工業(yè)廢氣監(jiān)測體系建設(shè)模式探討

李 魁

（呼倫貝爾市環(huán)境監(jiān)測中心站 內(nèi)蒙古海拉爾 021008）

隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢氣污染事故時(shí)有發(fā)生。“大氣十條”的頒布，加速了各地的環(huán)境執(zhí)法力度，大氣環(huán)境綜合治理水平得到較快提升。但由于工業(yè)發(fā)展定位不準(zhǔn)確、布局不合理等原因，導(dǎo)致廢氣污染很難在較短時(shí)間內(nèi)得到根本遏制。因此，亟需提高廢氣監(jiān)控水平，及時(shí)掌握廢氣排放狀態(tài)，大氣污染防治工作提供數(shù)據(jù)支持。

1 在線監(jiān)控

在線監(jiān)控技術(shù)是通過在各企業(yè)廢氣排放口處安裝在線監(jiān)控設(shè)備，對(duì)企業(yè)排放的廢氣成分進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過安裝在企業(yè)煙筒固定高度處的氣體采樣探頭將樣品氣體采集并輸送至氣體組分分析儀中，對(duì)氣體組分進(jìn)行分析后，將氣團(tuán)各組分的濃度及氣團(tuán)溫度、流速、顆粒物等信息匯總至中控機(jī)，再利用GPRS、CDMA或光纖等網(wǎng)絡(luò)傳輸形式將分析數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送至監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。

2 在線監(jiān)測超級(jí)站

在線監(jiān)測超級(jí)站多用于公共區(qū)域的大氣污染物在線監(jiān)測，站內(nèi)配置多種大氣污染物在線監(jiān)測儀器，可以定性定量監(jiān)測CO、SO2、NO2、PM10、PM2.5等常規(guī)大氣污染物及NH3、H2S、VOC等特征污染物，同時(shí)能夠測量風(fēng)向、風(fēng)速、溫濕度、降雨量等多種氣象參數(shù)。

3 光學(xué)監(jiān)測設(shè)備

光學(xué)設(shè)備時(shí)利用光學(xué)原理，主動(dòng)發(fā)射并接收反射光線或被動(dòng)接收自然光線，通過判斷接收光線的峰值不同和強(qiáng)度大小來判斷光路通過范圍內(nèi)的大氣污染物種類和濃度大小。

3.1 激光雷達(dá)

激光雷達(dá)主要用于連續(xù)監(jiān)測大氣氣溶膠的分布，分析氣溶膠的組成結(jié)構(gòu)和時(shí)空演變。設(shè)備可安裝在車上或建筑物頂部，進(jìn)行水平掃描、垂直掃描、3D掃描，實(shí)時(shí)生成掃描圖像，與GIS系統(tǒng)結(jié)合，可以更加直觀地對(duì)工業(yè)區(qū)污染源進(jìn)行監(jiān)測與追蹤，捕獲污染源位置。

3.2 紅外掃描儀

紅外掃描儀是一臺(tái)對(duì)大氣中氣態(tài)污染物進(jìn)行掃描監(jiān)測的設(shè)備，能夠?qū)τ卸居泻怏w及其氣團(tuán)進(jìn)行定性、定位和實(shí)時(shí)識(shí)別、成像分析。該設(shè)備掃描儀可以橫向360度、縱向60度旋轉(zhuǎn)掃描，掃描半徑可達(dá)3～5km。通過設(shè)備自帶算法，幾秒鐘內(nèi)可以算出大氣中污染物的范圍和現(xiàn)狀。

3.3 長光程差分光譜分析儀

長光程差分光譜分析儀(DOAS)是一種遠(yuǎn)程監(jiān)測儀器，并以線監(jiān)測代替點(diǎn)監(jiān)測，能更準(zhǔn)確地反映大氣污染情況，對(duì)空氣中十幾種污染物的含量可同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)定性、定量分析，具有快速準(zhǔn)確，體積小，校正簡單等特點(diǎn)。該方法獲得足夠數(shù)據(jù)后，就可建立起吸收光譜數(shù)據(jù)庫。通過吸收光譜與參比光譜對(duì)照，可以對(duì)氣體組分作定性分析，通過測量光吸收強(qiáng)度,可以算出該氣體的濃度。

