固定污染源排氣中顆粒物采樣的現(xiàn)場質(zhì)量控制研究

侯永芬

（太原市福興順科技有限公司，山西 太原 037000）

0 引言

本文主要通過以下幾個(gè)方面討論在進(jìn)行固定污染源排氣中顆粒物監(jiān)測時(shí)，如何有效地做好顆粒物的現(xiàn)場采集工作，分別從現(xiàn)場調(diào)查、采樣工況的確定、采樣人員要求、采樣儀器、采樣點(diǎn)位的確定、排氣參數(shù)等，通過這幾個(gè)方面入手討論如何進(jìn)行固定污染源顆粒物采樣全過程的質(zhì)量控制，進(jìn)而采取具有代表性的樣品。

1 固定污染源以及顆粒物采樣概述

固定污染源，通常是指向環(huán)境排放或釋放有害物質(zhì)或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生有害影響的場所、設(shè)備和裝置。固定污染源排放的廢氣中既含有固態(tài)的煙塵和粉塵，也含有氣態(tài)和氣溶膠態(tài)的多種有害物質(zhì)。一般來講，固定源包括燃煤、燃油、燃?xì)狻⑷忌镔|(zhì)鍋爐和工業(yè)窯爐以及冶金、煉焦、水泥、建材等在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣，通過排氣筒向空氣中排放的污染源。顆粒物，指燃料和其他物質(zhì)在燃燒、合成、分解以及各種物料在機(jī)械處理中所產(chǎn)生的懸浮于排放氣體中的固體和液體顆粒狀物質(zhì)。

固定污染源廢氣中污染物的監(jiān)測是對污染源中的有毒有害物質(zhì)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，采用相應(yīng)的檢測方法進(jìn)行系統(tǒng)檢測分析，依據(jù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)而對其檢測結(jié)果進(jìn)行判定，確定排放的污染物是否滿足達(dá)標(biāo)排放，從而對各個(gè)污染源排放企業(yè)采取防治污染手段進(jìn)行系統(tǒng)化的評定。在眾多污染源廢氣檢測項(xiàng)目中，顆粒物的檢測尤為重要，筆者今天著重介紹固定污染源排氣中顆粒物采樣的現(xiàn)場質(zhì)量控制相關(guān)內(nèi)容。

2 控制前期調(diào)查工作

2.1 調(diào)查廢氣處置情況

需要全面了解固定污染源位置附近的工業(yè)廢氣處置中所應(yīng)用的相關(guān)凈化設(shè)備，例如常見使用到電除塵以及布袋除塵等方式，如若在廢氣處置過程當(dāng)中使用電除塵設(shè)備進(jìn)行凈化，需要相應(yīng)地對電除塵設(shè)備進(jìn)行接地處理，再使用電除塵設(shè)備進(jìn)行除塵，避免在處理廢氣的過程當(dāng)中出現(xiàn)靜電，對設(shè)備以及工作人員造成損傷。與此同時(shí)也需要全面了解相關(guān)生產(chǎn)設(shè)施的運(yùn)行狀況，進(jìn)而能夠初步了解污染物的排放規(guī)律，并結(jié)合這一排放規(guī)律進(jìn)而決定污染物顆粒物的采樣時(shí)間與頻次，最終需要結(jié)合現(xiàn)場勘測的實(shí)際情況依據(jù)采樣技術(shù)規(guī)范對開孔監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行定位，明確橫截面面積以及直徑等相關(guān)數(shù)據(jù)，必要時(shí)需要通過工程的設(shè)計(jì)圖紙對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱。

2.2 調(diào)查采樣工況

在采樣監(jiān)測工作當(dāng)中保障整體質(zhì)量得到控制需要對采樣環(huán)節(jié)的工況進(jìn)行更為全面的調(diào)查，環(huán)境監(jiān)測工作當(dāng)中的采樣地點(diǎn)如若已經(jīng)竣工完成，那么則需要保障固定污染源的工廠或是企業(yè)始終保持在較為穩(wěn)定的工作運(yùn)行狀態(tài)下才能夠做好監(jiān)測工作[1]。其次，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對監(jiān)測時(shí)工況有規(guī)定的，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。除相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定，對污染源的日常監(jiān)督性監(jiān)測，采樣期間的工況應(yīng)與平時(shí)的正常運(yùn)行工況相同。對于驗(yàn)收監(jiān)測應(yīng)在工況穩(wěn)定、生產(chǎn)負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的75%以上（含75%）情況下進(jìn)行。對于無法調(diào)整工況達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的75%以上負(fù)荷的建設(shè)項(xiàng)目，（1）可以調(diào)整工況達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的75%以上的部分，驗(yàn)收監(jiān)測應(yīng)在滿足75%以上負(fù)荷或國家及地方標(biāo)準(zhǔn)值所要求的生產(chǎn)負(fù)荷的條件下進(jìn)行；（2）無法調(diào)整工況達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的75%以上的部分，驗(yàn)收監(jiān)測應(yīng)在主體工程穩(wěn)定、環(huán)保設(shè)施運(yùn)行正常，并征得環(huán)保主管部門同意的情況下進(jìn)行，同時(shí)注明實(shí)際監(jiān)測時(shí)的工況。國家、地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對生產(chǎn)負(fù)荷另有規(guī)定的按規(guī)定執(zhí)行。

