張先寶

(江蘇省鎮(zhèn)江環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

廢氣無組織排放環(huán)境監(jiān)測，是針對生產(chǎn)、儲存、環(huán)保設(shè)施等環(huán)節(jié)無組織排放廢氣，對周邊環(huán)境影響的監(jiān)測。監(jiān)測需要現(xiàn)場布設(shè)監(jiān)控點(diǎn)位，影響無組織排放周界外濃度監(jiān)控點(diǎn)有污染源高度、位置、氣象、流場、與廠界距離等較多因素，《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)給出了無組織排放周界外濃度限值，同時在表1、表2和附錄C中，對無組織廢氣監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置進(jìn)行了原則性指導(dǎo)?！洞髿馕廴疚餆o組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》(HJ/T55-2000)第9條對無組織廢氣監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置具體情況進(jìn)行了說明；《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》也對無組織廢氣監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置原則進(jìn)行了說明。各項(xiàng)技術(shù)規(guī)定的基本原則為，無組織廢氣監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置主要是按下風(fēng)向周界外設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，并對高度、位置、氣象、流場等影響因素進(jìn)行詳細(xì)說明[1，2，3]，但對何種風(fēng)向情況下監(jiān)測未做具體規(guī)定，由于無組織源位置距四個廠界距離不等，受風(fēng)向影響，往往監(jiān)測不到周界外濃度最高值。

在實(shí)際無組織排放周界外濃度監(jiān)測工作中，由于無組織源位置距四個廠界距離不等，即使相同擴(kuò)散條件情況下，由于不同時期風(fēng)向的不同，監(jiān)測得到的周界外濃度是不相同的。多數(shù)情況下，實(shí)際測量結(jié)果只能表示當(dāng)天情況下風(fēng)向周界外濃度最高值，而不是該污染源最不利下風(fēng)向周界外濃度最高值。風(fēng)向常常為無組織排放監(jiān)測布點(diǎn)帶來困擾，按標(biāo)準(zhǔn)死搬硬套則導(dǎo)致測試結(jié)果可比性不強(qiáng)，同時為環(huán)境管理、污染控制帶來誤導(dǎo)。筆者從事多年環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測工作，就無組織廢氣監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置提出自己的一些想法以供探討，以便無組織廢氣監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置更加完善，更加有效，同時為無組織廢氣監(jiān)測工作提供一些新思路，為以后相關(guān)技術(shù)規(guī)范修訂提供一些參考。

1 風(fēng)向?qū)U氣無組織排放監(jiān)控點(diǎn)位設(shè)置影響分析

廢氣無組織排放環(huán)境監(jiān)測工作，主要監(jiān)測無組織排放對周邊環(huán)境影響程度，評價周界外濃度最高點(diǎn)是否符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)要求。同時，《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了廢氣無組織排放監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置原則，其中表1規(guī)定，1997年1月1日前設(shè)立的污染源(二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、氟化物除外)，周界外濃度最高點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)于排放源下風(fēng)向的單位周界外10m范圍內(nèi)；如預(yù)計(jì)無組織排放的最大落地濃度點(diǎn)超出10m范圍，可將監(jiān)控點(diǎn)移至預(yù)計(jì)濃度最高點(diǎn)。表2規(guī)定，1997年1月1日起設(shè)立的污染源，周界外濃度最高點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)于排放源下風(fēng)向的單位周界外10m范圍內(nèi)；如預(yù)計(jì)無組織排放的最大落地濃度點(diǎn)超出10m范圍，可將監(jiān)控點(diǎn)移至預(yù)計(jì)濃度最高點(diǎn)[1]。另外，《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》(HJ/T55-2000)第9條規(guī)定了單位周界外設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)的方法(適用于除現(xiàn)有污染源二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、氟化物之外污染物)，詳細(xì)說明排放源到單位周界點(diǎn)位設(shè)置方法[2]。但以上各項(xiàng)技術(shù)規(guī)定未對風(fēng)向作特別要求，實(shí)際操作中，按上述原則和方法存在一定的問題。

無組織源通常與各廠界距離不等，當(dāng)H=0時，Xmax=0，可見，無組織源廢氣污染擴(kuò)散濃度與距離成反比；當(dāng)H﹥0時，Xmax﹥0，在源與Xmax之間，無組織源廢氣污染擴(kuò)散濃度與距離成正比；超過Xmax時成反比。根據(jù)擴(kuò)散原理與計(jì)算公式，目前按下風(fēng)向廠界布點(diǎn)原則，兩種情況均存在不同風(fēng)向下，監(jiān)測的廠周界外濃度最高點(diǎn)出現(xiàn)不同的情況，除了特別有利的風(fēng)向，通常不能客觀反映無組織排放是否真正達(dá)標(biāo)。

