空气和废气中酸雾的采样
我国很大部分都属于酸雨区,酸雨形成的很大原因是排放到空气中的酸性气体形成的酸雾,一般来源于燃料的燃烧、工业生产的排放和汽车尾气的排放,主要的酸雾有硫酸雾、盐酸雾和氮氧化物,还有部分比较少见的铬酸雾、氟化氢、氰化氢和有机酸。
为了控制酸雨区面积的扩大导致的环境污染加剧,需要从源头上控制酸雾的排放,下面就简单讲一下工业企业常见排放的酸雾的采样方法。
前提条件:有组织废气采样条件满足GB/T16157-1996和HJ/T397-2007;无组织废气采样条件满足HJ/T55-2000,环境空气中采样条件满足HJ194-2017。
硫酸雾。有组织排放的硫酸雾采样时将滤筒装入采样器头部的滤筒夹内,在烟尘采样器后串联两支内装有吸收液的吸收瓶,采集三氧化硫气体和穿透滤筒的细小液滴,再与空瓶及干燥器连接,连接管应尽可能短,采样器伸入排气筒内的采样断面进行等速采样,采样过程中,烟枪加热温度不低于烟气温度。无组织排放和环境空气中的硫酸雾采样时用石英纤维滤膜,以100升/分钟的流量采集样品。
盐酸雾。有组织的盐酸雾采样时串联两支装有吸收液的吸收瓶,按照气态污染物采集方法,以0.5升/分钟~1.0升/分钟的流量采样,在采样过程中,应保持采样管保温夹套温度为120℃,以避免水汽于吸收瓶之前凝结。若排气中含有颗粒态氯化物,应在吸收瓶之前安装滤膜夹;当废气中湿度较大,氯化氢吸湿并主要以盐酸雾形式存在,此时在烟尘采样器后连接加热装置(内含分流阀及滤膜夹套),并串联两支装有吸收液的吸收瓶,按照颗粒物采样方法采集盐酸雾。采样过程保持烟尘采样管及加热装置温度在120℃,通过分流阀,将氯化氢气体采样流量控制在0.5升/分钟~1.0升/分钟,进行采样。无组织排放和环境空气中的盐酸雾采样时,前端安装滤膜夹,串联两支装有吸收液的吸收瓶,与空气采样器连接。以0.5升/分钟~1.0升/分钟的采样流量,采集样品。
氟化氢。有组织的氟化氢采样时串联两支装有吸收液的吸收瓶,按照气态污染物采集方法,以0.5升/分钟~1.0升/分钟的流量采样,在采样过程中,应保持采样管保温夹套温度为120℃,以避免水汽于吸收瓶之前凝结。当废气中湿度较大,氯化氢吸湿并主要以雾滴形式存在时,按照颗粒物采样方法采集氟化氢。采样过程保持烟尘采样管及加热装置温度在120℃以上,通过分流阀,将氟化氢气体采样流量控制在0.5升/分钟~1.0升/分钟,进行采样。无组织排放和环境空气中的氟化氢采样,暂时未发布相关的采样方法。
铬酸雾。有组织排放的铬酸雾采样时将滤筒装入采样器头部的滤筒夹内,采样器伸入排气筒内的采样断面进行等速采样。无组织排放和环境空气中的铬酸雾采样时将装有吸收液的吸收瓶,与空气采样器连接,以0.5升/分钟的采样流量,采集样品。
氰化氢。有组织的氰化氢采样时串联两支装有吸收液的吸收瓶,按照气态污染物采集方法,以0.5升/分钟的流量采样。无组织排放和环境空气中的氰化氢采样时将装有吸收液的吸收瓶,与空气采样器连接,以0.5升/分钟的采样流量,采集样品。
有组织废气采样时,记录现场的工况,排气的相关参数;无组织废气采样时,记录现场的工况,环境条件;环境空气采样时,记录现场环境参数。
适用于固定污染源排放物中硫酸雾的测定。
2.不锈钢外护套,耐腐蚀,并刻度伸进烟道的尺寸。
3.玻璃器件采用硼硅酸盐玻璃等惰性材料
