空气无机污染物

（三）危 害
❖ NO吸入人体后主要作用于深呼吸道、细 支气管及肺泡，引起呼吸困难或窒息，甚 至损害中枢神经。
❖ NO2是刺激性气体，毒性为NO的4～5倍。 ❖ 二次污染物-光化学烟雾 ❖ 酸雨
（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0.12 mg/m3；
第六章 空气中无 机污染物的测定
卫生检验学教研室 王长芹
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
二氧化硫 氮氧化物
氨 一氧化碳
臭氧和氧化剂 硫化物及硫酸盐化速率 氟及其化合物
铅 汞 锰
第一节 二氧化硫
一、概 述
（一）理化性质 （二）污染源 （三）危害 （四）卫生标准
3．计算
（1）从记录器上读取任一时间的氮氧化物（换 算成NO2）的浓度，mg/m3； （2）将记录纸上的浓度和时间曲线进行积分计 算，可获得氮氧化物（换算成NO2）的小时和日 平均浓度，mg/m3。
4．方法说明
❖ （1）仪器中的阻力管专门用于测定NO。 * 当样品气体通过阻力管进入反应室进行反 应时，测定的结果是NO的量。测定NO时， NO2不干扰测定。 * 样品气体经NO2-NO转化器后，再进入反应 室反应，测定的结果是氮氧化物的总量； 总量减去NO的量就是空气中NO2的量。
❖ (5)主要干扰物为氮氧化物、臭氧及某些重金 属元素。加入氨基磺酸钠可消除氮氧化物的 干扰；采样后放置一段时间，可使臭氧分解； 加入EDTA-2Na可消除或减少某些重金属离子 的干扰。
❖ (6)六价铬能使化合物的紫红色褪去，使测定结 果偏低，故应避免用铬酸洗液洗涤玻璃仪器。
❖ (7) 盐酸副玫瑰苯胺溶液中的盐酸用量对显色 也有影响。若盐酸过多，则显色减弱；若过少， 则显色增强，但空白显色也增强。综合考虑盐 酸溶液的浓度选用1moL/L较为合适。
24 h连续采样：取一个多孔玻板吸收瓶， 加入50.0 ml吸收液，安装在室（亭）内，以 0.2～0.3 L/min的流量连续采样24 h。本法 的平均采样效率接近100%。
3．样品处理
采样后将样品放置20 min，使臭氧分解。 如样品溶液中有颗粒物，应离心除去。
4．样品测定
对于短时间采样的样品，可将吸收液全 部转入比色管中，用少量吸收液洗吸收 管2～3次，并入比色管中，用吸收液稀 释至刻度。
5．方法说明
❖ （1）本方法适用范围：居住区大气、室内和 公共场所空气中二氧化硫浓度的测定。
❖ （2）吸收液为甲醛-邻苯二甲酸氢钾缓冲液。 采样时吸收液的最佳温度范围是23～29℃。
❖ （3）样品在采集、运输、存储过程中，避免 日光直射，否则吸收的二氧化硫急剧减少。
❖ （4）显色反应需在酸性溶液中进行，显色剂 加入方式对吸光度影响很大，应将样品管和 标准系列管倒入PRA溶液中（强酸性）。
2N 2 M O △ 2 N O M 2 O
N O O 3 N* 2O O 2
N* 2O N2O hv
该反应的发射光谱是一个600～3200 nm 的连续光谱，最大发射波长为1200 nm。发 射光通过滤光片照射在光电倍增管上，并转 变成电信号。发光强度与NO和O3的浓度成正
比，即 I[N]O [O 3]
❖ （5）所有试剂均用不含亚硝酸根的水配制， 所用水以不使吸收液成淡红色为合格。
❖ （6）吸收瓶玻板阻力及微孔均匀性检查。
（二）化学发光法
1.原理 被测空气连续进入氮氧化物分析仪，
氮氧化物在NO2–NO转化器中被转化为NO，进 入反应室后被臭氧氧化为激发态二氧化氮，返
回基态时放出光子（hv）。反应式如下
调零时，空气经净化后作为零气（即空白气体） 进入反应室，调仪器零点。
校准仪器刻度时，将标准气（NO，NO2）经转 化器送入反应室，标定仪器刻度。
测定样品气体时，通过旋转测量选择三通阀，使 样气进入反应室，可分别测定NO和NO2。
2．样品采集与测定
空气样品以1 L/min的流量，通过聚 四氟乙烯管进入仪器的反应室，通过旋转 测量选择三通阀，分别测定NO和NO2。
Cl
HCl H2N
C
OCH2SH O3H 羟甲基磺酸
NH2 HCl + H OCH2SO3H
NH2 HCl 盐酸副玫瑰苯胺
HO3SCH2NN
C
NHCH2SO3H+ 32O H+ 4+H+ 4l-C
NCH2SO3H
2．采样
短时间采样：取一支U形多孔玻板吸收管， 加入10.00 ml吸收液，以0.5 L/min的流量 采样。
对于24 h采样，先用吸收液补充到采样前的体积， 然后准确移取10.00 ml样品溶液。 在样品溶液中加入0.6%氨基磺酸钠溶液0.5 ml和 1.5 mol/L NaOH溶液0.5 ml，混匀，迅速将管中 溶液倒入事先装有1.00 ml 0.05%PRA溶液的另一 比色管中，立即具塞摇匀，放入恒温水浴显色。 显色后，在570 nm波长下，以水为参比，测定吸 光度。同时做空白对照实验。用标准曲线法测定 样品中二氧化硫的浓度（g/ml）。
