作為大氣污染的主要指標之一,二氧化硫(sulfur dioxide,SO2)在各種大氣污染物中分布最廣、影響最大。因此,在硫氧化物的檢測中常常以SO2為代表。
大氣中SO2對人體健康的主要影響是造成呼吸道內徑狹窄,并能刺激黏液分泌量增加。內徑狹窄和黏液量增加的結果是加大呼吸道阻力,使空氣進入肺部受到阻礙,導致呼吸系統的疾病。另外,二氧化硫造成的大氣污染還嚴重影響著國民經濟、工農業生產和人民的生活,如它可使金屬材料、房屋建筑、棉紡化纖織品、皮革紙張及工藝美術品腐蝕和褪色,它還可使農作物減產,使植物葉子變黃、落葉甚至枯死。
測定SO2的方法很多,主要有甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法(HJ 482—2009)、四氯汞鉀鹽吸收-副玫瑰苯胺分光光度法(HJ 483—2009)、釷試劑分光光度法、紫外熒光法、電導法、庫侖滴定法、火焰光度法、定電位電解法等。選用何種方法主要取決于分析的目的、時間及實驗室條件等因素。四氯汞鉀鹽吸收副玫瑰苯胺分光光度法靈敏度高,選擇性好,但吸收液的毒性相對比較大;釷試劑光光度法所用吸收液無毒,但靈敏度不夠,所需采樣體積大;甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法避免了使用含汞的吸收液,其靈敏度、選擇性和檢出限等均與四氯汞鉀鹽吸收-副玫瑰苯胺分光光度法相近。
下面分別介紹甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法、四氯汞鉀鹽吸收副玫瑰苯胺分光光度法。
(1)四氯汞鉀鹽吸收-副玫瑰苯胺分光光度法方法原理:空氣中的SO2被四氯汞鉀溶液吸收后,生成穩定的二氯亞硫酸鹽絡合物,再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用,生成紫色絡合物,在575nm處其吸光度與SO2濃度成正比。
(2)甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法方法原理:空氣中的SO2被甲醛緩沖溶液吸收后生成穩定的羥甲基磺酸加成化合物,在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解,釋放SO2與副玫瑰苯胺、甲醛作用,生成紫紅色化合物,用分光光度計在577nm處測量吸光度,據標準曲線進行定量。
SO2濃度計算公式同四氯汞鉀鹽吸收-副玫瑰苯胺分光光度法。
采短時間采樣時,采用內裝10mL吸收液的多孔玻板吸收管,以0.5L/min的流量采氣45~60min,最佳吸收液溫度為23~29℃。24h連續采樣時,用內裝50mL吸收液的多孔玻板吸瓶,以0.2L/min的流量連續采樣24h,最佳吸收液溫度為23~29℃。
當用10mL吸收液采樣30L時,測定范圍為0.028~0.667mg/m3;當用50mL吸收液牙樣288L,試份為10mL時,測定范圍為0.014~0.347mg/m3,主要干擾物為氮氧化物、臭氧某些重金屬元素。樣品放置一段時間可使臭氧自動分解;加入氨基磺酸鈉溶液可消除氮氧化物的干擾;加入磷酸及環己二胺四乙酸二鈉鹽可以消除或減少某些金屬離子的干擾。在10mL樣品溶液中存在50μg鈣、鎂、鐵、鎳、、銅等離子及5μg二價錳離子時,不干擾測定。