卫生理化检验第十五章

讲稿纸1第十五章空气中有害物质的检验空气中有害物质的分类按有害物的化学成分：金属及其化合物，如铅、汞、锰、铬及其化合物等。非金属及其化合物，如砷、磷、硫及其化合物和氮的氧化物等。有机化合物，如苯及其同系物、醛类、酚类、有机酸、有机卤化物等。第一节氮氧化物1、理化性质氮氧化物是氮的氧化物的总称，又称氧化氮，常以NOx表示。它包括N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5六种形式氮的氧化物，通过分解、相互反应或与氧反应而相互转化。在卫生检验中，氮的氧化物一般是指NO、NO2。2、污染源1、氮氧化物是常见的空气污染物，主要来源于石油、煤、天然气等燃料的燃烧。2、城市中NOX主要来源于火力发电厂、大型燃煤锅炉、重油锅炉和汽车排出的废气等。3、炉灶和吸烟是室内NOX的主要污染源。4、自然排放：细菌分解、闪电、大气中NH3的氧化、森林火灾等。5、二次污染物是硝酸酸雾和光化学烟雾。3、危害NOx中NO和NO2的毒性较强，而NO2的毒性又是NO的4～5倍。光化学烟雾：NOx与SO2、CO及碳氢化合物等发生复杂的光化学反应生成。二氧化氮→亚硝酸、硝酸→酸雨。4、卫生标准最高容许浓度（换算成NO2）居住区大气中氮氧化物：0.12mg/m3（日平均）环境空气质量标准中氮氧化物：0.15mg/m3（一级标准）工作场所空气中氧化氮：5mg/m3氧化氮的分析方法盐酸萘乙二胺分光光度法原理：在对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺混合吸收液中，空气中的NO2被吸收形成亚硝酸，与对氨基苯磺酸进行重氮化反应生成重氮盐，然后与盐酸萘乙二胺偶合，形成玫瑰紫色的偶氮化合物。在540nm处测定吸收值，吸光度值与NO2浓度成正比。第二节二氧化硫1、理化性质：讲稿纸2最常见的硫氧化物。无色气体，有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。极易溶于水，也可溶于乙醇和乙醚。在大气中可与水分、尘粒结合形成气溶胶。是一种还原剂，→SO3、H2SO4、SO42-2、污染源SO2是大气中最常见的、最重要的污染物之一。空气质量监测的指标之一。–自然：57%–人为：43%，燃料燃烧燃烧含硫燃料（煤、石油）空气中SO2的主要来源。3、危害主要损伤呼吸器官对结膜和上呼吸道粘膜高浓度：急性支气管炎，喉头痉挛、窒息SO2与烟尘共同存在时的联合危害作用比SO2单独存在时大得多。亚硫酸酸雾→硫酸雾→酸雨4、卫生标准•环境空气质量标准（GB3095-1996）0.50mg/m3（1小时平均）0.15mg/m3（日平均）SO2主要分析方法四氯汞钾－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法原理：使空气通过四氯汞钾吸收溶液，其中所含的二氧化硫与四氯汞钾形成稳定的配合物，再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺反应生成玫瑰紫色配合物，在548nm波长下测量吸光度，进行定量。第三节汞汞(Hg)为一种银白色液体金属，沸点357℃；熔点－38.87℃，是常温下唯一的液态金属。金属汞不溶于水及有机溶剂，易溶于稀硝酸中，可溶于类似脂类的物质。汞具有易蒸发的特性，尤其当其洒落在地面，形成无数小汞珠，蒸发面积增大，蒸发速度更快，造成空气污染。