论文部分内容阅读
摘 要：本文对目前国内外测定环境空气中氟化物的采样、测定方法进行概述和分析比较，在环境空气中氟化物的监测中，滤料法具有操作简单、准确度高、简便易行等优点，适合于环境空气氟化物的采样，离子选择电极法具有选择性好、测量范围广，仪器价格低，简单快速等优点，适合环境空气中氟化物的测定，适合普遍推广。
关键词：环境空气;氟化物;离子选择电极
1 前言
氟化物主要包括氟化钠、氟化铝、氟化氢、含氟的磷酸盐等，气态氟化物主要是氟化氢气体，具有强烈刺激气味。氟化物可对人体产生极大的危害[1]，对人的皮肤、眼睛、呼吸道粘膜、肺都有强烈的刺激和腐蚀作用。在人体内可干扰多种酶的活性，引起低钙血症、氟斑牙及氟骨症等。植物长时间接触高浓度氟化物空气也会抑制叶绿素的合成、从而影响酶的活性、影响碳、氮代谢、破坏叶片表皮的微结构、严重损伤细胞膜结构等。动物也会因摄入被氟化物污染的植物而受到傷害。因此环境空气中氟化物的监测至关重要，为人们及时预防和控制氟化物的污染提供科学依据。
2 国内相关监测方法研究
国内测定环境空气中氟化物的标准方法主要是《环境空气 氟化物的测定 石灰滤纸采样氟离子选择电极法》（HJ 481-2009）[2]和《环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法》（HJ 955-2018）[3]两个。其中，滤膜采样的方法是主动采样，采用经过磷酸氢二钾溶液浸渍的双层滤膜采集，经剪碎、超声溶解后用离子选择电极法测定;石灰滤纸方法是被动采样，用石灰悬浊液浸渍的滤纸来吸附大气中的氟化物，反应生成的氟化钙被固定在滤纸上[4]，经过酸溶解提取后用离子选择电极测定。这两种方法的共同点是都用了浸渍处理的滤纸或滤膜来采集，最后用溶剂超声萃取出来，但采样时间和方式不同。
3 环境空气中氟化物的监测技术研究
3.1 环境空气中氟化物的采样方式研究
环境空气中的氟化物采集受多方面的影响，如采样时间、采样头结构、吸收方式等，不同采样方式和采样时间将影响采集的氟化物浓度，目前统一参照《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）中对氟化物的推荐参考值进行评价。
目前环境空气中的采集方式主要有溶液吸收法、滤料采样法、固体吸附剂法和被动式HF个体采样器几种。其中，溶液吸收法是利用配制好的溶液来吸收空气中的氟化物，一定时间后，通过富集作用来收集环境中的氟化物。曾北危[5]研究过通过氢氧化钠溶液来吸收空气中的氟化物，用硝酸酸化后，再加入总离子强度调节剂后测定电位值，该方法的特点是大部分阴离子无干扰，但存在OH-干扰，加入含柠檬酸钠的总离子强度调节缓冲液后能有效的消除Fe3+、Cr6+和Al3+ 的干扰。邓明弢[6]等人曾研究过直接用配制好的总离子强度调节缓冲液为吸收剂，将环境空气中的氟化物依次通过玻璃螺旋管，然后通过离子选择电极测定环境空气中的痕量可溶性氟化物，吸收液的方法大多用在固定源的监测上。
目前用的比较多的是滤料采样法。比较常见的有定量滤纸、玻璃纤维滤纸、微孔滤膜以及有机合成纤维滤纸等。通过不同的浸渍液（一般为碱性，例如磷酸氢二钾）来吸收空气中的可溶性氟化物。空气和废气监测分析方法（第四版）[7] 是用磷酸氢二钾浸渍滤膜来采集环境空气中的氟化物。采集完后经处理用离子选择电极法测定。该方法测得的氟化物最低含量为5μg。固体吸附剂法一般采用活性炭、硅胶或分子筛来采集蒸汽与气溶胶共存的污染物。被动式HF个体采样器适合采集较高浓度HF。
3.2 环境空气中氟化物的测定研究
目前，测定环境空气中氟化物的方法主要有离子选择电极法、分光光度法、滴定法、离子色谱法等。其中，分光光度法和滴定法操作相对作繁琐，其灵敏度、重现性和检出限等都无法满足目前的质量控制要求，所以这两种方法使用甚少。离子色谱法[8-11]具有操作简单，节省人力，准确度高等优点，但也有仪器稳定时间较长、测定分析样品时间较长，仪器价格高等缺点。离子选择电极法因其选择性好、测量范围广，仪器价格低，简单快速等优点，因此能满足环境空气质量的监测要求，可被普遍使用。离子选择电极法也已经被国内外标准分析方法广泛采用。
