固定污染源顆粒物監(jiān)測(cè)采樣斷面選擇及測(cè)點(diǎn)數(shù)目的確定

張文錦 后小龍 韓子超 蓋建功

（定西市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 甘肅定西 743000）

固定污染源顆粒物監(jiān)測(cè)采樣斷面選擇及測(cè)點(diǎn)數(shù)目的確定

張文錦 后小龍 韓子超 蓋建功

（定西市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 甘肅定西 743000）

固定污染源監(jiān)測(cè)中現(xiàn)場(chǎng)采樣的科學(xué)規(guī)范是監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確的前提，現(xiàn)場(chǎng)采樣中采樣斷面的選擇和采樣點(diǎn)數(shù)目的確定是現(xiàn)場(chǎng)采樣工作的基礎(chǔ)。在測(cè)定煙氣流量和采取塵粒樣品時(shí)，應(yīng)盡可能將采樣位置放在煙囪或管道氣流平穩(wěn)的管段中，這是選擇采樣斷面的基本原則。本文結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)工作，對(duì)采樣斷面和測(cè)點(diǎn)的確定進(jìn)行探討。

廢氣；顆粒物；測(cè)試斷面；測(cè)點(diǎn)數(shù)目

引言

顆粒物監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性首先取決于從采樣斷面及開(kāi)孔位置、數(shù)量是否科學(xué)合理，采集到的樣品能否代表煙道中顆粒物分布的真實(shí)情況。由于顆粒物在煙道內(nèi)受到氣流方向變化及重力的作用，所以選擇采樣斷面應(yīng)在顆粒物濃度受氣流平穩(wěn)及重力影響小的斷面，才能采集到煙道內(nèi)有代表性且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。而對(duì)于煙道中氣態(tài)污染物來(lái)說(shuō)，其在煙道內(nèi)分布均勻，不受氣流及重力等影響，采樣斷面要求相對(duì)不是很嚴(yán)格，但往往監(jiān)測(cè)報(bào)告中都需要計(jì)算出污染物的排放量等的需要，煙氣流量時(shí)參與計(jì)算一個(gè)因子，煙道彎頭或者變徑都會(huì)影響氣流穩(wěn)定，所以選擇合適的煙道進(jìn)行測(cè)試尤為重要。所以，在固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)中，無(wú)論測(cè)定顆粒物還是氣態(tài)污染物，都必須選擇合適的采樣斷面，并正確地確定測(cè)點(diǎn)數(shù)目。

1 采樣斷面

在測(cè)定煙氣流量和采集顆粒物樣品時(shí)，應(yīng)選擇氣流平穩(wěn)的煙道作為開(kāi)孔測(cè)試斷面而采集到有代表性的樣品和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。在水平煙道中，顆粒物受到重力的沉降作用，有偏離向下沉降的趨勢(shì)，顆粒物在水平煙道中分布不如垂直煙道內(nèi)均勻，所以首先考慮在垂直地面的煙道上開(kāi)監(jiān)測(cè)采樣孔。

顆粒物測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)定位置有明確規(guī)定：測(cè)定位置不宜靠近管道彎頭及斷面型狀急劇變化的部位，應(yīng)距彎頭、接頭、閥門(mén)和其他變徑處的下游方向大于6倍直徑處，距上述部位的上游方向大于3倍直徑處。一般能滿足這些要求的管道內(nèi)氣流都比較均勻。是監(jiān)測(cè)中比較理想的測(cè)定位置。由于實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)受空間的限值，煙道難以滿足上述要求，往往現(xiàn)場(chǎng)情況是兩彎頭之間的直管道長(zhǎng)度不滿足前三后六的要求，此時(shí)應(yīng)盡量在彎頭的距離應(yīng)不小于管道直徑的1.5倍的直煙道上開(kāi)孔，并適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)數(shù)。由于氣流受彎頭的影響，在經(jīng)過(guò)彎頭后流速分布變化比較大，距上游彎頭越近的管道中氣流越不穩(wěn)定，所以，因在氣流經(jīng)過(guò)一段平直煙道后距上游彎頭稍遠(yuǎn)位置設(shè)置采樣斷面，距下游彎頭稍近，約在距上游彎頭2/3管段長(zhǎng)度處開(kāi)孔，但是開(kāi)孔位置至少應(yīng)距下游彎頭處不小于此段煙道直徑的1.5倍，現(xiàn)場(chǎng)情況不允許時(shí)應(yīng)在這類管道的中間段開(kāi)孔。