与氧反应而相互转化。在卫生检验中，氮的
氧化物一般是指NO、NO2。
（二）污染源
❖ 石油、煤、天然气等燃料的燃烧； ❖ 火力发电厂、大型燃煤锅炉、硝酸厂、氮肥
厂和汽车排出的废气； ❖ 炉灶和吸烟是室内NOx的主要污染源。 ❖ 另外，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。 ❖ 二次污染物是硝酸酸雾和光化学烟雾。
4．计算
5．方法说明
❖ （1）三氧化铬呈红棕色，若颜色改变，应及 时更换。
❖ （2）Saltzman转换系数（f）：Saltzman转
换系数是NO2在吸收液中由NO2 （气）转变为 NO2－ （液）的转换系数。 ❖ （3）显色液应用棕色瓶密闭、避光存放。
❖ （4）吸收液中的冰乙酸即可提供显色反应所 必需的酸度，又可可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， 提高采样效率。
SO 2h 1 SO * 2
S* 2 O S2 O h2
FKcso2
紫外荧光法二氧化硫分析仪由荧光计和气路 系统两部分组成. 荧光计部分见图6-1。
二氧化硫分析仪气路部分见图6-2。
2．采 样
空气样品以0.5L/min的流量通过聚四氟 乙烯管，进入仪器。
3．方法说明
（1）SO2遇水产生荧光猝灭现象，造成负误差， 水分是本方法的主要干扰物质。因此，仪器设 有除湿装置。
❖ NO与吸收液不反应，经过三氧化铬氧化 管将其氧化成NO2后，才能被吸收液吸收、 显色、测定。
❖ 经过氧化管氧化后可以测得空气中NOx （＝NO＋NO2）的总量；
❖ 不经过氧化管氧化测得的是NO2的量；二 者之差为NO含量。
2. 采 样
（1）l h采样：取两个普通型多孔玻板吸收管， 分别加入l0ml吸收液，在两管中间连接一个 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。以0.4 L/min的流量，避光采气5～24 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。
因O3大大过量，反应过程中其浓度基本不 变，所以发光强度只与NO浓度成正比。因此， 通过测定电信号的大小可以测定氮氧化物的 浓度。
氮氧化物分析仪的工作原理示意图6-5。
氮氧化物分析仪有两条气路：一条是O3发生气路， 空气在紫外光照射或无极放电的作用下，产生一定 浓度的臭氧，进入反应室作为气体氧化剂。另一条 是样品气路，通过三通进样阀控制调零与进样。
必需选用前置过滤器滤去干扰成分。
（一）盐酸萘乙二胺分光光度法
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。
❖ 环境空气质量标准中氮氧化物（换算成NO2） 的限值是0.15 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 间化择短学性，发好但线光，是性法干所范简扰用操S显围便少a仪作l色可快，tz器简稳达m速准不便定5a、确易n、～；灵度转果推灵6但敏高个换的广敏在度，数系准。度结高响量数确高果、应级不性，计选时；稳。干算定扰中，因所影素用响少的结，
❖ (8)甲醛浓度对显色有影响。甲醛溶液浓度过高， 空白值增加，浓度过低，显色时间延长，选用 0.2％甲醛溶液较为合适。
（二）紫外荧光法
1．原理：在190～230nm紫外光照射下，SO2吸收 紫外光生成激发态SO2*， SO2*返回基态时，发射 出330 nm的荧光：荧光强度与SO2浓度成正比； 用光电倍增管将荧光转换为电信号，经放大输出， 可测定空气中SO2的浓度。
（一）理化性质
二氧化硫(sulfur dioxide)又名亚硫
酸酐，为无色、具有强烈的刺激2可与水分、尘粒结合形成气溶胶。SO2是 一种还原剂，空气中的SO2进一步氧化生成 SO3，SO3化学性质活泼，毒性比SO2大10倍 左右，可溶于空气的水分中形成硫酸，并以
气溶胶的状态存在。
自然界
（二）污染源
沼泽、洼地、大陆架等排放的 硫化氢，经氧化生SO2； 火山爆发时产生大量SO2 。
人为污染
燃料燃烧 工业生产
（三）危害
SO2被吸入人体后主要损伤呼吸器官。吸入 高浓度的二氧化硫会引起急性支气管炎，甚
至喉头痉挛而窒息。
SO2与烟尘共存时的联合危害作用比SO2单独 存在时大得多。硫酸雾是SO2的二次污染物，对 呼吸道的附着性更强，它的刺激作用比SO2大10 倍，对人体危害更大。硫酸雾凝成大颗粒后形 成酸雨，SO2是酸雨的主要形成物。