李世燕

（濟(jì)南市生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合行政執(zhí)法支隊(duì)商河大隊(duì)，山東 濟(jì)南 251600）

引言

近年來，人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，固定污染源作為引起大氣污染的元兇之一，需要加大對(duì)其的日常監(jiān)測力度，做好廢氣成分的監(jiān)控分析工作。通過定期監(jiān)測固定污染源的廢氣濃度和成分，逐一治理周圍大氣環(huán)境，預(yù)防大氣污染。同時(shí)為保障廢氣監(jiān)測質(zhì)量，還應(yīng)全方位分析廢氣監(jiān)測過程中的影響因素，提升廢氣監(jiān)測水平，為固定污染源管理、大氣環(huán)境治理創(chuàng)造良好條件。

1 固定污染源廢氣監(jiān)測相關(guān)概述

1.1 監(jiān)測主體

固定污染源廢氣監(jiān)測屬于大氣污染監(jiān)測范疇，主要目的是監(jiān)測分析固定地點(diǎn)的廢氣污染源頭，掌握廢氣排放情況。監(jiān)測主體包括火力發(fā)電廠、石油化工廠、鋼鐵廠、機(jī)械加工廠、水泥廠、造紙廠運(yùn)行期間排出的污染物，主要有煙塵、SO2、CO、氯化氫、NOx、甲醛、丙酮、氰化物等[1]?；ば袠I(yè)是固定污染源廢氣監(jiān)測的重要領(lǐng)域，行業(yè)內(nèi)的各類廠區(qū)都會(huì)排出污染物，具體信息如表1所示。

表1 化工行業(yè)固定污染源廢氣監(jiān)測主體

1.2 監(jiān)測價(jià)值

（1）保護(hù)大氣環(huán)境。監(jiān)測數(shù)據(jù)可用于指導(dǎo)大氣環(huán)境保護(hù)工作，突出大氣環(huán)境保護(hù)、治理的側(cè)重點(diǎn)。相關(guān)人員可綜合分析固定污染源廢氣，明確環(huán)境治理目標(biāo)，確定治理技術(shù)，修復(fù)大氣環(huán)境。

（2）通過反推廢氣監(jiān)測數(shù)據(jù)，相關(guān)人員可調(diào)整固定污染源排放管理內(nèi)容，從源頭上控制廢氣排放量。比如，利用廢氣監(jiān)測獲取廢氣成分及其含量，針對(duì)固定污染源排放的各類廢氣成分制定治理方案，選用恰當(dāng)?shù)膬艋b置和治理技術(shù)，確保固定污染源治理的有效性。

2 固定污染源廢氣監(jiān)測的方法

固定污染源廢氣監(jiān)測是通過現(xiàn)場采樣、現(xiàn)場監(jiān)測的方式，采集固定點(diǎn)污染廢氣樣品，通過分析檢測，獲取關(guān)鍵參數(shù)。首先，相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，采集固定污染源監(jiān)測點(diǎn)的技術(shù)資料，包括廢氣產(chǎn)生時(shí)的工藝、污染物排放類型、排放濃度和基本范圍，以及污染源位置、廢氣排放或輸送管道形狀、周圍環(huán)境等[2]。其次，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，確定廢氣監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測方法，設(shè)計(jì)監(jiān)測指標(biāo)。整理固定污染源內(nèi)不同廢氣凈化原理和治理技術(shù)的相關(guān)資料，細(xì)化監(jiān)測內(nèi)容，制定監(jiān)測方案。最后，按照廢氣監(jiān)測方案中的基本要求確定采樣位置、采樣頻率和時(shí)間，以及樣品采集時(shí)的技術(shù)手段和存儲(chǔ)方法。隨后落實(shí)廢氣監(jiān)測方案，完成布設(shè)監(jiān)測斷面、設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)、現(xiàn)場測定廢氣參數(shù)、現(xiàn)場采樣、現(xiàn)場測定廢氣內(nèi)顆粒物等工作。

