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1、环境汞的监测分析方法 主要内容 监测的意义现有的方法污染源汞监测 Method30B 主要内容 监测的意义现有的方法污染源汞监测 Method30B 汞已进入环境外交 汞已被联合国环境规划署列为全球性污染物 是一种对全球范围产生影响的化学物质 具有跨国污染的属性 已成为全球广泛关注的环境污染物之一 2009年2月召开的UNEP第25届理事会 同意就起草一项旨在控制全球汞排放的国际公约展开谈判 2010年6月11日 政府间汞公约谈判首次会议结束 2013年10月我国签署 关于汞的水俣公约 Globalanthropogenicmercuryemission Pacynaetal 2001 Tot
2、alHgemissionsbyprovince 1999 Chinadata allsources Streetsetal 2005 Tons yr TotalHgemissionsreached540tin1999 汞的危害 汞在自然界进行循环 气态汞沉降转化为甲基汞而进入人类食物链 已有大量国内外研究学者证明 人类甲基汞暴露途径来源于鱼类及水稻等日常性的食物中 我国污染源汞排放标准 mg m3 主要内容 监测的意义现有的方法污染源汞监测 Method30B 常见的几种分析方法 冷原子吸收法 AAS 塞曼效应原子吸收法 AAS 氢化物发生 原子荧光法 AFS 等离子体无机质谱法 ICP MS
3、 原子吸收与原子荧光法 原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收进行元素定量分析的方法 原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法 光谱仪器组成 原子吸收仪 原子荧光仪 光源原子化器分光系统检测系统 塞曼效应扣除背景测汞原理 几种原子光谱技术比较 检出限 检出限 K 3 99 7 AFS 几种原子光谱技术比较 成本 浓度范围 时间 AFS AFS 样品类型及汞形态 气态汞 Hg0 Hg2 环境空气颗粒物中汞 颗粒态汞 液体样品 总汞 无机汞 甲基汞等 固体样品 土壤 沉积物 总汞 无机汞 有机汞 烷基汞等 含汞废弃物 HgCl2
4、Hg2Cl2 废汞触媒 废活性炭 废灯管等固定污染源 废气排放 颗粒态汞 Hg0 Hg2 汞的分析基本要点 固体样品检测 消解 不能采用普通加热方式 否则会挥发 将极大影响结果 常温消解时间较长 条件较难控制 可采用密闭微波消解法 水浴密闭加热 时间较长 直接热解法测定 加热至800度以上 所有价态汞都可被原子化 直接检测快速 准确 液体样品检测 先加氧化剂进行消解 所有汞转化为Hg2 滴加还原剂去掉过量的氧化剂 加入过量还原剂将Hg2 变成汞原子 测定气态汞 汞的分析基本要点 气态汞的检测富集后测定巯基棉富集 HCl NaCl溶液洗脱 转为液体 气态汞进行测定 小时均值 或更长时间 金膜微粒
5、富集 热脱附 转为气态汞直接测定 不需要富集 便携式测汞仪 气态汞 短期适用 快速 自动监测 长期适用 原子吸收 原子荧光 污染源在线监测 燃煤电厂 注意事项 汞易挥发 熔点 38 8 样品难保存 保存时间过长 对结果有影响 汞的吸附性很好 会与容器壁产生吸附作用 时间过长会影响结果 工作溶液需要现用现配 超过一定时期后即失效 标准储备液要加保存剂 注意试剂空白 特别是H2SO4 KMnO4溶液 采样后需要尽快测试 汞污染物的监测 方法及标准 汞污染物的监测 方法及标准 汞污染物的监测 方法及标准 汞污染物的监测 方法及标准 主要内容 监测的意义现有的方法污染源汞监测 活性炭吸附管法 国外相关
6、分析方法标准 2009年环保部发布的 固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法 暂行 气态汞通过在烟气采样装置上串联2个装有10mL吸收液的大型气泡吸收管吸收 以0 3L min的流量采样5 30min 吸收液为0 1mol L高锰酸钾溶液与10 硫酸溶液的等体积混合液体 分析方法原理是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 方法检出限为0 025 g 25mL试样溶液 当采样体积为10L时 检出限为0 0025mg m3 测定下限为0 01mg m3 该方法试剂空白高 如烟气中含有高
7、浓度的SO2气体 以影响气态汞的吸收效率 国内相关分析方法标准 污染源废气气态汞监测方法 安大略湿法活性炭吸附管法 本标准参照燃煤污染源气态总汞的测定活性碳吸附管法 EPAMETHOD30B 该方法已用于我国燃煤电厂大气汞排放监测试点工作 燃煤电厂大气汞排放监测试点工作监测方案 环办函 2011 442号 适用范围 METHOD30B DETERMINATIONOFTOTALVAPORPHASEMERCURYEMISSIONSFROMCOAL FIREDCOMBUSTIONSOURCESUSINGCARBONSORBENTTRAPSMethod30Bisareferencemethodforr
8、elativeaccuracytestaudits RATAs ofvaporphaseHgCEMSandsorbenttrapmonitoringsystemsinstalledatcoal firedboilersandisalsoappropriateforHgemissionstestingatsuchboilers 该方法已用于我国燃煤电厂大气汞排放监测试点工作 燃煤电厂大气汞排放监测试点工作监测方案 环办函 2011 442号 方法原理 通过专业采样装置 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
9、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 活性炭吸附管法Method30B采样原理图 活性炭吸附管法Method30B实物图 采样探头 干扰及消除 采样过程中 颗粒物可能导致采样管堵塞而影响采样工作正常进行 采样点应该设置在烟气净化装置后端 颗粒物含量较少的点位 或者采取防尘罩 以较小流量 较长时间的抽取 以获得足够量的待测污染物 SO2 NOx会抑制活性炭对汞的捕获 可采用在吸附管前端增加一节碳酸盐类化合物以去除酸性气体 热裂解 塞曼效应扣背景 原子吸收测汞仪 标准曲线 r 0 9996 称取5个以上不同质量沉积物 或土壤 标准样品 经换算控制汞绝对进样量为10ng 20ng 30ng 50ng 80ng 根据测定信号面积积分和实际进样标样汞含量 ng 准确至3位有效数字 进行线性回归 计算得到校准曲线参数 质控数据 燃煤电厂污染源汞监测 活性炭吸附管法的优缺点 优点测定准确操作简便缺点不能进行不同形态汞的监测抗干扰能力弱
