大气环境中TSP含砷监测的改进.pdf

第5 8 巷第1 期 2 006 年2 月 有色金属 N ⋯f eM e t a s V d5 8 ．N 0 1 F e b r u a r y2 0 06 大气环境中T S P 含砷监测的改进 何进忠1 ，张有贤2 ，荀彦平2 1 金昌市环境监测站，甘肃金昌7 3 7 1 0 0 ；2 兰州大学环境资源学院，兰州7 3 0 0 0 0 摘要改进空气的采样与分析方法，进行环境空气中砷的监测．并在盒昌市环境空气中T S P 吉砷监测中进行了实际验证 T S P 中砷含最的最低检出限，能满足环境监测拄术规范要求。 关键词环境工程；T S P ；砷；大气环境监溯 中图分类号X 8 3 1 ；X 8 3 0 文献标识码A 文章编号t 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 6 0 10 0 8 9 0 3 砷 A s 是斜方六面体的灰黑色非金属物质，元 素砷在水和空气中比较稳定，不和稀酸作用，但能和 浓硫酸、硝酸和王水等反应⋯1 。砷的化合物有三价 和五价两种，均有不同程度的毒性，其中三氧化二砷 A s z 0 3 俗称砒霜，毒性很大，三氧化二砷是环境监 测的主要砷化物，为白色结晶或粉末，1 9 3 ℃即升华． 在水中溶解度较小，而易溶于碱液中。砷及砷化物 的污染主要来自于古砷矿石冶炼，制革、染料、玻璃 工业及含砷农药的生产等【2J 。经烟气排人环境的 砷．主要以固态氧化物和砷酸盐形式悬浮于空气中 和沉降到地面，对环境造成污染。 空气和废气监测分析方法推荐的环境空气中 砷监测分析方法 D D C A g 法 ，有一定的缺陷，采样 方法是小时采样，慢速 中速 定量滤纸的采样阻力 比较大，导致采气体积偏小，影响采样的准确性。用 1 ％聚乙烯氧化毗啶和1 0 ％甘油浸渍滤纸不仅增加 了滤纸的阻力，而且聚乙烯氧化吡啶这一试剂比较 稀缺。使用3 2 盐酸的试剂空白较高，导致监测结 果偏低。为了探索环境空气中T S P 总悬浮颗粒 物 的含砷量，对T S P 中的砷开展了监测研究。 l监测用仪器与试剂 监测用采样与分析仪器有K C1 0 0 0 大气采样 泵i 7 2 3 0 分光光度计 1 0 m m 比色皿 ；2 5 0 m L 砷化 氢发生装置。所用试剂有甘油 分析纯 ；聚丙烯滤 膜；程渍滤膜，采样前在聚丙烯滤膜表面刷一层 收稿B 期2 0 0 50 9 1 2 作者简介何进忠 1 9 6 3 一 ．男，甘肃省榆巾县人，高级工程师，主 要从事环境监涮与管理萼方面的工作； 联系 张有贤 i 9 6 4 一 ．男 甘肃省民勤县A ，剐教授。博士生， 主耍从事大气污染控制等方面的研究。 5 0 ％的甘油，或提前将聚丙烯滤膜用5 0 ％的甘油浸 透，在室温下自然晾干备用；二乙基二硫代氨基甲酸 银 D D C A g 分析纯 ；1 5 ％碘化钾溶液，将1 5 9 分析纯碘化钾溶于水中，稀释到l O O m L ，贮存于棕 色玻璃瓶内备用；4 0 ％氯化亚锡溶液，称取4 0 9 分析 纯氯化亚锡 _ l C l 2 2 H 2 0 ，溶解于4 0 m L 浓盐酸中， 加热溶解澄清后，加水至l O O m L ，加数粒金属锡保 存t 3 1 ；无砷锌粒 1 0 ～2 0 目 ；三乙醇胺 分析纯 ；浓 硫酸 超纯 ；醋酸铅棉花，将脱脂棉浸入1 0 ％乙酸 铅 分析纯 溶液中浸透后取出，于室温下晾干，装瓶 备用[ 3 1 ；显色荆，称取0 ，2 5 9 二乙基二硫代氨基甲酸 银 D D CA g ，用三氯甲烷调成糊状，加入2 m L 三 乙醇胺搅匀，用三氯甲烷溶解于1 0 0 0 m L ，摇匀，放 置过夜后，用定量滤纸过滤于棕色试剂瓶内，贮存于 冰箱中B 1 ；砷标准贮备液，称取01 3 2 0 9 三氧化二砷 1 0 5 ℃烘干2 h 于5 0 m L 烧杯中，加2 0 ％ m ／v 氢 氧化钠溶液2 m I ．