第43卷第3期 2018年6月
广 州 化 学 Guangzhou Chemistry
Vol. 43 No. 3 Jun. 2018
文章编号：1009-220X(2018)03-0070-04 DOI: 10.16560/j.cnki.gzhx.20180314
浅谈HJ 836-2017《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法》
罗海恩， 李 娜*， 朱佳焘， 郑国华
（广州中科检测技术服务有限公司，广东 广州 510650）
摘 要：对《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法》（HJ 836-2017）的适用范围、检出限、技术路线（采样前准备、现场采样要求和采样后样品称量计算）及质量控制等进行了解读。标准适用于排放浓度不大于50 mg/m3的颗粒物检测；方法检出限为1 mg/m3；通过改进采样头、增加采样设备预热功能、整体称量的方式等手段，减少采样及称重过程引入的误差；增加全程序空白及同步双样的质控要求保证检测过程的准确性。
关键词：低浓度颗粒物；固定污染源；重量法；采样方法 中图分类号：X831 文献标识码：B
颗粒物是指燃料和其他物质在燃烧、合成、分解以及各种物料在机械处理中所产生的悬浮于排放气体
中的固体和液体颗粒状物质[1-2]。颗粒物作为最常见的污染物之一，在锅炉、炉窑、垃圾焚烧、陶瓷、玻璃制造等行业质量标准中的限值日趋严格。燃煤电厂“超低排放”要求颗粒物排放浓度（基准含氧量6%）
标准GB 13223-2011中以气体为燃料的锅炉或轮机组的颗粒物排放浓度限值低至5 mg/m3。不超过10 mg/m3，
然而，颗粒物的监测标准GB/T 16157-1996[2]已有22年的使用历程，其采样、称量规定和操作难以满足监测要求，尤其是低浓度颗粒物的监测。主要表现为分体称量，对操作精度要求高；采集的颗粒物重量相对于容器过小，易出现负值；采样和拆卸过程易造成滤筒纤维损失；高温、高湿环境下采样滤筒容易破损等[3-4]。
为应对日益严格的环境质量要求和“超低排放”的监测需求，提供更加准确的检测结果，国家环境保护部于2017年12月29日发布低浓度颗粒物检测标准《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法》（HJ836-2017）（下称标准），同时对《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）的适用范围进行调整。标准规范了颗粒物检测的适用范围，确定了检出限，对低浓度颗粒物采样和称量进行新的技术路线规范，增加了相关的质控要求。
1 标准的适用范围及检出限
1.1 适用范围
标准的适用范围区别于GB 16157-1996的部分主要是对所检测污染源的颗粒物浓度的。标准明确规定“当检测结果大于50 mg/m3时，表述为＞50 mg/m3”，即规定了标准的测定上限为50 mg/m3[1]。而在
使用HJ 836-2017；浓度大于20 mg/m3GB 16157-1996的修改单中，规定当颗粒物浓度小于等于20 mg/m3时，
且不超过50 mg/m3时，HJ 836-2017和GB/T16157-1996同时适用；当测定浓度小于等于20 mg/m3时，测 收稿日期：2018-04-04
基金项目：珠江科技新星专项（201506010082）。 作者简介：罗海恩（19~），女，硕士；主要从事环境监测方面的工作。5384421@qq.com ∗ 通讯作者：李 娜（1986~），女，硕士；主要从事环境监测方面的工作。lina@gic.ac.cn
第3期
罗海恩等：浅谈HJ 836-2017《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法》
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定结果表述为“＜20 mg/m3”，即规定GB 16157-1996的测定下限为20 mg/m3[2]。标准和GB/T 16157-1996的颗粒物浓度检测适用性及结果表述如表1所示。
表1 HJ 837-2017和GB/T 16157-1996的颗粒物浓度检测适用性及结果表述对比
颗粒物浓度（C）范围 C＜1 mg/m
1 mg/m3≤C＜20 mg/m3 20 mg/m3≤C≤50 mg/m3
C＞50 mg/m
33 HJ 836-2017
适用 适用 适用 不适用
适用性
GB/T 16157-1996
不适用 不适用 适用 适用
结果表述方式
HJ 836-2017 GB/T 16157-1996 ＜1 mg/m3 测定值 测定值 ＞50 mg/m
3
＜20 mg/m3 ＜20 mg/m3 测定值 测定值
由于锅炉、炉窑、陶瓷等行业标准对大气污染物排放浓度均要求折算为基准含氧量排放浓度，且不同行业、不同燃料的基准含氧量有所不同，因此检测标准中所规定的颗粒物浓度值为实测浓度值。
1.2 检出限
标准中新增了方法检出限，规定当采样体积为1 m3时，方法检出限为1.0 mg/m3。山东省地方标准DB37/T2537的编制组组织了四家实验室按照规定程序连续测量7次，得到的检出限分别为0.2 mg/m3、
