固定污染源排氣中顆粒物采樣的現場質量控制研究

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方面討論在進行固定污染源排氣中顆粒物監測時，如何有效地做好顆粒物的現場采集工作，分別從現場調查、采樣工況的確定、采樣人員要求、采樣儀器、采樣點位的確定、排氣參數等，通過這幾個方面入手討論如何進行固定污染源顆粒物采樣全過程的質量控制，進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，通常是指向環境排放或釋放有害物質或對環境產生有害影響的場所、設備和裝置。固定污染源排放的廢氣中既含有固態的煙塵和粉塵，也含有氣態和氣溶膠態的多種有害物質。一般來講，固定源包括燃煤、燃油、燃氣、燃生物質鍋爐和工業窯爐以及冶金、煉焦、水泥、建材等在生產過程中產生的廢氣，通過排氣筒向空氣中排放的污染源。顆粒物，指燃料和其他物質在燃燒、合成、分解以及各種物料在機械處理中所產生的懸浮于排放氣體中的固體和液體顆粒狀物質。

固定污染源廢氣中污染物的監測是對污染源中的有毒有害物質按照相關標準規范，采用相應的檢測方法進行系統檢測分析，依據相關行業標準及標準規范進而對其檢測結果進行判定，確定排放的污染物是否滿足達標排放，從而對各個污染源排放企業采取防治污染手段進行系統化的評定。在眾多污染源廢氣檢測項目中，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場質量控制相關內容。

2 控制前期調查工作

2.1 調查廢氣處置情況

需要全面了解固定污染源位置附近的工業廢氣處置中所應用的相關凈化設備，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中使用電除塵設備進行凈化，需要相應地對電除塵設備進行接地處理，再使用電除塵設備進行除塵，避免在處理廢氣的過程當中出現靜電，對設備以及工作人員造成損傷。與此同時也需要全面了解相關生產設施的運行狀況，進而能夠初步了解污染物的排放規律，并結合這一排放規律進而決定污染物顆粒物的采樣時間與頻次，最終需要結合現場勘測的實際情況依據采樣技術規范對開孔監測點進行定位，明確橫截面面積以及直徑等相關數據，必要時需要通過工程的設計圖紙對相關數據進行查閱。

2.2 調查采樣工況

在采樣監測工作當中保障整體質量得到控制需要對采樣環節的工況進行更為全面的調查，環境監測工作當中的采樣地點如若已經竣工完成，那么則需要保障固定污染源的工廠或是企業始終保持在較為穩定的工作運行狀態下才能夠做好監測工作[1]。其次，相關標準中對監測時工況有規定的，按相關標準的規定執行。除相關標準另有規定，對污染源的日常監督性監測，采樣期間的工況應與平時的正常運行工況相同。對于驗收監測應在工況穩定、生產負荷達到設計生產能力的75%以上（含75%）情況下進行。對于無法調整工況達到設計生產能力的75%以上負荷的建設項目，（1）可以調整工況達到設計生產能力的75%以上的部分，驗收監測應在滿足75%以上負荷或國家及地方標準值所要求的生產負荷的條件下進行；（2）無法調整工況達到設計生產能力的75%以上的部分，驗收監測應在主體工程穩定、環保設施運行正常，并征得環保主管部門同意的情況下進行，同時注明實際監測時的工況。國家、地方相關標準對生產負荷另有規定的按規定執行。

3 控制監測人員與采樣儀器

3.1 提升對監測人員要求

對固定污染源排氣中的顆粒物進行采樣的工作需要確保監測人員具有生態環境監測資格證書，必須持證上崗，并需要環保部門能夠對采樣監測人員的專業素養進行考核，保障采樣監測人員的專業水平能夠達到工作標準。如若缺乏專業認證的從業資格證書，那么則需要其他協助采樣監測工作的人員具有證書，才能夠開展工作，保障持證人員專業素質水平相對較好，才能夠保障采樣監測工作的質量符合標準。優秀的監測人員必須具有較高的責任意識，保障高質量的采樣監測工作需要建立在熟知行業標準規范的基礎之上，并且能夠根據不同污染源采樣地的實際情況結合國家環境監測保護部門的條例進行分析，在采樣監測工作開始之前需要初步了解污染源的實際生產工況以及生產排污的具體方式，并始終保持高度嚴謹的工作狀態，有高度責任感以實事求是的工作態度才能夠有效控制最終污染物顆粒采樣監測工作的質量。