4 结论
环境空气氟化物的监测中，滤料法具有操作简单、准确度高、简便易行等优点，适合于环境空气氟化物的采样，离子选择电极法具有选择性好、测量范围广，仪器价格低，简单快速等优点，适合环境空气氟化物测定，适合普遍推广。
参考文献
[1]周金鹏，崔九思，曲建翘等.扩散法被动式氟化氢个体监测器的研制.卫生研究，1994，23（增刊）：46-50
[2]HJ 481-2009.环境空气 氟化物的测定 石灰滤纸采样氟离子选择电极法[S]
[3]HJ 955-2018.环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法[S]
[4]国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法（第四版）.北京：中国环境科学出版社，02003
[5]曾北危.环境分析化学.长沙：湖南人民出版社，1974，228-233
[6]邓明弢，张怀溪，舒仕兰.大气中痕量氟化物的自动监测——离子选择电极法.分析化学，1984，12（10）：946-950
[7]国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法（第四版）.北京：中国环境科学出版社，2003
[8]白云，周伟峰，贾小成等.离子色谱法测定环境空气样品中的氟化物.河南科学，2003，21（2）：167-169
[9]杨国栋.电极法和离子色谱法测定生活饮用水中氟化物的比较.中国卫生检验杂志，2005，15（8）：977-978
[10]黄碧兰，张英，黄珠晏.工作场所空气中 HF、HCl、H2SO4 离子色谱法测定的研究.中国卫生检验杂志，2007，17（12）：2197-2198
[11]李中愚，姜波.氟离子选择电极-浓度比例尺法测定低浓度氟化物.环境科学与技术，1995，（1）：19-21
关键词：环境空气;氟化物;离子选择电极
1 前言
氟化物主要包括氟化钠、氟化铝、氟化氢、含氟的磷酸盐等，气态氟化物主要是氟化氢气体，具有强烈刺激气味。氟化物可对人体产生极大的危害[1]，对人的皮肤、眼睛、呼吸道粘膜、肺都有强烈的刺激和腐蚀作用。在人体内可干扰多种酶的活性，引起低钙血症、氟斑牙及氟骨症等。植物长时间接触高浓度氟化物空气也会抑制叶绿素的合成、从而影响酶的活性、影响碳、氮代谢、破坏叶片表皮的微结构、严重损伤细胞膜结构等。动物也会因摄入被氟化物污染的植物而受到傷害。因此环境空气中氟化物的监测至关重要，为人们及时预防和控制氟化物的污染提供科学依据。
2 国内相关监测方法研究
国内测定环境空气中氟化物的标准方法主要是《环境空气 氟化物的测定 石灰滤纸采样氟离子选择电极法》（HJ 481-2009）[2]和《环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法》（HJ 955-2018）[3]两个。其中，滤膜采样的方法是主动采样，采用经过磷酸氢二钾溶液浸渍的双层滤膜采集，经剪碎、超声溶解后用离子选择电极法测定;石灰滤纸方法是被动采样，用石灰悬浊液浸渍的滤纸来吸附大气中的氟化物，反应生成的氟化钙被固定在滤纸上[4]，经过酸溶解提取后用离子选择电极测定。这两种方法的共同点是都用了浸渍处理的滤纸或滤膜来采集，最后用溶剂超声萃取出来，但采样时间和方式不同。
3 环境空气中氟化物的监测技术研究
3.1 环境空气中氟化物的采样方式研究
环境空气中的氟化物采集受多方面的影响，如采样时间、采样头结构、吸收方式等，不同采样方式和采样时间将影响采集的氟化物浓度，目前统一参照《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）中对氟化物的推荐参考值进行评价。
