pH是从操作上定义的。对于溶液x,测出伽伐尼电池参比电极1KCl浓溶液H溶液×|H2|pt的电动势EX。将未知pH(X)的溶液X换成标准pH溶液S,同样测出电池的电动势ES,则
pH(X)=pH(S)+(Es-Ex)F/(RTIn10)
因此,所定义的pH是无量纲的量。pH没有理论上的意义,其定义为一种实用定义。但是在物质的量浓度小于0.1mo1.dm-3的稀薄水溶液有限范围,既非强酸性又非强碱性(2<pH<12)时,则根据定义有
pH=-log10[C(H+)y/(mo1.dm3)]±0.02
式中C(H+)代表氢离子H+的物质的量浓度,y代表溶液中典型1,-1价电解质的活度系数。
氨(NH3)分子量17.03,为无色有强烈刺激性气体,熔点-77.7℃,沸点-33.35℃,比重0.77(0℃),可大量溶于水形成氨水,水中溶解度为750L/L,遇热或明火可以燃烧,其爆炸浓度范围,空气中为15~28%,氧气中为13.9~279%[1],为此,操作场所严禁烟火。
水中的氨氮是指游离氨(或称非离子氨,NH3)和离子氨(NH4+)形式存在的氨,两者的组成比决定于水的pH值。对地面水,常要求测定非离子氨。
水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,焦化、合成氨等工业废水,以及农田排水等。氨氮含量较高时,对鱼类呈现毒害作用,对人体也有不同程度的危害。
苯的同系物多为液体,不溶于水、易溶于石油醚、醇类等有机溶剂,比水轻,和苯一样具有特殊的香气,但他们的蒸汽有毒,苯的蒸汽可以通过呼吸道对人体产生损害,高浓度的苯蒸汽主要作用于中枢神经,引起急性中毒,低浓度的苯蒸汽长期损害造血器官,也可能导致白血病
丙酮,无色透明易流动液体,有芳香气味,极易挥发。丙酮熔点为-94.5℃,沸点为56.5℃,相对密度为0.8(水=1),相对蒸气密度为2.00(空气=1),饱和蒸气压为53.32kPa(39.5℃)。丙酮易溶于水以及乙醇、乙醚、氯仿、油类、烃类等多数有机溶剂,是基本的有机原料和低沸点溶剂。
臭氧(O3)是氧的同素异形体,为无色有特殊臭味的气体,分子量48,沸点-112℃;熔点-251℃;相对密度1.65。常温下分解缓慢,高温下分解迅速,形成氧气。O3是已知的最强的氧化剂质疑,酸性溶液中的氧化还原电位是2.01V。O3在水中的溶解度较高,是一种广谱高效消毒剂,可作为生活饮用水和空气中的消毒剂使用。
氮氧化物(以NO2计)指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。【1】
NO对人体的影响,用实验方法来确定是比较困难得,因此,它对人的生理影响还不是分清楚。如果动物与高浓度NO相接触,可出现中枢神经病变。NO与血红蛋白(Hb)亲和力强,比CO大几百倍。对动物作高浓度NO试验,证实有变性血红素[Met.Hb]和一氧化氮血红蛋白(NOHb)生成。
NO2是对呼吸器官有刺激性的气体,NO2常常导致各种职业病,在职业病中由急性高浓度NO2中毒引起的肺水肿,以及由慢性中毒而引起的慢性支气管炎和肺水肿。某些中毒病例中还表现在全身性的症状,如血压降低、血管扩张、血液中生成变性血红素,以及对神经系统有一定的麻醉作用等。
NO2对人体的影响还与其他污染物的存在有关。NO2与SO2和浮游粒状物共存时 ,其对人体的影响不仅比单独NO2对人体的影响严重的多,而且也大于各自污染物的影响之和。对人体的实际影响是这些污染物之间的协同作用。NO2的浮游微粒最容易侵入肺部,沉积率很高,可导致呼吸道及肺部病变,出现气管炎、肺气肿及肺癌等症。
【2】
多氯联苯(PCBs)是一组由多个氯原子取代联苯分子中氢原子而形成得氯代芳香烃类化合物。多氯联苯的纯化合物为晶体,混合物则为油状液体,一般工业产品均为混合物。低氯代物呈液态,流动性好。随着氯原子数增加,粘稠度也相应增大,而呈糖浆或树脂状。PCBs的物理化学性质高度稳定,耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗氧化,对金属无腐蚀、耐热和绝缘性能好。加热到1 000-1 400℃,才完全分解。除一氯、二氯代物外,均为不可燃物质。PCBs,难溶于水,如Aboclor1254 (Aboclor为PCBs美国商品名)在水中的溶解度为53μg/L。纯多氯联苯的溶解度,在很大程度上取决于分子中取代的氯原子数,随氯原子数的增加,溶解度降低。常温下PCBs的蒸汽压很小,属难挥发物质。但PCBs的蒸汽压受温度的影响很大。