3.2 選擇合適的采樣儀器，確保儀器設備滿足采樣需求

隨著科學技術的進步，在固定污染源的污染物顆粒物采樣監測工作當中為了保障最終數據結果的真實可靠性，一般情況下會應用到較為先進的采樣設備自動實現污染物的收集，例如常見使用的大流量煙塵（氣）測試儀[2]，與此同時，在應用這一設備進行采樣監測工作時同樣需要保障儀器性能完好以及基礎屬性參數較為精準，其次，檢測所用儀器必須經計量檢定部門檢定校準，并且確保在檢定校準有效期內使用。需要通過計量部門進行定期檢定校準，保障設備各項參數合格并在檢定校準有效期內方可投入使用，并且需要對該儀器設備進行至少半年一次的期間核查工作，確保儀器各項參數正常，滿足監測使用要求。每次采樣監測前后均應對采樣器相應流量進行校準，確保校準結果滿足相關標準要求。

4 控制采樣位置

為確保顆粒物監測結果的準確性，在實施采樣工作前需要精準確定采樣位置，優先選擇在相對較為垂直的管段位置，避免在采樣地點存在任何容易發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果的影響。除此之外，對于采樣地點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，據上述部件上游方向不小于3倍直徑處），如若在實際采樣地點當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，并應適當增加測點的數量和采樣頻次。必要時應設置采樣平臺，采樣平臺應有足夠的工作面積使工作人員安全、方便地操作。平臺面積應不小于1.5m2，并設有1.1m高的護欄和不低于10cm的腳部擋板，采樣孔距平臺面約為1.2~1.3m。在這樣的采樣環境當中需要全面分析采樣條件，需要時科學增加監測采樣點，并促使采樣工作頻次也能夠隨著環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 控制現場采樣工作

在現場采樣工作當中容易受到多種不確定因素的影響，無法有效保障采樣監測結果的真實性，因此，需要做好全面的采樣工作計劃，能夠由環境監測部門的相關人員根據現場勘測的實際情況確定初步計劃，采集固定污染源排放廢氣中的顆粒物含量，并根據實際含量的每立方米指標判定采集時間。通常情況需要在空氣中廢氣顆粒物的含量最高時進行采樣，才能保障最終的檢測結果處于污染情況的最高峰值狀態，所采集的樣品體積不得低于1m3。采集過程當中的相關人員必須做好全面保護措施，佩戴防毒面具以及防塵服等，保護好現場的同時能夠保障采樣工作人員的人身安全。由于大多數情況下進行污染物廢氣顆粒物采樣工作處于生產負荷最大階段，因此環境溫度相對較高，需要全面做好醫護準備，防中暑、燙傷等[3]。如遇脫硫出口的煙氣排放量較大時，會產生冷凝水倒流的現象，影響到采樣結果，因此，需要以最快時間進行采樣，并及時清理現場，做好數據統計工作，在采樣現場及時記錄采樣相關參數，確保采樣現場數據的真實可靠，從而能夠結合每一次的環境監測采樣工作記錄進行綜合對比，進一步分析環境治理工程的效率。

6 控制排氣參數測定

在管道中心部位放置溫度計，從而能夠獲取到最為精準的排氣溫度，需要等到溫度計中的數值變化趨于穩定后進行讀取，避免將溫度計抽出管道后影響到數據的準確性，結合我國現階段針對大多數的固定污染源廢氣排放中的顆粒物采樣監測當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勢能夠保障管道濕度參數的完好獲取。但在使用這一方法的過程當中同樣需要注意，保障測試時長的基礎，并做好保溫措施，由于溫度計處于管道外側的測溫環境，溫度變化影響較大，導致排氣溫度過高時最終的干溫則會低于實際排氣溫度，造成濕球溫度受到影響，作為決定于采樣監測工作的關鍵因素，需要及時保障采樣工作的保溫環節。但是需要注意的是，在水分蒸發后的溫度上升環境當中也會對采用數據產生影響，需要及時做好補水工作繼續進行測量，其次如若需要連續測量大量污染源，則需要保持在濕球溫度相對平衡。近年來，隨著儀器設備發展的進步，阻容法煙槍已經上市，我們還可以采用阻容法煙槍進行煙氣濕度的測試， 阻容法濕度計測量是利用吸濕物質的電學參數隨濕度變化的原理進行的。其傳感器響應速度快，特別適合現場的連續在線檢測[4]。

7 結語

隨著社會的不斷發展進步，近年來隨處可見的霧霾污染天氣說明環境保護迫在眉睫，環境科學的發展關乎人類的未來生存發展，同樣也是實現與自然之間和諧共處的必要條件，為了能夠保障環境監測工作為環境保護工作提供最為真實有效的數據，需要針對于我國現階段的固定污染源排氣中的顆粒物進行高質量的采樣工作，需要通過長期工作經驗積累，對現場環境工作進行規律總結，從而不斷改進研究，形成更為先進的監測方法，促使在較為復雜的環境監測現場也能夠實現良好的環境監測工作。