大氣污染物排放監(jiān)測(cè)結(jié)果折算問(wèn)題探討

龔玲，胡勇，金典，王海波，彭逸

(重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，重慶 401147)

大氣污染物排放監(jiān)測(cè)結(jié)果折算問(wèn)題探討

龔玲，胡勇，金典，王海波，彭逸

(重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，重慶 401147)

在大氣污染物排放監(jiān)測(cè)中，排放濃度是否達(dá)標(biāo)是以折算濃度值來(lái)判定的，可以避免排放濃度不因過(guò)?？諝鈹?shù)值的變化或人為稀釋而失真。對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系中涉及的廢氣折算問(wèn)題進(jìn)行了全面統(tǒng)計(jì)，同時(shí)對(duì)實(shí)際監(jiān)測(cè)工作中易混淆的廢氣監(jiān)測(cè)結(jié)果折算問(wèn)題進(jìn)行了探討，并提出了相關(guān)建議。

廢氣監(jiān)測(cè)；折算標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)；折算問(wèn)題實(shí)例；建議

在大氣污染物排放監(jiān)測(cè)中，判斷排放濃度是否達(dá)標(biāo)是以折算濃度值為基礎(chǔ)的，主要是為了統(tǒng)一在同一大氣壓力、同一溫度點(diǎn)以及同樣的氧含量環(huán)境下，或者確定某個(gè)參數(shù)某一具體數(shù)值為基準(zhǔn)，才能滿足數(shù)據(jù)的可比性，用于考核數(shù)據(jù)的性質(zhì)。

最常見(jiàn)的是燃燒過(guò)程，與氧含量密切相關(guān)，煤中的可燃物不可能與空氣中的氧氣完全接觸，必須多供給一些空氣才能完全燃燒，這多供給的一部分空氣量成為過(guò)?？諝饬?。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)計(jì)算，煤完全燃燒所需的理論空氣量加上過(guò)剩空氣量就是燃料燃燒所需要的實(shí)際空氣量，實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值稱為過(guò)剩空氣系數(shù)。由于各工業(yè)燃燒工藝對(duì)氧量的需求不同，所規(guī)定的氧基準(zhǔn)通常就是以剛好充分燃燒時(shí)的排放濃度為準(zhǔn)，這也是各行業(yè)氧基準(zhǔn)不同的原因。此外，還有電鍍行業(yè)、重金屬工業(yè)等，主要通過(guò)實(shí)際排氣量與單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量的比例關(guān)系計(jì)算出折算濃度，避免引入大量空氣對(duì)廢氣進(jìn)行稀釋，惡意降低廢氣污染物濃度，使監(jiān)測(cè)時(shí)排放的廢氣濃度明顯低于真實(shí)濃度。

因此，以折算后濃度為判定基礎(chǔ)，可以避免排放濃度不因過(guò)剩空氣數(shù)值的變化或人為的稀釋而失真。相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的氧基準(zhǔn)或單位產(chǎn)品排氣量基準(zhǔn)也是結(jié)合該行業(yè)的燃燒工藝或者目前減排技術(shù)綜合考慮的[1-5]。

1 大氣污染物排放濃度折算體系統(tǒng)計(jì)

截至目前的排放標(biāo)準(zhǔn)體系中，涉及濃度折算的排放標(biāo)準(zhǔn)具體情況可詳見(jiàn)表1。

2 監(jiān)測(cè)中易混淆的大氣污染物排放折算問(wèn)題

在大多數(shù)排放標(biāo)準(zhǔn)中，大氣污染物排放折算只需按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的基準(zhǔn)氧含量或排氣量進(jìn)行折算即可，但實(shí)際監(jiān)測(cè)中，存在很多情況容易混淆，導(dǎo)致錯(cuò)用標(biāo)準(zhǔn)，并且用錯(cuò)誤的折算濃度進(jìn)行結(jié)果判定，產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論。

表1 涉及濃度折算的排放標(biāo)準(zhǔn)

2.1汽車整車制造表面涂裝類型排放廢氣

重慶市針對(duì)汽車整車制造表面涂裝相關(guān)作業(yè)出臺(tái)了地方標(biāo)準(zhǔn)《汽車整車制造表面涂裝大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB50/ 577—2015)，對(duì)表面涂裝的所有過(guò)程，包括前處理、底漆、中涂、色漆、清漆、密封膠、流平、烘干、注蠟、車身發(fā)泡、圖案和打膩等，均提出了管理控制要求。

