固定源排气中二氧化硫测量不确定度评定

任佶 许成君 梁莉 王芳 刘秀

（中国石油大庆石油管理局环境监测中心站）

固定源排气中二氧化硫测量不确定度评定

任佶 许成君 梁莉 王芳 刘秀

（中国石油大庆石油管理局环境监测中心站）

采用HJ／T57—2000《固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法》，对固定污染源排放烟气中二氧化硫的浓度进行测定，通过对不确定度的来源进行分析，找出影响测定结果的各个不确定度分量，进行测量不确定度的分析评定，为分析判断环境监测数据的准确性提供重要参考。

二氧化硫；定电位电解；测量不确定度；评定

0 引 言

不确定度是指由于测量误差的存在，造成测量值不能被确定的程度，也就是合理地赋予被测量值分散性的一种表征［1］。测量不确定度在测量结果的完整表述、依据测量对被测量和测量体系的判断、量值的溯源性、改进测量方法等方面都有着重要的作用［2-3］。采用定电位电解法对固定污染源烟气排放中二氧化硫浓度进行测定，依据JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》，对测定结果的不确定度进行分析和评定。

1 监测方法

1.1 方法来源

按照HJ／T57—2000《固定污染源排气中二氧化硫的测定 定电位电解法》的规定，对固定污染源排放烟气中二氧化硫的浓度进行测定。

1.2 方法原理

烟气中的二氧化硫气体扩散，通过传感器渗透膜，进入电解槽，在恒电位工作电极上发生氧化还原反应，由此产生极限扩散电流i，在一定范围内，其电流大小与二氧化硫浓度成正比［4］，仪器经过换算直接读取数据，测定烟气中二氧化硫的浓度。

1.3 仪器设备

崂应3012H型自动烟尘（气）测试仪（09代）（青岛崂山应用技术研究所），校准用标准气体（国家环境保护部标准样品研究所，氮气中二氧化硫）。

2 不确定度的定量数学模型

测量固定污染源烟气排放中二氧化硫浓度，由仪器可直接读取二氧化硫的实测浓度，其数学模型如下：式中，x为仪器显示二氧化硫浓度，mg／m3；CS为固定源排放烟气中二氧化硫浓度，mg／m3。

3 不确定度来源分析

根据JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》，测量不确定度应分为不确定度的A类评定和B类评定。A类评定为对Xi的一系列测得值xi得到实验标准偏差的方法；B类评定为根据有关信息估计的先验概率分布得到标准偏差估计值的方法［5］。

对于固定污染源排放烟气中二氧化硫浓度的测定，A类不确定度即为重复测量的重现性引入的不确定度；B类不确定度即为测量仪器的计量性能局限性引入的不确定度、标定仪器的标准气体引入的不确定度及测量人员、实验室环境引入的不确定度。在测量不确定度评定中只考虑与实验过程有关的不确定度分量，测量人员、实验室环境对测量结果的影响的数学期望值均为1，可不引入［6］。

不确定度的主要来源如图1所示。

图1 不确定度的来源

4 测量标准不确定度评定

4.1 重复性测量引入的标准不确定度分量

对某国控固定污染源排放烟气中的二氧化硫浓度进行11次独立的重复性测量，具体测量结果见表1。

表1 二氧化硫测量结果 mg／m3

4.2 校准用标准气体引入的标准不确定度分量

4.3 仪器分辨率引入的标准不确定度分量

4.4 仪器的示值误差引入的标准不确定度分量

4.5 相对标准不确定度汇总

相对标准不确定度各分量如表2所示。

表2 不确定度分量汇总

5 合成标准不确定度的评定

6 扩展不确定度评定

7 结 论

测量不确定度是对测量结果质量的定量评定，测量结果是否有用，在很大程度上取决于其不确定度的大小，所以测量结果必须有不确定度说明才完整、有意义。不确定度，能够使工作人员对采样评估结果做出更加科学、合理、精确的判断。对测量结果不确定度的评定，对于分析、判断环境监测数据的准确性，改进环境监测流程，推进环境监测技术方法的进步，具有非常重要的意义。

本实验采用国家标准方法HJ／T57—2000《固定污染源排气中二氧化硫的测定 定电位电解法》，对固定污染源排放烟气中二氧化硫的浓度进行测定，按照JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》，对测定结果的不确定度进行了分析和评定。

根据固定污染源排放烟气中二氧化硫浓度测量不确定度的评定，二氧化硫测量浓度可以表示为：SO2（mg／m3）=（149.5±9.73）mg／m3，veff=15，括号内第二项为U95之值。

从测量结果各不确定度分量的计算可以看出，由于仪器的系统效应（尤其是仪器的示值误差）引入的不确定度分量较大。这就需要仪器的使用者除了将仪器定期送到技术监督部门进行检定外，也要及时对仪器进行必要的维护保养，进行必要的期间核查，以确保仪器的准确度。在进行相关环境监测时，严格按照标准分析方法和相关规程对仪器进行操作，减小随机效应引起的不确定度对监测结果造成的影响。

［1］ 廖秀珺.关于环境监测中的不确定度评估[J].中国高新技术企业,2013(18):101-102.

［2］ 夏文前,袁玲双,张宏波.氮气中二氧化硫气体浓度测量不确定度的评定[J].环境科学与管理,2007,32(5): 137-138.

［3］ 宋国明.测量不确定度评定在环境监测中的应用研究[J].安徽农业科学,2008,37(15):7117-7118.

［4］ HJ/T57—2000固定污染源排气中二氧化硫浓度的测定定电位电解法[S].

［5］ JJF1059.1—2012测量不确定度评定与表示[S].

［6］ 曹志军.测试实验室中测量不确定度评定[M].长春:吉林科学技术出版社,2003.

（编辑 石津铭）

10.3969／j.issn.1005-3158.2015.03.013

：1005-3158（2015）03-0038-02

2014-08-22）

任佶，2008年毕业于大连理工大学环境科学专业，硕士，现在中国石油大庆石油管理局环境监测中心站环境监测评价室从事环境监测及环境管理工作。通信地址：黑龙江省大庆市让胡路区西苑街大庆油田水务公司水务研究设计院，163458