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摘要：汞污染对人们的身体健康会带来严重的危害。本文通过结合具体的试验实例，对原子吸收法测定废弃颗粒物中的总汞试验作了详细的阐述，并对所得结果作了系统分析和讨论，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：汞；原子吸收法；废气颗粒物
汞作为一种重金属，对我们人体有着极为严重的危害。而随着废气污染的越为严重，我们需要检测污染源废气颗粒物中的总汞，以为控制汞污染提供理论支持。在测定中，原子吸收法具有着操作方便、成本适中、精度较高等特点，在试验中能有着极大的帮助。基于此，本文就原子吸收法收测定污染源废气颗粒物中的总汞进行了探讨，并得出了相关结论，以供参考。
1 试验
1.1 主要仪器
PMS30B型汞采样器，Hg-ST汞吸附剂管，某市环境技术有限公司。采样器以EPA30B方法为基本原理设计制造，配备双通道采样探头，每次采集平行双样，能更客观地反映废气中汞的实际含量。吸附管最前端为玻璃纤维棉，中间有两段活性炭，以玻璃纤维棉隔开，后端为玻璃纤维棉，同时分析两端活性炭中汞含量和玻璃纤维棉汞含量，并测试汞的穿透率。
LUMEXRA-915M型汞分析仪，该仪器基于USEPAMethod7473法，其工作原理是利用汞原子蒸气对254nm共振发射线的吸收进行分析，通过塞曼效应进行背景校准。
1.2 样品采集与处理
按照EPA30B法采集固定污染源废气样品。将Hg-ST汞吸附剂管安装在PMS30B型汞采样器采样探头前端，直接插入烟道以1.0L/min的流量采样20min，同时测定废气参数。采样后记录采样标况体积、样品编号等信息，并取出汞吸附剂管放入专用塑料套管中，48h内分析。
1.3 样品的测定
将采集完的汞吸附管样品中活性炭及玻璃棉分段取出，用汞分析仪分别测定吸附管中各段活性炭汞含量和玻璃棉中汞含量，各段活性炭及玻璃棉中汞含量总和为样品汞总含量。同时分析2只同批次全程序空白活性炭吸附管汞含量，将样品汞总含量减全程序空白样品汞含量均值，得到污染源废气标准采样体积下汞含量，根据标况采样体积计算废气中汞排放量。
2 结果与讨论
2.1 仪器准确度与精密度
试验选用性质相近的地球物理地球化学勘察研究所研制的土壤中汞标准物质，考察LUMEXRA-915M型汞分析仪的准确度和精密度。试验表明，标准值分别为（89±4）ng/g和（460±50）ng/g的土壤标准物质，测定6次均值分别为89.0ng/g和480ng/g，标准偏差s分别为2.6ng/g和12.2ng/g，测定结果的RSD分别为2.9%和2.5%，相对误差分别为0和4.3%，说明该仪器的准确度与精密度良好。
2.2 穿透率
用吸附管采集固定污染源废气，当吸附剂对目标污染物吸附效率较低或污染物浓度较高时，容易产生吸附剂饱和穿透现象。吸附剂对目标污染物的吸附效率一般用标准物质测试，目前市场上没有气态汞标准样品，故试验根据不同浓度样品实际测定结果评价吸附管吸附汞的穿透率，结果见表1。由表1可知，当废气中汞质量浓度达mg/m3级别时，后段活性炭测定汞质量达56.5ng，而后段活性炭测定值仅为前段的1.3%，说明前段活性炭有明显的穿透现象产生，即前段活性炭对汞的吸附已达饱和。《环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法》（HJ584—2010）中规定活性炭吸附苯系物吸附效率应在80%以上，后段活性炭所收集的组分应低于前段25%的要求。由此可见，当废气中汞质量浓度达mg/m3级别时，吸附管穿透率在允许范围之内。
2.3 方法精密度与检出限
选取某企业工况稳定的高炉排口作为测试对象，用上述方法采集固定污染源废气并测定，连续试验6组。结果表明，排口标干风量均值为625710m3/h，6次测定结果的RSD为2.4%，说明选取测试对象工况稳定。废气中汞为20.06μg/m3～23.65μg/m3，均值为21.6μg/m3，6次测定结果的RSD为5.9%。
