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摘要:本文主要分析了室内空气中氨的检测过程,并介绍了污染物氨的性质、来源及危害,以便引起社会关注,提高公众的环境质量意识。
关键词: 污染物;氨浓度;检测
中图分类号:X511文献标识码: A
一 室内空气中氨的污染状况分析
1.1 室内空气中氨的性质及其污染物来源
氨是无色气体,密度比空气小,极易溶于水,易液化,有刺鼻的气味。在建筑施工中使用的混凝土外加剂,特别是在冬施中使用的混凝土防冻剂,含有大量氨类物质,其使用虽然可以防止混凝土在冬季施工过程中被冻裂,提高施工进度,但这些含有氨类物质的外加剂在墙体中随着温度、湿度等环境因素的变化而还原成氨气从墙体中缓慢释放出来,造成室内空气中氨浓度的大量增加,另外用氟氯昂作为制冷剂,其中起主导地位的氨又重新开始利用,也是一种潜在的污染源。
1.2 室内空气中氨对人体的危害
人居住在污染物含量高的氨环境中,氨以气体形式吸入肺泡,与血红蛋白结合,破坏了运氧功能,氨是一种碱性物质,对人体的上呼吸道有刺激作用,使组织蛋白变性、脂肪皂化,破坏细胞膜结构,减弱人体对疾病的抵抗力,短期内吸入大量的氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、呼吸困难,并伴有头晕、恶心、呕吐、乏力等症状,严重者可发生肺水肿,成人呼吸困难综合征。
2.室内空气中污染物氨的检测
2.1原理
空气中氨吸收在稀硫酸中,在亚硝基铁氰化钠及次氯酸钠存在下,与水杨酸作用生成蓝绿色的靛酚蓝染料,根据着色深浅比色定量。
2.2试剂和仪器
本法所用试剂均为分析纯,水为无氨蒸馏水,吸收液C(H2SO4)=0.005moL/L,氢氧化钠溶液C(NaOH)=2moL/L,水杨酸溶液(50g/L),亚硝基铁氰化钠溶液(10g/L),次氯酸钠溶液C(NaClO)=0.05moL/L,使用该溶液需用碘量法标定其浓度,储存于冰箱中可可保存2个月。
电子天平(0.1mg),分光光度計7230G型(上海精密科学仪器有限公司制造),具塞比色管(10mL),大气采样器:流量范围0-1.5L/min,流量稳定可调。
2.3依据标准及采样要求
依据标准《公共场所空气中氨测定方法》GB/T18204.25-2000。 现场采样时,检测点应距内墙面不小于0.5m,距楼地面高度0.8m-1.5m,检测点应均匀分布,避开通风道和通风口,检测点的位置要在原始记录上用示意图标明,对采用集中空调的民用建筑工程应在空调正常运转的条件下进行,对采用自然通风的民用建筑工程,应在对外门窗关闭1小时后进行。装饰装修工程中完成的固定式家具应保持正常的使用状态,在室内采样的同时,要在室外上风向采集空白样品,在采样的同时记录现场的温度和大气压值,大气采样器在使用前后都应用皂膜流量计校正流量,流量偏差不应超过5%。
2.4 分析测定及结果计算
在采样的过程中,用一个内装10mL硫酸吸收液的大型气泡吸收管,以0.5L/min采集5 L,采样后,样品在室温下保存,于24小时内分析。将采样体积按式(1)换算成标准状态下的采样体积
VO=Vt+T0/(273+t)*P/Pt(1)
式中: VO --标准状态下的采样体积(L);Vt -采样体积,由采样流量乘以采样时间而得(L) ;T0---标准状态下的绝对温度(273K);PO---标准状态下的大气压力(kPa) ;P---采样时的大气压力(kPa);T---采样时的空气温度(℃)
空气中的氨浓度按式(2)计算
C(NH3) =(A-A0)*BS/VO(2)
式中: C(NH3)--空气中氨浓度(mg/m3);A--样品溶液的吸光度; A0--室外空白样品的吸光度;BS--计算因子(ug/吸光度); V0--标准状态下的采样体积。
2.4 标准曲线绘制
标准曲线绘制:氨标液 104207 500mg/mL (国家环境保护部标准样品研究所研制),相对不确定度1%,配制成1.00mL 标准溶液中含1.00ug氨。
取10mL具塞比色管7支,制备标准系列管见下表
在各管中加入0.50mL水杨酸,再加入0.10mL 亚硝基铁氰化钠溶液和0.10mL次氯酸钠溶液摇均,室温下放置1小时,用1cm的比色皿于波长697.5nm处以水作参比,测定各管溶液的吸光度,以氨含量(ug)为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,用最小二乘法求得标准曲线的直线回归方程。 朗伯比耳定律的表达式 A=KbC 由于实验误差的存在,其标准曲线的方程为A =a+bC 通式为:Y=a+bX用标准系列的氨含量和测得的吸光度,可求出上述“回归方程”即求出a值 和 b值,则可列出该回归方程A=a+bC。用最小二乘法原理给出a和b的数学表达式,如用Y=a+bX的通式,可列出a值和b值的计算式 a=∑x2∑y-∑x∑xy/n∑x2-(∑x)2 , b=n∑xy-∑x∑y/n∑x2-(∑x2)2对于上述回归方程的“可信程度”,可用相关系数r进行评价,当r≥0.999时,用该标准曲线的回归方程求得的计算因子可以用于样品分析用,相关系数r的计算式为:r=b〔∑(x-)2〕1/2〔∑(y-)2〕-1/2 依据上式,将测定数据代入公式进行计算,求回归方程及相关系数。也可用Excel程序绘制标准曲线,计算回归方程的斜率及相关系数.
