大氣污染物的無組織排放監(jiān)測采樣技術(shù)分析

阮建超，丁佳麗，高葭(浙江環(huán)質(zhì)環(huán)境科技有限公司，浙江 紹興 312000)

1 引言

認識環(huán)境污染要從污染源開始，防治環(huán)境污染最終也要落在污染源上，從這個意義上說對污染的研究既是環(huán)境保護工作的起點，也是終點。無組織排放主要是企業(yè)非密閉式工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大氣污染物不經(jīng)過排氣筒的無規(guī)則排放。面對日趨惡化的大氣環(huán)境，控制無組織廢氣的排放，防止大氣環(huán)境污染，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，已成為環(huán)境保護工作的重點之一。對大氣污染物的無組織排放開展科學(xué)、規(guī)范、準(zhǔn)確的監(jiān)測，才能確定大氣污染物無組織排放種類，各種氣體污染物是否符合其排放標(biāo)準(zhǔn)，各類環(huán)保防治措施的有效性，由此可見，無組織排放監(jiān)測在大氣環(huán)境污染防治中占有重要地位，有著重要的意義。大氣污染物無組織排放監(jiān)測采樣是一個系統(tǒng)、繁雜的監(jiān)測過程，對監(jiān)測準(zhǔn)備的充分性、監(jiān)測的規(guī)范性等要求很高。因而，在采樣過程中，從最開始的采樣準(zhǔn)備到樣品采集以及樣品流轉(zhuǎn)等都應(yīng)當(dāng)在質(zhì)量控制上嚴(yán)格監(jiān)督，要嚴(yán)格確保整個采樣、監(jiān)測過程的規(guī)范性、代表性、完整性，不斷提升環(huán)保監(jiān)測的技術(shù)實力。

2 無組織排放監(jiān)測采樣方法

2.1 采樣準(zhǔn)備

首先要了解被測單位的基本情況，掌握被測物組織排放源的基本情況以及污染源所在區(qū)域的氣象資料；根據(jù)監(jiān)測目的、監(jiān)測內(nèi)容等要素編制監(jiān)測方案，按照監(jiān)測方案的要求確認監(jiān)測人員、按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方法中對污染物樣品采集的要求準(zhǔn)備好采樣儀器、輔助工具和耗材試劑、監(jiān)測資料等相應(yīng)的采樣設(shè)備和監(jiān)測資料。

2.2 點位布設(shè)及采樣方法

無組織排放監(jiān)測點位布設(shè)主要依據(jù)HJ/T 55-2000《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》附錄C、GB 16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》[1-2]等標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范?？刂茻o組織排放監(jiān)測的目的，主要是監(jiān)督其對廠界四周及周圍環(huán)境空氣污染的影響，因此無組織排放的監(jiān)測點位設(shè)置于環(huán)境空氣中，監(jiān)測點位主要包括參照點和監(jiān)控點。目前，環(huán)境空氣和廢氣相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或生態(tài)環(huán)境行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的樣品采集部分內(nèi)容已分別按固定污染源廢氣樣品和無組織排放樣品作出規(guī)定；因此，無組織排放監(jiān)測的采樣方法應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)分析方法中對應(yīng)的方法執(zhí)行，個別暫無標(biāo)準(zhǔn)分析方法的污染物項目應(yīng)當(dāng)按照適用于環(huán)境空氣監(jiān)測方法的取樣要求進行取樣。

2.3 樣品采集方法

現(xiàn)場采樣工作中，無組織排放監(jiān)測樣品采集的具體方法主要有以下3種：

(1)溶液吸收采樣法；溶液吸收采樣法適用于甲醛、DMF、甲醇、硫化氫等氣態(tài)污染物的樣品采集。

(2)吸附管采樣法；常見的吸附管有硅膠管、活性炭管、熱脫附管等，適用于苯胺類、揮發(fā)性有機物等氣態(tài)污染物的樣品采集。

(3)直接采樣法；直接采樣法適用于臭氣濃度、揮發(fā)性有機物、甲烷、總烴等污染物的樣品采集。常用的采樣裝置有真空瓶、PVF氣袋、玻璃針筒等，實際采樣工作中需要根據(jù)污染物的特性及監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)分析方法的要求，選擇適宜的采樣裝置。

