较少，噪声的主要制造人群是停车在楼前的学校工作人员。

在11：30～13：00时间段的连续等效声级是监测时段内最高的，其原因是11：20～12：10为下课的时间，学生要途经此区域前往食堂、宿舍区域，人流量大不可避免会产生由于交谈、嬉戏、打闹造成的噪声。造成12：10～13：00这一时间段连续等效声级较最高的原因是课后以及将要前往教学区的人流量较大，由于交谈无可避免会产生噪声。

在13：20～14：10时间段内，连续声效等级也较高，是由将要前往教学区的学生所造成的。由于实验楼地处教学区和生活区的交界处，所以经过此处去往教学区或生活区的人员都会造成一定的噪声。

综合来看，在实验楼附近不同时间段测得的A声级均在《声环境质量标准》（GB3096-2008）Ⅰ类区标准要求之内，不超过噪声标准限值，对学生正常生活学习无影响。

（二）PM2.5

环状滤膜测量前——0.3653 g，测量后——0.3665 g。每小时标况体积下PM2.5的质量浓度为8.96 μg/m3，根据空气质量分指数（IAQI）公式：IAQIP=（IAQIHi-IAQILo）*（Cp-BPLo）/（BPHi-BPLo）+IAQILo得PM2.5的空气质量分指数为12.8，其空气质量指数级别为一级，质量类别为优，天津市2018年PM2.5的浓度均值52μg/m3，此区域的质量浓度值远低于天津市平均浓度值和国家环境空气质量标准二级区的二级标准限值。空气质量令人满意，基本无污染;各人群可正常活动。

通过分析，影响当天监测结果的因素有：污染源、环境、风速等，由于实验楼前的植被覆盖率较高，对颗粒物有一定的吸收;且5月28日当天的风速也很大，对颗粒物的浓度也存在着一定程度的影响，所以测得的PM2.5数值较小。

（三）二氧化氮

二氧化氮监测结果分析：监测结果显示5 h监测时段内NO2的质量浓度每小时均值为32.8 μg/m3，根据空气质量分指数（IAQI）公式：IAQIP=（IAQIHi-IAQILo）*（Cp-BPLo）/（BPHi-BPLo）+IAQILo得NO2-的空气质量分指数为16.4，空气质量指数级别为一级。

按照表2我国《大气环境质量标准》GB3095—2012规定，学校属“二类区”，故按二类区标准评价。国家环境空气质量标准中规定二类区二级标准限值为200 μg/m3，根据监测结果显示，实验楼前的NO2的质量浓度远低于国家标准，均未超标，达标率为100%，表明此区域的环境空气质量良好。

根据柱状图可得空气中NO2的质量浓度呈现下降上升再下降的趋势，最大值出现在早晨9：30～11：15时段，原因是因为在此时段内实验楼前的车流量在监测时段内最大，再者，实验楼内进行的化学实验也会排放NO2，这时汽车和化学实验的排放是造成NO2质量浓度上升的主要原因。其余时段内二氧化氮的浓度起伏不大，基本保持平稳，主要都是由必要的日常生活生产排放所带来的。

（四）二氧化硫

监测结果显示5 h监测时段内SO2的质量浓度每小时均值为37.34 μg/m3，根据空气质量分指数（IAQI）公式：IAQIP=（IAQIHi-IAQILo）*（Cp-BPLo）/（BPHi-BPLo）+IAQILo得SO2的空气质量分指数为12.45，空气质量指数级别为一级。

按照我国《大气环境质量标准》GB3095—2012规定，学校属“二类区”，故按二类区标准评价，其标准限值为500 μg/m3，根据监测结果显示，实验楼前的SO2的质量浓度远低于国家标准，均未超标，达标率为100%，表明此区域的环境空气质量良好。

讨论：二氧化硫质量浓度变化特征为降—升—降，11：35-13：30时段内，SO2在监测时段内浓度最高，是因为食堂和浴室使用含硫燃料，对附近实验楼处的空气造成了一定程度的SO2污染;次高时段为9：30～10：15，此时段内实验楼前的车流量在监测时段内最大，来往车辆的排放也造成了二氧化硫质量浓度的上升;剩余两时段内，都属于教学时段，车流量和人流量以及生活活动都有所减少，所以二氧化硫的浓度值低且平稳。

三、结论

噪声监测结果：A声级均值为45.6 dB（声级叠加方法）、45.1 dB（统计法），我国声环境质量标准规定学校二类区昼间限值为55 dB，在监测时段内平均值与最大值均未超出限值，声环境状况良好。

PM2.5的监测结果：质量浓度为8.96 μg/m3，IAQ（空气质量分指数）为12.8，空气质量指数级别为一级，质量类别为优，且质量浓度值远低于国家环境空气质量标准二级区的二级标准限值。

NO2监测结果：质量浓度每小时均值为32.8 μg/m3，IAQ（空气质量分指数）为16.4，空气质量指数级别为一级，质量类别为优，且质量浓度远低于国家标准。

SO2监测结果：质量浓度每小时均值为37.34 μg/m3，IAQ（空气质量分指数）为12.45，空气质量指数级别为一级。质量类别为优，且质量浓度远低于国家标准。

监测区域的环境空气质量良好，符合师生正常校园生活的要求。再对三项空气污染物进行进一步分析，AQI=max{IAQi}=16.4，分析校园实验楼区域内的主要大气污染物为NO2，其次为SO2、PM2.5。由区域现状监测结果可知，区域内污染物主要来自燃煤锅炉和交通污染源。若锅炉烟气均采用湿法治理，或燃料以气代煤，并加强机动车辆的管理，减少汽车尾气中污染物的排放量，该地区的大气环境质量会得到明显改善。

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编辑 鲁翠红