4 電化學(xué)類在線監(jiān)測設(shè)備

電化學(xué)設(shè)備利用的是電化學(xué)傳感器原理，主要布設(shè)于企業(yè)廠界或重點(diǎn)生產(chǎn)裝置周圍，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測企業(yè)重點(diǎn)區(qū)域大氣特征濃度，預(yù)防污染物泄漏事故的發(fā)生。此類設(shè)備可監(jiān)測H2S、NH3、VOC等多種特征污染物的濃度，通過更換不同的傳感器來完成各種監(jiān)測物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換。

5 移動(dòng)便攜類設(shè)備

5.1 移動(dòng)監(jiān)測站

移動(dòng)監(jiān)測站一般是在中型客車的基礎(chǔ)上進(jìn)行集成化改裝，車上配備簡易實(shí)驗(yàn)室檢測設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備的在線化，主要用于個(gè)別區(qū)域的大氣污染短期在線監(jiān)測。此類設(shè)備幾乎與大氣監(jiān)測站內(nèi)設(shè)備配置一致，可定性定量監(jiān)測多種常規(guī)大氣污染物和VOC等特征污染物，并且檢測精度較高。移動(dòng)監(jiān)測站的優(yōu)點(diǎn)是就地取樣，就地檢測，并通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男问綄⒈O(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。

5.2 應(yīng)急監(jiān)測車

應(yīng)急監(jiān)測車一般選用越野型SUV車型，車上配備各種便攜式移動(dòng)監(jiān)測設(shè)備，可以隨意移動(dòng)到各個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行快速測定，主要用于突發(fā)大氣污染事故的現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測。車內(nèi)配置便攜式GC-MS和C16多氣體監(jiān)測儀等便攜式大氣污染物監(jiān)測設(shè)備，檢測精度一般，但靈敏度較高。應(yīng)急監(jiān)測車的優(yōu)點(diǎn)是車身小，無需設(shè)置專業(yè)的駕駛?cè)藛T，靈活性較強(qiáng)，可以隨意挺進(jìn)到最前線的位置進(jìn)行監(jiān)測。

6 廢氣監(jiān)測體系建設(shè)建議

在實(shí)際使用過程中，各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)一般都是聯(lián)合使用。

6.1 作為單一的工業(yè)企業(yè)可考慮高架點(diǎn)源在線監(jiān)控技術(shù)對(duì)企業(yè)內(nèi)的廢氣污染情況進(jìn)行監(jiān)控。

6.2 對(duì)于多個(gè)工業(yè)企業(yè)聯(lián)合組成的工業(yè)園區(qū)，除了對(duì)單個(gè)企業(yè)采用上述方式外，還應(yīng)結(jié)合整個(gè)工業(yè)園區(qū)的布局，采用分散的網(wǎng)格方式布設(shè)廢氣監(jiān)測系統(tǒng)。

6.3 購置移動(dòng)式便攜類監(jiān)測設(shè)備作為固定式監(jiān)測設(shè)備的補(bǔ)充，滿足突發(fā)廢氣污染事件現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測需求。

6.4 對(duì)于工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)附近的居住區(qū)或城市，應(yīng)根據(jù)其規(guī)模設(shè)置不同規(guī)模和數(shù)量的大氣超級(jí)監(jiān)測站進(jìn)行24h自動(dòng)監(jiān)測。

通過建設(shè)大氣超級(jí)監(jiān)測站、廢氣在線監(jiān)控技術(shù)，并結(jié)合應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備，能夠在企業(yè)、工業(yè)園區(qū)、多個(gè)工業(yè)園區(qū)之間形成一個(gè)全方位的廢氣監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)污染源的全方位監(jiān)控，防止工業(yè)廢氣污染事故發(fā)生，對(duì)區(qū)域大氣環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

[1]國家環(huán)境保護(hù)總局,空氣和廢氣監(jiān)測分析方法編委會(huì).空氣和廢氣監(jiān)測分析方法[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社,2003.

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[4]劉新愛.探究工業(yè)廢氣在線監(jiān)測技術(shù)研究及應(yīng)用[J].科技與企業(yè),2013,2:135.