大氣污染物的無組織排放監測采樣技術分析

阮建超，丁佳麗，高葭(浙江環質環境科技有限公司，浙江 紹興 312000)

1 引言

認識環境污染要從污染源開始，防治環境污染最終也要落在污染源上，從這個意義上說對污染的研究既是環境保護工作的起點，也是終點。無組織排放主要是企業非密閉式工藝生產過程中產生的大氣污染物不經過排氣筒的無規則排放。面對日趨惡化的大氣環境，控制無組織廢氣的排放，防止大氣環境污染，改善大氣環境質量，已成為環境保護工作的重點之一。對大氣污染物的無組織排放開展科學、規范、準確的監測，才能確定大氣污染物無組織排放種類，各種氣體污染物是否符合其排放標準，各類環保防治措施的有效性，由此可見，無組織排放監測在大氣環境污染防治中占有重要地位，有著重要的意義。大氣污染物無組織排放監測采樣是一個系統、繁雜的監測過程，對監測準備的充分性、監測的規范性等要求很高。因而，在采樣過程中，從最開始的采樣準備到樣品采集以及樣品流轉等都應當在質量控制上嚴格監督，要嚴格確保整個采樣、監測過程的規范性、代表性、完整性，不斷提升環保監測的技術實力。

2 無組織排放監測采樣方法

2.1 采樣準備

首先要了解被測單位的基本情況，掌握被測物組織排放源的基本情況以及污染源所在區域的氣象資料；根據監測目的、監測內容等要素編制監測方案，按照監測方案的要求確認監測人員、按照相應標準方法中對污染物樣品采集的要求準備好采樣儀器、輔助工具和耗材試劑、監測資料等相應的采樣設備和監測資料。

2.2 點位布設及采樣方法

無組織排放監測點位布設主要依據HJ/T 55-2000《大氣污染物無組織排放監測技術導則》附錄C、GB 16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》[1-2]等標準技術規范。控制無組織排放監測的目的，主要是監督其對廠界四周及周圍環境空氣污染的影響，因此無組織排放的監測點位設置于環境空氣中，監測點位主要包括參照點和監控點。目前，環境空氣和廢氣相關國家標準或生態環境行業標準中的樣品采集部分內容已分別按固定污染源廢氣樣品和無組織排放樣品作出規定；因此，無組織排放監測的采樣方法應按照標準分析方法中對應的方法執行，個別暫無標準分析方法的污染物項目應當按照適用于環境空氣監測方法的取樣要求進行取樣。

2.3 樣品采集方法

現場采樣工作中，無組織排放監測樣品采集的具體方法主要有以下3種：

(1)溶液吸收采樣法；溶液吸收采樣法適用于甲醛、DMF、甲醇、硫化氫等氣態污染物的樣品采集。

(2)吸附管采樣法；常見的吸附管有硅膠管、活性炭管、熱脫附管等，適用于苯胺類、揮發性有機物等氣態污染物的樣品采集。

(3)直接采樣法；直接采樣法適用于臭氣濃度、揮發性有機物、甲烷、總烴等污染物的樣品采集。常用的采樣裝置有真空瓶、PVF氣袋、玻璃針筒等，實際采樣工作中需要根據污染物的特性及監測標準分析方法的要求，選擇適宜的采樣裝置。

3 監測期間企業生產工況的要求

現場監測期間，采樣人員應按要求做好工況核查工作。企業生產負荷應與當時的運行負荷相同，采樣人員可通過能耗、項目生產原輔料、項目產品的產量等方面對工況進行核查，任何人員都不得隨意改變當時的運行負荷；建設項目竣工環境保護驗收監測的工況要求按《建設項目竣工環境保護驗收技術指南 污染影響類》等驗收技術指南的要求執行；排污單位自行監測也應做好監測期間的生產負荷、環保設施運行情況等工況的記錄，保證檢測數據的代表性。

現場采樣人員應盡可能選擇在企業生產負荷高，氣象條件不利于污染物擴散稀釋的條件下開展現場采樣工作，上述條件下的監測結果能更好的評價企業無組織排放達標情況。

4 無組織排放監測采樣過程中的重點和難點

4.1 監測期間氣象條件的把握

無組織排放監測點位主要依據對監測期間的風向、風速等氣象條件的測定結果來確定具體布設位置。風向變化、平均風速和大氣穩定度是氣象條件的主要考慮因子，氣象條件測量時要注意的是風速、風速一般需要測定至少10組數據，如現場氣象條件變化大，還應增加氣象條件的測量時間。最終根據監測結果確定監測期間的氣象因子適宜度。各氣象因子適宜程度分類如表1所示。

