固定污染源烟气中污染物浓度单位ppm与mg/m3换算公式简化的应用

梁灵峰 钟建辉（德庆县环境保护监测站广东肇庆526600）

固定污染源烟气中污染物浓度单位ppm与mg/m3换算公式简化的应用

梁灵峰 钟建辉
（德庆县环境保护监测站广东肇庆526600）

固定污染源烟气中的气态污染物主要为二氧化硫和氮氧化物。随着进口仪器在环境监测领域使用的普及化，在很多分析领域中都使用到进口仪器，环境监测就是其中一个领域。由于国内与国外评价标准不统一，所以在固定污染源烟气监测过程中遇到需要将二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）的体积浓度（ppm）转换为质量-体积浓度（mg/m3）的问题。本文以实例作一简介。

烟气；二氧化硫；氮氧化物；换算

引言

随着我国环境监测技术对的不断发展，进口设备在国内环境监测领域中的使用已普及化。但由于国内与国外的评价标准不一致，所以在固定污染源烟气监测过程中往往会遇到进口仪器得出的数据单位为体积浓度（ppm）。本文以固定污染源烟气监测为例，阐述烟气主要污染物二氧化硫（SO）2和氮氧化物（NOx）体积浓度（ppm）与质量-体积浓度（mg/m3）换算简化公式的应用。

1 固定污染源烟气中的主要气态污染物

1.1 二氧化硫

二氧化硫（SO2）是最常见的硫氧化物。无色，有强烈刺激性的有毒气体。大气主要污染物之一。在许多工业过程中也会产生二氧化硫，尤其是煤和石油燃烧时会生成二氧化硫。

1.2 氮氧化物

氮氧化物(NOx)指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。氮氧化物种类很多，包括一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等多种化合物，但主要是NO和NO2，它们是常见的大气污染物。

2 浓度单位ppm与mg/m3的换算公式简化

环境空气中浓度单位ppm与mg/m3的换算公式一般如公式（1）：

式中：C为质量-体积浓度，单位mg/m3；C’为体积浓度，单位：ppm；M为污染物分子量；T为温度，单位：℃；Ba为大气压，单位pa。

但《大气污染物综合排放标准》、《锅炉大气污染物排放标准》及相关固定污染源烟气监测方法均以标准状态（273K，101.325kpa）下的干排气量为计算烟气污染物浓度，即可将公式（1）简化为公式（2）：

当计算NOx时，C’应为NO2和NO体积浓度的总和，并以NO2计。

3 浓度单位ppm与mg/m3的换算简化公式应用

以实测德庆县某一食品有限公司的燃煤锅炉（型号：SZ15-1.6AⅡ）废气为例，演示当在固定污染源废气监测过程中遇到仪器示值为体积浓度（ppm）时，如何通过公式（2）转换为质量-体积浓度。

3.1 烟气其中气态污染物的监测方法及原理

采样按国家标准GB/T16157-1996《固定污染源排气中颗粒物和气态污染源的采样方法》进行；二氧化硫的监测方法按《固定污染源废气二氧化硫的测定定点位电解法》（HJ/T57-200）进行；氮氧化物的监测方法按《固定污染源废气氮氧化物的测定定点位电解法》（HJ693-2014）进行。

二氧化硫和氮氧化物的方法原理为抽取废气样品进入主要由电解槽、电解液和电极（包括三个电极，分别为敏感电极、参比电极和对电极）组成的传感器。气态污染物通过渗透膜扩散到敏感电极表面，在敏感电极上发生氧化或还原反应，在对电极上发生还原或氧化反应。

3.2 仪器设备和试剂

3.2.1 德图加强型烟气分析仪（型号：testo 350）和烟气探针（0.7m，≤500℃）

3.2.2 氮气、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮标准气体3.3 结果计算

德庆县某一食品公司的燃煤锅炉废气经德图加强型烟气分析仪监测后，二氧化硫仪器示值为22.6ppm，一氧化氮仪器示值为36.0ppm；二氧化氮仪器示值为18.5ppm。

根据国内监测报告数据报出要求，监测结果应以质量-体积浓度（mg/m3）表示。按公式（2）计算得出实测质量-体积浓度，二氧化硫质量-体积浓度为65mg/m3，氮氧化物质量-体积浓度为112mg/m3（注：以上结果均以标准状态下的干排气量计算，且NOX以NO2计）。

4 结语

在开展固定污染源废气监测过程中，不同采样点位的废气温度、压力等参数都是不一样的。而在《大气污染物综合排放标准》、《锅炉大气污染物排放标准》和相关固定污染源烟气监测方法中均以标准状态（273K， 101.325kpa）下的干排气量计，即可得出浓度单位ppm换算为mg/m3的简化公式（2），并以进口设备德图加强型烟气分析仪监测德庆县某一食品有限公司燃煤锅炉烟气为例，加以验证。

[1]黄亚军，简论废气氮氧化物（NOx）浓度单位ppm与mg/m3的换算系数［J］．四川环境，2010，29（1）

[2]GB16297-1996，大气污染物综合排放标准[S]

[3]HJ/T57-2010，固定污染源排气二氧化硫的测定定点位电解法[S]

[4]HJ653-2014，固定污染源废气氮氧化物的测定定点位电解法[S]

梁灵峰（1988.12-），男，本科，德庆人，助理工程师，主要从事环境监测研究。