固定污染源 煙氣汞排放監(jiān)測綜合解決方案

    隨著我國經濟社會的不斷發(fā)展，重金屬污染問題日益嚴峻，其中汞是重金屬污染物的主要來源之一。汞具有持久性、生物積累、遺傳毒性、可遠距離傳輸?shù)忍攸c，會對環(huán)境、人體健康產生長期而又嚴重的危害。汞在大氣中主要以三種形態(tài)存在，即氣態(tài)元素汞（Hg⁰）、氣態(tài)二價汞（Hg²⁺）和顆粒態(tài)汞（Hg^p）。汞的主要排放源為燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、水泥、有色冶煉等行業(yè)，為了控制汞污染，我國在2011年公布的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB 13223-2011）中，規(guī)定燃煤電站汞污染排放標準為30ug/m³，自2015年1月1日起開始執(zhí)行。2013年發(fā)布的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》（GB 4915-2013）中，要求2015年7月1日起水泥制造大氣汞排放達到0.05mg/m³的濃度限值。在2014年發(fā)布了工業(yè)鍋爐大氣污染物排放標準（GB 13271-2014），規(guī)定所有鍋爐汞及其化合物執(zhí)行0.05mg/m³的排放限值。

    汞的準確監(jiān)測，是掌握各排放源汞排放量、判斷其是否超標，并開展汞污染控制的關鍵。目前汞檢測技術種類多樣，無論是環(huán)保監(jiān)測，還是排放控制，準確、穩(wěn)定、可靠、經濟的汞檢測方法是開展各項工作的必要條件，而做好汞檢測工作的關鍵則取決于質控嚴格的現(xiàn)場采樣。

1、系統(tǒng)構成

顆粒態(tài)汞和氣態(tài)汞：ZR-3701煙氣總汞采樣系統(tǒng)從煙氣中等速取樣，取樣管線的溫度維持在120℃以上，以防止煙氣中的汞(尤其是氣態(tài)二價汞)在取樣管線上凝結。煙氣樣品依次經過采樣管、過濾器和冰浴吸收瓶箱（三個KCl吸收瓶、一個雙氧水/硝酸吸收瓶、三個高錳酸鉀/硫酸吸收瓶）。煙氣樣品中的顆粒態(tài)汞被過濾器(玻璃纖維濾筒)捕集，氣態(tài)二價汞被前三個吸收瓶捕集，氣態(tài)零價汞被后四個吸收瓶捕集。顆粒物上的汞在熱解或消解之后采用冷原子吸收分光光度法進行測定，吸收液中的汞被還原后使用冷原子吸收分光光度法進行測定。

氣態(tài)汞：ZR-3700A煙氣汞綜合采樣器兼配濕法HJ543-2009和干法EPA 30B兩種采樣要求

（1）廢氣中的汞被酸性高錳酸鉀溶液吸收并氧化形成汞離子，汞離子被氯化亞錫還原為原子態(tài)汞，用載氣將汞蒸氣從溶液中吹出帶入測汞儀，用冷原子吸收分光光度法測定。

（2）通過ZR-3700A煙氣汞綜合采樣器，從固定污染源以低流量、恒速抽取定量體積廢氣，使廢氣中氣態(tài)汞有效富集在吸附管中經過碘或其它鹵素及其化合物處理的活性炭材料上。采用直接熱裂解原子吸收法或者其它分析方法測定吸附管中二段分隔活性炭材料中汞的含量和采樣體積，計算出氣態(tài)汞濃度。

2、執(zhí)行標準

HJ543-2009 固定污染源廢氣汞的測定冷原子吸收分光光度法（暫行）

固定污染源廢氣  氣態(tài)汞的測定活性炭吸附/熱裂解原子吸收法

固定污染源廢氣  總汞的測定冰浴吸收瓶采樣-冷原子吸收分光光度法

2.1 汞的釋放形態(tài)

2.2 汞的采樣點位

3、現(xiàn)場采樣及分析

3.1 現(xiàn)場采樣

3.2 實驗室分析

3.3采樣數(shù)據(jù)

上圖所示數(shù)據(jù)是某燃煤電廠，在同一時段分別采用溶液吸收法和固體活性炭法對同一煙道進行煙氣汞采樣。兩種方法各采樣兩次，安大略方法平行兩路的平均采樣數(shù)據(jù)分別為1.658ug/m3、1.776 ug/m3，30B方法平行兩路的平均采樣數(shù)據(jù)分別為1.547ug/m3、1.626 ug/m3,由實驗數(shù)據(jù)得知，ZR-3700A煙氣汞綜合采樣器能有效的采集到較低濃度的煙氣汞，為各級環(huán)境監(jiān)測部門開展固定污染源汞排放量核查、汞污染控制提供準確、可靠的數(shù)據(jù)支撐。