固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)全面質(zhì)量管控探討

樂陵市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心 吳雙

一、前期質(zhì)量管控

（一）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)勘

在固定污染源監(jiān)測(cè)前，相關(guān)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)制定現(xiàn)場(chǎng)勘查方案，組織人員到監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)查看廢氣產(chǎn)生來(lái)源、煙道煙囪等防污處置措施，了解廢氣的種類、成分、濃度及危害性，對(duì)已安裝的污染源檢測(cè)及處置設(shè)備的凈化原理、性能功效、參數(shù)指標(biāo)等進(jìn)行全面調(diào)查，對(duì)廢氣污染源的具體方位、排放量、環(huán)境狀況、廢氣流向以及各類管道位置、斷面、尺寸、排氣筒結(jié)構(gòu)等進(jìn)行全面掌握。在此基礎(chǔ)上撰寫勘查報(bào)告，并確定監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)的布設(shè)位置、數(shù)量、角度，以形成全面、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)體系。

（二）采樣點(diǎn)布設(shè)

根據(jù)勘查報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，采樣點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)優(yōu)先選擇垂直煙道，其次設(shè)在水平煙道，以獲得更好、更精確的采樣數(shù)據(jù)。其中，采樣點(diǎn)設(shè)置于距彎頭、閥門、變徑管下游方向≥6倍直徑，且上游方向≥3倍直徑位置處。如煙道為矩形樣式，需要將矩形煙道斷面平均分成長(zhǎng)方形，再以各塊長(zhǎng)方形的中心點(diǎn)作為采樣點(diǎn)，具體分塊時(shí)可以按照矩形煙道斷面面積進(jìn)行分塊，詳見表1。

表1 矩形煙道分塊要求

（三）儀器校正

儀器設(shè)備是整個(gè)監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵，其合理正常運(yùn)行能充分保障數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、及時(shí)性，并為后續(xù)分析提供支持。在對(duì)污染源開展監(jiān)測(cè)前，應(yīng)細(xì)致檢查采樣儀器設(shè)備，并啟動(dòng)試運(yùn)行一小段時(shí)間，查看各項(xiàng)功能是否正常，然后檢查設(shè)備的氣密性，是否存在漏氣現(xiàn)象。最后，使用儀器校正裝置對(duì)設(shè)備進(jìn)行恢復(fù)校正，并做好記錄。對(duì)于SO2、NOX等氣體污染源監(jiān)測(cè)儀器的校正，應(yīng)采用與被測(cè)氣體濃度較為接近的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行校正，以獲得更精確的數(shù)據(jù)。根據(jù)規(guī)定，采樣的儀器設(shè)備偏差應(yīng)在±5%以內(nèi)，否則應(yīng)重新調(diào)整校核。

二、過程質(zhì)量管控

（一）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

（1）測(cè)定溫度。氣體排放后會(huì)有一定的溫度，不同的條件下溫度會(huì)有不同，因此要根據(jù)煙道及勘查的結(jié)果選擇合適的測(cè)溫設(shè)備。常用的測(cè)溫設(shè)備根據(jù)材質(zhì)及性能分為水銀、熱電偶、半導(dǎo)體及電阻溫度計(jì)。以水銀、熱電偶溫度計(jì)為例，測(cè)溫時(shí)，需將計(jì)溫部位放置在煙道中心處，測(cè)溫時(shí)間≥5min，待溫度趨于穩(wěn)定無(wú)變化時(shí)進(jìn)行讀數(shù)取值，讀數(shù)時(shí)不得將儀器拿出管道，以免出現(xiàn)誤差。

（2）測(cè)定含濕量。常見的煙塵采樣設(shè)備多數(shù)具備含濕量自動(dòng)測(cè)定功能，如果煙道斷面較大，需要將采樣管盡量深入到煙道內(nèi)部，減少外面裸露部位，這樣可以有效減少煙氣水分冷凝導(dǎo)致的測(cè)量誤差。

（3）測(cè)定壓力。在對(duì)煙道流動(dòng)的氣體壓力進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于氣流會(huì)受動(dòng)、靜兩種壓力的影響，如若未考慮兩種壓力的影響，將會(huì)直接影響選擇采樣，并對(duì)采樣流量計(jì)算的精準(zhǔn)性造成影響。在測(cè)定前，應(yīng)先調(diào)節(jié)壓力表至零點(diǎn)，復(fù)查氣密性，然后將全壓孔（S型皮托管）對(duì)準(zhǔn)氣流出口方向，偏差應(yīng)＜10°，同時(shí)堵塞密實(shí)采樣孔，防止漏氣而影響測(cè)量精度。如若填塞不密實(shí)而發(fā)生漏氣，將會(huì)影響壓力測(cè)定值和流速、流量計(jì)算誤差。