相关参数如下:
标准曲线图如下:
2.5 具体实例
采集某房间空气中的氨浓度,建筑面积为48m2,采样温度为26.1℃,大气压力为101.7KPa,测得样品吸光度为0.131和0.136,空白样品的吸光度为0.075,依据上述标准曲线的校正因子,则该房间空气中氨含量为:
VO=Vt+T0/273+t*P/Pt=5*273/273+26.1*101.7/101.3 =4.6L
C(NH3)1 =(A-A0)*BS/VO =(0.131-0.075)*12.35/4.6 =0.15mg/m3
C(NH3)2 =(A-A0)*BS/VO =(0.136-0.075)*12.35/4.6=0.16mg/m3
C平均=0.16mg/m3
3 结语
通过对上述室内空气中氨的污染状况分析及氨含量的检测,使人们意识到室内环境污染问题,特别是氨的污染问题,与其他四项污染源:甲醛、苯、TVOC、氡的污染状况一样,涉及千家万户,是社会普遍关注的重点问题,我们应普及室内环境知识,提高环境意识,这样才能让公众拥有一个健康、舒适的人居环境。
参考文献:
1.河北省建设工程质量检测人员使用培训教材室内环境检测 河北省住房和城乡建设厅2013年5月
2.《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010 2011-06-01实施
3. 房云阁 主编《室内空气质量检测实用技术》2007年6月
4.《室内环境质量及检测标准汇编》中国室内装饰协会室内环境监测中心中国标准出版社 2003年2月
关键词: 污染物;氨浓度;检测
中图分类号:X511文献标识码: A
一 室内空气中氨的污染状况分析
1.1 室内空气中氨的性质及其污染物来源
氨是无色气体,密度比空气小,极易溶于水,易液化,有刺鼻的气味。在建筑施工中使用的混凝土外加剂,特别是在冬施中使用的混凝土防冻剂,含有大量氨类物质,其使用虽然可以防止混凝土在冬季施工过程中被冻裂,提高施工进度,但这些含有氨类物质的外加剂在墙体中随着温度、湿度等环境因素的变化而还原成氨气从墙体中缓慢释放出来,造成室内空气中氨浓度的大量增加,另外用氟氯昂作为制冷剂,其中起主导地位的氨又重新开始利用,也是一种潜在的污染源。
1.2 室内空气中氨对人体的危害
人居住在污染物含量高的氨环境中,氨以气体形式吸入肺泡,与血红蛋白结合,破坏了运氧功能,氨是一种碱性物质,对人体的上呼吸道有刺激作用,使组织蛋白变性、脂肪皂化,破坏细胞膜结构,减弱人体对疾病的抵抗力,短期内吸入大量的氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、呼吸困难,并伴有头晕、恶心、呕吐、乏力等症状,严重者可发生肺水肿,成人呼吸困难综合征。
2.室内空气中污染物氨的检测
2.1原理
空气中氨吸收在稀硫酸中,在亚硝基铁氰化钠及次氯酸钠存在下,与水杨酸作用生成蓝绿色的靛酚蓝染料,根据着色深浅比色定量。
2.2试剂和仪器
本法所用试剂均为分析纯,水为无氨蒸馏水,吸收液C(H2SO4)=0.005moL/L,氢氧化钠溶液C(NaOH)=2moL/L,水杨酸溶液(50g/L),亚硝基铁氰化钠溶液(10g/L),次氯酸钠溶液C(NaClO)=0.05moL/L,使用该溶液需用碘量法标定其浓度,储存于冰箱中可可保存2个月。
电子天平(0.1mg),分光光度計7230G型(上海精密科学仪器有限公司制造),具塞比色管(10mL),大气采样器:流量范围0-1.5L/min,流量稳定可调。
2.3依据标准及采样要求
依据标准《公共场所空气中氨测定方法》GB/T18204.25-2000。 现场采样时,检测点应距内墙面不小于0.5m,距楼地面高度0.8m-1.5m,检测点应均匀分布,避开通风道和通风口,检测点的位置要在原始记录上用示意图标明,对采用集中空调的民用建筑工程应在空调正常运转的条件下进行,对采用自然通风的民用建筑工程,应在对外门窗关闭1小时后进行。装饰装修工程中完成的固定式家具应保持正常的使用状态,在室内采样的同时,要在室外上风向采集空白样品,在采样的同时记录现场的温度和大气压值,大气采样器在使用前后都应用皂膜流量计校正流量,流量偏差不应超过5%。
