關于煙氣中顆粒物檢出限的探討

劉榮

摘 要：環境監測工作對監測結果低于最低檢出限，一般都有數據統計處理的相關規定，以體現監測系統的靈敏度并出具具有實際意義的監測報告。各地各部門對煙氣中顆粒物檢出限有不同的規定，本文對幾種典型的煙氣中顆粒物檢出限進行了詳細的探討。

關鍵詞：煙氣；顆粒物；環境監測；檢出限

環境監測工作對監測結果低于最低檢出限，一般都有數據統計處理的相關規定，如以檢出限或檢出限的1/2報出測定結果，以體現監測系統的靈敏度并出具具有實際意義的監測報告。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別的小信號的能力，而方法檢出限不但與儀器噪音有關，而且還決定于方法全部流程的各個環節，如取樣，分離富集，測定條件優化等，即分析者、環境、樣品性質等對檢出限也均有影響，實際工作中應說明獲得檢出限的具體條件。

由于現行國家各種固定污染源煙氣監測技術規范，以及《空氣和廢氣監測分析方法》（第四版增補版）中沒有明確固定污染源煙氣顆粒物的檢出限，各地環境監測部門根據自身的工作需求和實踐作出了不同的檢出限規定。主要有以下幾種情況：

①通過全程空白實驗確定顆粒物檢出限，實為儀器檢出限；

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，由于在現場監測中采樣體積是變量，故嚴格意義上說該檢出限也應為變量；

③將顆粒物對應排放標準限值的10%～20%設為檢出限；

④不設檢出限。

我國現階段顆粒物監測方法普遍采用《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》（GB/T 16157-1996），實踐證明，該方法僅適用于顆粒物質量濃度高于50mg/m3，測定低于50mg/m3的顆粒物時誤差較大。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，造成結果偏低；二是在煙氣濕度較大的情況下長時間采樣易造成濾筒纖維損失或破損，降低采樣準確度。雖然《固定源廢氣監測技術規范》（HJ/T 397-2007）的“13.3.2”條款要求在低濃度顆粒物范圍內使用《固定資源排放物-低濃度顆粒物質的質量濃度測定-手工重量分析法》（ISO12141）進行采樣，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日趨成熟和國家執行更嚴格的排放標準，煙氣顆粒物的檢出限問題已成為直接影響對企業污染是否排放達標的關鍵因素。有鑒于此，本文拋磚引玉，在現有監測技術規范不完備的情況下（注：2016年4月8日，國家環保部已在網上發布《固定污染源廢氣 低濃度顆粒物測定 重量法（征求意見稿）》公開征求意見），針對環境監測中遇到的煙氣低濃度顆粒物、高煙氣濕度的情形，推導出一個煙氣顆粒物檢出限的最低值作為參考，其推理計算過程如下：

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

②在《固定源廢氣監測技術規范》（HJ-T 397-2007），“7.6 皮托管平行測速自動煙塵采樣儀”，以及《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》（GB/T 16157-1996），“8.3.4”中，均有采樣前準備的相同規定：“a）濾筒處理和稱重。用鉛筆將濾筒編號，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不超過 0.5mg”。

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

④假設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、標態氣體折算，故取最低檢出限4mg/Nm3。

參考文獻

[1]冉敬，杜谷，楊樂山，等.關于檢出限的定義及分類的探討[J].巖礦測試，2008，27（2）：155-157.

[2]鐵程，張榆霞，施擇，等.環境質量抽樣調查中的檢出限研究[J].環境科學與技術，2015，（S1）：307-311.

[3]鄒強，丁銘，丁黃達，等.環境空氣自動監測方法檢出限相關問題探討[J].環境監控與預警，2015，（1）：23-25.

（作者單位：貴州省黔南州環境工程評估中心）