環境空氣和廢氣樣品采集細節問題探討

張翠菊

（山東省菏澤生態環境監測中心，山東 菏澤 274000）

環境監測工作是生態文明建設的主要保障。環境監測數據是客觀評價環境質量現狀和變化趨勢的基礎依據，也體現了環境污染管理的效果，保障了相關環境保護法律和標準的執行情況以及其他管理決策的實施。唯有提高對現場采樣活動的科學性和合理性，關注實際情況并合理化掌握具體細節，才能保證對樣本監測成果的準確性、有效性與可比性，而抽樣過程中的檢測誤差，也是環境監測的薄弱環節。

1 污染源廢氣樣品采集方法

1.1 直接采集法

直接采集法是指直接在氣體采樣器中收集空氣樣本，并對收集的氣體樣本加以檢驗或進行實驗室分析。該方法需要較高探測器濃度和對儀器高靈敏度的蒸汽船或氣體探測器，為準確分析收集的樣本，通常并不采用現場自動采集的方法。直接采集法得到的監測數據僅是樣本的瞬時或短期測定濃度，有以下幾種方法：

1.1.1 注射器法

該方法的采集器通常使用體積為50～200 mL的氣密注射器。用樣氣凈化取樣器現場取樣，先取樣氣4～5次，最后密封進氣口。在樣品運輸過程中，進氣孔應向下，活塞應朝上，以使其盡可能直立?；钊亓τ糜趯悠繁３衷谔结樦械恼龎毫ο?，以避免空氣滲入影響測試結果[1]。

1.1.2 氣袋采樣法

這種方法所使用的氣體采集器是一種汽車氣囊。選用塑料袋時要謹慎，盡可能選用不能吸收或阻礙試樣的惰性材質以降低誤差。而在現場收集試樣時，首先應利用塑料采集器的吸入式氣囊取樣器泵送試模后，對氣體采集袋沖洗4～5次再進行試樣的收集工作。目前一般采用的氣體采集袋包括1-10 L鋁箔材質氣體采集袋、PVC氣體采集袋、PTFE氣體采集袋等。

1.1.3 真空容器法

此方法用于不銹鋼或玻璃瓶進行取樣。采集樣品前，必須清空容器，將壓力保持在0.1 kPa以下。將供氣頭與取樣點進行調節后，應打開活塞閥以采集樣品。

1.2 濃縮采樣法

濃縮采樣法是指通過空氣采集器吸收、吸附并儲存檢測樣本中的化合物，并從采集器中富集檢測樣本。該方法通常用于日常檢測，如《固定污染源排氣中二氧化硫的測定碘量法》（HJ56-2000）中氨基磺酸銨水溶液吸收廢氣中二氧化硫、在《空氣和廢氣顆粒物中鉛等金屬金屬元素的測定電感耦合等離子體質譜法》（HJ657-2013）中用濾筒收集廢氣中的空氣顆粒物。

2 環境空氣和廢氣監測及主要流程分析

2.1 環境空氣和廢氣監測及有關內容分析

大氣對人類健康有重大影響。在污染方面，廢氣排放不僅導致大氣污染，而且直接導致人體免疫力下降等諸多健康問題。因此，在污染源有效監測廢氣，加強廢氣監測的安全和質量控制，是促進污染控制和改善污染現狀的有效措施。

其中，在對環境污染源中廢氣監測時，需要注意的主要內容如下：

（1）在監測污染源產生的廢水廢氣時，盡管一些企業已采取有效的處理措施來消除廢氣造成的污染，但對廢氣中有害物質的處理尚未充分完成，因此有必要在現場監測中加強對廢氣中有害物質及其濃度的有效監測，并確保監測過程的安全性，以降低對監測人員的健康產生的危害。

（2）應使用適當的監測設備和工具對污染源進行廢氣監測。因此，有效監測和控制相關監測工具設備也是確保安全開展廢氣監測的關鍵因素。應注意的是，對于排氣監測設備的處理不當，會威脅到排氣管源頭的正常工作以及相關人員的生命安全，導致安全事故的發生。

（3）由于污染源廢氣監測大多在高溫等惡劣環境下進行，如果監測過程中無法確?？刂迫藛T的安全，也會導致監測人員死亡的事故，對促進污染源廢氣的有效監測和污染控制產生不利影響[2]。

2.2 環境空氣和廢氣監測的流程

2.2.1 監測準備工作

準備工作是監測污染源的第一步。監測人員必須勘察和分析現場環境，通過詳細分析了解整個區域的環境條件，更好地實施廢氣監測。在勘察期間，主要分析和總結了污染源的特征、排放源的設置和排放位置，以獲取詳細的信息。研究結果表明，還應根據測量數據對設備進行維修以確保設備能夠在沒有監督的情況下完成監測工作，從而促進監測工作的順利進行。

2.2.2 采樣點設置

采樣點的設定是一個關鍵的工作，只有保證采樣點的合理設定，才能提高監測成果的準確性。而根據我國《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》中相關內容的規定，在排放監測階段，相關人員應當嚴格按照國家的具體規范，選擇取樣地點和計算排放點。在確定采樣點時，盡量避開對監測人員的操作構成危險的地方，如大截面變化、彎頭和煙霧，并盡量使用垂直管段。

2.2.3 樣品采集

采樣是污染源廢氣監測的重要環節之一。在樣品采集、監測和分析過程中，樣品的采集和處理應在采樣點設置后進行。在進行污染源監測廢氣采樣時，最常用的采樣方法包括密度采集法和連續采集法。如果發射源的一次性發射時間小于1 h，則可連續采集樣品。如果發射源的一次性發射時間超過1 h，則可通過適合的采集方法采集樣品[3]。

