1 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 第十五章 空气中有害物质的检验2 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 内 容概述第一节 氮氧化物第二节 二氧化硫第三节 汞第四节 苯、甲苯、二甲苯第五节 空气中有害物质的快速测定3 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 学 习 要 点掌握：空气中氮氧化物、汞、苯、甲苯、二甲苯等项目理化性质；检验的方法原理、注意事项；有害物质快速检验的方法类型及特点熟悉：空气中有害物质的种类、来源及卫生学意义。4 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 概 述一、来源（一）自然因素（二）人为因素5 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 二、分 类常用的是按照有害物质的化学成分分类（一）金属及化合物，如汞（二）非金属及化合物，如氮氧化物，二氧化硫（三）有机化合物如 苯、甲苯、二甲苯煤焦油的提炼、石油产品高温裂解产生苯、甲苯和二甲苯； 室内装修过程6 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 三、进入人体的途径1、呼吸道2、皮肤和黏膜3、消化道第一节第一节 氮氧化物（氮氧化物（Nitrogen OxidesNitrogen Oxides ） 一、概述 （一）理化性质氮氧化物（nitrogen oxides）是氮的氧化物的 总称，又称氧化氮，常以 NOx表示。它包括 N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5六种，可相互转化。氮的氧化物氮的氧化物 属于酸酐的只有 ： N2O3 N2O5 化合价 +1 +2 +3 +4 +4 + 5N2O（笑气) NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5无色 红棕色、无色 空气中常见的是化学性质相对稳定的 NO、NO2； 在卫生检验中，氮的氧化物一般是指 NO、NO2。 NO 气体状态 NO2 气溶胶状态（酸雾） 卫生标准： 以NO2计。 NO2的化学性质比NO的活泼，测定NOx 时，一般是测定NO2。各种氮氧化物的理化性质（1）主要来源于石油、煤、天然气等燃料的燃烧。各种燃料燃烧产生的氮氧化物量为： 燃料，1吨天然气石油 煤氮氧化物量，公斤6.359.1-12.38-9（二）（二） 污染源污染源（2 2）城市中）城市中NOxNOx主要来源于主要来源于 火力（燃煤、燃油）发电厂、大型燃煤锅炉 、重油锅炉和汽车排出的废气等。 机动车排放氮氧化物 北京市一半以上的氮氧化物来自机动车排放。 市中心的NOx浓度最高）汽车尾气中NO含量高 达30006000mg/m3, NO占65，NO2占35我国大城市氮氧化物污染逐渐加重。 1996年度污染较严重的城市分别为: 广州 、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳 、兰州、大连、杭州。 从总体上看,氮氧化物污染突出表现在人口100万以上的大城市或特大城市。 （3 3）室内）室内NONOx x的主要污染源的主要污染源炉灶和吸烟炉灶和吸烟全世界每年向空气排放的NOx量可达 5.3107 t 。 （4）土壤和海洋中细菌对硝酸盐的分解、 闪电过程和大气中NH3的氧化、森林火灾 等都产生NO2，约占大气中NOx排放总量 的一半。 氮氧化物的二次污染物氮氧化物的二次污染物硝酸、硝酸、硝酸硝酸 盐盐及光化学烟雾及光化学烟雾氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，随着降水和降尘从空气中去除。硝酸是酸雨的原因之一。氮氧化物与其它污染物（SO2、CO、O3及烃类化 合物 ）在一定条件下发生光化学反应能产生危害更大的光化学烟雾污染。