0.4 mg/m3和0.6 mg/m3，均低于标准规定值[5]。何茂檀等[3]按照DB37/T 2537-2014规定的程序，0.3 mg/m3、
选用10 mm、8 mm采样嘴，选取20 L/min、30 L/min、40 L/min的采样流量，实测浓度范围为0.2 mg/m3～1.0 mg/m3，验证了标准检出限的合理性。
2 技术路线
标准的技术路线可分为三部分：采样前准备、现场采样要求和采样后样品称量计算。标准与GB/T 16157-1996的技术路线对比详如表2所示。
表2 HJ 837-2017和GB/T 16157-1996技术路线对比
技术路线
标准号
HJ 836-2017
烟道尺寸/性状、颗粒物浓度水平、 烟温、流速等，选择适当的检测标准，
现场采样条件 选择采样嘴尺寸、滤膜组装成采样头， 105～110℃烘烤1小时，冷却后恒温恒湿 （15～30℃，50%±5%RH）平衡24小时， 两次称量结果最大偏差不大于0.20 mg
耐腐蚀、耐热，具有加热功能，
配有接地线 检查皮托管、连接管、干燥除湿系统、
主机等，校准压力、流量 工况、监测环境条件、现场烟气参数等
采集同步双样、全程序空白
整体称量 0.01 mg
GB/T 16157-1996 采样平台等现场采样条件
监测对象调查
采样前准备
采样头/滤料 准备采样嘴尺寸，玻璃纤维滤筒或刚玉滤筒
采样管 采样设备检查 及校准
现场采样要求 采样后样品 称量计算
现场情况 质控要求 称量形式 天平分辨率
耐腐蚀，具有一定的机械强度，电加热、
蒸汽加热并使用保温材料保温
检查干燥器、系统是否漏气 大气温度、大气压力、工况运行条件
每次采样至少采集3个样品
分体称重 0.1 mg
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（续表1）
采样后样品 称量计算
样品处理条件 质控要求
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第43卷
105～110℃烘烤1小时，冷却后恒温恒湿 （15～30℃，50%±5%RH）平衡24小时 全程序空白：增重量要求；同步双样：
最大相对偏差要求
105～110℃烘烤1小时，冷却至室温 同一样品两次称量之差小于0.5 mg
2.1 采样前准备
标准的适用范围、采样嘴选择等要求采样前对所检测的污染源有全面的了解。污染源废气的颗粒物浓度决定检测标准的选用，烟气流速决定采样嘴的尺寸，烟气温度、湿度决定采样滤膜的类型（石英滤膜、玻璃纤维滤膜、特氟龙滤膜等）和烘烤温度。若采样前未收集污染源的相关参数，会出现检测方法选用错误，采样不符合标准要求等情况，导致检测结果无效。
采样前采样头和滤膜均应按照标准要求进行清洗、烘烤、组装、恒温恒湿等处理。与GB 16157-1996相比，标准最明显的改变是整体称量，即称量的主体由单独的滤筒/滤膜变成采样头整体，包括前弯管（含采样嘴）、滤膜、不锈钢托、密封铝圈组成。样品称重称量主体的改变，避免了铅笔标号、安装滤筒时造成的漏气、取出滤筒时造成的破损和弯管中的颗粒无法收集等误差。滤筒采样变为滤膜采样，扩大气流接触面积，保护滤膜，增大采样流量，降低人工成本。采样设备增加滤膜加热功能，保证样品干燥，避免滤膜破损。
2.2 现场采样要求
标准规定现场采样的取样方式为烟道内过滤，现场采样需要核查所选标准和采样设备等是否符合现场实际烟气的颗粒物浓度、温度、含湿量等的监测要求，采样前采样头加热至与烟温相近以避免滤膜损坏，并做好样品的保存和运输。
为了保证采样过程的可靠性，标准规定每个系列过程需要采集全程序空白，每个样品采集平行双样。全程序空白和平行双样的结果决定了样品的有效性：任何低于全程序空白增重的样品为无效样品，同步双样的相对偏差值不应大于允许的最大相对偏差[1]。采集全程序空白时，采样嘴应背对气流，并切断管路连接，以免外界压力对烟气产生影响导致全程序空白增重异常[1]。熊觎等[4]针对GB 16157-1996提出每次采样应采集三个样品且相对偏差不大于±25%，方可认为样品有效。在标准中对平行双样的相对标准偏差有更详细的规定，当颗粒物浓度＞10 mg/m3时，最大相对偏差为10%；当颗粒物浓度为1～10 mg/m3时，最大相对偏差按照计算公式计算：25-5/3（C-1），其中C为颗粒物浓度。当颗粒物浓度为4 mg/m3，其最大相对偏差值为20%）；当颗粒物浓度为1 mg/m3时，最大相对偏差为25%[1]。 2.3 采样后样品称量计算
样品（采样头）称量前需105～110℃烘烤1小时，冷却后恒温恒湿（15～30℃，50%±5%RH）平衡至少24小时[1]，与采样前的烘烤、恒温恒湿条件一致。相对于GB16157-1996，增加了恒温恒湿平衡的步骤，并且对全程序空白进行了详细要求。全程序空白增重除以对应测量系列的平均体积，不应超过排放限值的10%[1]。按照采样体积为1 m³，排放限值为10 mg/m3计算，全程序空白增重不能大于1 mg。而当颗粒物浓度低于方法检出限（1.0 mg/m3）时，要求对应的全程序空白质量变化不能超过±0.5 mg。标准中未要求颗粒物检测结果扣除全程序空白，因此全程序空白是作为质控手段判断检测结果的合理性。
