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固定污染源排氣中顆粒物測定方法

閱讀:4557      發(fā)布時(shí)間:2019-5-24
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  我國固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定方法目前主要有三種,,分別是重量法、微量振蕩天平法和β射線法,,三者的原理和使用各不相同,一定要認(rèn)真選擇,。

  顆粒物是我國重點(diǎn)控制的主要污染物之一,,是大多數(shù)固定污染源必測的污染因子,顆粒物是指燃料和其他物質(zhì)在燃燒,、合成,、分解以及各種物質(zhì)在機(jī)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)。顆粒物的產(chǎn)生分為自然源和人為源,,人為源主要來自煤的燃燒,、機(jī)動車排放和一些工業(yè)生產(chǎn)過程。

  隨著環(huán)境管理日趨嚴(yán)格及環(huán)境污染治理技術(shù)不斷進(jìn)步,,尤其是全國大氣污染源自動監(jiān)測工作已全面展開,,針對脫硫后管道內(nèi)顆粒物濃度低、溫度低,、濕度高的“二低一高”狀況,,環(huán)保部于2017年發(fā)布實(shí)施了《固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法》。現(xiàn)階段,,顆粒物監(jiān)測分析方法有《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》,、《鍋爐煙塵測試方法》和《固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法》。

  河北省等個(gè)別省市已發(fā)布相關(guān)便攜式顆粒物監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)《固定污染源廢氣顆粒物的測定β射線法》,,山東省生態(tài)環(huán)境廳也于日前組織編制了地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)《固定污染源廢氣顆粒物的測定β射線法》,,現(xiàn)已發(fā)布了征求意見稿。

  β射線吸收法測定顆粒物已廣泛應(yīng)用于環(huán)境空氣中PM10,、PM2.5的監(jiān)測,,且技術(shù)已較為成熟。

  重量法,、微量振蕩天平法和β射線法的原理介紹及比較

  1 重量法

  我國目前對大氣顆粒物的測定主要采用重量法,。其原理是分別通過一定切割特征的采樣器,以恒速抽取定量體積空氣,,使環(huán)境空氣中的PM2.5和PM10被截留在已知質(zhì)量的濾膜上,,根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量差和采樣體積,,計(jì)算出PM2.5和PM10的濃度。必須注意的是,,計(jì)量顆粒物的單位ug/m3中分母的體積應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0℃,、101.3kPa)的體積,對實(shí)測溫度,、壓力下的體積均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,。

  環(huán)境空氣監(jiān)測中采樣環(huán)境及采樣頻率要按照HJ.T194的要求執(zhí)行。

  2 微量振蕩天平法

  微量振蕩天平法TEOM微量振蕩天平法是在質(zhì)量傳感器內(nèi)使用一個(gè)振蕩空心錐形管,,在其振蕩端安裝可更換的濾膜,,振蕩頻率取決于錐形管特征和其質(zhì)量。當(dāng)采樣氣流通過濾膜,,其中的顆粒物沉積在濾膜上,,濾膜的質(zhì)量變化導(dǎo)致振蕩頻率的變化,通過振蕩頻率變化計(jì)算出沉積在濾膜上顆粒物的質(zhì)量,,再根據(jù)流量,、現(xiàn)場環(huán)境溫度和氣壓計(jì)算出該時(shí)段顆粒物標(biāo)志的質(zhì)量濃度。

  微量振蕩天平法顆粒物監(jiān)測儀由PM10采樣頭,、PM2.5切割器,、濾膜動態(tài)測量系統(tǒng)、采樣泵和儀器主機(jī)組成,。流量為1m3/h環(huán)境空氣樣品經(jīng)過PM10采樣頭和PM2.5切割器后,,成為符合技術(shù)要求的顆粒物樣品氣體。

  樣品隨后進(jìn)入配置有濾膜動態(tài)測量系統(tǒng)(FDMS)的微量振蕩天平法監(jiān)測儀主機(jī),,在主機(jī)中測量樣品質(zhì)量的微量振蕩天平傳感器主要部件是一支一端固定,,另一端裝有濾膜的空心錐形管,樣品氣流通過濾膜,,顆粒物被收集在濾膜上,。在工作時(shí)空心錐形管是處于往復(fù)振蕩的狀態(tài),它的振蕩頻率會隨著濾膜上收集的顆粒物的質(zhì)量變化發(fā)生變化,,儀器通過準(zhǔn)確測量頻率的變化得到采集到的顆粒物質(zhì)量,,然后根據(jù)收集這些顆粒物時(shí)采集的樣品體積計(jì)算得出樣品的濃度。

  3 β射線法

  β射線儀則是利用β射線衰減的原理,,環(huán)境空氣由采樣泵吸入采樣管,,經(jīng)過濾膜后排出,顆粒物沉淀在濾膜上,,當(dāng)β射線通過沉積著顆粒物的濾膜時(shí),,β射線的能量衰減,通過對衰減量的測定便可計(jì)算出顆粒物的濃度,。

  β射線法顆粒物監(jiān)測儀由PM10采樣頭,、PM2.5切割器,、樣品動態(tài)加熱系統(tǒng)、采樣泵和儀器主機(jī)組成,。流量為1m3/h的環(huán)境空氣樣品經(jīng)過PM10采樣頭和PM2.5切割器后成為符合技術(shù)要求的顆粒物樣品氣體,。

  在樣品動態(tài)加熱系統(tǒng)中,樣品氣體的相對濕度被調(diào)整到35%以下,,樣品進(jìn)入儀器主機(jī)后顆粒物被收集在可以自動更換的濾膜上,。在儀器中濾膜的兩側(cè)分別設(shè)置了β射線源和β射線檢測器。隨著樣品采集的進(jìn)行,,在濾膜上收集的顆粒物越來越多,,顆粒物質(zhì)量也隨之增加,此時(shí)β射線檢測器檢測到的β射線強(qiáng)度會相應(yīng)地減弱,。

  由于β射線檢測器的輸出信號能直接反應(yīng)顆粒物的質(zhì)量變化,,儀器通過分析β射線檢測器的顆粒物質(zhì)量數(shù)值,結(jié)合相同時(shí)段內(nèi)采集的樣品體積,,終得出采樣時(shí)段的顆粒物濃度。配置有膜動態(tài)測量系統(tǒng)后,,儀器能準(zhǔn)確測量在這個(gè)過程中揮發(fā)掉的顆粒物,,使終報(bào)告數(shù)據(jù)得到有效補(bǔ)償,理接近于直實(shí)值,。

 

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