，搅拌溶解后再加l m o l A 硫酸 1 0 m I ，，移人1 0 0 m I ．容量瓶中，用水稀释至标线，混 匀．此溶液每毫升含1 ．0 0 r a g 砷；砷标准使用液临用 前，用水将砷标准贮备液逐级稀释成每毫升台 1 ．0 0 u g 砷的标准使用液。 2 空气采样与实验室样品分析 2 ．1 采样与处理 将浸渍过的2 5 c m 2 0 c m 聚丙烯滤膜放在连续 大流量T S P 采样泵上，在滤膜表面刷上一层5 0 ％甘 油，调整采样流量在1 ．0 m 3 ／m i n ，采集含砷样品，每 天连续采样1 8 h 以上。采样后，将样品滤膜沿对角 均匀地剪成4 份，取对称的1 ／4 张滤膜样品。剪碎置 于砷化物发生瓶中，加7 0 r a l ，水。 2 ．2 样品分析 万方数据 有色金属 1 标准曲线的绘制。 a 取7 支砷化氢发生 瓶，于各瓶中加入1 ／4 张剪碎的浸渍滤膜，按表1 配 制标准系列，并加水保证溶液体积为7 0 m L 。 b 上 述各砷化氲发生瓶中加入4 m L 浓硫酸，4 m L 碘化 钾和2 m L 氯化亚锡，摇匀，放置1 5 m i n 【3J 。 c 取 5 m l 。吸收液置于干燥的吸收管中，插入导气管，于 砷化氢发生瓶中迅速加入4 9 元砷锌粒，并立即将导 气管与发生瓶连接，并用水密封，保证连接处不漏 气，在室温下反应1 ．5 h ，使砷完全释放。加氯仿将 吸收液体积补足到5 ．O m L 。 d 用l c m 比色皿，以 氯仿调零，在波长5 1 0 n m 处，测定试剂空白和样品 第5 8 卷 吸光度，计算标准曲线的截距、斜率。 取同批号、等面积的浸渍滤膜，按样品测定步骤 测定空白值，计算样品中砷含量。 表1 砷标准系列 T a h i eiA r s c n i cs t a n d a l d 娜 2 ．3 监测结果 金昌市环境空气中砷监测结果见表2 。 表2 金昌市环境空气中砷监测结果统计／{ m g - m 。 T a b l e 2R e s u l t ss t a t i s t i c sda r s e n i cm o n i t o r i n gi ne n v i r o n m e n ta i ro fj i n e t u m gC A t y 3 监测质量控制 3 ．1 质量控制措施 质量控制措施是保证监测研究成果的重要手 段，在空气采样和室内分析中，采取如下措施砷从 5 0 ％甘油浸渍过的滤膜中的浸出率为9 7 ％以上；每 天采样时均对大流量采样泵进行流量校准，保证采 样流量误差小于5 ％；每天采样时间不小于1 8 h 4 1 ； 每天室内处理样品时将滤膜剪碎，分析时在每次加 入试剂后摇匀，保证反应完全；每天在分析样品时均 要与样品同步测定两个平行标准样品，保证数据的 准确性；每天采集的样品均保留附样，以备复查。 3 ．2 方法准确性验证 1 分析标准样品。每天在分析样品的同时，取 同批号、等面积的浸渍滤膜剪碎，与样品同步测定两 组平行标准样品，验证方法的准确性、可靠性，平行 标准样品的分析数据见表3 。 从表3 可以看出，改进后的方法，相对平均偏差 小于9 ％，相对误差小于7 ％。 2 洗脱效率及回收效率。将标准样品浸渍在 刷了5 0 ％甘油的滤膜上晾干，然后取1 ／4 张滤膜， 再将滤膜剪碎，与样品的分析步骤相同测定滤膜上 的洗脱效率和回收率，洗脱效率及回收效率分析数 据见表4 。从表4 可以看出。用改进后的方法分析 将标准样品搜渍在刷了5 0 ％甘油的滤膜上，标准的 洗脱效率及回收率均大于9 7 ％。 4 结论 采用大流量连续T S P 采样泵采集环境空气中 的含砷颗粒物，采气流量为I m 3 ／m i n ，每天采样时间 不小于1 8 h ，符合日均值浓度的要求。 采用2 5 2 0 c m 聚丙烯滤膜，滤膜面积大，采气 体积大，根据环境监测技术规范的要求计算出最 低检出限为0 ．4 8 t s g ，最低检出浓度为 0 ．