可以假定一無組織源情況如圖1，該源與單位周界距離均不相等，距離四周界分別為L4、L3、L2、L1，其中L4﹥L3﹥L2﹥L1。選擇不同風(fēng)向結(jié)果布點(diǎn)，在無組織廢氣排放和擴(kuò)散條件相同狀況的情況下，不同風(fēng)向分別測得C4、C3、C2、C1。

圖1 無組織源平面布局示意圖

針對地面源，即當(dāng)H=0時，當(dāng)處于圖1情況下，L4﹥L3﹥L2﹥L1，除非下風(fēng)向距離為L1，監(jiān)測結(jié)果能客觀評價外，當(dāng)監(jiān)測時下風(fēng)向距離為L2、L3或L4時，就出現(xiàn)評價不實(shí)的情況。

此種情況如選擇不同風(fēng)向時期布點(diǎn)時，在無組織廢氣排放相同狀況的情況下分別測得C4、C3、C2、C1，根據(jù)擴(kuò)散原理與計(jì)算公式可見，C1﹥C2﹥C3﹥C4?！洞髿馕廴疚锞C合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定周界外濃度最高點(diǎn)限值C0，如當(dāng)日根據(jù)風(fēng)向測得結(jié)果為C1且C1﹤C0，說明該無組織排放確實(shí)達(dá)標(biāo)。當(dāng)日根據(jù)風(fēng)向測得結(jié)果為C4、C3或C2，且結(jié)果小于C0，評價為達(dá)標(biāo)，但有可能換一天風(fēng)向測得C1﹥C標(biāo)出現(xiàn)超標(biāo)情況，與標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)的周界外濃度最高點(diǎn)要求不符，所以不能客觀評價無組織源是否達(dá)標(biāo)的情況。

針對高架源，即當(dāng)H﹥0時，分3種情況：

①Xmax﹤L1，此時超達(dá)Xmax時擴(kuò)散濃度與距離成反比，則布點(diǎn)可與H=0時情況類似。

②L1﹤Xmax﹤L4時，當(dāng)下風(fēng)向廠界距離小于Xmax，按《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》點(diǎn)位布設(shè)在Xmax符合規(guī)定，當(dāng)下風(fēng)向廠界距離為L4時，按監(jiān)測結(jié)果C4評價就會出現(xiàn)偏差。

③當(dāng)L4﹤Xmax時，以地面監(jiān)測結(jié)果評價時，在Xmax處監(jiān)測符合規(guī)定，但擴(kuò)散范圍在廠界15m下時還要酌情考慮。

2 利用等效距離消除風(fēng)向?qū)c(diǎn)位設(shè)置的影響

經(jīng)分析表明，由于風(fēng)向的不同，對某一無組織排放周界外濃度測的結(jié)果不一樣，根據(jù)圖1情況中，按地面源與高架源兩種類型進(jìn)行探討。

圖2 無組織排放等效距離周界布點(diǎn)示意圖

針對高架源，即當(dāng)H﹥0時，要分析最大落地距離與源到周界距離的關(guān)系，分三種情況，如圖3所示：

①當(dāng)Xmax﹤L1時，此時超達(dá)Xmax時擴(kuò)散濃度與距離成反比，與H=0時情況類似，仍以L1為等效距離布點(diǎn)。

圖3 無組織源最大落地距離等效距離布點(diǎn)示意圖

③當(dāng)L4﹤Xmax時，按技術(shù)要求，在Xmax處布點(diǎn)，因最大落地距離超出各廠界，則不受風(fēng)向影響。

因此，對于高架無組織源，首先計(jì)算最大落地距離，如最大落地距離Xmax小于到周界最近距離L1，以到周界最近距離L1為“等效距離”在下風(fēng)向布點(diǎn)；當(dāng)最大落地距離Xmax大于到周界最近距離L1，以最大落地距離Xmax為“等效距離”在下風(fēng)向布點(diǎn)。以此方法可消除風(fēng)向?qū)Ω呒軣o組織排放監(jiān)測的影響。

3 結(jié)論

經(jīng)分析探討表明，采取“等效距離”設(shè)置方法，不管監(jiān)測當(dāng)天何種風(fēng)向，針對地面源，以源到周界最近距離“等效距離”下風(fēng)向布點(diǎn)；針對高架源，通過計(jì)算確定最大落地距離，視情況以周界最近距離或最大落地距離為“等效距離”下風(fēng)向布點(diǎn)，可最大程度消除規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)中沒考慮風(fēng)向布點(diǎn)對監(jiān)測與評價的影響，有效提高無組織排放周界外濃度監(jiān)測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)限值可比性。無組織排放“等效距離”監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置方法，為完善環(huán)境監(jiān)測中無組織排放監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置工作，提供了新的思路；對無組織排放監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置技術(shù)與規(guī)范修訂工作具有一定的參考意義。