4.系统自动控制加热温度,控制温度120℃±5。
5.滤筒及取样管全程加热,加热温度均匀
6.配备系列化的采样嘴,满足不同流速的采集的需求。
7.配可放置冰水混合物的小型吸收瓶水箱,冷却水箱可悬挂于取样管上,
也可放置在平台上,适应各种不同工况
8.带温度、皮托管测量传感器,可在采样的同时测量烟气流速和烟气温度
样体积为400L,检出限为0.08mg/m3,测定下限为0.3 mg/m3,测定上限为500mg/m3。
对于无组织排放废气,将滤膜制备成250ml 试样时,本方法检出限为0.12μg/ml,当采
样体积为3m3, 检出限为0.01mg/m3,测定下限为0.04 mg/m3。
主要起草单位 南化集团研究院 、铜陵有色铜冠冶化分公司等 。
有条件的就用手持式酸度仪,它们用起来都很方便的。
最简单的是用PH计和精密PH试纸测定,前一种相对准确一点,但是较麻烦,后一种很简单,但是准确度比较差,如果有条件有直接测定酸雨成分的仪器,
1、pH值的测定
pH值测定是酸雨调查最重要的项目。常用的测定方法为pH玻璃电极法,用酸度计测定。清洁的降水一般被CO2饱和,pH值在5.6~5.7之间,降水的pH值小于该值时即为酸雨。
2、电导率的测定
电导率大体上与降水中所含的离子浓度成正比,测定降水的电导率能快速地推测降水中溶解物质总量。一般用电导率仪测定。
3、SO42-的测定
降水中的SO42-主要来自气溶胶和颗粒物中可溶性硫酸盐以及大气中SO2经催化氧化形成的硫酸雾。该指标用于反映大气被硫氧化物污染状况。其测定方法有铬酸钡—二苯碳酰二肼分光光度法、硫酸钡比浊法、离子色谱法等。我国的能源结构仍以煤为主要燃料,而煤含硫量较高,全国各地降水中阴离子含量几乎均以SO42-为主。因此,我国酸雨污染一般属于硫酸型的。
4、NO3-的测定
大气中NO2和颗粒物中可溶性硝酸盐进入降水中形成NO3-。该指标可反映大气被氮氧化物污染状况,也是导致降水pH值降低的因素之一。其测定方法有镉柱还原—偶氮染料分光光度法、紫外分光光度法、离子色谱法等。不同国家和地区的酸雨中,所含的NO3-成份有很大差异。在我国酸雨中NO3-的含量远远低于欧美地区,这说明西方发达国家,酸雨由SO42-和NO3-共同形成,而且NO3-的贡献更重要,主要是因为汽车尾气排放出大量的NOx,造成严重的大气污染。因此,欧美地区酸雨污染一般属于硝酸型的。
5、Cl-的测定
Cl-是衡量大气中HCl导致降水pH值降低的标志。其测定方法有硫氰酸汞—高铁分光光度法、离子色谱法等。
6、NH4+的测定
大气中的NH3进入降水中形成NH4+,它们能中和酸雾,对抑制酸雨是有利的。其测定方法常用钠氏试剂分光光度法、次氯酸钠—水杨酸分光光度法等。
7、K+、Na+、Ca2+、Mg2+等离子的测定
降水中K+、Na+常用空气—乙炔原子吸收分光光度法测定。Ca2+是降水中的主要阳离子之一,它对降水中酸性物质起着重要的中和作用。其测定方法有原子吸收分光光度法、络合滴定法、偶氮氯膦Ⅲ分光光度法等。而Mg2+常用原子吸收分光光度法测定。
三、常用仪器
酸雨自动采样器
酸度计
电导率仪
原子吸收分光光度计
离子色谱仪
分光光度计
装一点样品,在把pH试纸放在桌面上,用玻璃棒沾一点样品,点到试纸上,若试纸变红,就是酸雨