固定污染源 烟气汞排放监测综合解决方案

    随着我国经济社会的不断发展，重金属污染问题日益严峻，其中汞是重金属污染物的主要来源之一。汞具有持久性、生物积累、遗传毒性、可远距离传输等特点，会对环境、人体健康产生长期而又严重的危害。汞在大气中主要以三种形态存在，即气态元素汞（Hg⁰）、气态二价汞（Hg²⁺）和颗粒态汞（Hg^p）。汞的主要排放源为燃煤电厂、工业锅炉、水泥、有色冶炼等行业，为了控制汞污染，我国在2011年公布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）中，规定燃煤电站汞污染排放标准为30ug/m³，自2015年1月1日起开始执行。2013年发布的《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915-2013）中，要求2015年7月1日起水泥制造大气汞排放达到0.05mg/m³的浓度限值。在2014年发布了工业锅炉大气污染物排放标准（GB 13271-2014），规定所有锅炉汞及其化合物执行0.05mg/m³的排放限值。

    汞的准确监测，是掌握各排放源汞排放量、判断其是否超标，并开展汞污染控制的关键。目前汞检测技术种类多样，无论是环保监测，还是排放控制，准确、稳定、可靠、经济的汞检测方法是开展各项工作的必要条件，而做好汞检测工作的关键则取决于质控严格的现场采样。

1、系统构成

颗粒态汞和气态汞：ZR-3701烟气总汞采样系统从烟气中等速取样，取样管线的温度维持在120℃以上，以防止烟气中的汞(尤其是气态二价汞)在取样管线上凝结。烟气样品依次经过采样管、过滤器和冰浴吸收瓶箱（三个KCl吸收瓶、一个双氧水/硝酸吸收瓶、三个高锰酸钾/硫酸吸收瓶）。烟气样品中的颗粒态汞被过滤器(玻璃纤维滤筒)捕集，气态二价汞被前三个吸收瓶捕集，气态零价汞被后四个吸收瓶捕集。颗粒物上的汞在热解或消解之后采用冷原子吸收分光光度法进行测定，吸收液中的汞被还原后使用冷原子吸收分光光度法进行测定。

气态汞：ZR-3700A烟气汞综合采样器兼配湿法HJ543-2009和干法EPA 30B两种采样要求

（1）废气中的汞被酸性高锰酸钾溶液吸收并氧化形成汞离子，汞离子被氯化亚锡还原为原子态汞，用载气将汞蒸气从溶液中吹出带入测汞仪，用冷原子吸收分光光度法测定。

（2）通过ZR-3700A烟气汞综合采样器，从固定污染源以低流量、恒速抽取定量体积废气，使废气中气态汞有效富集在吸附管中经过碘或其它卤素及其化合物处理的活性炭材料上。采用直接热裂解原子吸收法或者其它分析方法测定吸附管中二段分隔活性炭材料中汞的含量和采样体积，计算出气态汞浓度。

2、执行标准

HJ543-2009 固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法（暂行）

固定污染源废气  气态汞的测定活性炭吸附/热裂解原子吸收法

固定污染源废气  总汞的测定冰浴吸收瓶采样-冷原子吸收分光光度法

2.1 汞的释放形态

2.2 汞的采样点位

3、现场采样及分析

3.1 现场采样

3.2 实验室分析

3.3采样数据

上图所示数据是某燃煤电厂，在同一时段分别采用溶液吸收法和固体活性炭法对同一烟道进行烟气汞采样。两种方法各采样两次，安大略方法平行两路的平均采样数据分别为1.658ug/m3、1.776 ug/m3，30B方法平行两路的平均采样数据分别为1.547ug/m3、1.626 ug/m3,由实验数据得知，ZR-3700A烟气汞综合采样器能有效的采集到较低浓度的烟气汞，为各级环境监测部门开展固定污染源汞排放量核查、汞污染控制提供准确、可靠的数据支撑。