（4）測(cè)定過量空氣系數(shù)。該系數(shù)是實(shí)際與理論空氣量的比值，常用“α”表示。將采樣管緩緩放入煙道內(nèi)部，抽取其中含有O2的煙氣，再通過O2電化學(xué)傳感器測(cè)量其中的O2瞬時(shí)濃度，再換算成α。和測(cè)定壓力一樣，測(cè)定含氧量需要堵塞密實(shí)采樣孔，以免外部空氣進(jìn)入內(nèi)部而影響煙道過量空氣系數(shù)的測(cè)量精度。

（二）煙塵采樣

煙塵采樣是廢氣監(jiān)測(cè)的重要組成部分，在監(jiān)測(cè)中，要全程安排專人旁站監(jiān)督，保證監(jiān)測(cè)時(shí)工況與平常保持一致，嚴(yán)禁因采樣作業(yè)而改變生產(chǎn)方式、流程，以免導(dǎo)致采樣結(jié)果出現(xiàn)偏差。根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，采樣作業(yè)需要在工況穩(wěn)定且實(shí)際生產(chǎn)負(fù)荷超過3/4設(shè)計(jì)滿負(fù)荷的狀態(tài)下進(jìn)行。（1）根據(jù)勘察報(bào)告合理確定采樣位置，一般是在氣流速度較為平緩的部位，且斷面氣流的最大值應(yīng)≤3倍最小值，以免氣流過大不可控導(dǎo)致儀器設(shè)備響應(yīng)不及時(shí)而影響采集結(jié)果。（2）測(cè)定排氣參數(shù)，需先清理干凈采樣孔短接管內(nèi)的浮灰，再插入測(cè)量設(shè)備及探頭，最后堵塞密實(shí)采樣孔周圍的空隙，防止漏氣。（3）按照等速原則進(jìn)行采樣，即采樣嘴獲取氣體的速度﹦采樣點(diǎn)煙氣的速度，且兩者的相關(guān)誤差應(yīng)≤10%，以免兩者速度差異而影響采樣結(jié)果。采樣過程中，設(shè)置采樣器為自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，維持等速采樣，跟蹤率為1.0±0.1。采樣后，采樣嘴應(yīng)背對(duì)氣流方向迅速提出煙道，防止倒吸采樣嘴內(nèi)的煙塵而造成結(jié)果失真。（4）采樣管嚴(yán)禁用手直接觸碰，拿取時(shí)應(yīng)使用鑷子從濾筒中取放。如有意外落下的濾筒碎屑，需逐片收齊后放入濾筒中。濾筒需固定，不晃動(dòng)、不漏氣。采樣管抽出時(shí)不能倒置，取出后應(yīng)及時(shí)封口并放置到專用容器內(nèi)，統(tǒng)一運(yùn)輸至檢測(cè)機(jī)構(gòu)，運(yùn)輸過程要正放，防止傾斜、倒置。（5）采樣結(jié)束后，再次對(duì)采樣點(diǎn)氣流速度進(jìn)行測(cè)試，并與采樣時(shí)的流速進(jìn)行比對(duì)，如果偏差≥20%需重新進(jìn)行煙塵采樣。（6）濾筒集塵是煙塵采集的重要一環(huán)，在采集前，需觀察濾筒集塵情況。如集塵偏少，會(huì)在稱量時(shí)增重不夠，出現(xiàn)稱重誤差較大，所以需增加采樣時(shí)間以收集更多煙塵。如集塵偏多，則會(huì)導(dǎo)致采樣阻力變大，不僅影響儀器的正常使用，還會(huì)導(dǎo)致誤差較大，所以需減少采樣時(shí)間。在具體采樣時(shí)，可先預(yù)采樣1min再觀察濾筒集塵情況，根據(jù)設(shè)計(jì)要求及經(jīng)驗(yàn)判斷采集時(shí)間。有的管道排放煙塵濃度較弱時(shí)，為防止誤差，可以延長(zhǎng)采樣時(shí)間或者使用剛玉濾筒，以減少擦掛、抽吸等物理?yè)p耗而導(dǎo)致的測(cè)量誤差。

