固定污染源廢氣監測全面質量管控探討

樂陵市生態環境監控中心 吳雙

一、前期質量管控

（一）現場實勘

在固定污染源監測前，相關監測機構應制定現場勘查方案，組織人員到監測現場查看廢氣產生來源、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，對已安裝的污染源檢測及處置設備的凈化原理、性能功效、參數指標等進行全面調查，對廢氣污染源的具體方位、排放量、環境狀況、廢氣流向以及各類管道位置、斷面、尺寸、排氣筒結構等進行全面掌握。在此基礎上撰寫勘查報告，并確定監測采樣點的布設位置、數量、角度，以形成全面、系統的監測體系。

（二）采樣點布設

根據勘查報告及現場實際，采樣點的布設應優先選擇垂直煙道，其次設在水平煙道，以獲得更好、更精確的采樣數據。其中，采樣點設置于距彎頭、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方形，再以各塊長方形的中心點作為采樣點，具體分塊時可以按照矩形煙道斷面面積進行分塊，詳見表1。

表1 矩形煙道分塊要求

（三）儀器校正

儀器設備是整個監測的關鍵，其合理正常運行能充分保障數據采集的準確性、及時性，并為后續分析提供支持。在對污染源開展監測前，應細致檢查采樣儀器設備，并啟動試運行一小段時間，查看各項功能是否正常，然后檢查設備的氣密性，是否存在漏氣現象。最后，使用儀器校正裝置對設備進行恢復校正，并做好記錄。對于SO2、NOX等氣體污染源監測儀器的校正，應采用與被測氣體濃度較為接近的標準氣體進行校正，以獲得更精確的數據。根據規定，采樣的儀器設備偏差應在±5%以內，否則應重新調整校核。

二、過程質量管控

（一）現場監測

（1）測定溫度。氣體排放后會有一定的溫度，不同的條件下溫度會有不同，因此要根據煙道及勘查的結果選擇合適的測溫設備。常用的測溫設備根據材質及性能分為水銀、熱電偶、半導體及電阻溫度計。以水銀、熱電偶溫度計為例，測溫時，需將計溫部位放置在煙道中心處，測溫時間≥5min，待溫度趨于穩定無變化時進行讀數取值，讀數時不得將儀器拿出管道，以免出現誤差。

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

（3）測定壓力。在對煙道流動的氣體壓力進行檢測時，由于氣流會受動、靜兩種壓力的影響，如若未考慮兩種壓力的影響，將會直接影響選擇采樣，并對采樣流量計算的精準性造成影響。在測定前，應先調節壓力表至零點，復查氣密性，然后將全壓孔（S型皮托管）對準氣流出口方向，偏差應＜10°，同時堵塞密實采樣孔，防止漏氣而影響測量精度。如若填塞不密實而發生漏氣，將會影響壓力測定值和流速、流量計算誤差。

（4）測定過量空氣系數。該系數是實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部，抽取其中含有O2的煙氣，再通過O2電化學傳感器測量其中的O2瞬時濃度，再換算成α。和測定壓力一樣，測定含氧量需要堵塞密實采樣孔，以免外部空氣進入內部而影響煙道過量空氣系數的測量精度。

