关于烟气中颗粒物检出限的探讨

刘荣

摘 要：环境监测工作对监测结果低于最低检出限，一般都有数据统计处理的相关规定，以体现监测系统的灵敏度并出具具有实际意义的监测报告。各地各部门对烟气中颗粒物检出限有不同的规定，本文对几种典型的烟气中颗粒物检出限进行了详细的探讨。

关键词：烟气；颗粒物；环境监测；检出限

环境监测工作对监测结果低于最低检出限，一般都有数据统计处理的相关规定，如以检出限或检出限的1/2报出测定结果，以体现监测系统的灵敏度并出具具有实际意义的监测报告。检出限一般有仪器检出限、分析方法检出限之分。仪器检出限是指分析仪器能检出与噪音相区别的小信号的能力，而方法检出限不但与仪器噪音有关，而且还决定于方法全部流程的各个环节，如取样，分离富集，测定条件优化等，即分析者、环境、样品性质等对检出限也均有影响，实际工作中应说明获得检出限的具体条件。

由于现行国家各种固定污染源烟气监测技术规范，以及《空气和废气监测分析方法》（第四版增补版）中没有明确固定污染源烟气颗粒物的检出限，各地环境监测部门根据自身的工作需求和实践作出了不同的检出限规定。主要有以下几种情况：

①通过全程空白实验确定颗粒物检出限，实为仪器检出限；

②采用方法检出限，一是不考虑采样体积，只考虑滤筒称量误差，给出滤筒称量质量检出限（单位：mg）；二是考虑采样体积，给出浓度单位检出限，由于在现场监测中采样体积是变量，故严格意义上说该检出限也应为变量；

③将颗粒物对应排放标准限值的10%～20%设为检出限；

④不设检出限。

我国现阶段颗粒物监测方法普遍采用《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T 16157-1996），实践证明，该方法仅适用于颗粒物质量浓度高于50mg/m3，测定低于50mg/m3的顆粒物时误差较大。其原因一是沉积在采样嘴及采样管前段的颗粒物无法回收，造成结果偏低；二是在烟气湿度较大的情况下长时间采样易造成滤筒纤维损失或破损，降低采样准确度。虽然《固定源废气监测技术规范》（HJ/T 397-2007）的“13.3.2”条款要求在低浓度颗粒物范围内使用《固定资源排放物-低浓度颗粒物质的质量浓度测定-手工重量分析法》（ISO12141）进行采样，但未明确低浓度颗粒物适用的浓度范围。随着超低浓度排放技术日趋成熟和国家执行更严格的排放标准，烟气颗粒物的检出限问题已成为直接影响对企业污染是否排放达标的关键因素。有鉴于此，本文抛砖引玉，在现有监测技术规范不完备的情况下（注：2016年4月8日，国家环保部已在网上发布《固定污染源废气 低浓度颗粒物测定 重量法（征求意见稿）》公开征求意见），针对环境监测中遇到的烟气低浓度颗粒物、高烟气湿度的情形，推导出一个烟气颗粒物检出限的最低值作为参考，其推理计算过程如下：

①按当前监测站普遍采用青岛崂应3012H自动烟尘（气）测试仪为例，颗粒物均采用皮托管平行测速采样法。根据《烟尘采样器技术条件》（HJ/T 48-1999），“6 皮托管平行测速烟尘采样器技术要求”，“6.3.4.6流量传感器流量线性范围下限应不高于15L/min，线性范围上限应不低于50L/min，精确度应不低于 2.5%”。

②在《固定源废气监测技术规范》（HJ-T 397-2007），“7.6 皮托管平行测速自动烟尘采样仪”，以及《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T 16157-1996），“8.3.4”中，均有采样前准备的相同规定：“a）滤筒处理和称重。用铅笔将滤筒编号，在 105～110℃烘烤 1h，取出放入干燥器中，在恒温恒湿的天平室中冷却至室温，用感量 0.1mg 天平称量，两次称量重量之差应不超过 0.5mg”。

③HJ-T 397-2007还规定：“13.3.2 颗粒物的采样，锅炉颗粒物采样，须多点采样，原则上每点采样时间不少于 3min”。GB/T 16157-1996“8.3.5”亦规定：“每点采样时间视颗粒物浓度而定，原则上每点采样时间不少于 3min”。

④假设除滤筒采样前两次称重误差（0.5mg）外，无其他误差。单只滤筒采样流量取线性范围上限50L/min，采样时间为最少3min，则颗粒物最低检出限=0.5/（50×3/1000）=0.5/0.15=3.33mg/m3，综合考虑湿度折算、标态气体折算，故取最低检出限4mg/Nm3。

参考文献

[1]冉敬，杜谷，杨乐山，等.关于检出限的定义及分类的探讨[J].岩矿测试，2008，27（2）：155-157.

[2]铁程，张榆霞，施择，等.环境质量抽样调查中的检出限研究[J].环境科学与技术，2015，（S1）：307-311.

[3]邹强，丁铭，丁黄达，等.环境空气自动监测方法检出限相关问题探讨[J].环境监控与预警，2015，（1）：23-25.

（作者单位：贵州省黔南州环境工程评估中心）