火電廠煙氣中汞排放監測方法初探

周 健 劉 娜 張 凱

（陜西環境監測中心站，陜西 西安 710054）

1 燃煤電廠煙氣汞排放現狀和監測的意義

我國是全球汞使用量和排放量最大的國家，也是全球范圍內大氣汞污染最為嚴重的地區之一，大氣中汞的年均沉降值大于70μg/m3。另據UNEP的評估報告表明，燃煤發電和垃圾焚燒向大氣排放的汞占到人類總排放量的70%；而燃煤電廠又是我國煤炭消費的最大部門（電力用煤占全國煤炭產量的52%），因此，盡快開展燃煤電廠大氣汞排放控制是應對大氣汞污染問題，緩解國際汞減排壓力和改善國內大氣環境的重要措施。準確測定煙氣中的汞排放狀況是實現汞污染控制的關鍵因素之一，雖然我國已在部分省市的燃煤電廠開展了廢氣中汞污染監測試點工作，但采用的基本都是國外的煙氣汞監測技術，全面推廣應用收到一定限制，無法滿足汞排放污染控制管理要求。因此，通過總結分析國內外汞監測技術的發展現狀，研究探索準確可靠便于推廣的汞污染監測技術迫在眉睫。

2 國外燃煤電廠大氣汞監測方法

國外燃煤電廠汞排放監測開展較早，提出的測試方法較多，可以歸納為兩大類：一類是離線測試方法；另一類是在線測試方法。離線測試方法又主要分為濕化學法和固體吸附法兩大類。目前，安大略法（OHM， Ontario Hydro Method）、29法（Method 29）、30A法（Method 30A）和30B法（Method 30A）是國外四種最為常用的煙氣汞的測試方法。

3 國內燃煤電廠大氣汞監測方法

在《火電廠大氣污染物排放標準》（GB 13223-2011）中的汞及其化合物采樣和測試方法為《固定污染源廢氣汞的測定冷原子吸收分光光度法（ 暫行）》（HJ543-2009）。該方法檢出限為0.025mg/25ml試樣溶液，當采樣體積為10L時，檢出限為0.0025mg/m3，測定下限為0.01mg/m3。按照《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》 （GB/T16157）進行煙氣采樣，在煙氣采樣裝置上串聯2個裝有10ml 0.1mol/L高錳酸鉀溶液與10%硫酸溶液的等體積混合吸收液的大型氣泡吸收管，以0.3L/min的流量采樣5～30分鐘。廢氣中的汞被酸性高錳酸鉀溶液吸收并氧化形成汞離子，分析時，吸收液中的汞離子被氯化亞錫還原為原子態汞，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或冷原子熒光分光光度法測定。

表1

4 汞監測技術分析與建議

4.1 國外監測方法比較

國外常用的四種方法各有優缺點，其比較分析見表1。

4.2 國內監測方法存在問題

國內汞監測方法簡便易行，但也存在以下問題：（1）按照《火電廠大氣污染物排放標準》推薦的采樣和測試方法測試的是總氣態汞，不能收集到顆粒態汞，與標準中污染物項目汞及其化合物的要求不相符。（2）目前，顆粒態汞可按照GB/T16157-1996中顆粒物等速采樣原理采集，用行業推薦的原子熒光分光光度法進行樣品分析。但《火電廠大氣污染物排放標準》（GB 13223-2011）中對此尚未有相關標準明確規定。（3）沒有能同步完成氣態汞、顆粒態汞的采樣測試標準方法。（4）《固定污染源廢氣汞的測定冷原子吸收分光光度法》（HJ543-2009）中未明確該標準的適用范圍，而汞排放污染源的情況千差萬別，汞及其化合物在不同污染源排放過程中的變化各異，用同一方法監測會存在較大誤差。

4.3 完善國內汞監測方法的建議

（1）應積極開展《固定污染源廢氣汞的測定冷原子吸收分光光度法》與OH法、EPA方法30B和EPA方法30A等國外標準方法在火電廠煙氣汞排放監測方面的比對驗證工作。盡快驗證該方法與國外標準方法在測量靈敏度、準確度、精密度等方面的差異，通過改進完善，提高該方法與國際方法的可比性，達到與國外標準方法的互認，提高我國在汞污染防治中的話語權。（2）應對《固定污染源廢氣汞的測定冷原子吸收分光光度法》在火電廠汞排放監測中的適用性開展進一步驗證研究。由于飛灰對汞有富集作用，應明確在各類火電廠污染排放監測中該方法限值性條件，特別是對循環流化床鍋爐污染排放監測，其煙塵排放濃度較高且未經濕法脫硫系統處理，其中的顆粒態汞會對排放煙氣中汞及其化合物的監測結果產生較大影響。建議參照OH法完善汞的樣品采集方法、統一樣品實驗分析方法，提高樣品的代表性，監測結果的可靠性。（3）目前，《火電廠大氣污染物排放標準》、《鍋爐大氣污染物排放標準》、《鉛、鋅工業污染物排放標準》等多項排放標準中推薦采用《固定污染源廢氣汞的測定冷原子吸收分光光度法》，應對不同污染源開展方法驗證，摸清不同污染源汞污染排放機理及排放過程中的汞形態變化規律，對測定方法進行必要完善或開發更適宜的監測方法，提高各類污染源監測數據的準確性和可靠性。（4）積極開展汞污染源監測方法配套儀器設備的研制，在滿足監測數據要求的前提下，開發簡便易操作、成本較低、易于推廣的監測設備，提高汞污染排放監測的覆蓋面，說清汞污染源排放狀況，為環境管理決策提供可靠的技術支撐。

[1]楊麗，尹衛萍.火電廠廢氣中汞監測技術發展現狀與趨勢分析[J]. 北方環境， 2011（11）.