從日常監(jiān)測(cè)實(shí)例分析，涉及工藝廢氣類別一般不需要折算；涉及烘干加熱過(guò)程的烘干廢氣一般也不需要折算；但供熱產(chǎn)生的燃燒廢氣，應(yīng)該執(zhí)行鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行濃度折算。相關(guān)廢氣執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)情況詳見(jiàn)表2。

表2 汽車整車制造涂裝類型廢氣執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

根據(jù)環(huán)評(píng)批復(fù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行要求，工藝廢氣基本處于與外環(huán)境相通的情況，混入大量空氣，氧含量基本與大氣相同，所以都不進(jìn)行折算，否則折算濃度將過(guò)分偏高。

烘干爐燃燒廢氣通常有兩種審批模式，一種認(rèn)定為工業(yè)爐窯，另一種認(rèn)定為鍋爐。重慶市工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(DB50/ 659—2016)中，定義的“工業(yè)爐窯”為“在工業(yè)生產(chǎn)中用燃料燃燒或電能轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的熱量，將物料或工件進(jìn)行冶煉、焙燒、燒結(jié)、熔化、加熱等工序的熱工設(shè)備”；而重慶市鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(DB50/ 658—2016)中，定義的“鍋爐”為“利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能加熱熱水或其他工質(zhì)，以生產(chǎn)規(guī)定參數(shù)(溫度，壓力)和品質(zhì)的蒸汽、熱水或其他工質(zhì)的設(shè)備”。從標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語(yǔ)定義角度進(jìn)行分析，烘干爐廢氣套用兩種標(biāo)準(zhǔn)都適用，因此，按照批復(fù)結(jié)論進(jìn)行相關(guān)折算即可，而且折算結(jié)論差距較小。

值得注意的是，當(dāng)上述燃燒廢氣與工藝廢氣混合排放，例如在燃燒廢氣中摻入了車間散排抽風(fēng)系統(tǒng)等類型的排氣后，排氣中氧含量也發(fā)生了較大變化，基本接近大氣中氧含量，就不能進(jìn)行折算。

2.2電鍍行業(yè)排放廢氣

在電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 21900—2008)中，對(duì)單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量和排氣量進(jìn)行了限制規(guī)定，用于核定水和廢氣污染物排放濃度而規(guī)定單位面積鍍件鍍層的廢水和廢氣排放量上限值；同時(shí)，廢水還分別根據(jù)單層鍍和多層鍍進(jìn)行了不同的基準(zhǔn)排水量值，但廢氣未對(duì)多層鍍等類型的計(jì)算提出具體要求，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)人員對(duì)此有不同的理解和計(jì)算處理方式。

以某電鍍工藝為例，其工藝流程如圖1所示。

圖1 某塑膠后電鍍生產(chǎn)工藝流程Fig.1 The process flow of a plastic electroplating production

如圖1所示，本工藝涉及鍍鎳、鍍銅和鍍鉻三種電鍍工序，根據(jù)基準(zhǔn)排氣量、實(shí)際排氣量、排放時(shí)間以及電鍍面積等參數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的折算濃度。由于三種鍍種的基準(zhǔn)排氣量是不同的(詳見(jiàn)表3)，折算結(jié)果就存在差異，直接影響最后結(jié)果的報(bào)出。目前主要有兩種常用的處理方式：一種是執(zhí)行不同鍍種計(jì)算結(jié)果中最嚴(yán)格的折算濃度作為判定結(jié)果；另一種是以加權(quán)計(jì)算方式得出綜合基準(zhǔn)排氣量，再計(jì)算其折算濃度。

以氯化氫為例，兩種方式處理的電鍍廢氣監(jiān)測(cè)結(jié)果折算值計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表3 電鍍行業(yè)廢氣基準(zhǔn)排氣量

注：以單位產(chǎn)品實(shí)際排氣量與基準(zhǔn)排氣量相比，將實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行折算。

