技术分析丨固定污染源PM25分析技术——惯性撞击直接采样法

为贯彻落实《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,规范环境空气颗粒物来源解析工作,进一步提高监测结果的科学性和可比性,生态环境部部组织对《环境空气颗粒物来源解析监测技术方法指南(试行)》(环办函〔2014〕1132号)进行了修订。

新的指南中增加了固定污染源PM2.5直接采样法。相对于稀释通道法,直接采样法操作快速简便,便于普及推广。SGS在本文中,将对固定污染源PM2.5的采样技术进行简介,并重点解析低浓度撞击直接采样法。

PM2.5(也称细颗粒物)导致的污染问题,特别是因其造成的灰霾天气,以及对人体肺部的侵害等,近年来受到极大关注。我国各地也陆续开展PM2.5源解析工作,以进一步了解PM2.5的成因与组成,为制定控制政策,寻找解决方案提供技术依据。

通常来说,PM2.5对环境的影响通过两种手段来进行研究,扩散模型和受体模型。对于PM2.5的排放源,包括固定污染源和移动污染源的研究和调查,就是为了方便建立扩散模型,来研究PM2.5的排放对周边环境的影响。

工业固定污染源是颗粒物排放最主要的来源,目前对于固定污染源中PM2.5的采样主要有四种技术方法,下表对四种方法的特点进行简要的比对介绍。

由于目前我国大部分排气筒的颗粒物排放浓度均较低,例如重点区域的颗粒物排放限值很多都需要低于30mg/m3,因此“惯性撞击法”是一个比较理想的、来评估固定污染源PM2.5的排放浓度的方式。且方法操作简便,操作周期较短。根据烟气中颗粒物浓度的不同,典型采样时间为30min~5h,可以大批量测试,测试结果可满足扩散模型的需要。

本方法主要的原理依据来自ISO23210:2009《固定污染源排气中颗粒物PM10和PM2.5-低浓度撞击法》

烟气经恒流方式(需要先用等速组件预测烟气流速,然后按预测流速执行恒流采样)取样,经过Johnas撞击式分离器分别获得①>

10μm粒径的颗粒物,②2.5μm2.5浓度,②号与③号滤膜的合计值为PM10的浓度,三个滤膜的合计值为TSP的浓度。

本方法所使用的滤膜为超低本底的石英滤膜,根据源解析技术要求,可进一步分析阴阳离子、重金属和有机物等在颗粒物中的含量。如果有特殊需要还可以使用PTFE等材质的滤膜。

目前通标标准技术服务(上海)有限公司已经取得了ISO23210的检测能力,具备CMA&CNAS资质。并可根据需要,依照USEPAM202标准建立可凝结颗粒物的采样技术,对烟气直接采样法进行有效补充。

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