環(huán)境監(jiān)測廢氣采樣技術(shù)

宋明明

（南通化學(xué)環(huán)境監(jiān)測站有限公司 江蘇南通 226000）

環(huán)境監(jiān)測廢氣采樣技術(shù)

宋明明

（南通化學(xué)環(huán)境監(jiān)測站有限公司 江蘇南通 226000）

本文主要對環(huán)境監(jiān)測廢氣采樣中前期準(zhǔn)備、采樣中的監(jiān)測細(xì)節(jié)、采樣后對樣品的運輸和存放以及采樣過程中的質(zhì)量控制等方面進(jìn)行闡述，從而為提高環(huán)境監(jiān)測廢氣采樣的效率提供理論參考。

環(huán)境監(jiān)測；廢氣采樣技術(shù)

引言

一般情況下，廢氣對人群身體健康有著較大地影響，因此受到廣泛地關(guān)注。近年來，隨著社會經(jīng)濟地快速發(fā)展，我國廢氣這一問題在一定程度上也加重，這對于環(huán)境保護相關(guān)工作人員而言，應(yīng)該進(jìn)一步重視這一問題，而對于環(huán)保工作人員來講，如何對廢氣進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測和分析是十分重要的。

1 環(huán)境監(jiān)測廢氣采樣方法

1.1 采樣方法種類

一般而言，環(huán)境監(jiān)測廢氣采樣方法分為直接采樣法和富集采樣法這兩種。當(dāng)廢氣中被測的物質(zhì)濃度較高或者直接進(jìn)樣就能夠達(dá)到環(huán)境監(jiān)測的要求時就使用直接采樣法。直接采樣法所監(jiān)測得出為廢氣的平均濃度，其優(yōu)點為經(jīng)濟、方便。

富集采樣法則主要用于監(jiān)測空氣中被測物質(zhì)的濃度較低，并且所用的分析方法不能夠直接測出含量這種情況。使用富集采樣需要較長的時間，所得出的結(jié)果為在富集采樣時間內(nèi)的一個平均濃度。富集采樣法的優(yōu)點在于所監(jiān)測出的結(jié)果更為準(zhǔn)確、真實。

1.2 采樣方法的選擇

（1）注射器采樣法

所謂注射器采樣法是指將空氣中需要被監(jiān)測的廢氣采集在100mL的注射器中的這種方法。使用注射器采樣法時，應(yīng)該注意先使用現(xiàn)場的空氣將注射器進(jìn)行2～3次的抽洗后再抽樣100mL，抽樣后將注射器進(jìn)行密封進(jìn)樣口，再將樣品帶回到實驗室進(jìn)行分析。值得注意的是，采用注射器采樣法所采樣的廢氣樣品存放時間不宜太長，最好在當(dāng)天就進(jìn)行監(jiān)測分析。

（2）溶液吸收法

所謂溶液吸收法，其是指使用吸收液采集空氣中氣態(tài)或者蒸氣態(tài)以及某些氣溶膠的一種廢氣采集方法。當(dāng)廢氣為氣態(tài)和蒸氣態(tài)時，就可以使用溶液吸收法進(jìn)行采集。當(dāng)空氣中的廢氣樣品通過吸收液的時候，由于溶解作用或者相關(guān)化學(xué)反應(yīng)，氣泡與吸收液界面上的被測物質(zhì)的分子就能夠很快地進(jìn)入到吸收液之中，被測物質(zhì)分子就很快地被溶液吸收。在此，選用吸收液時，應(yīng)該根據(jù)被測物質(zhì)的性質(zhì)和所使用的分析而定。但是所選用的吸收液不會隨著采樣過程發(fā)生變化，同時揮發(fā)性較小，也就是其具有較強的穩(wěn)定性，再者就是吸收液能夠迅速地與被測的物質(zhì)發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。另外，所選用的吸收液最好含有顯色劑，這樣就能夠確保一邊采樣一邊顯色，這樣不僅有利于在采樣時就可以進(jìn)行比色定量，從而控制好廢氣采樣的時間。

（3）固體吸附法

固體吸附法采集環(huán)境監(jiān)測廢氣這種方法就稱之為固體吸附法。固體吸附法所選擇的固體吸附劑主要有顆粒狀吸附劑和纖維狀濾料以及篩孔狀濾料等三種。

2 采樣點布設(shè)及實施

2.1 環(huán)境監(jiān)測廢氣采樣前的準(zhǔn)備

由于廢氣具有毒氣，對人的身體健康影響十分大，因此，在環(huán)境監(jiān)測廢氣采樣之前，需要做一些前期的準(zhǔn)備工作。一方面，注意準(zhǔn)備好廢氣采樣所需的電源、操作平臺、吸收液、采樣儀器等等。另一方面，由于采集廢氣存在較大的安全隱患，因此，在正式采集廢氣之前，應(yīng)該采取相應(yīng)地一些措施，以防毒、防火和防爆等。再者，在正式采樣廢氣之前，還應(yīng)該對生產(chǎn)的原材料、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)量、污染物的種類、廢氣排放量、排放溫度、壓力、流量以及廢氣是否經(jīng)過凈化處理以及其凈化方法、凈化效率等相關(guān)信息進(jìn)行詳細(xì)地了解。

