章文斌 韓春 吳禮裕 曹曉涵 楊明憲 顧汝科 李海浪
(江蘇省常州環(huán)境監(jiān)測中心,江蘇常州 213000)
顆粒物(Particulate Matter)的定義目前各國尚未一致,我國在《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)[1]中將顆粒物定義為燃料和其他物質(zhì)在燃燒、合成、分解以及各種物料在機械處理中所產(chǎn)生的懸浮于排放氣體中的固體和液體顆粒狀物質(zhì)。大氣中漂浮的細(xì)顆粒物大多來自燃燒和工業(yè)生產(chǎn)等。顆粒物比表面積大,從而導(dǎo)致吸附能力強,尤其是粒徑小于2.5 μm 的可吸入顆粒物,可以直接進入人體肺部,并可能通過血液循環(huán)到全身,對身體健康造成持久性損傷[2]。因此,顆粒物是環(huán)保部門監(jiān)管廢氣中的常規(guī)指標(biāo)。
近年來環(huán)保部門明確提出“推進燃煤電廠低濃度排放改造”,要求排放顆粒物濃度不得高于10 mg/m3,目前,絕大多數(shù)燃煤電廠已完成超低排放改造。而傳統(tǒng)顆粒物測定的方法有GB/T 16157— 1996 與《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 397—2007)[3],這些常規(guī)使用濾筒來測定顆粒物的方法的準(zhǔn)度已經(jīng)滿足不了超低排放顆粒物濃度的監(jiān)測要求[4-5]。為了更好地測定低濃度顆粒物,原環(huán)境保護部制定了低濃度顆粒物測定的新標(biāo)準(zhǔn)方法《固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定 重量法》(HJ 836—2017)[6],通過驗證實驗對新方法要求的全程序空白、同步雙樣及實樣進行監(jiān)測分析,以驗證該方法對固定污染源低濃度顆粒物測定的適用性。
本次廢氣監(jiān)測項目、監(jiān)測方法見表1。
表1 監(jiān)測項目及監(jiān)測方法
監(jiān)測所用的儀器設(shè)備見表2。
表2 監(jiān)測儀器 套
2.2.1 樣品稱量
在采樣前后稱重時,必須進行天平校準(zhǔn)。采樣前后平衡及稱量時,應(yīng)保證環(huán)境溫度和環(huán)境濕度條件一致,避免靜電對稱量造成的影響。保證同一稱量部件在采樣前后稱量為同一天平,并避免稱量前后人員不同引起的誤差。采樣前后,放置、安裝、取出、標(biāo)記、轉(zhuǎn)移采樣部件時應(yīng)戴無粉末、抗靜電的一次性手套。
2.2.2 采樣儀器的校準(zhǔn)
顆粒物采樣器流量校核見表3。
表3 顆粒物采樣器流量校核
顆粒物取樣管皮托管系數(shù)校核見表4。
表4 顆粒物取樣管皮托管系數(shù)校核
按照HJ 836—2017 中的要求,全程序空白樣品采集過程中連接所有管路,關(guān)閉煙塵采樣器的抽氣泵并將密封圈套于采樣管末端,同時采樣嘴背對氣流,其整個操作與實際樣品采樣操作完全相同,采集時間也與實樣一致,最后全程序空白樣品的濃度使用實際樣品的標(biāo)況體積進行計算。監(jiān)測結(jié)果見表5。
表5 顆粒物全程序空白樣品濃度
按照HJ 836—2017 中的定義,同步雙樣的2 個測點應(yīng)位于同一個采樣平面內(nèi),各對應(yīng)測定點的流速應(yīng)基本相同,同時,測量步驟和測量時間應(yīng)相同。本次同步雙樣監(jiān)測點位見圖1。
圖1 同步雙樣監(jiān)測點位示意
顆粒物同步雙樣采樣濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表6。結(jié)果表明,同步雙樣測定的相對偏差在允許最大相對偏差范圍內(nèi),符合HJ 836—2017 中附錄A 的要求。
表6 顆粒物同步雙樣采樣濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差
顆粒物監(jiān)測結(jié)果見表7。
表7 機組濕式電除塵后煙氣顆粒物監(jiān)測結(jié)果
方法精密度見表8。
表8 方法精密度數(shù)據(jù)
通過表7 中6 組數(shù)據(jù)的煙氣流速可以發(fā)現(xiàn),燃煤機組工況相對穩(wěn)定。對顆粒物濃度監(jiān)測結(jié)果進行精密度計算,發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.518,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為11.5%。
本實驗基于HJ 836—2017,經(jīng)監(jiān)測證明,可以用于固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定,方法的平行性、精密度、檢測限均達到HJ 836—2017 的要求。