表1 各氣象因子適宜程度分類

在實際工作，監測人員不僅要根據適宜程度分類把握監測期間的氣象條件，更應結合監測項目所在地的實際情況和地理環境特點，選擇可操作性，在比較適宜的氣象條件下開展無組織排放監測的現場采樣工作。

4.2 現場復雜條件下監控點位的布設

(1)無組織排放監測采樣，項目所在地的地理環境、氣象、平面布置等均會有所不同。現場采樣時應根據實際情況設置監控點，監控點一般應設于廠區周界外的10 m范圍內，但遇到周界沿河岸分布等不具備布點條件的，可將監控點移至周界內側；(2)監控點應設于落地濃度最高點；(3)預測無組織排放的最大落地濃度超出10 m范圍的，可將監控點設置在預計濃度最高處；(4)另外在對工業爐窯大氣無組織排放煙塵及生產性粉塵監測點應布設在工業窯爐所在廠房門窗排放口濃度最大值處。若工業窯爐露天設置，監測點應選在距煙塵排放源5 m，最低高度1.5 m處任意點，并選濃度最大值。進行水泥工業大氣無組織排放監測時，水泥廠廠界顆粒物無組織排放監測在廠界外20 m處，上風向與下風方同時布點采樣，監控點與參照點濃度的差值應參與評價。

4.3 監控點布設時應考慮圍墻的通透性

項目邊界圍墻的通透性也是監測點位布設時考慮的因素之一。當圍墻的通透性很好時，可緊靠圍墻外側設監控點。通透性不好的圍墻，也可緊靠圍墻布點，但采樣的進氣口需較圍墻高出20～30 cm，若采樣進氣口不具備條件抬高，則應避開圍墻造成的渦流區(渦流區的邊界可以通過輕便式風向風速儀測試后判定)布點。

5 無組織排放監測采樣的質量保證與質量控制

在進行無組織排放監測時，其質控要求有以下兩個方面：

(1)采樣設備質量保證；應配備數量充足、技術指標符合大氣污染物的無組織排放監測方法或技術規范要求的各類監測儀器設備。采樣裝備、流量校準裝置等，都對樣品采集的質量保證起決定作用，儀器設備應按要求進行維護、功能核查，檢測設備需經過權威部門的檢定，檢定合格方可使用。

(2)樣品采集質量保證：每次采樣前，應對采樣管、導氣管、采樣器等采樣全系統的氣密性進行檢查，符合要求方可使用。采樣前后的流量偏差應在規定范圍內，采樣時流量保持穩定。現場空白樣品、全程序空白樣品的數量應滿足項目標準分析方法的要求；參照點、監控點各監測點須同步采樣，樣品的采集時間、采樣間隔、頻次等均應相同，保證監測結果的可比性。使用氣袋、真空瓶采樣時，使用前應用氣樣重復潤洗三次；采樣后，旋塞應擰緊，以防漏氣。顆粒物采樣前，應對濾膜進行檢查，確保采樣濾膜無針孔和任何缺陷。采樣前后，濾膜稱量應使用同一臺分析天平。使用吸附采樣管采樣時，應進行吸附采樣管的穿透試驗，防止因被測污染因子的采氣量大于吸附采樣管安全采樣體積而造成穿透現象，保證監測的準確性。應視監測情況對采樣管路定期清洗，一般每月1次；每月對儀器進行流量檢查校準，誤差應在規定范圍內，儀器使用頻繁時應增加流量校準的檢查次數。采樣準備時應對儀器防塵濾膜和干燥劑進行檢查，干燥器硅膠有1/2變色則需更換。采樣結束后，檢查儀器狀態是否完好，保持儀器清潔和輔件完整，現場填寫儀器使用記錄。確認樣品數量、樣品標簽、樣品狀態、樣品保存條件(如VOCs采樣后熱脫附采樣管應4 ℃避光保存)，檢查無誤后，將樣品完好、及時送實驗室分析[3]。

6 結語

大氣污染物無組織排放的監測采樣是一個系統和繁雜的監測程序。實際工作中要求監測人員具有相應的專業背景知識、技術和經驗，熟悉采樣流程，掌握采樣的技術要求和相關設備的操作方法，掌握無組織排放監測采樣質量保證與質量控制的要點，從監測方案編制、采樣準備、樣品采集、樣品保存、樣品流轉等環節一絲不茍的開展現場采樣工作，才能保證監測結果的真實、準確、全面，更好的為生態環境管理部門規范企業大氣污染物的排放提供技術支撐。