3 固定污染源廢氣監(jiān)測的影響因素

3.1 采樣質(zhì)量

采樣是固定污染源廢氣監(jiān)測的重要工作，現(xiàn)場采集廢氣樣品時(shí)，采樣操作的規(guī)范性、采樣人員綜合素質(zhì)會(huì)影響采樣質(zhì)量，而采樣質(zhì)量會(huì)直接影響廢氣監(jiān)測時(shí)的氣體測定結(jié)果，改變廢氣監(jiān)測數(shù)據(jù)。比如，采集固定污染源廢氣時(shí)，采樣位置非常重要，需按照氣體濃度、速率確定采樣位置，若是采集點(diǎn)的氣流不足則會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差。另外，采樣中的數(shù)據(jù)分析、樣品測定和存儲(chǔ)等關(guān)鍵工序同樣會(huì)導(dǎo)致廢氣檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，影響監(jiān)測結(jié)果。

3.2 生產(chǎn)工況

固定污染源產(chǎn)生時(shí)，不同場景下的生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)影響污染物排放量，繼而影響廢氣排放量，導(dǎo)致廢氣監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)變化。所以為保障廢氣監(jiān)測質(zhì)量，還應(yīng)重視生產(chǎn)工況的管理和監(jiān)測，提前確定監(jiān)測方案、監(jiān)測時(shí)間，使廢氣監(jiān)測符合生產(chǎn)工況的變化周期。現(xiàn)場采樣時(shí)可按照實(shí)際工況靈活調(diào)整測定內(nèi)容、測定方法，同時(shí)結(jié)合以往的歷史信息，搭建可參考的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，便于廢氣監(jiān)測人員掌握固定污染源排放時(shí)的基本規(guī)律，適應(yīng)生產(chǎn)工況，保障廢氣監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3 前期準(zhǔn)備

固定污染源廢氣監(jiān)測前的準(zhǔn)備工作非常重要，前期準(zhǔn)備不到位會(huì)直接影響廢氣監(jiān)測結(jié)果。比如，監(jiān)測前沒有及時(shí)檢查儀器設(shè)備，廢氣監(jiān)測數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果失真。或是在監(jiān)測前沒有對(duì)固定污染源產(chǎn)生區(qū)域及周圍環(huán)境進(jìn)行全面掌握，監(jiān)測人員無法提前了解污染物類型、源頭，繼而無法初步測算廢氣排放量、污染物濃度，影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的后期評(píng)價(jià)，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)偏離度增加，不利于固定污染源廢氣監(jiān)測質(zhì)量的控制[3]。

4 固定污染源廢氣監(jiān)測結(jié)果的改善對(duì)策

4.1 保障氣體污染物采樣質(zhì)量

（1）采樣前校準(zhǔn)采樣儀器，檢查儀器設(shè)備的清潔度。同時(shí)根據(jù)前期調(diào)查情況，設(shè)置采樣點(diǎn)、確定采樣位置。通常情況下，采樣位置應(yīng)避開危險(xiǎn)場所，且便于采樣人員操作。采集煙塵、粉塵等廢氣樣品時(shí)，其采樣位置應(yīng)集中在管道內(nèi)氣流相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域，需避開管徑變化點(diǎn)、煙道彎頭處。另外，對(duì)不同污染物進(jìn)行采樣時(shí)適宜的采樣位置存在差異，需結(jié)合實(shí)際情況確定采樣位置。比如，采集NOX、SO2樣品時(shí)，采樣位置應(yīng)靠近管道中心，集中在氣體流速平穩(wěn)的區(qū)域。

