固定污染源廢氣監測的影響因素及改善對策探析

李世燕

（濟南市生態環境保護綜合行政執法支隊商河大隊，山東 濟南 251600）

引言

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

1 固定污染源廢氣監測相關概述

1.1 監測主體

固定污染源廢氣監測屬于大氣污染監測范疇，主要目的是監測分析固定地點的廢氣污染源頭，掌握廢氣排放情況。監測主體包括火力發電廠、石油化工廠、鋼鐵廠、機械加工廠、水泥廠、造紙廠運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]。化工行業是固定污染源廢氣監測的重要領域，行業內的各類廠區都會排出污染物，具體信息如表1所示。

表1 化工行業固定污染源廢氣監測主體

1.2 監測價值

（1）保護大氣環境。監測數據可用于指導大氣環境保護工作，突出大氣環境保護、治理的側重點。相關人員可綜合分析固定污染源廢氣，明確環境治理目標，確定治理技術，修復大氣環境。

（2）通過反推廢氣監測數據，相關人員可調整固定污染源排放管理內容，從源頭上控制廢氣排放量。比如，利用廢氣監測獲取廢氣成分及其含量，針對固定污染源排放的各類廢氣成分制定治理方案，選用恰當的凈化裝置和治理技術，確保固定污染源治理的有效性。

2 固定污染源廢氣監測的方法

固定污染源廢氣監測是通過現場采樣、現場監測的方式，采集固定點污染廢氣樣品，通過分析檢測，獲取關鍵參數。首先，相關人員應進行現場調查，采集固定污染源監測點的技術資料，包括廢氣產生時的工藝、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、周圍環境等[2]。其次，根據現場調查結果，確定廢氣監測項目、監測方法，設計監測指標。整理固定污染源內不同廢氣凈化原理和治理技術的相關資料，細化監測內容，制定監測方案。最后，按照廢氣監測方案中的基本要求確定采樣位置、采樣頻率和時間，以及樣品采集時的技術手段和存儲方法。隨后落實廢氣監測方案，完成布設監測斷面、設置監測點、現場測定廢氣參數、現場采樣、現場測定廢氣內顆粒物等工作。

3 固定污染源廢氣監測的影響因素

3.1 采樣質量

采樣是固定污染源廢氣監測的重要工作，現場采集廢氣樣品時，采樣操作的規范性、采樣人員綜合素質會影響采樣質量，而采樣質量會直接影響廢氣監測時的氣體測定結果，改變廢氣監測數據。比如，采集固定污染源廢氣時，采樣位置非常重要，需按照氣體濃度、速率確定采樣位置，若是采集點的氣流不足則會產生數據誤差。另外，采樣中的數據分析、樣品測定和存儲等關鍵工序同樣會導致廢氣檢測結果不準確，影響監測結果。

3.2 生產工況

固定污染源產生時，不同場景下的生產活動會影響污染物排放量，繼而影響廢氣排放量，導致廢氣監測結果出現變化。所以為保障廢氣監測質量，還應重視生產工況的管理和監測，提前確定監測方案、監測時間，使廢氣監測符合生產工況的變化周期。現場采樣時可按照實際工況靈活調整測定內容、測定方法，同時結合以往的歷史信息，搭建可參考的數據系統，便于廢氣監測人員掌握固定污染源排放時的基本規律，適應生產工況，保障廢氣監測結果的準確性。

3.3 前期準備

固定污染源廢氣監測前的準備工作非常重要，前期準備不到位會直接影響廢氣監測結果。比如，監測前沒有及時檢查儀器設備，廢氣監測數據會出現偏差，導致監測結果失真。或是在監測前沒有對固定污染源產生區域及周圍環境進行全面掌握，監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，影響監測數據的后期評價，導致監測數據偏離度增加，不利于固定污染源廢氣監測質量的控制[3]。

4 固定污染源廢氣監測結果的改善對策

4.1 保障氣體污染物采樣質量

（1）采樣前校準采樣儀器，檢查儀器設備的清潔度。同時根據前期調查情況，設置采樣點、確定采樣位置。通常情況下，采樣位置應避開危險場所，且便于采樣人員操作。采集煙塵、粉塵等廢氣樣品時，其采樣位置應集中在管道內氣流相對穩定的區域，需避開管徑變化點、煙道彎頭處。另外，對不同污染物進行采樣時適宜的采樣位置存在差異，需結合實際情況確定采樣位置。比如，采集NOX、SO2樣品時，采樣位置應靠近管道中心，集中在氣體流速平穩的區域。