表4 電鍍廢氣監(jiān)測(cè)結(jié)果折算值

從表4可以看出，當(dāng)以最嚴(yán)格折算濃度作為判定結(jié)果時(shí)，鍍鎳和鍍銅的基準(zhǔn)排氣量比鍍鉻的基準(zhǔn)排氣量要低，允許排放的廢氣流量總量則相對(duì)要小，因此，計(jì)算出的折算倍數(shù)分別為8.36倍和5.28倍，折算濃度分別為10.5 mg/m3和5.28 mg/m3。因此，按照最嚴(yán)格管控的要求，以鍍鎳或鍍銅的折算濃度最為折算結(jié)果，進(jìn)行達(dá)標(biāo)與否的判定。

當(dāng)以加權(quán)計(jì)算方式計(jì)算折算濃度時(shí)，將基準(zhǔn)排氣量與電鍍面積進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得出三種鍍種的加權(quán)基準(zhǔn)排氣量為49.6 m3/m2，從而計(jì)算出最終折算濃度為7.92 mg/m3。

由于以上兩種方式都有一定的理論基礎(chǔ)作為依據(jù)，各監(jiān)測(cè)部門可根據(jù)自己的需要和規(guī)定使用其中任何一種方式，但建議各監(jiān)測(cè)部門形成統(tǒng)一的計(jì)算規(guī)定后納入程序文件中，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算和報(bào)出體系更加嚴(yán)謹(jǐn)。

3 小結(jié)

綜合以上幾個(gè)例證，環(huán)境監(jiān)測(cè)是一門非常細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，在目前監(jiān)測(cè)體系已存在大量監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、已建立較全面知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，仍然會(huì)由于企業(yè)生產(chǎn)和處理工藝、運(yùn)行工況差異、監(jiān)測(cè)人員知識(shí)體系差異和思維方式不同等問(wèn)題，存在很多具體細(xì)節(jié)需要監(jiān)測(cè)人員認(rèn)真思考，才能得出最準(zhǔn)確、最權(quán)威的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

針對(duì)此類問(wèn)題，提出如下幾點(diǎn)建議。

(1)充分掌握監(jiān)測(cè)體系中的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，尤其各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍和適用情況，才能正確判斷各種排放源執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。

(2)不斷積累和詳細(xì)記錄監(jiān)測(cè)工作中遇到的特殊情況，通過(guò)集體討論形成統(tǒng)一的處理方式，有利于今后同類問(wèn)題的解決和延伸，有條件時(shí)最好上升為作業(yè)指導(dǎo)書等正式文件，納入監(jiān)測(cè)部門體系文件管理。

(3)通過(guò)大量基礎(chǔ)工作的認(rèn)真總結(jié)和有效積累，為更新或者編制標(biāo)準(zhǔn)方法做好充足的儲(chǔ)備，使新出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)更加全面、完整。

[1] 鄭宇秀. 鍋爐煙塵(氣)測(cè)試中應(yīng)注意的若干問(wèn)題[J]. 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè), 2013, 29(2): 95- 97.

[2] 王薇. 典型行業(yè)大氣污染物排放濃度的換算[J]. 科技視界, 2014(2): 267, 349.

[3] 袁兵貴. 廢氣現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)應(yīng)注意的幾個(gè)方面[J]. 環(huán)境, 2009(S1): 124- 125.

[4] 孫偉. 簡(jiǎn)述鍋爐煙塵測(cè)試中過(guò)?？諝庀禂?shù)的重要性及其影響因素[J]. 環(huán)境研究與監(jiān)測(cè), 2012, 25(3): 14- 15.

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DiscussionontheConversionofAirPollutantEmissionMonitoringResults

GONG Ling, HU Yong, JIN Dian, WANG Hai-bo, PENG Yi

(Ecological and Environmental Monitoring Center of Chongqing, Chongqing 401147, China)

In the emission monitoring process, the emission concentration is determined by the converted concentration, which can avoid the distortion of the emission concentration due to the change of excessive air value or artificial dilution. This paper conducted comprehensive statistics of the exhaust gas concentration conversion problems involved in the environmental monitoring standard system, discussed the conversion problems of the emission monitoring results in the actual monitoring, and also put forward some relevant suggestions.

emission monitoring; statistics of conversion standard; example of conversion problems; relevant suggestions

2017-08-25

龔玲(1982—)，女，高級(jí)工程師，碩士，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)與研究工作，E-mail：31375056@qq.com

10.14068/j.ceia.2017.06.018

X830.3

A

2095-6444(2017)06-0075-04