2 開(kāi)孔方向

確定采樣位置后，需要在采樣斷面確定監(jiān)測(cè)采樣孔的位置。采樣孔位置選擇不正確也會(huì)導(dǎo)致所測(cè)煙氣流速、流量有誤差，導(dǎo)致采到的樣品不能真實(shí)的代表所測(cè)煙道中顆粒物的分布狀況，最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果也不能真實(shí)的反應(yīng)實(shí)際排放濃度。

當(dāng)采樣斷面選擇能夠滿足要求時(shí)，煙道內(nèi)氣流比較穩(wěn)定，顆粒物分布相對(duì)均勻，開(kāi)孔時(shí)注重操作的方便性。采樣斷面設(shè)置在水平管道時(shí)，煙氣流速越小顆粒物受重力沉降作用越明顯，會(huì)向下沉降。矩形煙道一般采用多孔采樣，所以在矩形的任何一邊開(kāi)孔，都可以采到有代表性的顆粒物樣品；而在圓型水平管道，在煙道上端開(kāi)孔要優(yōu)于在煙道側(cè)端開(kāi)孔，在煙道上端開(kāi)孔自上而下設(shè)置采樣點(diǎn)，這樣就盡可能的避免顆粒物受重力作用向下沉降帶來(lái)采樣斷面分布不均勻，從而采集到代表真實(shí)的整個(gè)煙道內(nèi)顆粒物分布樣品。當(dāng)采樣斷面選擇不能夠滿足要求時(shí)，開(kāi)孔方向需要對(duì)準(zhǔn)氣流變化最大的方向，采樣孔設(shè)置的測(cè)點(diǎn)應(yīng)包含氣流變化最大的各點(diǎn)。

3 采樣測(cè)點(diǎn)數(shù)

采樣斷面的選擇及開(kāi)孔工作完成后，根據(jù)斷面的大小、形狀以及氣流分布狀態(tài)確定測(cè)點(diǎn)數(shù)。測(cè)點(diǎn)數(shù)是否恰當(dāng)直接影響到監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，測(cè)點(diǎn)數(shù)的確定可從以下兩方面確定。

當(dāng)測(cè)定位置滿足測(cè)試要求時(shí)，其煙道內(nèi)的氣流和顆粒物分布較為均勻，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T16157-1996和GB5468-91所規(guī)定的測(cè)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，都能得到比較準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)結(jié)果。在同一采樣斷面用相同設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，廢氣流速測(cè)試結(jié)果最大誤差小于5%，則此采樣斷面滿足測(cè)試要求，采用任意標(biāo)準(zhǔn)方法布點(diǎn)，都能獲得比較準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)結(jié)果。但兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)測(cè)點(diǎn)數(shù)目要求不一致，GB5468-91規(guī)定的測(cè)點(diǎn)密度大GB/T161571996規(guī)定的測(cè)點(diǎn)密度，所以工作量也相應(yīng)不同。

當(dāng)測(cè)定位置不能滿足要求時(shí)，煙道中的氣流和顆粒物分布不均勻，此時(shí)需要適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)數(shù)量，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)語(yǔ)

由于固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)情況受約束因素較多，比如測(cè)試平臺(tái)、采樣空間、煙氣管道等諸多因素都會(huì)影響采樣斷面的選擇，煙道內(nèi)彎頭的形狀和彎度對(duì)煙道被廢氣氣流方向的變化、流速的變化及顆粒物分布等情況都有十分復(fù)雜影響，因此，現(xiàn)場(chǎng)采樣人員在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇合理的有代表性的監(jiān)測(cè)斷面后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，充分了解煙道內(nèi)氣流分布狀態(tài)，再根據(jù)煙氣分布狀況確定測(cè)點(diǎn)數(shù)目，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的代表新和準(zhǔn)確性，設(shè)置合理的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位對(duì)提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度和監(jiān)測(cè)效率意義重大。

張文錦(1983-），男，籍貫：甘肅靖遠(yuǎn)，畢業(yè)學(xué)校：西南大學(xué)，職稱：工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作。

后小龍，定西市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，助理工程師。

韓子超，定西市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，助理工程師。

蓋建功，定西市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，助理工程師。