大气环境中二氧化硫的监测分析

大气环境中二氧化硫的监测分析

发表时间：2016-12-12T15:57:08.497Z 来源：《基层建设》2016年20期作者：江峰

[导读] 摘要：二氧化硫大量排放，污染了环境，也破坏了生态，因此成为国家重点控制的气态污染物。本文介绍了大气环境中二氧化硫手工监测和自动监测方法的种类、依据，并分析了手工监测方法中需注意的一些问题。

罗定市环境保护局 527200

摘要：二氧化硫大量排放，污染了环境，也破坏了生态，因此成为国家重点控制的气态污染物。本文介绍了大气环境中二氧化硫手工监测和自动监测方法的种类、依据，并分析了手工监测方法中需注意的一些问题。

关键词：大气环境；二氧化硫；监测

二氧化硫是大气环境中的主要污染物，主要来自含硫煤炭、燃油的燃烧产物、火山喷发气体以及自然界低湿地（如沼泽、洼地、大陆架等）排放硫化氢的氧化产物。随着化石燃料消耗数量的增加，人类活动排放的二氧化硫数量不断增多。大气中的二氧化硫会逐渐氧化为硫酸或硫酸盐，是形成酸雨的主要元凶。二氧化硫腐蚀金属、设备、建筑物、工程结构等，缩短它们的使用寿命。人体吸入二氧化硫会引起呼吸道疾病，危害健康。因此，二氧化硫是国家重点控制的气态污染物。目前，对二氧化硫的监测主要有三个方向：一是对二氧化硫污染源进行监测，主要针对燃煤电厂、水泥厂、钢铁厂等排污单位，以控制二氧化硫的排放；二是对环境空气中的二氧化硫进行监测，以加强环境管理和改善大气环境质量；三是应急监测或事故监测，主要针对污染事故进行监测，以便为事故处理提供依据。本文主要讨论大气环境中的二氧化硫监测方法。

1 大气环境中二氧化硫的监测方法

1.1 手工监测

手工监测是指在监测点位采样，再将样品带回实验室进行分析的方法。目前，自动监测方法已在许多城市得到普及，但手工监测仍有不可替代的作用，因为自动监测站点布网、性能比对都需要以手工监测作为基准，并且自动监测设备出现故障以后也只能通过手工监测弥补监测数据的缺口，保障监测数据的有效性[1]。按照《环境空气质量手工监测技术规范》（HJ/T 194-2005）第4章的规定，手工监测二氧化硫主要采用24h连续采样方式；第5章规定二氧化硫手工监测的分析方法为四氯汞盐法和甲醛法。过去曾主要采用四氯汞盐法，但因四氯汞钾剧毒，操作时要佩戴防护器具，配制标准溶液也要在通风柜内进行，并且甲醛法的吸收效果、精密度、准确度和检出限均优于四氯汞盐法[2]，所以目前以甲醛法为主。甲醛法可按照《环境空气二氧化硫的测定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法》（HJ 482-2009）的规定进行操作。

1.2 自动监测

自动监测是指利用自动监测仪器对环境空气进行连续采样和分析的方法。由于自动监测法可以准确、及时、全面地监测二氧化硫浓度的长期变化趋势，为环境管理提供更有效的依据，所以将逐步取代24h连续采样监测方法。大气环境中的二氧化硫自动监测方法包括湿化学法、紫外荧光法、长光程差分光谱法（DOAS）。由于湿化学法故障率高、维护工作量大，所以目前主要采用后面两种方法。紫外荧光法是目前最常用的方法，采用点式二氧化硫分析仪进行监测；而DOAS法没有采样气路，不存在气路堵塞的问题，所以维护量更小，但在雨雾、灰霾等天气下准确度会受到影响[3]。二氧化硫自动监测的技术要求与检测方法可依据《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ 654-2013）的规定进行。

2 大气环境中二氧化硫监测中应注意的问题

下面针对HJ/T 194-2005和HJ 482-2009的方法，就手工监测中应注意的一些问题进行了分析。

2.1 采样准备

影响二氧化硫监测质量的因素众多，不仅包括实验室中的分析工作，采样也对监测质量有很重要的影响，而且这个情况常常被忽视。现以采样瓶准备为例说明。HJ/T 194-2005第4.1.2.2条中规定，在规定流量下装有吸收液的吸收瓶阻力应为（6.7±0.7）kPa，所以监测前应测定瓶阻，并将其作为一项例行工作来做。测量装置由吸收瓶、滤水井（内装泡沫塑料）、干燥器、临界限流孔、负压表、真空泵等连接而成，然后在吸收瓶内注入与采样吸收液等量的水，再按实际采样流量进行采样，即可测定吸收瓶阻力。同时还应定期测定吸收瓶的吸收效率。在有条件获得标准气体的情况下，可将标气通入装有吸收液的吸收瓶内，并按正常采样流量进样，通过分析吸收液中的气体浓度，即可计算出吸收瓶的吸收效率（，、分别为实验室分析气体浓度与标气浓度）。如果没有标气，也可串联两个装有吸收液的吸收瓶，通过分析两个吸收瓶的气体浓度来测定吸收瓶的吸收效率。两个吸收瓶前后不同顺序各测一次，然后计算两吸收瓶的吸收效率（， =1或2，为后面的吸收瓶与前面吸收瓶测定浓度之比）。

2.2 采样过程

采样时必须让进气口处于引气管内的层流区，并且控制抽气泵的流量为采样流量的5～10倍（即1～2L/min），抽气流量过大或过小都会影响采样质量。同时还应注意空气湿度和尘埃对采样效率的影响，应保证进气管内干燥和进气通道通畅，若有尘粒会影响采样质量，应增加过滤措施，如串接浓硫酸。这是因为环境空气中的二氧化硫易与尘埃、水汽形成气溶胶，经过浓硫酸可将气溶胶状态的二氧化硫还原为气态二氧化硫，起到净化的作用。另外，甲醛对低浓度二氧化硫吸收率低，这种情况下可采取提高采样流量、减少吸收液体积的做法，能改善样品的稳定性。

2.3 标准溶液

HJ 482-2009采用碘量法标定二氧化硫标准溶液，需要一些注意细节。碘量瓶必须洗净和空干，瓶内壁不得挂水珠，也不能在滴定过程中用水冲洗碘量瓶，这是因为水中含有能与碘发生反应的干扰物质。往碘量瓶里加入试剂时，动作要快，加完后立即盖好瓶塞，以防止碘挥发。采用移液管往碘量瓶内移入溶液时，移液管口必须在磨口下面，以防液滴滞留瓶口而产生误差。在滴定过程中，振荡必须充分，以确保碘与亚硫酸钠充分反应，防止亚硫酸钠滴过量。另外，氢氧化钠标准溶液存放时间不宜超过1个月，防止其碱度下降而影响显色反应。

2.4 分析过程

影响二氧化硫测定准确性的因素主要有显色时间、显色温度和操作偏差。空气中的二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收并生成稳定的羟甲基黄氨酸，加减后释放二氧化硫，再与盐酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，即生成紫红色化合物，分光度计以波长577nm定量二氧化硫浓度。室温