張桂偉
(阿勒泰地區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,新疆 阿勒泰 836500)
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)水平得到了顯著提高,但與此同時(shí)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重。工廠(chǎng)排出的大量廢氣、廢水讓環(huán)境一天天惡化,嚴(yán)重影響社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[1]。因此,人們要加強(qiáng)對(duì)三廢的管理,采用科學(xué)手段,通過(guò)采樣、檢測(cè)與分析,為以后的三廢治理,尤其是廢氣治理提供科學(xué)依據(jù)。在日常生活中,工業(yè)廢氣的監(jiān)測(cè)環(huán)境較為惡劣,一般是在高溫、狹窄的空間或者高海拔地區(qū),監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展很不容易。另外,有些監(jiān)測(cè)工作人員沒(méi)有嚴(yán)格遵循工作規(guī)范和要求,監(jiān)測(cè)結(jié)果有一定誤差,也影響了空氣污染防治工作的開(kāi)展[2]。綜合考慮多種因素,人們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢氣的管理,積極推進(jìn)防治宣傳,并且對(duì)廢氣中煙塵和SO2防治問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真研論,以期為相關(guān)工作的改進(jìn)提供參考。
對(duì)動(dòng)植物而言,工業(yè)廢氣中的氟與硫是類(lèi)似于毒藥的存在,它們會(huì)腐蝕植物,給植物造成損傷,而一些元素雖然不會(huì)帶來(lái)表面的變化,但會(huì)影響動(dòng)植物的內(nèi)部機(jī)制,造成動(dòng)植物生存狀況惡化甚至死亡。而就人與普通動(dòng)物而言,新鮮空氣都是十分必要的。長(zhǎng)期吸收帶有煙塵或SO2的有毒氣體,會(huì)損壞人體的呼吸系統(tǒng)和黏膜組織,后果極其嚴(yán)重[3]。
第一,廢氣中包含大量如煙塵一樣的顆粒,這些顆粒達(dá)到一定程度后,當(dāng)其隨空氣上升時(shí),會(huì)變得渾濁,甚至遮擋太陽(yáng)光,減少太陽(yáng)輻射,而動(dòng)植物的生長(zhǎng)與發(fā)育都受陽(yáng)光的影響。第二,工業(yè)廢氣中的硫酸化合物和水汽融合,可以形成酸雨,從而損傷植物,腐蝕金屬[4]。此外,工業(yè)生產(chǎn)后的SO2和煙塵等廢氣與空氣中的其他氣體發(fā)生反應(yīng),會(huì)形成溫室氣體。
目前,濕法脫硫在中國(guó)燃煤電廠(chǎng)和燒結(jié)廠(chǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。由于濕法脫硫效果好,煙氣中的NOx排放量高,對(duì)SO2的負(fù)干擾容易導(dǎo)致SO2的虛假低值。水泥廠(chǎng)回轉(zhuǎn)窯尾部,由于生產(chǎn)過(guò)程的堿化,大部分SO2被中和?;剞D(zhuǎn)窯尾部SO2含量很低,在10~40 mg/m3[5]。CO排放取決于燃燒條件。在正常工況下,CO濃度非常低,在異常工況中,CO濃度可達(dá)到800~5 000 mg/m3。在SO2傳感器上產(chǎn)生正干擾,導(dǎo)致SO2值虛高。因此,在試驗(yàn)前,應(yīng)進(jìn)行NO2和CO的氣體干擾試驗(yàn),以確定NO2和CO的臨界濃度。
濕法煙氣脫硫過(guò)程中煙氣的含水量通常很大。高水分煙氣進(jìn)入取樣管道后,煙氣中大量的水蒸氣在管道中冷凝。煙氣與凝結(jié)水接觸面積越大,SO2吸附量越大,監(jiān)測(cè)結(jié)果越容易出現(xiàn)負(fù)偏差[6]。因此,在測(cè)量中要保證取樣管中沒(méi)有冷凝物,取樣管應(yīng)具有加熱和預(yù)冷凝功能,測(cè)試煙塵取樣管及時(shí)去除冷凝物,防止管道結(jié)冰堵塞。
在監(jiān)測(cè)一些粉塵濃度較低的出口時(shí),濾筒常常會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。主要原因如下:一是采樣時(shí)煙氣溫度較高,過(guò)濾筒本身又失重明顯,從而產(chǎn)生了負(fù)值。建議選用沸騰爐在400℃來(lái)進(jìn)行高溫預(yù)處理,并置于恒重干燥器中。二是在取樣時(shí),由于煙氣濕度高,取樣槍內(nèi)殘留有濾芯碎片[7]。除仔細(xì)操作外,另一個(gè)有效的解決方案是增加采樣時(shí)間,這樣基本可以避免負(fù)值。
在使用濾芯之前,必須檢查濾芯的密度,并取出帶有針孔的濾芯。濾筒壁外部的安裝有時(shí)會(huì)相對(duì)寬松,如果遇到重量大的過(guò)濾液體,在測(cè)量和稱(chēng)重時(shí),濾筒的部分小零件會(huì)掉落,這就需要加強(qiáng)質(zhì)量管理。在稱(chēng)重過(guò)程中,墨盒吸收空氣中的水分并影響恒定重量。因此,在分析之前,平衡室的相對(duì)濕度應(yīng)控制在65%~75%,不超過(guò)80%[8]。稱(chēng)量必須快速準(zhǔn)確。對(duì)于濕度較高的過(guò)濾器,當(dāng)過(guò)濾器按照規(guī)范在105~110℃下干燥1 h以后進(jìn)行處理,測(cè)量結(jié)果會(huì)偏高。此時(shí),應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)延長(zhǎng)過(guò)濾器的干燥時(shí)間,然后引入標(biāo)準(zhǔn)空白過(guò)濾器來(lái)控制稱(chēng)重精度,將制備的空白標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾器用去離子水稍微潤(rùn)濕后,在與樣品過(guò)濾器相同的條件下干燥[9]。干燥前后重量的差異不大于(+0.000 05 g)。否則,應(yīng)重新分析直至合格。
在多點(diǎn)取樣中,人們通常將采樣管固定在某一點(diǎn)上,因此測(cè)量數(shù)據(jù)不具有代表性。正確的方法是使管子垂直于煙道,從第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)依次平行移動(dòng)。此外,在取樣管進(jìn)入測(cè)量孔后,許多人不注意取樣探頭的位置,取樣探頭的左右、上下,都會(huì)造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)誤差。