3 控制監(jiān)測人員與采樣儀器

3.1 提升對監(jiān)測人員要求

對固定污染源排氣中的顆粒物進(jìn)行采樣的工作需要確保監(jiān)測人員具有生態(tài)環(huán)境監(jiān)測資格證書，必須持證上崗，并需要環(huán)保部門能夠?qū)Σ蓸颖O(jiān)測人員的專業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行考核，保障采樣監(jiān)測人員的專業(yè)水平能夠達(dá)到工作標(biāo)準(zhǔn)。如若缺乏專業(yè)認(rèn)證的從業(yè)資格證書，那么則需要其他協(xié)助采樣監(jiān)測工作的人員具有證書，才能夠開展工作，保障持證人員專業(yè)素質(zhì)水平相對較好，才能夠保障采樣監(jiān)測工作的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)秀的監(jiān)測人員必須具有較高的責(zé)任意識(shí)，保障高質(zhì)量的采樣監(jiān)測工作需要建立在熟知行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)之上，并且能夠根據(jù)不同污染源采樣地的實(shí)際情況結(jié)合國家環(huán)境監(jiān)測保護(hù)部門的條例進(jìn)行分析，在采樣監(jiān)測工作開始之前需要初步了解污染源的實(shí)際生產(chǎn)工況以及生產(chǎn)排污的具體方式，并始終保持高度嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)，有高度責(zé)任感以實(shí)事求是的工作態(tài)度才能夠有效控制最終污染物顆粒采樣監(jiān)測工作的質(zhì)量。

3.2 選擇合適的采樣儀器，確保儀器設(shè)備滿足采樣需求

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在固定污染源的污染物顆粒物采樣監(jiān)測工作當(dāng)中為了保障最終數(shù)據(jù)結(jié)果的真實(shí)可靠性，一般情況下會(huì)應(yīng)用到較為先進(jìn)的采樣設(shè)備自動(dòng)實(shí)現(xiàn)污染物的收集，例如常見使用的大流量煙塵（氣）測試儀[2]，與此同時(shí)，在應(yīng)用這一設(shè)備進(jìn)行采樣監(jiān)測工作時(shí)同樣需要保障儀器性能完好以及基礎(chǔ)屬性參數(shù)較為精準(zhǔn)，其次，檢測所用儀器必須經(jīng)計(jì)量檢定部門檢定校準(zhǔn)，并且確保在檢定校準(zhǔn)有效期內(nèi)使用。需要通過計(jì)量部門進(jìn)行定期檢定校準(zhǔn)，保障設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)合格并在檢定校準(zhǔn)有效期內(nèi)方可投入使用，并且需要對該儀器設(shè)備進(jìn)行至少半年一次的期間核查工作，確保儀器各項(xiàng)參數(shù)正常，滿足監(jiān)測使用要求。每次采樣監(jiān)測前后均應(yīng)對采樣器相應(yīng)流量進(jìn)行校準(zhǔn)，確保校準(zhǔn)結(jié)果滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 控制采樣位置

為確保顆粒物監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，在實(shí)施采樣工作前需要精準(zhǔn)確定采樣位置，優(yōu)先選擇在相對較為垂直的管段位置，避免在采樣地點(diǎn)存在任何容易發(fā)生急劇變化以及彎頭的部位，從而能夠消除定位變化對于采樣結(jié)果的影響。除此之外，對于采樣地點(diǎn)的選擇需要遵循一定的既定原則，保障處于“上三下六”（距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于6倍直徑，據(jù)上述部件上游方向不小于3倍直徑處），如若在實(shí)際采樣地點(diǎn)當(dāng)中處于較為有限的空間，無法滿足這樣的條件，則需要選擇相對最適宜的管段完成污染顆粒物的采樣，但采樣斷面與彎頭等的距離至少是煙道直徑的1.5倍，并應(yīng)適當(dāng)增加測點(diǎn)的數(shù)量和采樣頻次。必要時(shí)應(yīng)設(shè)置采樣平臺(tái)，采樣平臺(tái)應(yīng)有足夠的工作面積使工作人員安全、方便地操作。平臺(tái)面積應(yīng)不小于1.5m2，并設(shè)有1.1m高的護(hù)欄和不低于10cm的腳部擋板，采樣孔距平臺(tái)面約為1.2~1.3m。在這樣的采樣環(huán)境當(dāng)中需要全面分析采樣條件，需要時(shí)科學(xué)增加監(jiān)測采樣點(diǎn)，并促使采樣工作頻次也能夠隨著環(huán)境范圍的增加而增加，采樣工作至少由兩人以上完成，確保安全有效地完成采樣工作。