（二）煙塵采樣

煙塵采樣是廢氣監測的重要組成部分，在監測中，要全程安排專人旁站監督，保證監測時工況與平常保持一致，嚴禁因采樣作業而改變生產方式、流程，以免導致采樣結果出現偏差。根據設計生產能力，采樣作業需要在工況穩定且實際生產負荷超過3/4設計滿負荷的狀態下進行。（1）根據勘察報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≤3倍最小值，以免氣流過大不可控導致儀器設備響應不及時而影響采集結果。（2）測定排氣參數，需先清理干凈采樣孔短接管內的浮灰，再插入測量設備及探頭，最后堵塞密實采樣孔周圍的空隙，防止漏氣。（3）按照等速原則進行采樣，即采樣嘴獲取氣體的速度﹦采樣點煙氣的速度，且兩者的相關誤差應≤10%，以免兩者速度差異而影響采樣結果。采樣過程中，設置采樣器為自動調節模式，維持等速采樣，跟蹤率為1.0±0.1。采樣后，采樣嘴應背對氣流方向迅速提出煙道，防止倒吸采樣嘴內的煙塵而造成結果失真。（4）采樣管嚴禁用手直接觸碰，拿取時應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、不漏氣。采樣管抽出時不能倒置，取出后應及時封口并放置到專用容器內，統一運輸至檢測機構，運輸過程要正放，防止傾斜、倒置。（5）采樣結束后，再次對采樣點氣流速度進行測試，并與采樣時的流速進行比對，如果偏差≥20%需重新進行煙塵采樣。（6）濾筒集塵是煙塵采集的重要一環，在采集前，需觀察濾筒集塵情況。如集塵偏少，會在稱量時增重不夠，出現稱重誤差較大，所以需增加采樣時間以收集更多煙塵。如集塵偏多，則會導致采樣阻力變大，不僅影響儀器的正常使用，還會導致誤差較大，所以需減少采樣時間。在具體采樣時，可先預采樣1min再觀察濾筒集塵情況，根據設計要求及經驗判斷采集時間。有的管道排放煙塵濃度較弱時，為防止誤差，可以延長采樣時間或者使用剛玉濾筒，以減少擦掛、抽吸等物理損耗而導致的測量誤差。

（三）廢氣采樣

（1）根據前期待檢測廢氣的調查結果，在采樣前開展好技術交底，對監測氣體的類型、特征、狀態、自身作用等進行充分講解，并選擇適用于該監測氣體的儀器設備，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，容易在管內冷凝影響測定結果，因此，需要對輸氣管進行加熱保持溫度，并配置采樣預處理器，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，除濕裝置進行廢氣處理時，應確保除去的廢氣中待測污染物的損失≤5%。（3）采用定電位電解法測試煙氣中的SO2、氮氧化物等廢氣時，應待濃度值顯示穩定后取值讀數。讀數后取出采樣探頭，放置在常規環境中，對傳感器進行清洗直至讀數≤20mg/m3后，再重新將采樣探頭放置到煙道內，進行第二次測試取樣。對儀器設備要一次開機，直到測試結束，防止中途重啟造成零點位改變導致測試結果不準。傳感器壽命一般為1～2年，當t90≥60s時，需對儀器氣路、傳感器靈敏度進行檢查，查看是否漏氣或者靈敏度是否不準，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實，不得跑氣漏氣，多孔篩板要鼓泡均勻。采樣管的進氣口應與管道中心靠近，連接導管不能過長，以免影響吸收瓶的效果。采樣前，應徹底置換吸收瓶前管路內空氣，置換時可使排放的廢氣通過旁路5min排出空氣。采樣時保持恒定流量，流量的上下波動應≤10%。采樣后，為防止負壓導致吸收液倒流，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驗室以便分析取證。采集的樣品在運輸和保管時要注意避光，保持恒溫。（5）測定濕法脫硫裝置的脫硫效率時，應確保在正常條件下開展，并同時測定洗滌液酸堿值，且在得到測量結果時應注明對應的pH值。

（四）數據分析

按照國家規范要求及監測技術規定，對監測的各項數據進行采集、整理，由專人計算、核驗，對異常的數據應予以剔除，合理取舍，計量單位統一為國家法定單位。固定污染源廢氣監測中余氣、摻風系數以及基準風量折算標準不一，為了防止儀器設備運行差異以及人工誤操作引起的誤差，需要嚴格按照規范標準進行折算，確保準確真實地體現廢氣的排放情況，進而與排放規定的標準進行對比找差。監測數據要全面、準確，要能完整地反映出廢氣排放過程、實際狀況，涉及的數據及形成的報告需嚴格落實“三審”機制。條件具備的監測機構在開展廢氣監測時，可以建立專用平臺系統，利用5G、大數據等技術實現對廢氣源的全面監測，實現數據自動收集、自動分析、自動對比、自動匯總，并通過數據庫系統實現預警、生成相關報告等，這樣能有效提高監測人員自身安全，同時能降低因誤操作導致的結果偏差。

三、結語

固定污染源廢氣監測所得數據、結果是后續環保整治措施制定與施行的根本依據，關系區域大氣環境整治成效，故不可小覷。對此，環保監測部門應依現場實際，切實抓好監測前、中、后的相應管控，從而確保廢氣監測所得數據的真實、精準、有效，為區域大氣環境的有效改善夯實基礎。