固定污染源废气中氟化物的监测

固定污染源废气中氟化物的监测

李志豪

四会市环境保护监测站广东四会526200

摘要：本文主要针对固定污染源废气中氟化物的监测展开了探讨，通过结合具体的实验，对主要仪器与试剂作了详细的阐述，并对实验作了系统的讨论，得出了几点结论，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：固定污染源；氟化物；监测

0引言

随着如今我国废气污染的越为严重，氟化物对人们的健康危害也逐渐加深。氟化物可通过吸入或皮肤吸收而进入人体，造成氟中毒，因此，加强氟化物排放的监测与控制对保障人体健康具有重要的意义。基于此，本文就固定污染源废气中氟化物的监测进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1主要仪器与试剂

1.1仪器

PXSJ－216型氟离子选择电极；饱和甘汞电极；磁力搅拌器；小型超声波清洗器。

1.2试剂

氢氧化钠溶液；盐酸溶液；氟化物标准贮备液：500mg/L，购置于国家标准物质中心；氟化物标准使用液：临用时，配制成10μg/mL和50μg/mL2种标准使用液。

总离子强度调节缓冲液（TISAB）：称取59.0g柠檬酸钠、20.0g硝酸钾，置于1000mL烧杯中，加300mL水溶解，用盐酸或氢氧化钠调节至pH＝5.5，移入1000mL容量瓶，用水稀释至标线，摇匀。

2实验与讨论

实验时，按要求连接好清洗过的氟离子选择电极及甘汞电极，接通电极电位仪，并清洗电极空白至380mV以上。为方便实验结果对比及描述，本文将《大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法》（HJ/T67－2001）统称为方法一。

2.1溶液定容体积及TISAB溶液加入量对测定的影响

绘制标准曲线及样品测定时，方法一要求加入标准系列或样品后，调节pH约为5.5后，加入10.0mLTISAB溶液，加水使总体积为40.0mL，摇匀测定。实际测定分析时发现，定容体积40.0mL不易操作，低浓度点位因定容体积不准确，测量结果易产生偏差，曲线相关线性不够理想，质控样品测量值偏低。为此，本文将定容体积统一改为50mL，并通过加入不同体积的总离子强度调节缓冲液，验证总离子强度调节缓冲液加入量对测定的影响，实验结果见表1、表2。

由实验结果可知，将定容体积改为50mL后，标准曲线具有较好的相关性，测定结果可达到相关质控要求，且加入10.0mLTISAB溶液与加入12.5mLTISAB溶液对测定结果影响不大。

2.2溶液pH值的控制对氟化物测定的影响

相关研究及实际分析测试结果表明，溶液的pH值对氟化物测定具有很大的影响。方法一对调节pH值的要求为：用1.0mol/LHCI或1.0mol/LNaOH溶液调节pH值，使溶液刚刚变为蓝绿色为止（此时，溶液的pH值为5.5左右）。采用该方法进行测定：1）1.0mol/L的HCI溶液和NaOH溶液的浓度偏大，滴加调节pH时无法将pH值控制在规定范围内，且测定气态氟化物时易发生喷溅现象，造成测量结果不准确。2）蓝绿色突变点不是很明显，通过肉眼根据溶液颜色变化调节pH值，测量结果重现性差。

针对上述问题，本文改用0.01mol/L的HCI溶液和NaOH溶液调节pH，并用酸度计进行调节，pH值容易控制在理想范围，测量结果重现性好，测定结果见表3。另外，由实验结果可知，当样品溶液偏酸性时，会对测定结果产生负干扰；偏碱性时，产生正干扰，且pH值对氟化物测定结果的影响随着氟离子活度的降低而增大，故在样品测定时要严格控制pH值，测定结果见表4。

表3通过溶液颜色变化与酸度计调节pH值至中性测定结果对比

由表5可知，对于氟化物含量较低的溶液，氟离子选择电极响应慢，搅拌时间大于5min后溶液毫伏值达到稳定；氟化物质量浓度大于0.1mg/L时，所需的搅拌时间为2min左右，且浓度越高的样品稳定时间越快。所以，在测定氟化物样品时，对于低浓度的样品可适当增加搅拌时间，以免因搅拌时间不足造成测量误差。

2.4不同类别污染源吸收液浓度及加入量的选择

在测定气态氟化物排放时，方法一要求：在采样管的出口串联3个装有75mL吸收液的大型冲击式吸收瓶采集样品，吸收液为0.3mol/L的NaOH溶液。

由实际监测结果（见表6）可知，对于电解铝行业烟囱中排出的氟化物，气氟的浓度相对较高。而对于水泥厂回转窑窑尾、发电厂燃煤锅炉等排放的氟化物，主要是以尘氟的形态存在，气氟的排放浓度一般情况都低于0.5mg/m3，此时，按方法一采集样品时，存在以下问题：1）0.3mol/L的NaOH溶液浓度过高，不易调节pH值；2）吸收液加入体积过多，对样品自身造成稀释，易出现低浓度样品未检出或高浓度样品测定结果偏高的现象。对此，本文建议在此类污染源气态氟化物排放时，用1个或串联2个装有20mL低浓度NaOH溶液采集样品即可。

3结论

（1）在采用HJ/T67－2001方法测定固定污染源废气中氟化物排放时，将溶液定容体积改为50mL，加入10.0mL的总离子强度调节缓冲液，标准曲线具有很好的相关性，质控样品符合相关要求。

（2）用低浓度的盐酸和氢氧化钠溶液调节pH值，可以很好地控制pH值的范围，且可以减少气氟测定时发生的喷溅现象，减少测量误差。另外，用酸度计代替根据溶液颜色变化调节pH值，可提高样品测定结果的重现性。

（3）在测定低浓度氟化物溶液时，可适当增加搅拌时间，以免因搅拌时间不足测定造成测量误差，大于0.1mg/L的样品溶液所需的搅拌时间约为2min。

（4）测定气态氟化物时，为方便操作及减少因稀释倍数等原因造成的测量误差，应根据排放源的类别选择合适浓度的吸收液及加入量。

4结语

综上所述，氟化物对人体的健康会产生极大的危害，因此，对氟化物排放的进行监测与控制尤为重要。本文通过结合具体的实验，对氟化物的监测作了详细的阐述，希望能为类似的监测工作带来帮助。

参考文献：

[1]杨纳铭.探析固定污染源废气中氟化物的监测[J].资源节约与保护.2015（05）.

[2]王丽华.固定污染源废气监测中的质量控制[J].包钢科技.2010（02）.