由于空白活性炭汞吸附管能检出汞，根据文献按照公式MDL=t（n-1，0.99）×s计算方法检出限，重复7次空白试验，计算7次平行测定结果的标准偏差s为0.33ng，t（6，0.99）值为3.143，得到方法检出限为1.04ng。当采集烟气标况体积为20L时，检出限为0.05μg/m3，低于《标准》中方法检出限。方法的测定下限以4倍检出限计，得到测定下限为0.2μg/m3。
2.4 实际样品监测
根据国家现行《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157—1996）和《标准》的方法对某企业烧结废气排口采样并分析，数次试验得到的结果发现，废气中的汞含量绝大部分为未检出，而烧结原料（铁矿石、石灰石）中汞均有检出，数据明显不符合逻辑。造成这种现象主要有以下2点原因。
（1）由于气态汞的活性很强，隨着气温降低，部分气态汞可以凝结在采样管道表面，采用常规的气态污染物采样法易导致对烟气总汞含量的低估。因此，有必要对该标准中的采样方法作修订，要求加热采样管线维持采样管内温度不低于120℃。
（2）固定污染源包括燃煤、有色金属冶炼、水泥生产、垃圾焚烧等各类污染源，这些污染源排放的废气性质存在很大差异，上述标准中的采样和汞分析方法不能适用于所有污染物。例如，有色金属冶炼过程产生的烟气中SO2浓度远远高于垃圾焚烧烟气，高浓度的SO2会进入吸收瓶形成SO32-离子，烟气中的气态汞元素会和吸收液中的SO32-离子反应，影响实际测定结果。
用上文所述方法分别测试企业、电厂、垃圾焚烧厂废气排口汞含量：5家工业企业废气中汞质量浓度范围为0.07μg/m3～1031μg/m3；12家燃煤电厂废气中汞质量浓度范围为0.18μg/m3～16.0μg/m3；2家垃圾焚烧厂废气中汞质量浓度范围为18.6μg/m3～55.6μg/m3。说明上述方法的适用性良好。
3 结语
综上所述，若废气污染中汞颗粒含量超标，将会人体健康会产生极大的危害。因此，对废气中的总汞进行测定尤为重要。而原子吸收法的应用，为测定试验提供了极大的便利，并保障了试验结果的科学准确，值得推广应用。
参考文献
[1]马微.金汞齐富集-冷原子吸收光谱法测定土壤中的总汞[J]，土壤通报.2013（04）.
[2]吴振华.冷原子吸收分光光度法测定土壤总汞的改进方法探讨[J].上海化工.2017（03）.
关键词：汞；原子吸收法；废气颗粒物
汞作为一种重金属，对我们人体有着极为严重的危害。而随着废气污染的越为严重，我们需要检测污染源废气颗粒物中的总汞，以为控制汞污染提供理论支持。在测定中，原子吸收法具有着操作方便、成本适中、精度较高等特点，在试验中能有着极大的帮助。基于此，本文就原子吸收法收测定污染源废气颗粒物中的总汞进行了探讨，并得出了相关结论，以供参考。
1 试验
1.1 主要仪器
PMS30B型汞采样器，Hg-ST汞吸附剂管，某市环境技术有限公司。采样器以EPA30B方法为基本原理设计制造，配备双通道采样探头，每次采集平行双样，能更客观地反映废气中汞的实际含量。吸附管最前端为玻璃纤维棉，中间有两段活性炭，以玻璃纤维棉隔开，后端为玻璃纤维棉，同时分析两端活性炭中汞含量和玻璃纤维棉汞含量，并测试汞的穿透率。
LUMEXRA-915M型汞分析仪，该仪器基于USEPAMethod7473法，其工作原理是利用汞原子蒸气对254nm共振发射线的吸收进行分析，通过塞曼效应进行背景校准。
1.2 样品采集与处理
按照EPA30B法采集固定污染源废气样品。将Hg-ST汞吸附剂管安装在PMS30B型汞采样器采样探头前端，直接插入烟道以1.0L/min的流量采样20min，同时测定废气参数。采样后记录采样标况体积、样品编号等信息，并取出汞吸附剂管放入专用塑料套管中，48h内分析。
1.3 样品的测定
将采集完的汞吸附管样品中活性炭及玻璃棉分段取出，用汞分析仪分别测定吸附管中各段活性炭汞含量和玻璃棉中汞含量，各段活性炭及玻璃棉中汞含量总和为样品汞总含量。同时分析2只同批次全程序空白活性炭吸附管汞含量，将样品汞总含量减全程序空白样品汞含量均值，得到污染源废气标准采样体积下汞含量，根据标况采样体积计算废气中汞排放量。
2 结果与讨论
2.1 仪器准确度与精密度