汞在空气中以蒸气态存在。汞的污染汞的污染多见于汞矿开采和冶炼，仪表制造(如温度计，压力计等)，电气器材制造与修理(如电流开关、整流器、荧光灯等)，冶金工业、氯碱工业、有机合成、防腐涂料、电池、塑料、染料等工业生产过程中可能有含汞粉尘或气溶胶。汞的毒性讲稿纸3汞为一种普遍存在的有毒物质。人在空气中汞浓度为1～30mg/m3时，数小时即可引起急性中毒，有头痛、头昏、乏力、失眠、多梦、发热等神经系统及全身症状。慢性中毒一般表现为神经衰弱症候群以及多梦、记忆力减退、情绪不稳、失眠等。在自然界，汞经过转化可变为有机汞，再经过食物链进入人体造成中毒。日本的“水俣病”就是由工业废水中汞的污染造成的一种“公害病”。汞的测定方法汞的测定方法很多，如双硫腙比色法沉淀比色法、碘化亚铜检气管法、试纸法、原子吸收光度法、以及中子活化法等。采用无焰冷原子吸收法，灵敏度高，准确性好，对有机汞的测定还用气相色谱法。冷原子吸收分光光度计法原理：汞蒸气对波长253.7nm的紫外光具有最大吸收，在一定的汞浓度范围内，吸收值与汞蒸气的浓度成正比。注意事项：全部玻璃仪器必须用10%硝酸浸泡24小时，以除去汞的污染。第四节苯、甲苯、二甲苯1、理化性质苯、甲苯、二甲苯均为无色、有特殊芳香气味的液体。它们难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、二硫化碳等有机溶剂。可燃烧，易挥发，蒸气比空气重。苯、甲苯、二甲苯苯环上的氢原子可以被多种功能团取代，而发生亲电取代反应，顺序为：二甲苯甲苯苯。甲苯和二甲苯还能被氧化成相应酚。2、污染源是化学工业和医药工业的基本原料，同时又是优良的有机溶剂，应用十分广泛。主要污染来源：以苯、甲苯、二甲苯为原料的化工企业以苯、二甲苯作为溶剂和稀释剂的制药、油漆、橡胶和油脂提炼等生产过程。煤焦油的提炼或液体石油产品高温裂解3、危害苯、甲苯、二甲苯主要以蒸气状态存在于空气中，一般经呼吸道进入人体。主要作用于神经系统。毒性：苯＞甲苯＞二甲苯苯中毒苯中毒经呼吸道吸入苯蒸气或皮肤接触苯而引起的中毒。有急性、慢性之分。急性苯中毒主要对中枢神经系统产生麻醉作用，出现昏迷和肌肉抽搐；高浓度的苯对皮肤有刺激作用。长期接角低浓度的苯可引起慢性苯中毒，出现造血障碍，早期常见血白细胞数减低，进讲稿纸4而出现血小板数减少和贫血，患者可有鼻出血、牙龈出血、皮下出血、月经过多等临床表现。急性中主要采取急救和对症治疗。分析方法：气相色谱法原理：空气中的苯、甲苯和二甲苯用100ml玻璃注射器采样/活性炭管吸附，直接进样/经二硫化碳洗脱后/加热解吸附后，经适宜色谱柱（如聚乙二醇6000）分离后，用火焰离子化检测器（FID）检测，以保留时间定性，峰高定量。第五节空气中有害物质的快速测定1.概念：快速测定（rapidanalysis）是一种应用简便分析方法或便携式的简易仪器，在现场短时间内测定出空气中有害物质浓度的测定方法。2.快速测定的目的•及时了解现场空气中有毒物质瞬间浓度变化情况。•根据现场情况，采取措施，防止中毒或其它事故的发生。•根据快速测定的资料，为劳动保护和生产安全提供科学依据。3.快速测定的特点同常规监测相比，快速测定有其自身的特点：设备简单、易于操作、反应快速、采样量少，同时具有一定的准确性。快速测定通常是定性或半定量测定的方法。4、快速测定的方法目前常用的有以下四种方法：•检气管(detectortube)法•试纸(testpaper)法•溶液(solution)法•仪器(instrument)法检气管法检气管的结构与原理：•由填充有显色指示粉的内径2～4mm细玻璃管制成。