3 環境空氣和廢氣采樣注意的細節問題

3.1 使用富集方法采樣的細節問題

3.1.1 溶液吸收采樣法

采樣效果和吸取方法的溶解度都與吸取溶液中氣泡的存在、氣泡直徑大小以及吸取瓶特性直接相關。而采樣效果和溶解速度也決定于吸收瓶中氣泡出現的時間，而吸取液在樣品中的溶解度和穩定性也是必須解決的問題，由于吸取液與所采集的溶劑之間的穩定性不好，容易引起空氣氧化。同時在日光、高溫和相對濕度較高時也容易引起空氣氧化。

3.1.2 固體吸附劑富集

用這種方法取樣時，應注意確定取樣量。當吸附劑確定時，還應限制采樣的流量和持續時間，并使采樣管中最后三分之一的吸收物質不到總數的百分之十（相應的樣品體積稱為滲透體積）。滲透體積主要與試樣和吸附劑的特性、試樣的濃度和共存特性、溫度、環境濕度、取樣流量等因素相關。

3.2 采樣器具準備工作中的細節問題

3.2.1 檢查采樣器具

采樣前后，必須采用溶液吸收法檢查管路是否清潔完整并加以更換。檢查使用的吸收杯是否滿足阻力與吸收效果的要求，氣泡擴散是否均勻。吸附管必須選擇10%的樣品進行空白和解吸效果試驗，并及時更換過濾器防塵層和設備干燥器。一旦干燥泵中的有機硅變色，應予以更換。

3.2.2 檢查取樣裝置與容器的空氣密封性

選擇適當數量的吸附管，必要時連接到取樣裝置上，并檢查空氣密封性?，F場取樣時，必須嚴格檢查真空罐、氣囊、注射罐等容器的氣密性，以避免其他氣體混入、試樣丟失、氣瓶泄漏等問題，并確保試樣的有效性。

3.2.3 取樣前后

取樣系統的流量應由流量缺陷小于5%的標準認證流量計進行驗證，并通過經校準的孔板流量計檢測顆粒取樣器流量變化。當流速指示器故障值大于采樣流量變化的2%時，校正探頭流量，宜采用經國家批準的氣體溫計檢測反應器溫度數值；當偏差達到±2 ℃時，應及時校正取樣器，探頭式氣壓傳感器宜由合格的氣壓表進行檢測，當偏差達到±2 ℃時，應對取樣器壓力進行適當校正。

3.2.4 取樣工具和容器的選擇

取樣工具和容器應基于與分析部件相關的最可靠的試驗結果進行選擇，并且有必要仔細評估和驗證取樣工具部件（如管道、密封劑、金屬或塑料部件）是否正確。應根據控制裝置的要求選擇裝有取樣設備和適當材料的容器。由于容器材料吸附到環境樣品中的某些組分上而導致的取樣組分損失是一個不容忽視的誤差源。

4 環境空氣和廢氣監測的安全防護與質量控制分析

結合對污染源和關鍵廢氣監測流程以及污染源廢氣安全保護質量控制相關問題的分析，監測并提高廢氣監測的安全性和質量，應從以下幾方面進行控制和改善。

4.1 采樣位置安排及其安全防護與質量控制分析

采樣現場的安全和質量控制程序，不僅要求控制人員在進行監測之前要充分了解并嚴格控制其生產工藝流程和主要廢氣排放裝置，以便有效鎖定廢氣排放的濃度和程度，在采樣點做出合理安排。在具體工作中，有必要對采樣點進行全面詳細地分析。鑒于對環境污染治理指標信息的監測以及對工藝流程的審查、了解，還應加強對污染現場監測水平和位置的詳細研究。同時應注意對采樣位置進行合理安排和分析，考慮管道的垂直截面，避免在某些部分（如截面和曲線）取樣，但不得超過閥門尺寸的六倍。選擇超過上封頭直徑三倍的曲線作為最合理的取樣點，以確保取樣位置的合理性，并確保廢氣監測的準確性、安全性和質量。

4.2 加強對工況排量的測定和控制分析

在污染源方面，涉及廢氣安全保護和質量控制的實時工作條件存在很大的不確定性，導致廢氣排放量發生變化，對廢氣監測的實施產生一定影響。此外，由于不同工作條件下的現場情況不同，排氣材料的成分也不同。因此，有必要加強對廢氣排放的測量和控制，以避免對污染源排氣管監測結果的影響。

4.3 加強濾筒使用的前期處理

通過污染源排放煙塵的過濾筒泵對廢氣進行監測，如捕集設備，主要由鋼制翡翠濾芯和玻璃纖維過濾器組成。其中，過濾器的預處理和制備起著非常重要的作用，影響著污染源廢氣監測的安全和質量控制。

5 結論

就環境污染而言，廢氣污染是污染擴散的重要途徑，控制廢氣污染是非常必要的。廢氣污染的處理離不開廢氣監測，在廢氣手動監測控制過程中，做好安全保障工作是保證監測人員生命健康的重要環節。因此，在監測之前，相關人員需要充分了解整個監測過程，并做好安全檢測工作。其次，為了保證監測數據的準確度，要不斷加強監測人員的監測技術，進一步加強對監測人員的監督，并通過講座和訓練，讓他們逐漸意識到監測工作的必要性，從而促使他們越來越關注監測工作。