柯慧敏，盧春艷，盧 源，李國清

（1.寧波遠大檢測技術有限公司，浙江 寧波 315104；2.浙江環(huán)科環(huán)境咨詢有限公司，浙江 杭州 310007；3.浙江省環(huán)境保護科學設計研究院，浙江 杭州 315048）

近年來，企業(yè)對環(huán)境保護日益關注，除塵設備的除塵效率不斷提高，固定污染源廢氣中顆粒物的排放濃度可以低于50 mg/m3，絕大多數(shù)電廠采用了靜電除塵器和脫硫除塵技術，顆粒物排放濃度已降至約30 mg/m3，有些甚至低于10 mg/m3。我國現(xiàn)有顆粒物監(jiān)測方法采用GB/T 16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》[1]，形成于20世紀90年代，當時固定污染源排放的顆粒物濃度普遍較高，用此方法進行監(jiān)測，基本能得到較準的監(jiān)測結(jié)果[2]。但嚴格意義而言，該方法僅適用于顆粒物質(zhì)量濃度高于20 mg/m3時測量，測定低于20 mg/m3的顆粒物時誤差較大。主要表現(xiàn)在：稱重的濾筒在濕煙氣情況下長時間采樣，濾筒因受潮在取樣時容易破損，對檢測結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。沉積在采樣嘴及采樣管前段的顆粒物無法回收，造成結(jié)果偏低。當長時間氣流經(jīng)過濾筒時，會導致玻璃纖維的流失甚至破損，造成濾筒本身的失重[3]。

為了應對低濃度顆粒物測定的需求，國家環(huán)境保護部發(fā)布了《固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定 重量法》（HJ 836-2017）彌補了GB 16157在監(jiān)測20 mg/m3以下顆粒物時的不足。新方法采用濾膜代替濾筒，同時采用采樣頭整體稱重，克服了采樣裝置前段沉積顆粒物無法回收、取樣時造成玻璃纖維損失帶來的誤差問題。但是在低濃度顆粒物監(jiān)測方法應用過程中也遇到了問題，本文就相關問題進行了探討。

1 標準適用范圍探討

新標準規(guī)定“適用于各類燃煤、燃油、燃氣鍋爐、工業(yè)爐窯、固定式燃氣輪機以及其他固定污染源廢氣中顆粒物的測定，當測定結(jié)果大于50 mg/m3時，表述為＞50 mg/m3”[4]；當測量結(jié)果大于50 mg/m3時，數(shù)據(jù)的實際應用價值不大，需用GB/T 16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》重新進行測定。但實際監(jiān)測中適用于那個標準，在一開始就很難界定。需通過調(diào)查、采樣、稱重到計算才能確定結(jié)果是否＜50 mg/m3。

環(huán)保部出臺的《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》GB/T 16157-1996修改單中規(guī)定在測定固定污染源排氣中顆粒物濃度時，濃度小于等于20 mg/m3時，適用于HJ 836《固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定 重量法》；濃度大于20 mg/m3且不超過50 mg/m3時，本標準與HJ 836同時適用。采用本標準測定濃度小于等于20 mg/m3時，測定結(jié)果表述為“＜ 20 mg/m3”[5]。

2 監(jiān)測設備方面探討

2.1 含濕量測定設備

通常廢氣中的含濕量采用干濕球法測定，但由于低濃度顆粒物采樣中常出現(xiàn)高溫高濕，被測氣體溫度過高，會導致濕球溫度升至100℃，這時濕球溫度不在受氣體濕度的影響，因此不能用干濕球法測定這種狀況下氣體的含濕量。標準中建議使用冷凝法和重量法測定廢氣含濕量，但在現(xiàn)場實際操作過程中，過程復雜，操作繁瑣，難以實現(xiàn)。但標準也提倡儀器法測定廢氣中含濕量，因此建議使用當下市場上流行的紅外吸收法或電容式濕度傳感器法測定。

2.2 恒溫恒濕稱量設備

標準要求處理平衡后的采樣頭，在恒溫恒濕設備內(nèi)用天平稱重。恒溫恒濕設備需滿足溫度控制（15℃～30℃）任意一點，控溫精度±1℃，相對濕度應控制在（50±5）%RH范圍內(nèi)。由于所使用的電子天平分辨率為0.01 mg，所以恒溫恒濕設備應具有良好的避震性能?？販叵到y(tǒng)和控濕系統(tǒng)的振動不應引起電子天平的波動。同時恒溫恒濕設備還具有相應的除靜電功能，避免靜電對稱量造成的影響。

3 采樣方面問題探討

3.1 同步雙樣的采集問題

固定污染源顆粒物測量過程中，使用同一測量系列（使用同一采樣孔采樣時）或在同一時間使用兩個對稱的測量系列 （使用不同的采樣孔時）得到的兩個樣品。由于工況問題及現(xiàn)場作業(yè)的不確定因素，在實際操作過程中很難實行。

3.2 采樣時間問題

標準要求樣品采集時應保證每個樣品的增重不小于1 mg，或采樣體積不小于1 m3。由于增重只有當樣品稱量后才能獲取，一般采樣時多選擇采樣體積大于1 m3來處理。當煙氣流速約為12 m/s時，使用直徑80 mm的采樣頭，30 min采樣體積勉強符合標準要求；當煙氣流速約6 m/s時，使用直徑100 mm的采樣頭需36 min采樣體積符合標準要求；在煙氣流速更低的監(jiān)測斷面，需要更長的采樣時間。再加上耗時相同的1個全程序空白樣品，如此長的采樣時間，在實際應用過程中是一大難事。

3.3 采樣濾膜的選擇

濾膜的材質(zhì)選取尤為重要，濾膜材質(zhì)不應吸收或與廢氣中的氣態(tài)化合物發(fā)生化學反應，在最大的采樣溫度下應保持熱穩(wěn)定，并避免質(zhì)量損失。建議選用石英材質(zhì)或聚四氟乙烯材質(zhì)濾膜。低濃度顆粒物采樣濾膜采用特殊加工的濾膜，并通過濾膜網(wǎng)避免了濾膜介質(zhì)的損失，確保了采樣流量的穩(wěn)定均勻。

3.4 采集全程序空白

采樣過程中，采樣嘴應背對廢氣氣流方向，采樣管在煙道中放置時間和移動方式與實際采樣相同。全程序空白營造每次測量系列過程中進行一次，并保證至少一天一次。為防止在采集全程序空白過程中空氣或廢氣進入采樣系統(tǒng)，必須斷開采樣管與采樣器主機的連接，密封采樣管末端接口。

任何低于全程序空白增重的樣品均無效。全程序空白增重除以對應測量系列的平均體積不應超過排放限值的10%。

4 結(jié)語

新標準《固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定 重量法》，雖然在實際應用上還存在一些問題。但該方法采用整體稱量法克服了采樣裝置前段沉積顆粒物無法回收、取樣造成玻璃纖維損失帶來的較大誤差問題。同時規(guī)定了采集顆粒物到濾膜上的最小質(zhì)量或最低采樣體積，使用了針對低濃度顆粒物的清洗及稱量方法，可較大程度上降低采樣和分析過程中的誤差。

[1]GB/T 16157-1996，固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法[S].

[2] 梁云平.固定源低濃度顆粒物監(jiān)測技術現(xiàn)狀與思考[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2013，（5）：161-164.

[3] 羅四國，劉真貞，王國貴，等.固定污染源排放低濃度顆粒物監(jiān)測方法研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014，（10）：118-119.

[4] HJ 836-2017，固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定重量法[S].

[5] GB/T 16157-1996，固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法[S].