（2）設置采樣孔、采樣點時，還應根據具體的廢氣監測環境、生產工況，布設采樣孔，確定采樣點數。比如采集氣態污染物時，采樣孔內徑應大于40 mm，其他廢氣污染物采樣時，其采樣孔內徑應大于80 mm。固定污染源排放煙道為矩形時，還應按照煙道斷面大小、煙道分塊長度確定采樣點的數量，如表2所示。

表2 矩形煙道采樣時的采樣點數

廢氣樣品采集結束后，還應對其進行綜合分析，獲取樣品測定數據，并建立相應的檔案，包括樣品類別、濃度、成分比例等信息。在此基礎上，整合樣品信息，建立廢氣監測樣品數據庫，評估樣品采集結果，為廢氣監測管理提供依據，確保固定污染源廢氣監測結果的準確性，保障廢氣監測質量。

4.2 重視固定污染源工況監測

為減少生產工況對廢氣監測質量產生的不利影響，還應加大固定污染源產生時的工況分析，全面監督相關生產活動，使其生產參數、生產程序符合相關標準。通過監督，相關人員可了解固定污染源產生時涉及的生產工藝，查看生產活動的各項參數，預防廢氣監測質量風險。同時按照實際的工況信息，確定生產設備的運行參數，計算廢氣監測儀器的負荷需求，選擇對應規格的儀器設備[4]。比如，廢氣監測前，可安排專人監督污染源工況，并根據設備設施運行期間電壓、電流、出入口溫度等參數，計算生產負荷，判斷生產負荷是否符合相關要求。發現生產負荷波動大、運行參數不合理等異常情況時，廢氣監測人員應停止監測，排查異常原因。

另外，廢氣監測人員可根據實際的生產工況，獲取廢氣監測的環境信息，從而制定完善的廢氣監測方案。比如，依據生產工況，監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數，選擇更合適的采樣方法。例如采樣現場空間有限時，應適當增加采樣次數，確保采集樣品時的測點斷面和煙道內變徑管、閥門位置的距離符合相關要求。選擇采樣方法時應遵循綠色環保理念，先預測廢氣流速，實施平行采樣模式，同步提升廢氣樣品監測的準確性和采樣程序的環保性。

4.3 做好廢氣監測前的準備工作

監測固定污染源廢氣前，相關人員應依據相關的技術規范做好前期準備工作，包括廢氣監測環境的調查、監測設備的維護管理等。一方面，要采集固定污染源相關的內外部環境信息，如生產參數、污染源分布情況、污染物性質、廢氣排放要求等。隨后按照相關信息設置廢氣監測目標、制定廢氣監測技術方案[5]。另一方面，對廢氣監測設備進行管理，確保廢氣監測儀器設備符合固定污染源廢氣監測的要求。（1）準備廢氣監測所需的儀器設備。比如，采樣時應準備對應規格的濾筒，濾筒應提前在烤箱內烘烤1小時，烘烤溫度為105～110 ℃。烘烤后放入干燥器內，使其冷卻到室內溫度。廢氣采樣溫度大于400 ℃時，則需提前將濾筒放入高溫箱內，400 ℃烘烤1小時，取出冷卻后放入專用容器存儲。（2）校準廢氣監測設備，排查故障隱患，定期對其進行保養和維護。比如，對煙氣采樣設備、微壓計等儀器進行氣密性試驗，分析有無漏氣、堵塞情況。（3）組織廢氣監測人員參與設備操作培訓活動，使其規范操控儀器設備，熟悉廢氣監測儀器設備的使用方法，掌握設備操控、管理、基本維護的能力。