目前环境空气中的采集方式主要有溶液吸收法、滤料采样法、固体吸附剂法和被动式HF个体采样器几种。其中，溶液吸收法是利用配制好的溶液来吸收空气中的氟化物，一定时间后，通过富集作用来收集环境中的氟化物。曾北危[5]研究过通过氢氧化钠溶液来吸收空气中的氟化物，用硝酸酸化后，再加入总离子强度调节剂后测定电位值，该方法的特点是大部分阴离子无干扰，但存在OH-干扰，加入含柠檬酸钠的总离子强度调节缓冲液后能有效的消除Fe3+、Cr6+和Al3+ 的干扰。邓明弢[6]等人曾研究过直接用配制好的总离子强度调节缓冲液为吸收剂，将环境空气中的氟化物依次通过玻璃螺旋管，然后通过离子选择电极测定环境空气中的痕量可溶性氟化物，吸收液的方法大多用在固定源的监测上。
目前用的比较多的是滤料采样法。比较常见的有定量滤纸、玻璃纤维滤纸、微孔滤膜以及有机合成纤维滤纸等。通过不同的浸渍液（一般为碱性，例如磷酸氢二钾）来吸收空气中的可溶性氟化物。空气和废气监测分析方法（第四版）[7] 是用磷酸氢二钾浸渍滤膜来采集环境空气中的氟化物。采集完后经处理用离子选择电极法测定。该方法测得的氟化物最低含量为5μg。固体吸附剂法一般采用活性炭、硅胶或分子筛来采集蒸汽与气溶胶共存的污染物。被动式HF个体采样器适合采集较高浓度HF。
3.2 环境空气中氟化物的测定研究
目前，测定环境空气中氟化物的方法主要有离子选择电极法、分光光度法、滴定法、离子色谱法等。其中，分光光度法和滴定法操作相对作繁琐，其灵敏度、重现性和检出限等都无法满足目前的质量控制要求，所以这两种方法使用甚少。离子色谱法[8-11]具有操作简单，节省人力，准确度高等优点，但也有仪器稳定时间较长、测定分析样品时间较长，仪器价格高等缺点。离子选择电极法因其选择性好、测量范围广，仪器价格低，简单快速等优点，因此能满足环境空气质量的监测要求，可被普遍使用。离子选择电极法也已经被国内外标准分析方法广泛采用。
4 结论
环境空气氟化物的监测中，滤料法具有操作简单、准确度高、简便易行等优点，适合于环境空气氟化物的采样，离子选择电极法具有选择性好、测量范围广，仪器价格低，简单快速等优点，适合环境空气氟化物测定，适合普遍推广。
参考文献
[1]周金鹏，崔九思，曲建翘等.扩散法被动式氟化氢个体监测器的研制.卫生研究，1994，23（增刊）：46-50
[2]HJ 481-2009.环境空气 氟化物的测定 石灰滤纸采样氟离子选择电极法[S]
[3]HJ 955-2018.环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法[S]
[4]国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法（第四版）.北京：中国环境科学出版社，02003
[5]曾北危.环境分析化学.长沙：湖南人民出版社，1974，228-233
[6]邓明弢，张怀溪，舒仕兰.大气中痕量氟化物的自动监测——离子选择电极法.分析化学，1984，12（10）：946-950
[7]国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法（第四版）.北京：中国环境科学出版社，2003
[8]白云，周伟峰，贾小成等.离子色谱法测定环境空气样品中的氟化物.河南科学，2003，21（2）：167-169
[9]杨国栋.电极法和离子色谱法测定生活饮用水中氟化物的比较.中国卫生检验杂志，2005，15（8）：977-978
[10]黄碧兰，张英，黄珠晏.工作场所空气中 HF、HCl、H2SO4 离子色谱法测定的研究.中国卫生检验杂志，2007，17（12）：2197-2198
[11]李中愚，姜波.氟离子选择电极-浓度比例尺法测定低浓度氟化物.环境科学与技术，1995，（1）：19-21