2.2 采樣點布設(shè)

在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測廢氣采樣點布設(shè)時，其采樣點位應(yīng)該為氣流平穩(wěn)的，并且通過采樣點的全部廢氣都能排入大氣中，再者就是確保能夠安全作業(yè)的點位。值得注意的是，布設(shè)采樣點時應(yīng)該注意要避開漏風(fēng)或者粉塵較多的部位。

（1）有組織采樣點布設(shè)

①采樣位置應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段。采樣位置應(yīng)設(shè)置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于6倍直徑，和距上述部件上游方向不小于3倍直徑處。對矩形煙道，其當(dāng)量直徑D=2AB/（A+B），式中A，B為邊長。

②測試現(xiàn)場空間位置有限，很難滿足上述要求時，則選擇比較適宜的管段采樣，但采樣斷面與彎頭的距離至少是煙道直徑的1.5倍，并應(yīng)適當(dāng)增加測點的數(shù)量。

③必要時設(shè)置采樣平臺，采樣平臺應(yīng)有足夠的工作面積使工作人員安全、方便地操作。平臺面積應(yīng)不小于1.5m2，并設(shè)有1.1m高的護欄。

（2）無組織采樣點布設(shè)

①當(dāng)廢氣為SO2、NO、顆粒物等時候，其應(yīng)該在無組織排放下風(fēng)向2～5m這個范圍中設(shè)置1個采樣點。其余污染物的采樣點，只需要設(shè)在四周長界外10m范圍內(nèi)的濃度最高點的地方，其中最多可以設(shè)置4個采樣點。

②對于惡臭污染物廠界的采樣點，則一般設(shè)置在廠界主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)及兩側(cè)的位置，并且沿著風(fēng)向夾角均勻布設(shè)。當(dāng)有兩個毗鄰的污染源時，就應(yīng)該選擇被測單位處于第二單位上風(fēng)向進(jìn)行布設(shè)采樣點。

2.3 采樣器放置

當(dāng)兩臺采樣器進(jìn)行平行地采樣時，應(yīng)該確保兩臺采樣器中間保持一定的距離，以確保能夠獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。假如兩臺采樣器的距離較近，很可能會導(dǎo)致濾料上增加非空氣污染物碳粒的重量，往往會導(dǎo)致所監(jiān)測的結(jié)果偏高。同時，由于較大的氣流，可能導(dǎo)致局部出現(xiàn)湍流從而影響到環(huán)境監(jiān)測廢氣的采樣結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.4 樣品的存放由于廢氣樣品具有特殊性，因此，對其運輸和存放應(yīng)該具有特殊的要求，應(yīng)該選用一些合適的器皿進(jìn)行儲存，在存放所采集到的樣品時，應(yīng)該主要進(jìn)行避光冷藏保存。

2.5 采樣相關(guān)要求

在廢氣采用中所使用的儀器有加熱采樣管、連接管、捕集裝置、流量控制系統(tǒng)等部分組成。由于加熱管主要是為了避免由于冷卻而產(chǎn)生的水分或氣體冷凝，因此，加熱的溫度應(yīng)該由所測廢氣的冷卻點和濃度來定。采樣管和連接管最好選用聚四氟乙稀管或者硬硅膠管等這些穩(wěn)定性較強的材質(zhì)。

在采樣前應(yīng)該進(jìn)行采樣系統(tǒng)氣密性實驗和樣品捕集裝置氣密性實驗。其中，樣品系統(tǒng)氣密性實驗應(yīng)該確保負(fù)壓表讀數(shù)為6～7kPa的條件下0.5min壓力下降＜1.5kPa就通過氣密性實驗。另外，在廢氣采樣時，應(yīng)該時刻關(guān)注采樣流量和壓力的變化，并且隨時對采樣流量和壓力作出一些調(diào)整，并記錄下來。

3 結(jié)語

綜上所述，為了有效地避免廢氣所帶來的危害，一方面應(yīng)該對這一問題給予充分地重視，另一方面，應(yīng)該積極探索科學(xué)、準(zhǔn)確的監(jiān)測方法，只有根據(jù)所監(jiān)測的結(jié)果進(jìn)行分析，才能夠隨時觀測廢氣對環(huán)境的破壞程度，也才能夠采取相應(yīng)的解決措施。

[1]蘇富民，高翔，王同健.大氣污染源監(jiān)測采樣技術(shù)[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2012（01）.

[2]馮 聰.污染源廢氣監(jiān)測研究[J].化學(xué)工程與設(shè)備，2013（04）.

[3]王黎偉，蒲鳳蓮.污染源廢氣監(jiān)測采樣過程解析[J].能源環(huán)境保護，2010（02）.

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2015-12-20