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图 2
硫化物形态随 pH 分布
75
Fig 2 Sulfide speciation as function of pH
1.2 硫化氢的理化性质及其对人体的影响
由于硫化氢的亨利常数较高
,容易挥发,在 20 ℃下的亨利定律常数为 468 atm;同时,由于
硫化氢在水中的溶解度较高
,(0 ℃时 7100 mg/L 和 20 ℃时 4132 mg/L),所以填埋场的渗滤液
80
中有较多地硫化氢溶解其中。硫化氢的物理性质如表
1 所示:
表
1 硫化氢的物理性质
Table 1. Hydrogen Sulfide Properties
H
2
S 物理性质
参数及信息
分子量
34.08
颜色
无色
常温常压下物理形态
气态
嗅味阈值
0.5 ppb
特殊气味
臭鸡蛋气味
20 ℃下的溶解度
4132.23 mg/L
21.9 ℃蒸汽压
1298 kPa
凝固点
-85.49 ℃
沸点
-60.33 ℃
自燃温度
500 ℃
可燃性极限
下限:4.35 %体积比
上限:46 %体积比
20℃下亨利常数
468 atm/mol
85
而渗滤液的
pH 对于 H
2
S 在填埋场当中的形态有着重要影响。在 pH 高于 8 的情况下,硫
以
S
2-
以及
HS
-
的形式存在
,并且在 pH 范围在 6-8 之间时,H
2
S 以及 HS
-
占主导地位。根据
Webber
等人的研究
[14]
,H
2
S 和 HS
-
的浓度在
20℃,pH 7.1 时达到平衡,反应方程如下所示:
2
H S
HS
S
−
⎯⎯
→
+
←⎯
⎯
pK
a
=6.99
2
HS
H
S
−
+
−
⎯⎯
→
+
←⎯
⎯
pK
a
=12.92
90
H
2
S 在空气中的停留时间从 18 小时到 72 小时不等,取决于大气条件
[15]
。
H
2
S 在空气中被
氧化形成
SO
2
或者其他硫化物
,而氧化的速度较慢。氧化产物被土壤或者其他固体吸收沉降。
通常情况下
,H
2
S 在空气中的浓度从 0.02-0.33 ppb 不等;在地下水中通常小于 1 ppm,废水中小
于
5 ppm。
而与工业生产中产生硫化氢的情况不同
,在填埋场或其他固体废弃物处置场所释放的硫
95
化氢都在极微量的浓度。从毒理学的角度看
,通常人们会认为如此低浓度的硫化氢是无害的。