3 质量控制
标准的质量控制主要体现在天平使用、采样头称量、采样过程三方面。保持天平的洁净，做好除静电措施和校准工作。采样头采样前后的烘烤、平衡条件保持一致；同一人员使用同一天平进行称量操作；检
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查采样头是否有破损或其他异常情况，若有即判定为无效样品。采样过程规范了采样头增重量、采样标况体积、全程序空白增重量和同步双样的相对偏差 [1]。
样品采集要求保证每个样品的增重不小于1 mg，或采样体积不小于1 m3。分析天平的理论最小增重为分辨率的100倍[6]，标准要求使用分辨率为0.01 mg的电子天平，即最小增重为1 mg，符合标准的质控要求。若采样体积为1 m3，计算得到颗粒物浓度为1.0 mg/m3，与标准规定的检出限一致。
4 结论
在“超低排放”的背景下，标准是固定污染源颗粒物检测的巨大进步，解决了GB 16157-1996不符合当前检测环境和需求的问题，保证了低浓度颗粒物检测结果的可靠性和稳定性，更贴合各行业对颗粒物检测的需求。
但是值得关注的是，标准的技术路线的大变动对采样仪器、检测环境、技术人员都提出了更高的要求，而经验的缺乏将导致各检测机构在落实标准要求时需付出更多的资金和技术支持，增大检测成本。 参考文献：
[1] 环境保护部. HJ 836-2017 固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2017. [2] 国家环境保护局, 国家技术监督局. GB/T 16157-1996/XG1-2017《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》
行业标准第1号修改单[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2017.
[3] 何茂檀, 曲伟, 徐静. 浅谈低浓度颗粒物监测方法应用中常见的问题[J]. 治霾在行动, 2016, 12(026): 29-33. [4] 熊觎, 吉蔚群, 方晓春. 对污染源排气中颗粒物检测规范的补充建议[J]. 环境与开发, 1999, 14(4): 46-47.
[5] 山东省质量技术监督局, 山东省环境保护厅. DB37/T 2537-2014 山东省固定污染源废气低浓度颗粒物的测定 重量法
[S]. 山东: 山东省质量技术监督局, 2014.
[6] 谭金峰. 空气中颗粒物重量法测定分析天平的选择依据探讨[J]. 测量与控制, 2017, 04(042): 94-96.
Interpretation of HJ 836-2017 Emission-Determination of Mass Concentration of Particulate Matter at Low Concentration-Manual Gravimetric Method>LUO Hai-en, LI Na*, ZHU Jia-tao, Zheng Guo-hua
（Guangzhou Zhongke Testing Service Co., Ltd., Guangzhou 510650, China）
Abstract：The scope of application, detection limit, technical route (pre-sampling preparation, field sampling
requirements and post-sampling sample weighing calculation) and quality control of (HJ 836-2017) has been interpreted. The standard applies to the detection of particle concentrations of no more than 50 mg/m3. The detection limit of the method is 1 mg/m3. To avoid the inaccuracies in the process of sampling and weighing by improving sampling, increasing preheat function of sampling equipment and using the overall weighing method. The quality control requirements of overall blank and paired train sample can guarantee the accuracy of the detection process.Key words: particulate matter at low concentration; stationary source emission; manual gravimetric method;
sample method