3 監(jiān)測期間企業(yè)生產(chǎn)工況的要求

現(xiàn)場監(jiān)測期間，采樣人員應(yīng)按要求做好工況核查工作。企業(yè)生產(chǎn)負荷應(yīng)與當(dāng)時的運行負荷相同，采樣人員可通過能耗、項目生產(chǎn)原輔料、項目產(chǎn)品的產(chǎn)量等方面對工況進行核查，任何人員都不得隨意改變當(dāng)時的運行負荷；建設(shè)項目竣工環(huán)境保護驗收監(jiān)測的工況要求按《建設(shè)項目竣工環(huán)境保護驗收技術(shù)指南 污染影響類》等驗收技術(shù)指南的要求執(zhí)行；排污單位自行監(jiān)測也應(yīng)做好監(jiān)測期間的生產(chǎn)負荷、環(huán)保設(shè)施運行情況等工況的記錄，保證檢測數(shù)據(jù)的代表性。

現(xiàn)場采樣人員應(yīng)盡可能選擇在企業(yè)生產(chǎn)負荷高，氣象條件不利于污染物擴散稀釋的條件下開展現(xiàn)場采樣工作，上述條件下的監(jiān)測結(jié)果能更好的評價企業(yè)無組織排放達標(biāo)情況。

4 無組織排放監(jiān)測采樣過程中的重點和難點

4.1 監(jiān)測期間氣象條件的把握

無組織排放監(jiān)測點位主要依據(jù)對監(jiān)測期間的風(fēng)向、風(fēng)速等氣象條件的測定結(jié)果來確定具體布設(shè)位置。風(fēng)向變化、平均風(fēng)速和大氣穩(wěn)定度是氣象條件的主要考慮因子，氣象條件測量時要注意的是風(fēng)速、風(fēng)速一般需要測定至少10組數(shù)據(jù)，如現(xiàn)場氣象條件變化大，還應(yīng)增加氣象條件的測量時間。最終根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定監(jiān)測期間的氣象因子適宜度。各氣象因子適宜程度分類如表1所示。

表1 各氣象因子適宜程度分類

在實際工作，監(jiān)測人員不僅要根據(jù)適宜程度分類把握監(jiān)測期間的氣象條件，更應(yīng)結(jié)合監(jiān)測項目所在地的實際情況和地理環(huán)境特點，選擇可操作性，在比較適宜的氣象條件下開展無組織排放監(jiān)測的現(xiàn)場采樣工作。

4.2 現(xiàn)場復(fù)雜條件下監(jiān)控點位的布設(shè)

(1)無組織排放監(jiān)測采樣，項目所在地的地理環(huán)境、氣象、平面布置等均會有所不同?，F(xiàn)場采樣時應(yīng)根據(jù)實際情況設(shè)置監(jiān)控點，監(jiān)控點一般應(yīng)設(shè)于廠區(qū)周界外的10 m范圍內(nèi)，但遇到周界沿河岸分布等不具備布點條件的，可將監(jiān)控點移至周界內(nèi)側(cè)；(2)監(jiān)控點應(yīng)設(shè)于落地濃度最高點；(3)預(yù)測無組織排放的最大落地濃度超出10 m范圍的，可將監(jiān)控點設(shè)置在預(yù)計濃度最高處；(4)另外在對工業(yè)爐窯大氣無組織排放煙塵及生產(chǎn)性粉塵監(jiān)測點應(yīng)布設(shè)在工業(yè)窯爐所在廠房門窗排放口濃度最大值處。若工業(yè)窯爐露天設(shè)置，監(jiān)測點應(yīng)選在距煙塵排放源5 m，最低高度1.5 m處任意點，并選濃度最大值。進行水泥工業(yè)大氣無組織排放監(jiān)測時，水泥廠廠界顆粒物無組織排放監(jiān)測在廠界外20 m處，上風(fēng)向與下風(fēng)方同時布點采樣，監(jiān)控點與參照點濃度的差值應(yīng)參與評價。

