關(guān)于煙氣中顆粒物檢出限的探討

劉榮

摘 要：環(huán)境監(jiān)測(cè)工作對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果低于最低檢出限，一般都有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理的相關(guān)規(guī)定，以體現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏度并出具具有實(shí)際意義的監(jiān)測(cè)報(bào)告。各地各部門對(duì)煙氣中顆粒物檢出限有不同的規(guī)定，本文對(duì)幾種典型的煙氣中顆粒物檢出限進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

關(guān)鍵詞：煙氣；顆粒物；環(huán)境監(jiān)測(cè)；檢出限

環(huán)境監(jiān)測(cè)工作對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果低于最低檢出限，一般都有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理的相關(guān)規(guī)定，如以檢出限或檢出限的1/2報(bào)出測(cè)定結(jié)果，以體現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏度并出具具有實(shí)際意義的監(jiān)測(cè)報(bào)告。檢出限一般有儀器檢出限、分析方法檢出限之分。儀器檢出限是指分析儀器能檢出與噪音相區(qū)別的小信號(hào)的能力，而方法檢出限不但與儀器噪音有關(guān)，而且還決定于方法全部流程的各個(gè)環(huán)節(jié)，如取樣，分離富集，測(cè)定條件優(yōu)化等，即分析者、環(huán)境、樣品性質(zhì)等對(duì)檢出限也均有影響，實(shí)際工作中應(yīng)說明獲得檢出限的具體條件。

由于現(xiàn)行國(guó)家各種固定污染源煙氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，以及《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版增補(bǔ)版）中沒有明確固定污染源煙氣顆粒物的檢出限，各地環(huán)境監(jiān)測(cè)部門根據(jù)自身的工作需求和實(shí)踐作出了不同的檢出限規(guī)定。主要有以下幾種情況：

①通過全程空白實(shí)驗(yàn)確定顆粒物檢出限，實(shí)為儀器檢出限；

②采用方法檢出限，一是不考慮采樣體積，只考慮濾筒稱量誤差，給出濾筒稱量質(zhì)量檢出限（單位：mg）；二是考慮采樣體積，給出濃度單位檢出限，由于在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)中采樣體積是變量，故嚴(yán)格意義上說該檢出限也應(yīng)為變量；

③將顆粒物對(duì)應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)限值的10%～20%設(shè)為檢出限；

④不設(shè)檢出限。

我國(guó)現(xiàn)階段顆粒物監(jiān)測(cè)方法普遍采用《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T 16157-1996），實(shí)踐證明，該方法僅適用于顆粒物質(zhì)量濃度高于50mg/m3，測(cè)定低于50mg/m3的顆粒物時(shí)誤差較大。其原因一是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；二是在煙氣濕度較大的情況下長(zhǎng)時(shí)間采樣易造成濾筒纖維損失或破損，降低采樣準(zhǔn)確度。雖然《固定源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 397-2007）的“13.3.2”條款要求在低濃度顆粒物范圍內(nèi)使用《固定資源排放物-低濃度顆粒物質(zhì)的質(zhì)量濃度測(cè)定-手工重量分析法》（ISO12141）進(jìn)行采樣，但未明確低濃度顆粒物適用的濃度范圍。隨著超低濃度排放技術(shù)日趨成熟和國(guó)家執(zhí)行更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，煙氣顆粒物的檢出限問題已成為直接影響對(duì)企業(yè)污染是否排放達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵因素。有鑒于此，本文拋磚引玉，在現(xiàn)有監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范不完備的情況下（注：2016年4月8日，國(guó)家環(huán)保部已在網(wǎng)上發(fā)布《固定污染源廢氣 低濃度顆粒物測(cè)定 重量法（征求意見稿）》公開征求意見），針對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中遇到的煙氣低濃度顆粒物、高煙氣濕度的情形，推導(dǎo)出一個(gè)煙氣顆粒物檢出限的最低值作為參考，其推理計(jì)算過程如下：

①按當(dāng)前監(jiān)測(cè)站普遍采用青島嶗應(yīng)3012H自動(dòng)煙塵（氣）測(cè)試儀為例，顆粒物均采用皮托管平行測(cè)速采樣法。根據(jù)《煙塵采樣器技術(shù)條件》（HJ/T 48-1999），“6 皮托管平行測(cè)速煙塵采樣器技術(shù)要求”，“6.3.4.6流量傳感器流量線性范圍下限應(yīng)不高于15L/min，線性范圍上限應(yīng)不低于50L/min，精確度應(yīng)不低于 2.5%”。

②在《固定源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ-T 397-2007），“7.6 皮托管平行測(cè)速自動(dòng)煙塵采樣儀”，以及《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T 16157-1996），“8.3.4”中，均有采樣前準(zhǔn)備的相同規(guī)定：“a）濾筒處理和稱重。用鉛筆將濾筒編號(hào)，在 105～110℃烘烤 1h，取出放入干燥器中，在恒溫恒濕的天平室中冷卻至室溫，用感量 0.1mg 天平稱量，兩次稱量重量之差應(yīng)不超過 0.5mg”。

③HJ-T 397-2007還規(guī)定：“13.3.2 顆粒物的采樣，鍋爐顆粒物采樣，須多點(diǎn)采樣，原則上每點(diǎn)采樣時(shí)間不少于 3min”。GB/T 16157-1996“8.3.5”亦規(guī)定：“每點(diǎn)采樣時(shí)間視顆粒物濃度而定，原則上每點(diǎn)采樣時(shí)間不少于 3min”。

④假設(shè)除濾筒采樣前兩次稱重誤差（0.5mg）外，無其他誤差。單只濾筒采樣流量取線性范圍上限50L/min，采樣時(shí)間為最少3min，則顆粒物最低檢出限=0.5/（50×3/1000）=0.5/0.15=3.33mg/m3，綜合考慮濕度折算、標(biāo)態(tài)氣體折算，故取最低檢出限4mg/Nm3。

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（作者單位：貴州省黔南州環(huán)境工程評(píng)估中心）