试验选用性质相近的地球物理地球化学勘察研究所研制的土壤中汞标准物质，考察LUMEXRA-915M型汞分析仪的准确度和精密度。试验表明，标准值分别为（89±4）ng/g和（460±50）ng/g的土壤标准物质，测定6次均值分别为89.0ng/g和480ng/g，标准偏差s分别为2.6ng/g和12.2ng/g，测定结果的RSD分别为2.9%和2.5%，相对误差分别为0和4.3%，说明该仪器的准确度与精密度良好。
2.2 穿透率
用吸附管采集固定污染源废气，当吸附剂对目标污染物吸附效率较低或污染物浓度较高时，容易产生吸附剂饱和穿透现象。吸附剂对目标污染物的吸附效率一般用标准物质测试，目前市场上没有气态汞标准样品，故试验根据不同浓度样品实际测定结果评价吸附管吸附汞的穿透率，结果见表1。由表1可知，当废气中汞质量浓度达mg/m3级别时，后段活性炭测定汞质量达56.5ng，而后段活性炭测定值仅为前段的1.3%，说明前段活性炭有明显的穿透现象产生，即前段活性炭对汞的吸附已达饱和。《环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法》（HJ584—2010）中规定活性炭吸附苯系物吸附效率应在80%以上，后段活性炭所收集的组分应低于前段25%的要求。由此可见，当废气中汞质量浓度达mg/m3级别时，吸附管穿透率在允许范围之内。
2.3 方法精密度与检出限
选取某企业工况稳定的高炉排口作为测试对象，用上述方法采集固定污染源废气并测定，连续试验6组。结果表明，排口标干风量均值为625710m3/h，6次测定结果的RSD为2.4%，说明选取测试对象工况稳定。废气中汞为20.06μg/m3～23.65μg/m3，均值为21.6μg/m3，6次测定结果的RSD为5.9%。
由于空白活性炭汞吸附管能检出汞，根据文献按照公式MDL=t（n-1，0.99）×s计算方法检出限，重复7次空白试验，计算7次平行测定结果的标准偏差s为0.33ng，t（6，0.99）值为3.143，得到方法检出限为1.04ng。当采集烟气标况体积为20L时，检出限为0.05μg/m3，低于《标准》中方法检出限。方法的测定下限以4倍检出限计，得到测定下限为0.2μg/m3。
2.4 实际样品监测
根据国家现行《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157—1996）和《标准》的方法对某企业烧结废气排口采样并分析，数次试验得到的结果发现，废气中的汞含量绝大部分为未检出，而烧结原料（铁矿石、石灰石）中汞均有检出，数据明显不符合逻辑。造成这种现象主要有以下2点原因。
（1）由于气态汞的活性很强，隨着气温降低，部分气态汞可以凝结在采样管道表面，采用常规的气态污染物采样法易导致对烟气总汞含量的低估。因此，有必要对该标准中的采样方法作修订，要求加热采样管线维持采样管内温度不低于120℃。
（2）固定污染源包括燃煤、有色金属冶炼、水泥生产、垃圾焚烧等各类污染源，这些污染源排放的废气性质存在很大差异，上述标准中的采样和汞分析方法不能适用于所有污染物。例如，有色金属冶炼过程产生的烟气中SO2浓度远远高于垃圾焚烧烟气，高浓度的SO2会进入吸收瓶形成SO32-离子，烟气中的气态汞元素会和吸收液中的SO32-离子反应，影响实际测定结果。
用上文所述方法分别测试企业、电厂、垃圾焚烧厂废气排口汞含量：5家工业企业废气中汞质量浓度范围为0.07μg/m3～1031μg/m3；12家燃煤电厂废气中汞质量浓度范围为0.18μg/m3～16.0μg/m3；2家垃圾焚烧厂废气中汞质量浓度范围为18.6μg/m3～55.6μg/m3。说明上述方法的适用性良好。
3 结语
综上所述，若废气污染中汞颗粒含量超标，将会人体健康会产生极大的危害。因此，对废气中的总汞进行测定尤为重要。而原子吸收法的应用，为测定试验提供了极大的便利，并保障了试验结果的科学准确，值得推广应用。
参考文献
[1]马微.金汞齐富集-冷原子吸收光谱法测定土壤中的总汞[J]，土壤通报.2013（04）.
[2]吴振华.冷原子吸收分光光度法测定土壤总汞的改进方法探讨[J].上海化工.2017（03）.