河源市环境监测站 广东河源 517000
摘要：在环境污染源的废气监测中，氟化物属于一种固定的污染源，对其进行监测有助于掌握环境中该污染物的含量，便于及时采取有效措施加以改善。本文针对氟化物这一固定污染源废气的监测方法进行研究测试，以期为相关人员提供参考。
关键词：固体污染；废气；氟化物；监测研究
前言
我国经济的迅猛增长，促进着各行各业的告诉高速发展，如工业、建筑业等等，进而使钢铁、水泥以及电解铝等材料用量大幅度增加。在此状态下，也显著增加了氟化物的排放量，目前，这类固定的污染已经成为危害人类生存环境的一个主要污染物。有研究资料提示，人体吸入氟化物后，机体所有的损害远比吸入SO2等危害要大20倍左右，一旦空气中所含氟化物的质量浓度大于1mg/m3，就会直接危害人的呼吸器官以及皮肤、眼睛等。如果长期生活在这样的污染状态下，人们发生骨痛、皮肤癌等疾病的机率会大大增加，因此，在环境污染源监测工作中加强对氟化物的排放监控，能够显著降低该污染源的排放量，这对于保障人们身体健康、生命安全的意义重大。在对固定废气中的氟化物实施监测的过程中，常按照我国环保部所推荐的HJ/T67-2001这一方法标准进行，其监测步骤简单便捷，监测速度较快。但是，在展开实际监测时依旧会出现一些难控制的步骤，很可能导致结果失准，此外，污染源不同，其中的氟化物浓度不同，所以测定时不能一概而论，需要灵活使用监测方法，尽可能降低误差，便于为后期污染治理提供有效参考。
1.仪器和所需试剂
（1）仪器：本次监测中所需要的仪器包括了饱和的甘汞电极、小型的超声波清洗器以及磁力搅拌器、氟离子的选择电极。（2）所需试剂：500mg/l的氟化物标准贮备液与氢氧化钠溶液，在使用过程中通过临时配制成为两种标准，即50ug/ml、10ug/ml；此外，称取硝酸钾20g与柠檬酸钠59g，将其混个后放入烧杯中，烧杯的容量已1000ml为主，然后在其中加入300ml的水进行溶解，再加入氢氧化钠，或者加入盐酸进行调，使溶液的pH值达到5.5，最后将配置好的溶液转移到1000ml的容量瓶中，加入水进行摇匀、稀释，直至溶液达到标线刻度处，以稀释后的溶液作为总离子强度的调节缓冲液。即TISAB[1]。
2.实验及结果
2.1分析TISAB量与溶液定容体积对氟化物测定结果的影响
加入样品之后将其pH值调整至5.5，然后在其中添加TISAB溶液，剂量是10.0ml，之后再加入适量的水，确保总体积达到40ml后摇匀再测定。测定后发现，当定容体积达到40ml的时候，操作难度增加，而低浓度定容体积又会导致结果出现偏差，导致标准曲线的相关线性效果差，造成样品的测量结果偏低。所以，本次研究将定容体积全部添加至50ml，并在其中添加体积不同的TISAB，结果提示标准曲线相关性良好，测定的结果误差显著降低，可以达到相关质量控制要求，分别加入10ml、12.5ml的TISAB，均不会对结果造成较大影响，测定结果如表1所示：
2.2分析溶液的pH值对测定氟化物结果的影响
通过试验后，结果提示氟化物的测定结果会受到溶液pH值所影响，将1.0mol/L的氯化氢或者氢氧化钠对溶液的pH值调节直至刚好显示蓝绿色，此时溶液的pH值则为5.5左右，然后再对样品进行检测。测量中应该下面两点给予重视，即：（1）当1.0mol/L的氯化氢或者氢氧化钠浓度偏大时，滴加后溶液的pH很难被控制到规定范围中如果对气态的氟化物进行测定，很容易出现溶液喷溅而影响结果。（2）溶液的蓝绿色不是特别明显，仅根据肉眼可见度来调节pH值，容易导致测量结果发生误差。
为了避免发生上述问题，在此次研究中选择运用0.01mol/L的氯化氢或者氢氧化钠来对溶液的pH值进行调节，这样便能逐步将pH值控制在一个标准的范围中，使得测量结果的重现性较好。此外，如果样品溶液的pH值偏酸时也会对负干扰测定结果，如果pH值偏碱时又会出现正干扰，而且通过实践提示，当氟离子活度降低时，溶液的pH值对氟化物的测定结果产生的影响会增大，因此测定样品时应该对其pH值给予严格控制。
2.3分析搅拌时间与氟化物的测定结果间的关系