•显色指示粉用吸附了显色化学试剂的载体颗粒制成。•当被测空气通过检气管时，被测物质与试剂迅速发生变色反应。•被测物质的浓度不同，指示粉产生的颜色变化程度或变色长度也不同，据此定量。检气管的类型•比色型：根据指示粉的颜色或颜色强度变化对待测组分进行定量的检气管。如CO检气管。其颜色变化：黄→绿→蓝。•比长型：根据指示粉的变色柱长度对待测组分进行定量的检气管。如SO2检气管。讲稿纸5颜色变化：棕黄→红。检气管的使用方法•使用前用专用工具或锉刀将检气管两端锯开，按照管上指示的气流方向、抽气速度和抽气量采样，采样后立即读取浓度值。检气管的应用范围•检气管主要应用于空气中气体和蒸气状污染物的快速测定。•目前已有多种（数百种）有害气体检气管可供使用，如CO、CO2、SO2、H2S、O2、NH3、NOx、HCN、丙烯腈、磷化氢等•废水中：硫化物、氰化物等•酒后驾车试纸法试纸法的原理：被测空气通过试剂浸渍过的滤纸，被测物质即与试剂发生化学反应，产生颜色变化。适用于能与试剂迅速反应的气态、蒸气态、雾状的有毒物质。将被测定空气通过未浸渍试剂的滤纸，使待测物质吸附或阻留在滤纸上，然后向纸上滴加或喷射显色剂，产生颜色变化，然后与标准色板比色定量。该法适用于烟或粉尘的测定。试纸法特点试纸法器材简单，携带、操作简便；但测定误差较大，是一种半定量的方法。可用中速或慢速定量滤纸，也可用层析纸。广泛用于常见有毒气体的快速测定。举例：汞蒸汽、硫化氢、铅溶液法原理：将吸收液本身作为显色液，当被测空气通过吸收液时，立即显色，根据颜色深浅与标准管比较，在现场即可测出有害物质的浓度。溶液法特点灵敏度和准确度方面比试纸法高，采样量少，反应速率快，一般不用预先进行特殊处理，应用广泛。不足：标准系列不能长期保存，也可与标准比色板比色定量。仪器测定法原理：根据有害物质的热学、光学、电化学等特性而设计。能在现场直接测定有害物质。主要用于：1.现场直接指示有害物质的浓度，判别作业现场是否存在急性中毒的可能性，保证工人的安全和健康；2.对能造成慢性中毒而不易觉察的有害物质，如汞蒸气等，进行连续或快速测定，检测作业场所是否超过最高允许浓度；讲稿纸63.对严重危害生命的有害气体，如CO等，进行连续监测和自动报警。–汞蒸气检测仪、硫化氢检测仪、二氧化硫检测仪空气中一氧化碳的快速检验硫酸钯－钼酸铵检气管比色法原理：在硅胶表面，一氧化碳将五氧化二碘还原，游离出碘与三氧化硫作用，生成绿色络合物，根据指示胶变色柱长度，测定一氧化碳的浓度。空气中汞蒸汽的快速测定碘化亚铜试纸法原理：在滤纸上涂一层白色碘化亚铜，当与汞蒸气相遇时，便形成玫瑰红色的碘化亚铜汞。根据试纸变色时间，估计汞蒸气浓度。Hg+4HNO3=Hg(NO3)2+2NO2+2H2O2Cu2I2+Hg2+=Cu2I2.Hg2I2+2Cu+空气中二氧化硫的快速检验二氧化硫是最常见的硫氧化物，无色气体，有强烈刺激性气味，是大气主要污染物之一。主要来源于煤和石油的燃烧，浓度高时使人呼吸困难，甚至死亡。碘淀粉法原理：碘遇淀粉变蓝色，SO2将碘还原为离子，蓝色消失。思考题•1、空气中有害物质的分类？•2、四氯汞钾－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定二氧化硫原理？•3、快速测定的概念？其特点是什么？•4、检气管法的原理是什么？有哪些类型？