4.4 加強現場監測質量控制

為保障固定污染源廢氣現場監測質量，還應加強現場監測質量控制。（1）組織專人監督廢氣現場采樣時的工況。（2）現場安裝采樣系統，安裝結束后立即進行氣密性試驗。（3）測定固定污染源排氣參數，確定各項數據后打開采樣孔，插入測量儀器和探頭，然后堵住采樣孔，保證其密實度。（4）安裝采樣管、濾筒時，還應使用專用鑷子，不要直接接觸采樣管和濾筒。安裝過程中，還應避免濾筒內碎屑脫落，存在脫落情況時，需將脫落的碎屑收集重新放入濾筒，然后將其壓緊、固定在采樣系統上。采樣結束后，取出采樣管和濾筒，密封濾筒口，放入專用容器[6]。

4.5 建設廢氣在線監測系統

固定污染源廢氣監測時，相關人員應樹立創新意識，積極引進各類先進技術，建設廢氣在線監測系統。根據固定污染源廢氣監測的基本方法，該系統的核心技術為自動化技術、智能化技術、物聯網技術和大數據技術，常用的監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。

廢氣在線監測系統具體由“顆粒物排放濃度”“氣態污染物排放濃度”“煙氣參數”“數據采集與處理”等子系統組成。各個監測子系統的采樣原理為紅外光吸收原理、化學發光原理和電化學原理，可結合實際需求采集煙塵、SO2、CO、氯化氫、NOx、甲醛、丙酮、氰化物等污染物的樣品。其中煙氣參數測量系統的主要測量項目包括廢氣內的氧氣含量、氣體流速、煙氣濕度等。獲取相關信息后可運用數據采集與處理系統顯示、計算、統計廢氣監測數據，并自動將其上傳到大氣環境監控和保護平臺，用于固定污染源排放管理、固定污染源廢氣監測和治理工作。

近年來，固定污染源廢氣在線監測系統應用廣泛，適用于各類企業。比如，火電廠可基于該系統開發“火電廠煙氣在線監測管理系統”，實時采集火電廠生產過程中的廢氣數據，全面掌握廠區生產時的污染物排放情況。隨后通過分析廢氣污染物的靜態、動態數據，制定污染物防治方案，體現廢氣監測工作的價值，確保對火電廠煙氣內污染物質的有效治理。

4.6 完善廢氣監測質量體系

進行固定污染源廢氣監測時，相關人員應完善廢氣監測質量體系，全流程控制固定污染源廢氣監測質量。

（1）要求廢氣監測人員持證上崗，接受定期培訓，同時大致了解不同企業廢氣生產相關工藝、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、實驗室準備、前期環境勘察等基礎工作入手，落實質量管理制度，嚴格遵守廢氣監測質量管理制度的相關條例。比如，建立監測日志，記錄廢氣監測數據。

（3）做好廢氣監測時排氣含氧量、排氣壓力和流速、排氣溫度和濕度的測定工作，測定程序應保持規范。比如，測定排氣溫度時，靈活選用熱電偶溫度計、玻璃水銀溫度計，測溫時還應使溫度計布設在測點中心位置，數據穩定后讀數并記錄。

（4）由于廢氣監測的環境較為復雜，部分采樣孔處于高壓、高空、高溫管道，監測人員還應注意安全，保持警惕。在將監測儀器插入采樣孔后，及時封閉孔口，避免漏氣。煙氣內含有高濃度CO時，應嚴格控制采樣速度，采樣結束后立即撤離。

（5）重視廢氣監測數據的計算和檢驗。相關人員可按照《環境監測技術規范》以及《空氣和廢氣監測分析方法》中的相關規定，確定監測數據的計量單位，數據分析時應采用統一單位，確保數據核算結果的準確性。比如，計算固定污染源內煙塵排放濃度時，其濃度應采用“折算濃度”表示，且計算方法應符合國家法定計量單位。

5 結語

綜上所述，固定污染源排放管理過程中，有效的廢氣監測數據有助于規范污染物排放行為，提供有價值的污染物治理數據，對預防大氣環境污染，保護生態文明系統意義重大。因此，針對固定污染源內的廢氣，還應提前制定可行性較高的監測方案，結合實際情況明確廢氣監測方法，建立高精度、高效率的廢氣監測體系，減少人為因素、技術因素以及其他因素對廢氣監測質量的制約，科學利用廢氣檢測數據，識別固定污染源管理、排放時的風險隱患，滿足新時期環境污染監督管理要求，促進生態文明建設。