在制作氟化物的标准曲线过程中，会通过对不同时刻下的各个浓度点所对应毫伏值进行详细记录，然后通过分析搅拌时间与测定结果之间的关联。如果所测溶液中仅含少量的氟化物，则氟离子选择电极的响应就会变慢，当搅拌的时间超过5min后，溶液毫伏值逐步趋于稳定；如果所测溶液中氟化物的质量浓度高于0.1mg/L的时候，搅拌时间则为2min即可，提示，所测溶液中氟化物的质量浓度越高，溶液稳定的时间就会越快。因此，测定样品的时候可以适当增加低浓度溶液的搅拌时间，防止搅拌的时间不足而影响测量结果。
2.4分析不同行业污染源的吸收液浓度与加入量选择
对气态氟化物的排放量进行检测的时候，通常会在采样管出口处串联三个大型冲击式的吸收液吸收瓶进行样品采集，各达到75ml，吸收液以0.3mol/L的氢氧化钠溶液为主。通过表2可以看出，电解铝行业中烟囱排出氟化物的气氟浓度是最高的；而水泥厂的回转窑窑尾以及发电厂的燃煤锅炉所排放出的氟化物相对较少，并且主要是尘氟形态，其中气氟排放浓度低于每立方米0.5mg，因此，如果按照上述的方法对样品进行采集，需要对下面两个问题加以重视。即：第一，0.3mol/L的氢氧化钠溶液，容易出现浓度偏高的问题，在实际操作中难以对样品的pH值进行调整；第二，吸收液的体积过多会使样品自身变得稀释，所以很容易出现低浓度的样品未检出，或者高浓的度样品测定结果出现偏高等问题。因此本文建议，针对这类污染源的气态氟化物排放量监测的过程中，只需要采取一个或者串联两个装有低浓度、20ml的氢氧化钠溶液的吸收瓶来对样品进行采集即可。
3.讨论
在环境污染中，固定污染源每天所排放出来的氟化物属于其中之一，这些污染物被排放在大气层中，会严重损害空气质量，危害人类健康；所以，加强这类污染物的监控显得尤为必要[2]。
在本文中，对这类污染物的监测进行了详细分析，整个监测过程均严格按照HJ/T67-2001的检测方法进行，在对固定污染源废气中的氟化物排放量进行实际测定过程中，可以把溶液定容体积增加至50ml，然后再其中添加10ml总离子强度调节缓冲液，这样有助于监测标准曲线获得更好的相关性，同时质控样品也与相关要求更加符合。此外，采取低浓度氢氧化钠或者盐酸溶液来对样品的的pH值进行调节，能够将其pH值更好地控制在有效范围内，并且还能在测定气氟时，显著改善甚至避免喷溅现象发生，这样一来能够大幅度降低测量结果的误差。最后，对低浓度的氟化物溶液进行测定时可适当延长其搅拌的时间，可避免因搅拌的时间少而引发的测量误差。若样品溶液大于0.1mg/L，搅拌的时间大约两分钟左右，且研究提示所测溶液中氟化物的质量浓度越高，溶液稳定的时间就会越快；与此同时，对气态氟化物进行测定的时候，要想降低操作难度和降低误差，可以按照排放源的种类来选择与之相符合的浓度吸收液及其加入量[3]。
值得注意的是，对固定污染源废气中的氟化物进行监测时，采集样品后一般需要在低温的状态下对废气进行检测，此时选择聚四氟乙烯材质的采样管能够获得不错的检测效果。因此，夏天的温度较高，废气测定温度不易过高，气温湿度较高的时候，可以采取用未加热的聚四氟乙烯管来采集废气，这样能够避免产生冷凝，对检测结果造成影响。总之，固定污染源废气中的氟化物的监测结果容易受到外界因素影响，因此监测过程中需要给予高度重视，确保监测结果准确。
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].资源节约与环保，2015，11（05）：97.
[2]吴天龙.固定污染源中废气监测质量的影响因素及监测方法[J].化工设计通讯，2016，20（01）：138，140.
[3]岳丽.环境监测中固定源废气氟化物测定方法的探讨[J].山西化工，2017，18（01）：118-120，123.
论文作者:刘岸彬
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/27
标签：氟化物论文; 溶液论文; 污染源论文; 废气论文; 样品论文; 氢氧化钠论文; 浓度论文; 《基层建设》2017年6期论文;