4.3 監(jiān)控點布設(shè)時應(yīng)考慮圍墻的通透性

項目邊界圍墻的通透性也是監(jiān)測點位布設(shè)時考慮的因素之一。當(dāng)圍墻的通透性很好時，可緊靠圍墻外側(cè)設(shè)監(jiān)控點。通透性不好的圍墻，也可緊靠圍墻布點，但采樣的進氣口需較圍墻高出20～30 cm，若采樣進氣口不具備條件抬高，則應(yīng)避開圍墻造成的渦流區(qū)(渦流區(qū)的邊界可以通過輕便式風(fēng)向風(fēng)速儀測試后判定)布點。

5 無組織排放監(jiān)測采樣的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制

在進行無組織排放監(jiān)測時，其質(zhì)控要求有以下兩個方面：

(1)采樣設(shè)備質(zhì)量保證；應(yīng)配備數(shù)量充足、技術(shù)指標(biāo)符合大氣污染物的無組織排放監(jiān)測方法或技術(shù)規(guī)范要求的各類監(jiān)測儀器設(shè)備。采樣裝備、流量校準(zhǔn)裝置等，都對樣品采集的質(zhì)量保證起決定作用，儀器設(shè)備應(yīng)按要求進行維護、功能核查，檢測設(shè)備需經(jīng)過權(quán)威部門的檢定，檢定合格方可使用。

(2)樣品采集質(zhì)量保證：每次采樣前，應(yīng)對采樣管、導(dǎo)氣管、采樣器等采樣全系統(tǒng)的氣密性進行檢查，符合要求方可使用。采樣前后的流量偏差應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，采樣時流量保持穩(wěn)定?，F(xiàn)場空白樣品、全程序空白樣品的數(shù)量應(yīng)滿足項目標(biāo)準(zhǔn)分析方法的要求；參照點、監(jiān)控點各監(jiān)測點須同步采樣，樣品的采集時間、采樣間隔、頻次等均應(yīng)相同，保證監(jiān)測結(jié)果的可比性。使用氣袋、真空瓶采樣時，使用前應(yīng)用氣樣重復(fù)潤洗三次；采樣后，旋塞應(yīng)擰緊，以防漏氣。顆粒物采樣前，應(yīng)對濾膜進行檢查，確保采樣濾膜無針孔和任何缺陷。采樣前后，濾膜稱量應(yīng)使用同一臺分析天平。使用吸附采樣管采樣時，應(yīng)進行吸附采樣管的穿透試驗，防止因被測污染因子的采氣量大于吸附采樣管安全采樣體積而造成穿透現(xiàn)象，保證監(jiān)測的準(zhǔn)確性。應(yīng)視監(jiān)測情況對采樣管路定期清洗，一般每月1次；每月對儀器進行流量檢查校準(zhǔn)，誤差應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，儀器使用頻繁時應(yīng)增加流量校準(zhǔn)的檢查次數(shù)。采樣準(zhǔn)備時應(yīng)對儀器防塵濾膜和干燥劑進行檢查，干燥器硅膠有1/2變色則需更換。采樣結(jié)束后，檢查儀器狀態(tài)是否完好，保持儀器清潔和輔件完整，現(xiàn)場填寫儀器使用記錄。確認樣品數(shù)量、樣品標(biāo)簽、樣品狀態(tài)、樣品保存條件(如VOCs采樣后熱脫附采樣管應(yīng)4 ℃避光保存)，檢查無誤后，將樣品完好、及時送實驗室分析[3]。

6 結(jié)語

大氣污染物無組織排放的監(jiān)測采樣是一個系統(tǒng)和繁雜的監(jiān)測程序。實際工作中要求監(jiān)測人員具有相應(yīng)的專業(yè)背景知識、技術(shù)和經(jīng)驗，熟悉采樣流程，掌握采樣的技術(shù)要求和相關(guān)設(shè)備的操作方法，掌握無組織排放監(jiān)測采樣質(zhì)量保證與質(zhì)量控制的要點，從監(jiān)測方案編制、采樣準(zhǔn)備、樣品采集、樣品保存、樣品流轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié)一絲不茍的開展現(xiàn)場采樣工作，才能保證監(jiān)測結(jié)果的真實、準(zhǔn)確、全面，更好的為生態(tài)環(huán)境管理部門規(guī)范企業(yè)大氣污染物的排放提供技術(shù)支撐。