（2）設(shè)置采樣孔、采樣點(diǎn)時(shí)，還應(yīng)根據(jù)具體的廢氣監(jiān)測環(huán)境、生產(chǎn)工況，布設(shè)采樣孔，確定采樣點(diǎn)數(shù)。比如采集氣態(tài)污染物時(shí)，采樣孔內(nèi)徑應(yīng)大于40 mm，其他廢氣污染物采樣時(shí)，其采樣孔內(nèi)徑應(yīng)大于80 mm。固定污染源排放煙道為矩形時(shí)，還應(yīng)按照煙道斷面大小、煙道分塊長度確定采樣點(diǎn)的數(shù)量，如表2所示。

表2 矩形煙道采樣時(shí)的采樣點(diǎn)數(shù)

廢氣樣品采集結(jié)束后，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行綜合分析，獲取樣品測定數(shù)據(jù)，并建立相應(yīng)的檔案，包括樣品類別、濃度、成分比例等信息。在此基礎(chǔ)上，整合樣品信息，建立廢氣監(jiān)測樣品數(shù)據(jù)庫，評(píng)估樣品采集結(jié)果，為廢氣監(jiān)測管理提供依據(jù)，確保固定污染源廢氣監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，保障廢氣監(jiān)測質(zhì)量。

4.2 重視固定污染源工況監(jiān)測

為減少生產(chǎn)工況對(duì)廢氣監(jiān)測質(zhì)量產(chǎn)生的不利影響，還應(yīng)加大固定污染源產(chǎn)生時(shí)的工況分析，全面監(jiān)督相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)，使其生產(chǎn)參數(shù)、生產(chǎn)程序符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通過監(jiān)督，相關(guān)人員可了解固定污染源產(chǎn)生時(shí)涉及的生產(chǎn)工藝，查看生產(chǎn)活動(dòng)的各項(xiàng)參數(shù)，預(yù)防廢氣監(jiān)測質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)按照實(shí)際的工況信息，確定生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，計(jì)算廢氣監(jiān)測儀器的負(fù)荷需求，選擇對(duì)應(yīng)規(guī)格的儀器設(shè)備[4]。比如，廢氣監(jiān)測前，可安排專人監(jiān)督污染源工況，并根據(jù)設(shè)備設(shè)施運(yùn)行期間電壓、電流、出入口溫度等參數(shù)，計(jì)算生產(chǎn)負(fù)荷，判斷生產(chǎn)負(fù)荷是否符合相關(guān)要求。發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)負(fù)荷波動(dòng)大、運(yùn)行參數(shù)不合理等異常情況時(shí)，廢氣監(jiān)測人員應(yīng)停止監(jiān)測，排查異常原因。

另外，廢氣監(jiān)測人員可根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)工況，獲取廢氣監(jiān)測的環(huán)境信息，從而制定完善的廢氣監(jiān)測方案。比如，依據(jù)生產(chǎn)工況，監(jiān)測人員可提前了解采樣空間和廢氣分布信息，提前確定采樣位置和采樣點(diǎn)數(shù)，選擇更合適的采樣方法。例如采樣現(xiàn)場空間有限時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加采樣次數(shù)，確保采集樣品時(shí)的測點(diǎn)斷面和煙道內(nèi)變徑管、閥門位置的距離符合相關(guān)要求。選擇采樣方法時(shí)應(yīng)遵循綠色環(huán)保理念，先預(yù)測廢氣流速，實(shí)施平行采樣模式，同步提升廢氣樣品監(jiān)測的準(zhǔn)確性和采樣程序的環(huán)保性。