5 控制現(xiàn)場采樣工作

在現(xiàn)場采樣工作當(dāng)中容易受到多種不確定因素的影響，無法有效保障采樣監(jiān)測結(jié)果的真實(shí)性，因此，需要做好全面的采樣工作計(jì)劃，能夠由環(huán)境監(jiān)測部門的相關(guān)人員根據(jù)現(xiàn)場勘測的實(shí)際情況確定初步計(jì)劃，采集固定污染源排放廢氣中的顆粒物含量，并根據(jù)實(shí)際含量的每立方米指標(biāo)判定采集時(shí)間。通常情況需要在空氣中廢氣顆粒物的含量最高時(shí)進(jìn)行采樣，才能保障最終的檢測結(jié)果處于污染情況的最高峰值狀態(tài)，所采集的樣品體積不得低于1m3。采集過程當(dāng)中的相關(guān)人員必須做好全面保護(hù)措施，佩戴防毒面具以及防塵服等，保護(hù)好現(xiàn)場的同時(shí)能夠保障采樣工作人員的人身安全。由于大多數(shù)情況下進(jìn)行污染物廢氣顆粒物采樣工作處于生產(chǎn)負(fù)荷最大階段，因此環(huán)境溫度相對較高，需要全面做好醫(yī)護(hù)準(zhǔn)備，防中暑、燙傷等[3]。如遇脫硫出口的煙氣排放量較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生冷凝水倒流的現(xiàn)象，影響到采樣結(jié)果，因此，需要以最快時(shí)間進(jìn)行采樣，并及時(shí)清理現(xiàn)場，做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，在采樣現(xiàn)場及時(shí)記錄采樣相關(guān)參數(shù)，確保采樣現(xiàn)場數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠，從而能夠結(jié)合每一次的環(huán)境監(jiān)測采樣工作記錄進(jìn)行綜合對比，進(jìn)一步分析環(huán)境治理工程的效率。

6 控制排氣參數(shù)測定

在管道中心部位放置溫度計(jì)，從而能夠獲取到最為精準(zhǔn)的排氣溫度，需要等到溫度計(jì)中的數(shù)值變化趨于穩(wěn)定后進(jìn)行讀取，避免將溫度計(jì)抽出管道后影響到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，結(jié)合我國現(xiàn)階段針對大多數(shù)的固定污染源廢氣排放中的顆粒物采樣監(jiān)測當(dāng)中常見使用到的干濕球法測定濕度方式，以更為便捷快速的優(yōu)勢能夠保障管道濕度參數(shù)的完好獲取。但在使用這一方法的過程當(dāng)中同樣需要注意，保障測試時(shí)長的基礎(chǔ)，并做好保溫措施，由于溫度計(jì)處于管道外側(cè)的測溫環(huán)境，溫度變化影響較大，導(dǎo)致排氣溫度過高時(shí)最終的干溫則會(huì)低于實(shí)際排氣溫度，造成濕球溫度受到影響，作為決定于采樣監(jiān)測工作的關(guān)鍵因素，需要及時(shí)保障采樣工作的保溫環(huán)節(jié)。但是需要注意的是，在水分蒸發(fā)后的溫度上升環(huán)境當(dāng)中也會(huì)對采用數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，需要及時(shí)做好補(bǔ)水工作繼續(xù)進(jìn)行測量，其次如若需要連續(xù)測量大量污染源，則需要保持在濕球溫度相對平衡。近年來，隨著儀器設(shè)備發(fā)展的進(jìn)步，阻容法煙槍已經(jīng)上市，我們還可以采用阻容法煙槍進(jìn)行煙氣濕度的測試， 阻容法濕度計(jì)測量是利用吸濕物質(zhì)的電學(xué)參數(shù)隨濕度變化的原理進(jìn)行的。其傳感器響應(yīng)速度快，特別適合現(xiàn)場的連續(xù)在線檢測[4]。

7 結(jié)語

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，近年來隨處可見的霧霾污染天氣說明環(huán)境保護(hù)迫在眉睫，環(huán)境科學(xué)的發(fā)展關(guān)乎人類的未來生存發(fā)展，同樣也是實(shí)現(xiàn)與自然之間和諧共處的必要條件，為了能夠保障環(huán)境監(jiān)測工作為環(huán)境保護(hù)工作提供最為真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，需要針對于我國現(xiàn)階段的固定污染源排氣中的顆粒物進(jìn)行高質(zhì)量的采樣工作，需要通過長期工作經(jīng)驗(yàn)積累，對現(xiàn)場環(huán)境工作進(jìn)行規(guī)律總結(jié)，從而不斷改進(jìn)研究，形成更為先進(jìn)的監(jiān)測方法，促使在較為復(fù)雜的環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的環(huán)境監(jiān)測工作。