陈英

摘 要：人类在长期吸入汞蒸汽或汞化合物粉尘的情况下，会出现精神异常、震颤等慢性中毒体征，在短时间吸入大量汞蒸汽的情况下，会出现恶心、呕吐、胃肠道穿孔、急性肾功能衰竭等体征，甚至死亡，可见汞污染防治的重要性。而燃煤电厂在生产过程中产生的汞含量，在人为汞排放总量中的比重最大，所以通过提升燃煤电厂烟气中汞含量的监测水平，准确掌控排放烟气中汞及其化合物的浓度，对汞及其化合物排放浓度超标燃煤电厂进行治理、环保部门核算汞排放总量等至关重要。在此背景下，本文针对燃煤电厂大气汞监测问题展开研究，为燃煤电厂大气汞监测水平的提升提供参考。

关键词：燃煤电厂；大气汞；监测问题

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0008-01

燃煤电厂电力生产过程中，烟气中会含有一定的固态颗粒汞、气态单质汞和气态二价汞，为确保出口烟气中汞及其化合物的排放浓度达到《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13221-2011）要求（≤30ug/m3），人们尝试利用OHM、CEMS、30B、HJ543-2009等方法对烟气中汞浓度进行监测，对几种监测方法的优劣进行对比，目的是寻求最准确的监测方法，真实掌控汞的排放情况。

1 燃煤电厂大气汞监测的主要方法

1.1 OHM

此监测方法的适用范围是0.5至100ug/m3，具体的监测流程是，先利用石英取样管、过滤器、真空泵、加热装置等结构构成的采样系统，从燃煤电厂超过120摄氏度的烟气管道环境中对烟气进行持续2h的等速采样，在采样的过程中，固态颗粒汞、气态二价汞、气态单质汞、水分会分别被石英纤维滤筒、氯化钾溶液吸收瓶、硝酸溶液吸收瓶和高锰酸钾吸收瓶、硅胶吸收瓶吸收；然后在复原、消解处理的基础上，进行冷原子荧光光谱等技术对大气汞进行监测。可见此方法在应用的过程中，对烟道采样位置的依赖性较低，既可以对大气汞监测还可以对各种状态的汞含量进行测定，但在具体操作的过程中采样和样品处理的复杂性较高，受外界因素的影响较大，使监测的准确性保证难度非常大。

1.2 Hg-CEMS

此监测方法的适用范围是0.02至200ug/m3，在在线连续监测中应用较为广泛，具体监测的过程中，可以结合实际需要选择非惯性过滤探头或惯性分离探头，前者在应用的过程中，虽然维护难度小，但在应用的过程中被粉尘堵塞的可能性较大，影响监测的准确性；而后者在应用的过程中虽然监测准确性更有保证，但也存在被湿度烟气堵塞的可能，在采样后，需要通过冷原子吸收光谱等技术对汞进行监测。此项技术可以在不人工采样的基础上，实现对烟气的连续监测，极大的提升了监测的准确性和效率，但此方法只能直接获取气态单质汞，要获取总的汞含量，需要对其他状态的汞进行转化，这在一定程度上限制了该方法的应用范围。

1.3 30B

此监测方法的适用范围是0.1至50ug/m3，具体的监测流程是，利用装有活性炭的吸附管在燃煤电厂烟气中持续30分钟以上，进行汞的采样，然后在EPA7471消解和冷蒸汽原子吸收光谱法对样本中的汞进行测量，此方法在应用的过程中不排除部分汞在探头上凝结问题的发生，所以测量的准确性也存在缺陷。現阶段人们尝试通过吸附管成对一致、保证第二段管贯穿率等措施对其进行改善，使其测量效果得到明显的提升。可见改进后的此方法，测量过程和测量准确性均较理想，但由于吸附管的吸附能力有限，所以只能在汞浓度较小的烟气中应用。

1.4 HJ543-2009

此监测方法在采样体积为10升的情况下，适用范围是2.5至10mg/m3，在实践中适用范围可以结合采样体积的调整而变化，在采样体积为10升的情况下，具体的监测流程是，利用装有10毫升酸性高锰酸钾吸收液的吸收管氧化和吸收烟气中含有的汞离子，再利用氯化亚锡对其进行还原，并通过载气向测汞仪中倒入，通过冷原子吸收分光光度法对汞成分进行监测。可见此方法在可操作性方面优势明显，但测量的精度较低，在采样为10升的情况下，测量的标准仍在国家相关规定的标准值以上，所以在燃煤电厂中的应用受到一定的限制。

可见，现阶段燃煤电厂大气汞监测的方法呈现出了多样化的发展特点，但各方法在实际应用的过程中，均在具有优势的同时表现出一定的缺陷，影响监测的准确性和可操作性，所以在燃煤电厂大气汞实际监测的过程中，应尝试将多种监测方法结合应用，相互验证。

2 我国采用的燃煤电厂大气汞监测方法

现阶段我国燃煤电厂在大气汞监测的过程中主要应用HJ543-2009，为对此方法的监测效果进行论证，笔者利用此方法和30B方法分别对某燃煤电厂大气汞进行了监测，监测结果显示，在30B方法应用1至4次的情况下不能得到所占比例和差异绝对值，而在监测5至8次的情况下，所得到的所占比例和差异绝对值分别是10%和0.2至0.33ug/m3，在监测9至10次的情况下，所得到的所占比例和差异绝对值分别是10%和0.23至0.26ug/m3，而在应用HJ543-2009法时，在监测1至4次的情况下，所得到的所占比例和差异绝对值分别是90%和0.25至33.68ug/m3，在监测5至8次的情况下，所得到的所占比例和差异绝对值分别是70%和0.3至9.9ug/m3，在监测9至10次的情况下，所得到的所占比例和差异绝对值分别是30%和0.25至0.38ug/m3。两种技术在测试值一致性均非常好，但HJ543-2009的大气汞排放测试结果相比30B测试结果更低，相对偏差更大，而且测试的范围相对更少，所以相比现阶段国际上应用较广泛的30B，需要对其测量性能进一步优化。

3 结语

通过上述分析可以发现，现阶段人们已经认识到燃煤电厂烟气中含有的汞物质，不能完全被除尘器处理，如果在排放前不能进行准确的监测，确定其是否满足国家标准而盲目的排放，可能对环境和居民健康构成严重的影响。本文在实践中结合燃煤电厂的特征进行监测方法的创新、优化，这是燃煤电厂落实可持续发展战略的具体体现，应不断的完善和推广。