4.3 做好廢氣監(jiān)測前的準(zhǔn)備工作

監(jiān)測固定污染源廢氣前，相關(guān)人員應(yīng)依據(jù)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范做好前期準(zhǔn)備工作，包括廢氣監(jiān)測環(huán)境的調(diào)查、監(jiān)測設(shè)備的維護(hù)管理等。一方面，要采集固定污染源相關(guān)的內(nèi)外部環(huán)境信息，如生產(chǎn)參數(shù)、污染源分布情況、污染物性質(zhì)、廢氣排放要求等。隨后按照相關(guān)信息設(shè)置廢氣監(jiān)測目標(biāo)、制定廢氣監(jiān)測技術(shù)方案[5]。另一方面，對(duì)廢氣監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行管理，確保廢氣監(jiān)測儀器設(shè)備符合固定污染源廢氣監(jiān)測的要求。（1）準(zhǔn)備廢氣監(jiān)測所需的儀器設(shè)備。比如，采樣時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)規(guī)格的濾筒，濾筒應(yīng)提前在烤箱內(nèi)烘烤1小時(shí)，烘烤溫度為105～110 ℃。烘烤后放入干燥器內(nèi)，使其冷卻到室內(nèi)溫度。廢氣采樣溫度大于400 ℃時(shí)，則需提前將濾筒放入高溫箱內(nèi)，400 ℃烘烤1小時(shí)，取出冷卻后放入專用容器存儲(chǔ)。（2）校準(zhǔn)廢氣監(jiān)測設(shè)備，排查故障隱患，定期對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。比如，對(duì)煙氣采樣設(shè)備、微壓計(jì)等儀器進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，分析有無漏氣、堵塞情況。（3）組織廢氣監(jiān)測人員參與設(shè)備操作培訓(xùn)活動(dòng)，使其規(guī)范操控儀器設(shè)備，熟悉廢氣監(jiān)測儀器設(shè)備的使用方法，掌握設(shè)備操控、管理、基本維護(hù)的能力。

4.4 加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)測質(zhì)量控制

為保障固定污染源廢氣現(xiàn)場監(jiān)測質(zhì)量，還應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)測質(zhì)量控制。（1）組織專人監(jiān)督廢氣現(xiàn)場采樣時(shí)的工況。（2）現(xiàn)場安裝采樣系統(tǒng)，安裝結(jié)束后立即進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。（3）測定固定污染源排氣參數(shù)，確定各項(xiàng)數(shù)據(jù)后打開采樣孔，插入測量儀器和探頭，然后堵住采樣孔，保證其密實(shí)度。（4）安裝采樣管、濾筒時(shí)，還應(yīng)使用專用鑷子，不要直接接觸采樣管和濾筒。安裝過程中，還應(yīng)避免濾筒內(nèi)碎屑脫落，存在脫落情況時(shí)，需將脫落的碎屑收集重新放入濾筒，然后將其壓緊、固定在采樣系統(tǒng)上。采樣結(jié)束后，取出采樣管和濾筒，密封濾筒口，放入專用容器[6]。

4.5 建設(shè)廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)

固定污染源廢氣監(jiān)測時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)樹立創(chuàng)新意識(shí)，積極引進(jìn)各類先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)固定污染源廢氣監(jiān)測的基本方法，該系統(tǒng)的核心技術(shù)為自動(dòng)化技術(shù)、智能化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，常用的監(jiān)測分析方法為直接測量法、直接抽取非分散紅外線法、稀釋抽取法等。

廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)具體由“顆粒物排放濃度”“氣態(tài)污染物排放濃度”“煙氣參數(shù)”“數(shù)據(jù)采集與處理”等子系統(tǒng)組成。各個(gè)監(jiān)測子系統(tǒng)的采樣原理為紅外光吸收原理、化學(xué)發(fā)光原理和電化學(xué)原理，可結(jié)合實(shí)際需求采集煙塵、SO2、CO、氯化氫、NOx、甲醛、丙酮、氰化物等污染物的樣品。其中煙氣參數(shù)測量系統(tǒng)的主要測量項(xiàng)目包括廢氣內(nèi)的氧氣含量、氣體流速、煙氣濕度等。獲取相關(guān)信息后可運(yùn)用數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)顯示、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)廢氣監(jiān)測數(shù)據(jù)，并自動(dòng)將其上傳到大氣環(huán)境監(jiān)控和保護(hù)平臺(tái)，用于固定污染源排放管理、固定污染源廢氣監(jiān)測和治理工作。

