固定污染源烟尘监测技术要求及监测方法

前言：

烟尘监测是固定污染源废气排放监管过程中的重要一环，也是环境监测体系中不可缺失的一部分，在现阶段虽然已经形成了一套相对成熟的监测技术体系与操作规范，但这些措施在理论上可行，但在实际操作过程中仍然会存在很多影响数据质量的因素，所以开展固定污染源烟尘监测技术的研究是很有必要的。

1 固定污染源烟尘监测技术要求与要点

1.1 仪器与器材准备

要采用专业的仪器进行采样系统的密封性检查，按照计量检定的有关规程，实施标准物质的多点校准，保证仪器的测量一致性，最后及时替换掉所有的易耗品，像干燥剂、吸收液之类的材料。

1.2 采样环境

烟尘监测的工作环境常常面临高温及有毒气体等职业危害因素，因此，在进行烟尘监测之前，需对采样平台进行严格的安全核查，采样平台的面积应不小于 1.5 平方米，且护栏的高度需达到 1.1 米。平台材料应选用防滑且耐腐蚀的网格钢板，同时设置符合规范的上下通道，方便工作人员的安全出入 [1]。

1.3 监测孔检查

在烟尘监测过程中，监测点位的选择直接影响监测数据。根据《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》的相关规定，应优先在管道的垂直段设置监测点。因为垂直管段气流相对稳定，可以避免因涡流和其他流动干扰引起的测量误差。同时，监测点位应与可能产生流动扰动的构件保持足够的距离。一般下游方向的监测点应与干扰源距离大于管径的六倍，而上游方向则需保持大于三倍管径的距离。

1.4 工况检查

在开展烟尘监测之前，对生产设施的运行状况进行全面检查，保证所有相关的生产设备均处于正常工作状态 [2]。

以蒸汽锅炉为例，常用的负荷核定方法包括：

（1）蒸汽流量表法，直接读取蒸汽流量计的示值。根据读取的数据计算实时蒸发量，并与锅炉的额定蒸发量进行对比，以确定运行负荷。

（2）水表法，记录给水流量数据，计算平均蒸发量，并根据排污量进行修正。

（3）量水箱法，测量水位变化，计算给水量的波动，将测得的数据折算为实际的蒸发量。

（4）耗煤量法，记录燃煤的消耗量，将实际消耗量与设计煤耗进行对比，估算锅炉运行的负荷率。

1.5 注意事项

在进行污染源废气监测作业时，稳定的电力供给很关键，稳定的电压能有效防止监测过程中出现数据中断或设备故障，同时，作业环境的高温特点也是安全管理中必不可少的一部分。在工业污染源排放监测期间，烟道温度常常超过 100^∘C ，有的窑炉烟道温度甚至可达到高达 400^∘C 。在如此极端的高温条件下进行监测，操作人员需要配备合适的高温防护装备，比如耐高温手套、防护面罩和隔热服等个人防护器具，降低热伤害的可能性 [3]。

除了高温之外，噪声污染也是监测过程中不能忽视的职业危害，监测点常常设立在风机或者生产设备这些高噪声源附近，长时间处在高分贝噪声环境中，会对监测人员的听力产生潜在危险，甚至引发不可逆的听力损伤，要解决这个问题，操作人员就要把工程控制手段和个体防护策略结合起来，可以在高噪声区域设置隔音屏障，也可以建议操作人员佩戴专门的降噪耳塞，以此来减轻噪声的危害程度。

监测活动开始前，要把监测孔壁上的积尘全部清除掉，要是没能把孔壁上的积尘清除干净，采样枪在进出时过滤装置也许会被污染，监测结果就可能不准确，最好用专门的清洁工具来清理，清理前后，操作者要查看孔道是否干净，保证整个监测过程能顺利完成。

2. 固定污染源烟尘监测技术问题与应对策略

2.1 监测孔密封问题

在监测二氧化硫、氮氧化物等气态污染物的时候，要是密封措施没有做好，外界的空气大概就会渗透进采样系统，造成氧气含量降低，那么污染物浓度的测定数值也许就会偏小，针对这样的情况，有些操作人员会采用毛巾或者其它简单的材料去堵塞采样板周围的空隙，不过这种临时的办法有诸多隐患，其一就是松散的填充物边缘有可能被无意地吸进管道里面，而且纤维类的材料很容易把周围环境中的颗粒物吸附到上面，从而改变采样的环境特征，在高温烟气的采集场所，这些易燃材料存有发生火灾的危险，非常容易引起事故。

针对上述问题，本次研究提出一种在设备设计层面进行改进的方式，为采样枪配置专用的密封装置。该装置使用耐高温的柔性材料制作，性能稳定，该装置为环形渐变结构，可以适应不同直径的采样孔大小，密封装置具有渐进式密封功能，能够有效地防止气体的泄漏。

2.2 采样过程流速问题

当采样孔在管道的弯头或者变径处时，会影响测量结果。根据流体力学原理，采样断面与管道变径处需要保持一定的距离，弯头上游不小于管道直径的 3 倍，弯头下游方需要和管道保持 6 倍直径以上的距离，即“上 3 下 6”原则。

具体的断面示意图如图1 所示。

2.3 静电干扰问题

监测静电除尘或者静电 - 布袋复合除尘工艺的废气时，采样仪器会受到残余静电的干扰，要解决这个问题，用专门的接地线把仪器外壳同大地连起来，还要定时检查接地线路是否完整，如果环境比较干燥，可以多做一些接地措施，如用导电垫之类的辅助接地装置来解决问题。

2.4 采样操作

采样枪的插入和取出操作需要用相应的规程来进行，操作时作业人员需将采样头旋转，背向气流方向，避免高速气流冲击造成颗粒物异常进入采样系统，采样环境高负压，尽量少用双氧水等易挥发试剂，在极端温度条件下作业，要采取适当的温控措施，高温环境下要配备冷却装置，确保仪器正常工作。

结语：

为发挥固定污染源烟尘监测技术的价值，在实际开展监测工作过程中，应科学选取监测仪器设备，同时做好监测点位的布置，并全面检查工况，才可提高固定污染源烟尘监测技术的应用效果，实现固定污染源烟尘精准监测，促进生态环境监测技术的发展，进而为环保事业作出积极贡献。

参考文献：

[1] 李金莹 , 秦承华 , 田红兵 , 等 . 不同行业烟尘颗粒物对基于 β 射线法的烟尘直读仪数据影响分析 [J]. 分析仪器 ,2023,(02):68-73.

[2] 于晓鹏 . 固定污染源烟气手工监测与自动监测对比分析 [J]. 中国新技术新产品 ,2023,(02):139-141.

[3] 王烁 , 韩雪 , 王雪莲 , 等 . 固定污染源烟尘监测常见问题及解决方法 [J]. 价值工程 ,2019,38(29):83-84.

作者简介：吴合群（1987-），男，本科，从事环境监测工作。