缩略图
Mobile Science

固定污染源废气监测技术分析

作者

吴合群

安徽省淮北生态环境监测中心 安徽淮北  235000

前言:目前,在全球范围内,环境保护的要求变得越发严苛,固定污染源废气排放的有效监测已成环境监管工作的重要部分,为推动环境质量提升,就需要从质量的监管入手,深入剖析现有的监测技术内容,以期优化监测数据的准确度。

1. 固定污染源废气监测技术常见方法

固定污染源废气监测在环境监管上发挥着关键性的作用。目前,针对固定污染源废气的监测技术体系大致包括三种方法,每一种方法都有着自身特定的应用场景及技术特性。其中,实验室分析法作为基础的监测方式,指由受过专门训练的技术人员所开展的实地气体样本收集工作。第一步先用石英纤维滤膜、吸附管等专门的采样设备在排放处取样,之后把这些样本送到实验室做仔细的化学和物理分析,实验室分析法最大的优点就是准确度很高,适合分析复杂的气体成分,但是在环境变化快时,实验室分析法不能马上反映出污染物浓度的变化 [1]。

移动式现场监测技术是在实验室分析法基础上衍生出来的技术。可以同时监测多种气态污染物,适用于复杂环境中多种污染物的监测。在颗粒物浓测定中,可以可以快速监测空气质量。移动式监测技术最大的优势就是机动性强,并且可以快速部署、使用。

在线自动监测系统是一种高度集成化的监测平台,它装有恒流采样泵以及预处理装置,搭配上紫外差分,可以迅速进行气体成分的分析,采集完的数据会自动完成远程传送。

上述三类技术中,实验室分析法的数据精度最高,在线监测系统的反应速度最快,移动监测技术的适用范围最广,但投资成本最高[2]。

2. 不同固定污染源废气监测技术类型

2.1 工业生产过程废气

废气排放是工业生产常见的污染形式,严重影响人的身体健康。因此进行工业废气污染物归类很有必要,依照其组成与性质进行分析可以发现废气排放物中包含大量有机污染物,这一类废气含有多种类型的挥发有机物,像苯类物质,醛酮类化合物等,这类有机污染物很容易挥发,会在空气中能够持续较久,由此引发不少环境问题以及健康风险。无机污染物则是各种各样的酸性气体,比如硫氧化物,氮氧化物等等,这些多是燃料燃烧或是化学反应所产生的产物,且含有的无机物具有有破坏性。特征污染物就就是那种散发特别难闻味道的氨气和硫化氢等物质。

目前监测工业废气时用到的技术较多,选取合适的监测手段很关键。在采集样品时,监测者需要根据具体的监测需求以及涉及的技术特性来选定监测方式,比如专门的吸附管,气袋之类的容器,所产生的样品具有很强的代表性。用气相色谱仪,质谱仪这些高级仪器做样品分析,准确度更高,可以察觉到极其微量,实验室分析法的检测下限比较小,可以适应不同场景需要。

在现场监测时,所用的仪器大多是便携式傅里叶红外分析仪,激光粉尘仪等等,这类仪器因为便于携带所以很受欢迎,尤其是在突发状况下,这种技术反应快,操作简单,在短时间内就能给出可靠的监测数据,非常适合用来做应急监测和执法检查,可以很快判断出空气质量有什么变化,然后马上采取相应的对策。

在线监测系统一般包含采样探头、预处理部分以及分析单元,监测系统需要连续 24 小时不间断运转,取得持续的数据流,所有的数据还要马上传送到监管平台,方便监管人员随时掌握空气质量状况并且迅速作出决策。开展废气监测时,也要选好监测指标,可吸入颗粒物( PM10 ),细颗粒物( PM2.5 ),总悬浮颗粒物(TSP),这些颗粒物对人

的身体和环境都有很大的影响。

气态污染物主要监测的气态污染物有硫化物如二氧化硫、硫化氢;氮氧化物如一氧化氮、二氧化氮,会引发酸雨的产生;碳氧化物如一氧化碳、二氧化碳,对于全球变暖具有无法忽视的影响;有机污染物如苯类物质、卤代烃等。特征污染物主要有恶臭物质如氨气、硫醇类,还要注意重金属如铅、汞等及其化合物的排放。这些物质既对环境造成危害,又影响着人类的生存质量。

2.2 燃烧设备废气

燃烧设备废气包含锅炉、 熔炉、热处理设备等燃烧装置排放的废气污染物。由于燃烧工艺的不同,其排放特征存在明显的差异性,燃烧温度、燃料种类、氧气浓度等要素,都会对废气的构成及其排放量造成显著影响。所以,针对这些特定燃烧设备的废气监测十分关键,这样才能有效地管控和管理环境污染风险,《固定污染源废气监测技术规范》(HJ/T397 - 2007)有相关条款规定,在整个排放周期内持续不断地采集废气样本。在排放的指定时间段中,采集 3 到 5 个独立样本,并且做到均匀分布,经过对采集的样本实施测定之后,最后的结果应当以每个样本测定值的算术平均值为准 [3]。

按照《固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术规范》(HJ1286 - 2023)的要求,监测装置应当具备气相色谱分析单元,这样才能应对复杂的气体成分分析要求,设备的最低检出限不能高于0.1mg/m ³,全部实验进程中的原始色谱图以及分析结果都要妥善保留,方便日后审查和数据验证。

监测时,先选垂直管段,垂直结构的管道中流速比较均匀,样本更加的可靠。在设定采样点时,要把采样点设在流动场的稳定区域,避免涡流造成的采样误差。要想提升监测精度,还需要定时校准所用的仪器设备,并且每次监测时,都要做空白样品检测,这样就能排除潜在的背景污染。其中,用平行样本分析,可以判断出测定结果是否存在较大偏差的现象。

结语:固定污染源废气监测中,需要创建起一套完备的废气处理设施监测体系来保障污染防治设施的正常运作。当下社会越发重视环保,所以借助系统化的监测,及时地把握废气处理设施的运行状况及其效能是当务之急。通过相关研究显示,开展系统化的监测之后,废气处理设施的运行效率明显提升,增幅超出 30% ,污染物削减效果范围也控制在 25% 到 40% 之间,可见研究的价值显著。

参考文献:

[1] 许建通 . 固定污染源废气监测异常情况探讨 [J]. 清洗世界 ,2025,41(04):35-37.

[2] 崔思媛 , 徐淼 , 张劲 , 等 . 污染源废气监测中非甲烷总烃与苯系物结果“倒挂”探究 [J]. 黑龙江环境通报 ,2025,38(04):31-33.

[3] 陈圆圆 . 固定污染源废气中硫酸雾监测方法的差异性 [J]. 环境化学 ,2024,43(08):2869-2872.

作者简介:吴合群(1987-),男,本科,从事环境监测工作。