0 0 0 0 0 0 6 m g l m 3 ，远低于小时采样的最低检出限， 更适合环境空气中低浓度砷的监测。 在聚丙烯滤膜浸渍或刷5 0 ％甘油，增加了样品 的吸附性，防止样品损失。 砷化氢吸收在D D C A g 一三乙醇胺三氧甲 烷溶液生成的红色胶体银在5 1 0 n m 处比5 2 0 n m 有 更好的吸收。 所用监测方法相对平均偏差小于9 ％，相对误 差小于7 ％。 用2 5 c m 2 0 c m 聚丙烯滤膜，将标准样品浸渍 在刷了5 0 ％甘油的滤膜上，标准的洗脱效率及回收 率均大于9 7 ％。 万方数据 第1 期 何进忠等大气环境中T S P 含砷监测的改进9 1 ． 参考文献 [ 1 ] 无机化学编写组无机化学 M ] 北京人民教育出J 菠社，1 9 7 9 1 6 3 1 7 3 【2 ] 崔九思，王钦源，王汉平．大气枵染监测方法[ M ] 第二版北京化学工业出版社，1 9 9 7 7 6 17 6 7 f 3 ] 国家环保局．水和废水监捌分析[ M 】第三版北京中国环境科学出版社，1 9 8 9 1 3 0 ．1 3 2 [ 4 】环境空气质量标准[ S ] 0 1 3 3 0 9 5 1 9 9 6 [ 5 ] 国家环保局空气和废气监测分析方法[ M ] 北京中国环境科学出版社，1 9 9 0 2 5 72 6 0 I m p r o v e m e n to nM o n i t o r i n go fA r s e n i ci nT S Pa tE n v i r o n m e n t a lA i r H EJ i n z h o n 9 1 ，Z H A N GY o u - ．．n i ．i 2 ，X U NY a h p i n 9 2 1E n v i r o n m e n t a l M o n i t o r i n gS t a l f o no f J i n c h a n g a 印．J i n c h a n g7 3 7 1 0 0 ，G a n s u ，C h i n a 2 ．E n g i r o n m e n t a ta n d R ㈣r ⅢC o l l e g e “L a n z h o uU n i v e r s i t y ，L a n z h a u7 3 0 0 0 0 ，C h i r w A b s t r a c t ’r h em o n i t o r i a go ft h ea r s e n i ci ne n v i r o n m e n ta i ri sc o n d u c t e db yi m p r o v e dm e t h o do fa i rs a m p l i n ga n da n a l y s i s ，I ti si d e n t i f i e db yt h em o n i t o r i n gp r a c t i c ei aJ i n c h a n gC i t yt h a tt h el o w e s te f f e c t i v ed e t e c t i o nc o n c e n t r a t i o n o fa r s e n i ci nT S Pb yt h ei m p r o v e dm e t h o dc a nm e e tt h er e q u i r e m e n to f “T e c h n i c a lS p e c i f i c a t i o no fE n v i r o n m e n t a lM o n i t o r i n g ”． K e y w o r d s e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g ；T S P ；a r s e n i c ；e n v i r o n m e n ta i rm o n i t o r i z a g 万方数据