（三）危害（三）危害 NO主要作用于深呼吸道、细支气管及肺泡，由 此引起呼吸困难或窒息，甚至损害中枢神经。 低浓度内源性NO生理调节作用 NO2是刺激性气体，毒性为NO的45倍。进入人体内对肺组织形成强烈的刺激与腐蚀作用，导致化学性肺炎和肺水肿。是形成光化学烟雾的主 要因素之一，也是酸雨的来源之一。 光化学烟雾雾：排入大气的氮氧化物和碳氢氢化物受太阳紫外线线作用产产生的一种具有刺激性的浅蓝蓝色的烟雾雾。它包含有臭氧(O3)、醛类醛类 、硝酸酯类酯类 （PAN）等多种复杂杂化合物。这这些都是光化学反应应生成的二次污污染物，主要是光化学氧化剂剂。当遇逆温或不利于扩扩散的气象条件时时，烟雾雾会积积聚不散，造成大气污污染事件，使人眼和呼吸道受刺激或诱发诱发 各种呼吸道炎症，危机人体健康。一般发生在湿度低、气温在2432度的夏季晴天的中午或午后光化学烟雾事件40年代美国洛杉矶光化学烟雾事件，仅1950 1951年，造成的损失就达15亿美元。1970年， 约有75以上的市民患上了红眼病。1948年美国多诺拉烟雾事件。英国伦敦烟雾事件， 1952年，1962年1930年12月的比利时马斯河谷烟雾事件。 1959年墨西哥的波萨里卡事件。（四）卫生标准（四）卫生标准 我国居住区大气中氮氧化物（换算成NO2）的最高容许浓度（日平均）是0.15mg/m3， 室内空气质量标准中氮氧化物（换算成NO2）的限值是0.24 mg/m3（一级标准）。 工作场所空气中氧化氮（换算成NO2）的最高容许浓度是5 mg/m3。 二、常用测定方法二、常用测定方法 盐酸萘乙二胺分光光度法 环境空气质量标准方法（ GB/T15435-1995) 库仑原电池法 自动监测仪器 化学发光法 （一）盐酸萘乙二胺分光光度法（一）盐酸萘乙二胺分光光度法 （GB/T15435-1995) GB/T15435-1995) 1原理 在对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺混合吸收液中，空气中的NO2被吸收形成亚硝酸，与对氨基苯磺酸进行重氮化反应生成重氮盐，然后与盐酸萘乙二胺偶合，形 成玫瑰紫色的偶氮化合物。在540 nm处测定吸收值，吸光度值与NO2浓度成正比。 NO与吸收液不反应，经过CrO3氧化管将其氧化成NO2后，才能被吸收液吸收、显色、测定。 C经过氧化管氧化后可以测得空气中NOx（NONO2）的总量 C2不经过氧化管氧化测得的是NO2的量 NO含量 ：C1CC2主要反应式 2. 2. 采样采样（1）l h采样：以0.4 L/min的流量，避光采气524 L。也可以根据采样过程中吸收液颜色的变化确定采样体积，采至吸收液呈现浅玫瑰红色。（2）24 h采样：用内装50ml吸收液的大型多孔 玻板吸收瓶，在进气口连接一个氧化管，以0.2 L/min流量，避光采气288 L，或采至吸收液呈浅玫瑰红色。NOx采样系统：取两个普通型多孔玻板吸收瓶（管），分别加入10 ml 吸收液，在两瓶（管）中间连接一个氧化管，管口略微向下倾斜（以防空气中的水分将氧化剂湿润，污染吸收管）NOx采样系统示意图氧化管 管内填充三氧化铬-石英砂混合物，采样时连 接在采样器进气口前，氧化NO用（氧化剂、红棕色） （暗绿色） 使用时，管口微微向下， 以免水气湿润三氧化铬而污染吸收管。 适用相对湿度：30%80% 相对湿度 低，氧化效率 低！ 优点：NO2不损失； NO定量氧化为NO2吸收液对氨基苯磺酸+冰醋酸+盐酸萘乙二胺 吸收液中的冰乙酸的作用？提供显色反应所必需的酸度，采样过程中产生丰富的 泡沫，使NO2与吸收液充分接触，从而提高 采样效率。 盐酸萘乙二胺分光光度法的特点实现边吸收边显色。采样后，将样品放置20min（室温在20 以下时放置40min以上），向采样管（瓶）中加水至吸收液原体积刻度，混匀。在 540 nm下，以水作参比，测定样品溶液、 空白溶液的吸光度， 3样品测定 标准曲线的绘制：NaNO2标准溶液绘制 ，NO2标准气体绘制 4 4方法说明方法说明 （1）三氧化铬氧化管 管内填充有三氧化铬-石英砂混合氧化剂（1+19），两端用脱脂棉塞紧。氧化剂呈红棕色，若颜色改变 ，应及时更换。 （2）显色液应用棕色瓶密闭、避光存放， 25以下暗处存放可稳定三个月。若呈现 淡红色，应重配。 （3）吸收液中的冰乙酸不仅可以提供显色反应所必需的酸度，而且可以使吸收液在采 样过程中产生丰富的泡沫，使NO2与吸收液 充分接触，从而提高采样效率。 （5）当空气中二氧化硫浓度为氮氧化物的 10倍、臭氧浓度为其5倍时，对氮氧化物的测定有干扰。（6）采样时吸收管应避免日光照射。 （7）新的多孔玻板吸收瓶在使用前，要用HCl（ 1+1）浸泡4 h以上，用水清洗。每个吸收瓶在使用前或使用一段时间以后，要测定其玻板阻力， 检查气泡分散的均匀性。玻板阻力检查方法： 1.内装10 ml吸收液的多孔玻板吸收管，以 0.4 L/min流量采样时，玻板阻力为45 kPa，通过玻板后的气泡应分散均匀。 2. 内装50 ml吸收液的多孔玻板吸收瓶，以 0.2 L/min流量采样时，玻板阻力为56 kPa，通过玻板后的气泡应分散均匀。 3. 阻力不符合要求、气泡分散不均匀的吸 收瓶不能采样。 5gCrO3,少量水调成糊状，加入95g海砂 ，混匀，105烘干备用。装管一般8g左 右，两端用玻璃棉塞住，贮存于湿度为 50的密闭容器中备用。CrO3氧化管的制备35 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 第二节 二氧化硫 （Sulfur dioxide,SO2)五种主要大气污染物之一36 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 内 容一 概 述二 常用测定方法理化性质 污染源危害 卫生标准PRA分光光度法紫外荧光法37 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 S 既有还原性又有氧化性2SO2 + O2 2SO3催化剂S-2-2e-+2e-0+4e-4e-+4+6SSS-2e-+2e-SO3 + H2O H2SO4(放出大量的热 )漂白性 38 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 （二）污染源 SO2空气中最常见、最重要的污染物 。来源 于自然界和人为污染 沼泽、洼地、大陆架排放H2S SO2 火山爆发 大量SO2 人为污染(43%)火力发电厂、硫酸及硫酸 盐制造、漂白、制冷、熏 蒸消毒杀虫 。燃料燃烧（主要来源）工业生产熔炼硫化矿石或燃烧含硫 燃料（如石煤、焦炭、页 岩、硫化石油）自然界 (57%):39 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 pH Amax 时，应重做。必须： 重新取适量样本溶液，先用吸收液稀释， 再加显色剂显色、比色。5 5 注意事项注意事项1.PRA的浓度，盐酸的用量、甲醛的用量对空白值有影响。 2.用K2HgCl4作为吸收液pH值约为4，在35范围内对SO2的吸收效果无明显差异。3.采样时应避免阳光直射，宜用棕色吸收管。采样后，样液浑浊，可离 心处理。 4.亚硝酸对本法有干扰。 5.温度对显色有影响，应严格控制标样显色条件一致。6.吸收液加入EDTA除去金属离子的干扰。 7.NH3、硫化物、醛类无干扰，但O3有干扰，可在采样后放置20min，使O3分解完全，再加显色剂。8.废液中含汞，应回收，统一处理。 处理方法： 40L的废液100ml40NaOH+100gNa2S.9H2O混匀放置10min400ml30%H2O2静置24h弃去上清液l盐酸副玫瑰苯胺分光光度法的特点： l优：灵敏度高 选择性好 l缺：吸收液含汞，毒性大！ l可用甲醛代替汞盐作为吸收液或用三乙醇胺浸渍滤纸采样。 56 空气理化检验目 录上一页 退出下一页 甲醛法（ GB/T16128-1995） 原 理空气中的二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定 的羟基甲基磺酸。在碱性条件下，羟基甲基磺酸分解 ，释放出二氧化硫，在酸性条件下与盐酸副玫瑰苯胺 （简称PRA，俗称副品红）反应，生成紫红色的化合 物：在577n