（三）廢氣采樣

（1）根據(jù)前期待檢測(cè)廢氣的調(diào)查結(jié)果，在采樣前開展好技術(shù)交底，對(duì)監(jiān)測(cè)氣體的類型、特征、狀態(tài)、自身作用等進(jìn)行充分講解，并選擇適用于該監(jiān)測(cè)氣體的儀器設(shè)備，如采樣管、采集器、連接管、濾料等。（2）在連接管中，采集的氣體往往含有一定的水分，容易在管內(nèi)冷凝影響測(cè)定結(jié)果，因此，需要對(duì)輸氣管進(jìn)行加熱保持溫度，并配置采樣預(yù)處理器，這樣可以有效地過濾采集的煙氣，還能做到除濕和液體分離。需要注意的是，除濕裝置進(jìn)行廢氣處理時(shí)，應(yīng)確保除去的廢氣中待測(cè)污染物的損失≤5%。（3）采用定電位電解法測(cè)試煙氣中的SO2、氮氧化物等廢氣時(shí)，應(yīng)待濃度值顯示穩(wěn)定后取值讀數(shù)。讀數(shù)后取出采樣探頭，放置在常規(guī)環(huán)境中，對(duì)傳感器進(jìn)行清洗直至讀數(shù)≤20mg/m3后，再重新將采樣探頭放置到煙道內(nèi)，進(jìn)行第二次測(cè)試取樣。對(duì)儀器設(shè)備要一次開機(jī)，直到測(cè)試結(jié)束，防止中途重啟造成零點(diǎn)位改變導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)。傳感器壽命一般為1～2年，當(dāng)t90≥60s時(shí)，需對(duì)儀器氣路、傳感器靈敏度進(jìn)行檢查，查看是否漏氣或者靈敏度是否不準(zhǔn)，如是靈敏度的問題，需要更換新的傳感器。（4）采樣的吸收瓶要密封嚴(yán)實(shí)，不得跑氣漏氣，多孔篩板要鼓泡均勻。采樣管的進(jìn)氣口應(yīng)與管道中心靠近，連接導(dǎo)管不能過長(zhǎng)，以免影響吸收瓶的效果。采樣前，應(yīng)徹底置換吸收瓶前管路內(nèi)空氣，置換時(shí)可使排放的廢氣通過旁路5min排出空氣。采樣時(shí)保持恒定流量，流量的上下波動(dòng)應(yīng)≤10%。采樣后，為防止負(fù)壓導(dǎo)致吸收液倒流，需先切斷管瓶之間連接的氣路，再立刻封閉吸收瓶和吸附管的兩端部位，最后盡快安排專人送實(shí)驗(yàn)室以便分析取證。采集的樣品在運(yùn)輸和保管時(shí)要注意避光，保持恒溫。（5）測(cè)定濕法脫硫裝置的脫硫效率時(shí)，應(yīng)確保在正常條件下開展，并同時(shí)測(cè)定洗滌液酸堿值，且在得到測(cè)量結(jié)果時(shí)應(yīng)注明對(duì)應(yīng)的pH值。

（四）數(shù)據(jù)分析

按照國(guó)家規(guī)范要求及監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定，對(duì)監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理，由專人計(jì)算、核驗(yàn)，對(duì)異常的數(shù)據(jù)應(yīng)予以剔除，合理取舍，計(jì)量單位統(tǒng)一為國(guó)家法定單位。固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)中余氣、摻風(fēng)系數(shù)以及基準(zhǔn)風(fēng)量折算標(biāo)準(zhǔn)不一，為了防止儀器設(shè)備運(yùn)行差異以及人工誤操作引起的誤差，需要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行折算，確保準(zhǔn)確真實(shí)地體現(xiàn)廢氣的排放情況，進(jìn)而與排放規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比找差。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要全面、準(zhǔn)確，要能完整地反映出廢氣排放過程、實(shí)際狀況，涉及的數(shù)據(jù)及形成的報(bào)告需嚴(yán)格落實(shí)“三審”機(jī)制。條件具備的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)在開展廢氣監(jiān)測(cè)時(shí)，可以建立專用平臺(tái)系統(tǒng)，利用5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣源的全面監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)收集、自動(dòng)分析、自動(dòng)對(duì)比、自動(dòng)匯總，并通過數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)警、生成相關(guān)報(bào)告等，這樣能有效提高監(jiān)測(cè)人員自身安全，同時(shí)能降低因誤操作導(dǎo)致的結(jié)果偏差。

三、結(jié)語(yǔ)

固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)、結(jié)果是后續(xù)環(huán)保整治措施制定與施行的根本依據(jù)，關(guān)系區(qū)域大氣環(huán)境整治成效，故不可小覷。對(duì)此，環(huán)保監(jiān)測(cè)部門應(yīng)依現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，切實(shí)抓好監(jiān)測(cè)前、中、后的相應(yīng)管控，從而確保廢氣監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)的真實(shí)、精準(zhǔn)、有效，為區(qū)域大氣環(huán)境的有效改善夯實(shí)基礎(chǔ)。