(許昌市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(國家陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(河南)),河南 許昌 461000)
隨著生活水平日益改善,人們對住房裝修要求越發(fā)精致講究,因此過度裝修帶來的室內(nèi)污染問題也越來越嚴(yán)重,室內(nèi)氨污染作為目前室內(nèi)空氣污染的一個重要組成部分,同樣受到高度重視。本文著重對室內(nèi)氨污染的來源危害進(jìn)行了分析,同時對靛酚藍(lán)分光光度法測定空氣中氨含量進(jìn)行了研究。
一般建筑物室內(nèi)氨污染的主要來源如下:
1)由于蓄水不足,室內(nèi)排水管道的蓄水彎頭不能封閉下水系統(tǒng)中濁氣的上升和釋放。室內(nèi)排水管道彎曲不夠深,造成蓄水不足,不能形成上下排水管的封閉,排水系統(tǒng)底部的污水匯集各種污染氣體(包括氨氣),污染氣體便通過排水通道向室內(nèi)逸出,造成空氣污染。
2)裝修材料內(nèi)含的添加劑和增白劑也是氨氣污染的主要來源[1]。由于氨一般僅浮在材料表面,因此在空氣流通好的地方可以很快釋放,對人體危害較小。此外,用于裝飾材料的粘合劑也有一定危害,例如在人造板壓制過程中使用大量的粘結(jié)劑、穩(wěn)定劑等化學(xué)試劑,在加工成型過程中也會釋放氨污染室內(nèi)空氣。
3)室內(nèi)氨污染的另一個重要來源是建筑材料混凝土外加劑的使用。施工階段常用的混凝土防凍劑和膨脹劑中均含有氨,隨著溫度、濕度等環(huán)境因素的變化,在建筑結(jié)構(gòu)或墻體混凝土中被還原為氨氣,并從混凝土中緩慢釋,放使得室內(nèi)空氣中氨的濃度不斷增加。
氨屬于堿性物質(zhì)。它會腐蝕并且刺激所接觸的組織,能吸收組織中的水分,使組織蛋白質(zhì)變性,使組織脂肪皂化,破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),削弱人體對疾病的抵抗力。濃度過高時,除對接觸組織有腐蝕作用外,還可通過三叉神經(jīng)末梢的反射作用引起心臟驟停和呼吸驟停[2]。
采用靛酚藍(lán)分光光度法測定室內(nèi)氨含量。
2.1.1 儀器與設(shè)備
大型氣泡吸收管,有10ml刻度線;空氣采樣器,流量范圍0-2L/min;具塞比色管,10ml;紫外可見光分光光度計,型號UV2600,制造商島津儀器(蘇州)有限公司。
2.1.2 采樣與試劑
2.1.2.1 采樣
使用含有10ml吸收液的大型氣泡吸收管,以0.5L/min的流速收集5L,并記錄采樣點(diǎn)的溫度和氣壓,取樣后將樣品保存在室溫下,并在24小時內(nèi)進(jìn)行分析。
2.1.2.2 試劑
無氨蒸餾水:將少量高錳酸鉀加入一定量實(shí)驗(yàn)室用蒸餾水中,顏色呈淺紫紅色,再加入少量氫氧化鈉使之呈堿性,蒸餾,收集中間蒸餾部分的水加入少量硫酸溶液呈微酸性,重復(fù)蒸餾一次。
吸收液{c(H2SO4)=0.005mol/l}:向無氨水中加入2.8ml濃硫酸稀釋至1L,再稀釋10倍待用。
水楊酸溶液{ρ(C6H4(CO)COOH)=50g/l}:提前配好,溶液呈淡黃色,室溫穩(wěn)定1個月。
亞硝基鐵氰化鈉溶液(10g/l):提前配好,冰箱中可穩(wěn)定一個月。
次氯酸鈉溶液{c(NaClO)=0.05mol/l}:從正規(guī)廠家提前購置。
氨標(biāo)準(zhǔn)工作液{ρ(NH3)=1.00mg/l}:取適量1000μg/ml氨的國家標(biāo)準(zhǔn)溶液加吸收液稀釋1000倍。
空氣中氨被稀硫酸吸收,在亞硝酸基鐵氰化鈉及次氯酸鈉作用下,與水楊酸生成藍(lán)綠色的靛酸酚藍(lán)染料,根據(jù)著色程度,比色定量。
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
取10支10ml比色管,按表1制備標(biāo)準(zhǔn)系列管。
表1 氨標(biāo)準(zhǔn)系列
向各管中加入水楊酸溶液0.50ml,亞硝酸鈉溶液0.10ml,次氯酸鈉溶液0.10ml,混勻,室溫放置1 小時,用1cm比色皿在波長697.5nm處用水作為參比,測定每管的吸光度。橫坐標(biāo)為氨含量(μg),縱坐標(biāo)為吸光度(A),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖并計算校準(zhǔn)曲線的斜率。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制如下。
表2 標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品吸光度記錄
根據(jù)表2可繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖1。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
2.3.2 樣品的測定
將采集的樣品溶液轉(zhuǎn)入具塞比色管中,然后用少量吸收液清洗吸收管,使得總體積為10mL。按照2.3.1程序測定樣品的吸光度??瞻讟訛?0ml未采樣的吸收液[3]。
2.3.3 結(jié)果與不確定度分析
2.3.3.1 結(jié)果計算
采氣體積換算。將實(shí)際采氣體積按照如下公式換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采氣體積V0:
V0=Vt×T0/(273+T)×P/P0
其中,
V0-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采氣體積,L
Vt-實(shí)際采氣體積,為采樣流量與采樣時間的乘積,L
T-采樣點(diǎn)的氣溫,℃
T0-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度,273K
P-采樣點(diǎn)的大氣壓,kPa
P0-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓,101kPa
采樣地點(diǎn)為室內(nèi)面積在50-200m2的空間,因此設(shè)置兩個采樣點(diǎn),采氣實(shí)際體積見表3。
表3 標(biāo)準(zhǔn)采氣體積計算
式中:
ρ-空氣中氨濃度,mg/m3;
A-樣品溶液的吸光度;
A0-空白溶液的吸光度;
BS-計算因子;
V0-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采氣體積,L;
k-樣品溶液的稀釋倍數(shù)
計算結(jié)果如表4。
表4 室內(nèi)氨濃度測量結(jié)果
根據(jù)室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T18883-2002可知,室內(nèi)空氣中氨濃度不超過0.20毫克/立方米,可知所測環(huán)境符合要求。
2.3.3.2 不確定度來源
本實(shí)驗(yàn)不確定度主要來源于測量過程的重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作、溶液的配置、測量過程使用的儀器、玻璃量具以及樣品采集等,每一種來源分別受不同因素的影響。
由上述試驗(yàn)得出,靛酚藍(lán)分光光度法具備靈敏度高、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),該方法是測定室內(nèi)空氣中氨含量的一種較好的方法。