近年來，固定污染源廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，適用于各類企業(yè)。比如，火電廠可基于該系統(tǒng)開發(fā)“火電廠煙氣在線監(jiān)測管理系統(tǒng)”，實(shí)時(shí)采集火電廠生產(chǎn)過程中的廢氣數(shù)據(jù)，全面掌握廠區(qū)生產(chǎn)時(shí)的污染物排放情況。隨后通過分析廢氣污染物的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，制定污染物防治方案，體現(xiàn)廢氣監(jiān)測工作的價(jià)值，確保對(duì)火電廠煙氣內(nèi)污染物質(zhì)的有效治理。

4.6 完善廢氣監(jiān)測質(zhì)量體系

進(jìn)行固定污染源廢氣監(jiān)測時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)完善廢氣監(jiān)測質(zhì)量體系，全流程控制固定污染源廢氣監(jiān)測質(zhì)量。

（1）要求廢氣監(jiān)測人員持證上崗，接受定期培訓(xùn)，同時(shí)大致了解不同企業(yè)廢氣生產(chǎn)相關(guān)工藝、排放物類別、排放濃度，以及廢氣污染物治理原理等。

（2）從采樣、實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備、前期環(huán)境勘察等基礎(chǔ)工作入手，落實(shí)質(zhì)量管理制度，嚴(yán)格遵守廢氣監(jiān)測質(zhì)量管理制度的相關(guān)條例。比如，建立監(jiān)測日志，記錄廢氣監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（3）做好廢氣監(jiān)測時(shí)排氣含氧量、排氣壓力和流速、排氣溫度和濕度的測定工作，測定程序應(yīng)保持規(guī)范。比如，測定排氣溫度時(shí)，靈活選用熱電偶溫度計(jì)、玻璃水銀溫度計(jì)，測溫時(shí)還應(yīng)使溫度計(jì)布設(shè)在測點(diǎn)中心位置，數(shù)據(jù)穩(wěn)定后讀數(shù)并記錄。

（4）由于廢氣監(jiān)測的環(huán)境較為復(fù)雜，部分采樣孔處于高壓、高空、高溫管道，監(jiān)測人員還應(yīng)注意安全，保持警惕。在將監(jiān)測儀器插入采樣孔后，及時(shí)封閉孔口，避免漏氣。煙氣內(nèi)含有高濃度CO時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制采樣速度，采樣結(jié)束后立即撤離。

（5）重視廢氣監(jiān)測數(shù)據(jù)的計(jì)算和檢驗(yàn)。相關(guān)人員可按照《環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》以及《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》中的相關(guān)規(guī)定，確定監(jiān)測數(shù)據(jù)的計(jì)量單位，數(shù)據(jù)分析時(shí)應(yīng)采用統(tǒng)一單位，確保數(shù)據(jù)核算結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如，計(jì)算固定污染源內(nèi)煙塵排放濃度時(shí)，其濃度應(yīng)采用“折算濃度”表示，且計(jì)算方法應(yīng)符合國家法定計(jì)量單位。

5 結(jié)語

綜上所述，固定污染源排放管理過程中，有效的廢氣監(jiān)測數(shù)據(jù)有助于規(guī)范污染物排放行為，提供有價(jià)值的污染物治理數(shù)據(jù)，對(duì)預(yù)防大氣環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)文明系統(tǒng)意義重大。因此，針對(duì)固定污染源內(nèi)的廢氣，還應(yīng)提前制定可行性較高的監(jiān)測方案，結(jié)合實(shí)際情況明確廢氣監(jiān)測方法，建立高精度、高效率的廢氣監(jiān)測體系，減少人為因素、技術(shù)因素以及其他因素對(duì)廢氣監(jiān)測質(zhì)量的制約，科學(xué)利用廢氣檢測數(shù)據(jù)，識(shí)別固定污染源管理、排放時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)隱患，滿足新時(shí)期環(huán)境污染監(jiān)督管理要求，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。