十分有必要开展大气重金属污染物的排放清单研究 - 仪器信息网.doc

大气重金属在线监测解决方案 随着人们的环保认识不断加深，人们已经不再满足于仅仅知道PM2.5的浓度，而是希望对PM2.5中所含有各类有毒物质有深入的了解。重金属污染物（也包括As等类重金属）作为人们耳熟能详的有毒污染物，PM2.5重金属的危害性有目共睹。因此，加强PM2.5中重金属元素的监测是必由之路。 大气重金属在线分析仪EHM-X200简介 EHM-X200大气重金属在线分析仪是天瑞仪器全球首创的双功能全自动在线分析仪器。它创新地将专利技术——X射线荧光（XRF）无损检测技术、β射线吸收检测技术与空气颗粒物自动富集技术完美结合，不仅可以监测空气颗粒物质量浓度, 还可以同时对颗粒物中元素成分进行定量分析。该仪器具有pg/m3 量级的检出限，处于世界先进水平，广泛应用于空气质量监测、污染溯源及源解析、环境评价等领域。 图1 天瑞仪器EHM-X200大气重金属在线分析仪图片（从左到右分别为仪器主机、站房机柜上的仪器和车载仪器） 1.1 测量原理 仪器以恒定的工况流量将空气吸入颗粒物切割器中，以PM2.5为例，动力学直径在2.5um附近及以下的颗粒污染物进入到仪器的富集系统中。经过一段时间的富集后，富集系统自动切换成β射线分析系统，利用β射线的衰减与颗粒物的质量浓度成指数的关系，对颗粒物的质量浓度进行分析。然后卷膜系统精确地将富集有空气颗粒物的滤纸移动到X射线荧光分析系统，分别利用X射线荧光的能量和强度对颗粒物中的元素成分进行定性和定量的分析。 图2 天瑞仪器 EHM-X200大气重金属监测示意图 X射线荧光光谱技术（XRF）的原理见图3所示，可以直接检测固体或液体样品中ppm量级的元素成分。采用富集后再检测的办法，使得XRF技术对空气颗粒物中的重金属成分的检测限优于0.001ug/m3。而常规实验室的检测技术，由于预处理消解过程中需要将微克量级的样品溶解到几十克的液体中，而使得浓度被稀释百万倍，从而多数仪器（譬如ICP-AES、或原子吸收光谱仪）无法检出元素含量低于10ug/m3量级的空气颗粒物样品。 图3 X射线荧光光谱技术原理图 1.2 性能特点 空气颗粒物浓度、大气重金属浓度一体式协同测量，为污染溯源及源解析提供更精准数据； TSP、PM10、PM2.5三种切割器可供用户选择，应用于不同的环境评价场合； 铅、镉、砷等30多种重金属含量精确测量，最低检出限在pg/m3量级； 从光管、探测器、数字多道分析器（DCMA）到整机，数十项XRF核心技术发明专利； 具有国家级技术证书和测试报告，仪器的可靠性、准确性得到充分验证。 1.3 技术参数 以下列出了大气重金属在线分析仪的一些重要技术参数（表1）。 表1 天瑞仪器 EHM-X200大气重金属监测仪技术参数 名称 性能参数及要求 检测技术 重金属的测量方法基于美国EPA方法IO-3.3的非破环性X射线荧光(XRF)原理； 颗粒物质量浓度的测量方法基于《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续监测系统技术要求及检测方法》（β射线吸收法）； 测试内容 （1）可监测TSP/PM10/PM2.5空气颗粒物（PM）质量总浓度； （2）可同时监测Pb(铅)、Cu（铜）、Cd（镉）、Hg（汞）、As（砷）、Cr（铬）、Zn（锌）、Ni（镍）、Ba（钡）、Fe（铁）、Ag（银）、Se（硒）、Br（溴）、Te(碲)、Sb（锑）、Sn（锡）、Ti（钛）、Co（钴）、Mn（锰）、Pd（钯）、Tl（铊）、Sc (钪) 、Mo（钼）、V（钒）、Cs（铯）、Ga（镓）、Ca（钙）、K（钾）、Sr（锶）、Cl（氯）30种元素,并可按用户要求扩展测量其它元素； 测量结果 用户可以自由选择如下三种测量结果： 单位体积内的重金属（或颗粒物）质量浓度，μg/m3； 单位质量颗粒物中的重金属质量浓度，mg/kg； 重金属在颗粒物中的百分比，%。 检测范围 重金属，0～100μg/m3； 颗粒物质量浓度，0～10 mg/m3 最低检出限 pg/m3量级 (采样时间4小时、流速16.7L/min)； PM：0.5μg/m3（24小时平均值） 重现性 重金属，RSD 1% （Pb的标准样片）； PM质量浓度 ±2%（标称值,标准质量膜） 采样分析时间 30～1440分钟连续采样，可自定义。采样流量(0～20)L/min 可调节，DHS 动态加热。采样与分析同时进行，无采样间隔。 支持整点模式（每小时整点出数据，且每小时采样富集时间不低于55分钟） 采样滤膜 采样滤膜为PTFE滤纸材质，对0.3μm颗粒物的截留效率≥99.7% ，不含重金属元素成分； 安全防护 辐射剂量符合《X射线衍射仪和荧光分析仪卫生防护标准》规定，具有相关部门X射线表面辐射剂量检测报告,距离机箱5cm处，辐射剂量小于2.5