2.4 分析测定及结果计算
在采样的过程中,用一个内装10mL硫酸吸收液的大型气泡吸收管,以0.5L/min采集5 L,采样后,样品在室温下保存,于24小时内分析。将采样体积按式(1)换算成标准状态下的采样体积
VO=Vt+T0/(273+t)*P/Pt(1)
式中: VO --标准状态下的采样体积(L);Vt -采样体积,由采样流量乘以采样时间而得(L) ;T0---标准状态下的绝对温度(273K);PO---标准状态下的大气压力(kPa) ;P---采样时的大气压力(kPa);T---采样时的空气温度(℃)
空气中的氨浓度按式(2)计算
C(NH3) =(A-A0)*BS/VO(2)
式中: C(NH3)--空气中氨浓度(mg/m3);A--样品溶液的吸光度; A0--室外空白样品的吸光度;BS--计算因子(ug/吸光度); V0--标准状态下的采样体积。
2.4 标准曲线绘制
标准曲线绘制:氨标液 104207 500mg/mL (国家环境保护部标准样品研究所研制),相对不确定度1%,配制成1.00mL 标准溶液中含1.00ug氨。
取10mL具塞比色管7支,制备标准系列管见下表
在各管中加入0.50mL水杨酸,再加入0.10mL 亚硝基铁氰化钠溶液和0.10mL次氯酸钠溶液摇均,室温下放置1小时,用1cm的比色皿于波长697.5nm处以水作参比,测定各管溶液的吸光度,以氨含量(ug)为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,用最小二乘法求得标准曲线的直线回归方程。 朗伯比耳定律的表达式 A=KbC 由于实验误差的存在,其标准曲线的方程为A =a+bC 通式为:Y=a+bX用标准系列的氨含量和测得的吸光度,可求出上述“回归方程”即求出a值 和 b值,则可列出该回归方程A=a+bC。用最小二乘法原理给出a和b的数学表达式,如用Y=a+bX的通式,可列出a值和b值的计算式 a=∑x2∑y-∑x∑xy/n∑x2-(∑x)2 , b=n∑xy-∑x∑y/n∑x2-(∑x2)2对于上述回归方程的“可信程度”,可用相关系数r进行评价,当r≥0.999时,用该标准曲线的回归方程求得的计算因子可以用于样品分析用,相关系数r的计算式为:r=b〔∑(x-)2〕1/2〔∑(y-)2〕-1/2 依据上式,将测定数据代入公式进行计算,求回归方程及相关系数。也可用Excel程序绘制标准曲线,计算回归方程的斜率及相关系数.
相关参数如下:
标准曲线图如下:
2.5 具体实例
采集某房间空气中的氨浓度,建筑面积为48m2,采样温度为26.1℃,大气压力为101.7KPa,测得样品吸光度为0.131和0.136,空白样品的吸光度为0.075,依据上述标准曲线的校正因子,则该房间空气中氨含量为:
VO=Vt+T0/273+t*P/Pt=5*273/273+26.1*101.7/101.3 =4.6L
C(NH3)1 =(A-A0)*BS/VO =(0.131-0.075)*12.35/4.6 =0.15mg/m3
C(NH3)2 =(A-A0)*BS/VO =(0.136-0.075)*12.35/4.6=0.16mg/m3
C平均=0.16mg/m3
3 结语
通过对上述室内空气中氨的污染状况分析及氨含量的检测,使人们意识到室内环境污染问题,特别是氨的污染问题,与其他四项污染源:甲醛、苯、TVOC、氡的污染状况一样,涉及千家万户,是社会普遍关注的重点问题,我们应普及室内环境知识,提高环境意识,这样才能让公众拥有一个健康、舒适的人居环境。
参考文献:
1.河北省建设工程质量检测人员使用培训教材室内环境检测 河北省住房和城乡建设厅2013年5月
2.《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010 2011-06-01实施
3. 房云阁 主编《室内空气质量检测实用技术》2007年6月
4.《室内环境质量及检测标准汇编》中国室内装饰协会室内环境监测中心中国标准出版社 2003年2月