要想提高污染控制水平,工業(yè)廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的。因此,工作人員除了增強(qiáng)業(yè)務(wù)能力,也必須提升取樣水平,充分利用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的采樣功能和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)圖像。要加強(qiáng)監(jiān)督與合作,實(shí)現(xiàn)污染源的量化、精細(xì)化、科學(xué)化和法制化監(jiān)督管理[10]。同時(shí),要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)污染源監(jiān)測(cè)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)管理,嚴(yán)格保證檢測(cè)設(shè)備的質(zhì)量,及時(shí)檢測(cè)和維護(hù)設(shè)備,做好質(zhì)量保證措施,進(jìn)一步提高相應(yīng)廢氣檢測(cè)技術(shù)。
環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是十分復(fù)雜的,并且職責(zé)分配存在不合理的情況,這些都影響監(jiān)測(cè)工作的正常開(kāi)展。為進(jìn)一步提高污染源監(jiān)控力度,積極推進(jìn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改革,保證工作質(zhì)量的同時(shí)提高效率,要明確分工,確保各項(xiàng)工作落實(shí)并準(zhǔn)確到位,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員的責(zé)任感教育。另外,要積極開(kāi)展學(xué)習(xí)觀(guān)念培訓(xùn),更新工作人員的工作觀(guān)念,使其積極學(xué)習(xí)現(xiàn)代工作方法[11]。應(yīng)該號(hào)召全社會(huì)共同參與污染控制工作。例如,利用大規(guī)模數(shù)據(jù)分析,建立動(dòng)態(tài)污染源檔案,充分利用這些污染源檔案,做好數(shù)據(jù)分析工作,隨時(shí)掌握污染源的發(fā)生和發(fā)展,及時(shí)制定和修訂污染防治方案。在源頭控制行動(dòng)計(jì)劃上,有計(jì)劃地整合社會(huì)監(jiān)測(cè)資源,實(shí)現(xiàn)污染源監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)的飛躍。個(gè)別檢測(cè)機(jī)構(gòu)在招聘人員時(shí)必須增強(qiáng)責(zé)任感。由于污染源監(jiān)測(cè)的特殊性,工業(yè)廢氣監(jiān)測(cè)儀在采樣過(guò)程中面臨失靈的風(fēng)險(xiǎn)[12]。因此,為保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和未來(lái)的管理,檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)提高監(jiān)測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和綜合素養(yǎng),對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行培訓(xùn),使其按照質(zhì)量控制的要求持證上崗。
按照廢氣的采樣方式,工業(yè)廢氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以分為:一是稀釋式工業(yè)廢氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),即首先將廢氣采集,然后利用專(zhuān)用通道送至分析儀處進(jìn)行分析研究。另外,用采樣探頭在工業(yè)廢氣系統(tǒng)中采樣,工作流程更簡(jiǎn)單,而且不需要高質(zhì)量的壓縮空氣,生產(chǎn)成本大大降低。二是內(nèi)置式工業(yè)廢氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在煙道內(nèi)安裝煙氣分析系統(tǒng),這樣就減少了分析系統(tǒng)建設(shè)工作,也避免了采樣重復(fù)的可能,一次傳輸,不僅減少了成本,也有效提高了準(zhǔn)確度。但是,它有以下缺點(diǎn):由于煙道環(huán)境惡劣,在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備損害率增大,維修人員需求和成本增大;內(nèi)置煙氣采樣系統(tǒng)通常測(cè)量煙氣中各組分的濃度,在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備故障率增大,將影響數(shù)據(jù)有效傳輸率。
對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行監(jiān)測(cè),有利于對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行排放核算,有利于相關(guān)部門(mén)針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題制定相應(yīng)的政策,如國(guó)家出臺(tái)的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》,及各級(jí)地方政府出臺(tái)的污染防治法規(guī)。在我國(guó)廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)體系日益完善的新形勢(shì)下,更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢氣污染源的監(jiān)測(cè),為后續(xù)的管理和治理工作提供有效的、真實(shí)的、科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。