二恶英的化学名叫:2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英(TCDD)。其名称“二恶英”通常用来指结构和化学性质相关的多氯二苯二恶英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。某些类二恶英多氯联苯(PCBs)具有相似毒性,归在“二恶英”名下。大约有419种类似二恶英的化合物被确定, 但其中只有近30种被认为具有相当的毒性,以TCDD的毒性最大。
二恶英是环境污染物。其具有类似于“12大危害物”的特性–“12大危害物”是一组被称为持久性有机污染物的危险化学物质。二恶英之所以引起关注是因其具有非常大的潜在毒性。实验证明它们可以损害多种器官和系统。二恶英一旦进入人体,就会长久驻留,因为其本身具有化学稳定性并易于被脂肪组织吸收,并从此长期积蓄在体内。它们在体内的半衰期估计为7至11年。在环境中,二恶英容易聚积在食物链中。食物链中依赖动物食品的程度越高,二恶英聚积的程度就越高。
二氧化硫(SO2)是无色有刺激性嗅觉的气体,易溶于水。在催化剂作用下,易被氧化为三氧化硫,遇水即可变成硫酸。大气中二氧化硫主要来源于含硫金属矿的冶炼、含硫煤和石油的燃烧所排放的废气。
二氧化硫是大气中最常见的污染物之一。二氧化硫对人的呼吸器官和眼膜具有刺激作用,吸入高浓度二氧化硫可发生喉头水肿和支气管炎。长期吸入二氧化硫会发生慢性中毒,不仅使呼吸道疾病加重,而且对肝、肾、心脏都有危害。另外,大气中二氧化硫对植物、动物和建筑物都有危害,特别是二氧化硫在大气中经阳光照射以及某些金属粉尘(如工业烟尘中氧化铁)的催化作用,很容易氧化成三氧化硫,与空气中水蒸气结合即成硫酸雾,严重腐蚀金属制品及建筑物,并使土壤和江河湖泊日趋酸化。
国家环境质量标准规定, 居住区二氧化硫日平均浓度低于0.15毫克/立方米,年平均浓度低于0.06毫克/立方米。【1】
通常在被污染的大气中SO2与多种污染物共存。吸入含有多种污染物的大气对人体产生的危害往往比它们各自作用之和要大得多。特别是在SO2与颗粒物同时吸入时,对人体产生的危害更多严重。这是因为飘尘气溶胶把SO2带入呼吸道和肺泡内,其毒性可增加3-4倍。若飘尘为重金属粒子时,由于催化作用,可使SO2氧化物为硫酸雾,其刺激作用比单独SO2的刺激作用增强10倍。SO2还可增强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。【2】
通常指空气动力当量直径在75µm以下的固体小颗粒。能在空气中悬浮一段时间,靠本身重量可从空气中沉降下来。【1】
工业生产, 交通运输和农业活动, 产生大量粉尘。据统计, 农业粉尘约占粉尘总量的10% 左右, 大量的粉尘来源于工业生产和交通运输。尤其建材工业, 冶金工业, 化学工业, 工业与民用锅炉产生的粉尘最为严重。
粉尘的化学成分直接决定粉尘对机体的有害程度。有毒的金属粉尘和非金属粉尘(铬、锰、镉、铅、汞、砷等) 进入人体后, 会引起中毒以至死亡。吸入铬尘能引起鼻中隔溃疡和穿孔, 使肺癌发病率增加; 吸入锰尘会引起中毒性肺炎; 吸入镉尘能引起肺气肿和骨质软化等。
无毒性粉尘对人体危害也很大。长期吸入一定量的粉尘, 粉尘在肺内逐渐沉积, 使肺部产生进行性、弥漫性的纤维组织增多, 出现呼吸机能疾病, 称为尘肺。吸入一定量的二氧化硅的粉尘, 使肺组织硬化, 发生矽肺。【2】
粉尘指悬浮于气体介质中的小固体颗粒,受重力作用能发生沉降,但在一段时间内能保持悬浮状态,如黏土粉尘、石英粉尘、煤粉、水泥粉尘、各种金属粉尘等。它通常是由于固体物质的破碎、研磨、分级、输送等机械过程,或土壤、岩石的风化等自然过程形成的。颗粒的形状往往是不规则的。颗粒的尺寸范围一般为1~200μm左右。
粪大肠菌群是总大肠菌群中的一部分,主要来自粪便。在44.5℃温度下能生长并发酵乳糖产酸产气的大肠菌群称为粪大肠菌群。用提高培养温度的方法,造成不利于来自自然环境的大肠菌群生长的条件,使培养出来的菌主要为来自粪便中的大肠菌群,从而更准确地反映出水质受粪便污染的情况。粪大肠菌群的测定可以用多管发酵法或滤膜法。
氟(F)浅黄色刺激性气体,熔点为-219.6℃,沸点为-188℃。氟是非金属中最活泼的元素,氧化能力很强,是卤素单质中最强的氧化剂。与水激烈反应,主要生成氟化氢和氧气。氟与氢在阴冷条件下即可发生爆炸、放出大量的热。
【1】