固定源废气监测中存在的问题及改进措施

杨纳铭，高 波

（杭州市萧山生态环境监测站，浙江杭州 311200）

当前，我国环境污染问题日趋严重，固定源废气监测任重道远。有统计数据表明，固定源废气监测到的废气成分很复杂，如果想要得到有效控制，需要相关部门采取积极措施予以应对。近年来国家对于环境污染重拳出击，重点监测工业废气排放，取得了一定成绩。但在实际操作时，还存在不少问题，比如现场监测程序规范性不足、工作人员未能够熟练掌握仪器设备性能、在线监测体系不够完善等，需要从多方面入手加以改进，提升固定源废气监测精准性，为下一步工作开展奠定基础。

1 开展固定源废气监测的意义

按照国家制定的环保法规要求，为改善环境，防止严重污染现象发生，需要制定科学合理的废气排放标准。固定污染源是产生废气的源头，特别是在处理固定污染源时，所散发的废气量巨大，要想对固定污染源废气中的各种有害气体成分及占比有一个清晰的认知，开展固定源废气监测是十分有效的举措。通过相关监测，环保部门能够全面掌握固定污染源产出废气数量、成分及比例，并据此制定有针对性的整改治理方案。

2 固定源废气监测存在的问题

2.1 思想上不够重视

当前强化生态环境环保已是刻不容缓，其中很重要的一个环节就是“减排”。当前我国虽然采取一系列措施限制“三废”排放，但是一些企业仍然没有重视此项工作，许多企业追求短期利益，采用污染在先、治理在后的方式，这种模式对于企业长远发展十分不利。而且基于此思想，企业固定源废气监测工作进展缓慢，相关人员认为领导都不重视废气排放工作，那么进行废气监测毫无意义，缺乏开展相关监测工作的热情，再加上自身识别能力及判断能力不足，长此以往，固定源废气监测工作将陷入恶性循环，人力、物力、财力投入不足，严重制约监测工作开展。在固定源废气监测过程中，监测数据精准性十分重要，企业负荷运行量与固定污染源废气排放量有着紧密关系，但是一些企业人为降低生产负荷量来减少固定污染源废气排放，使得环境监测部门难以获取准确的废气数据信息，以此逃避环保处罚。

2.2 监测采样孔设置不够合理

开展固定源废气监测时，需要保障监测方法科学合理，以确保有效监测数据信息。开展废气监测时需要采集废气样本，在采取样本之前还需要根据废气排放特征（如浓度、成分等）来确定采样位置及采样方式，在不影响测量基础上，应当将烟气监测断面与参比尽可能靠近，因为测量孔与测量废气距离越远，测量位置气流速度过大，采样气流不稳，最终导致采集到的样品误差较大。但在实际操作时，往往出现在线设备安装规范性不够的问题，比如参比监测位置与在线监测探头位置相处过远、废气监测孔安装不够标准等[1]。

2.3 监测系统不够完善

对固定源废气进行实时监测最重要的意义就是通过采集废气数据来判定其是否与环境保护法相违背，主要起到监督与警示作用，这就需要监测数据尽量精准。但在实际监测过程中，由于相关部门对于监测工作重视不足，监测频次及质量都没有达到相应标准，使得监测数据精准性不足。同时，监测工作人员没有对监测数据进行全方位记录，例如只关注废气排放浓度忽视进口浓度，加上监测仪器及方式不够先进使得监测效果不佳。同时，一些企业为了避免受到环保部门的处罚，故意采取低负荷运行的方法来提供废气监测数据，从而达到维护自身利益的目的，如果监测部门监管不力，很容易让其蒙混过关。

2.4 固定源在线监测体系不够完善

新时期，高新科技不仅应用在经济领域、生活领域、交通领域，还要应用在环境领域上，以解决经济社会发展与环保之间的矛盾。有调查数据显示，我国固定源在线监测体系还不够完善。当前固定源在线监测主要可分为3种：①由政府出资，委托第三方运营；②由政府监控，通过市场融资，进行专业化运营；③由企业出资，通过政府补贴，再委托第三方运营。在此过程中，企业会想方设法通过监测设备来防止数据超标，这样一来，在线监测就变得十分鸡肋，再加上在线监测技术与操作还不够成熟，使得监测数据不够完备、指标不够健全等现象时有发生[2]。

3 优化固定源废气监测工作的途径

3.1 加大监管力度

企业要高度重视固定源废气监测工作，改变原本陈旧的思想观念，坚决做好预防为主、治理为辅的原则，将废气污染控制在源头处。采取有效措施，积极处理废气，使其能够达到国家排放标准。相关监管部门要针对企业生产工艺，采取合理监测手段予以监督。监测工作人员需要熟练掌握监测仪器使用，对于监测仪器所受负荷压力进行科学分析，查看企业生产负荷是否满载。废气分析工作人员要对收集来的废气进行精准检测，通过检测得出的数据信息对固定污染源进行有效处理。

3.2 科学合理设置测量孔位置

要扎实做好监测和测量前准备工作，在进行监测工作前，工作人员要深入现场实地勘察，准确把握固定污染源生产规模、种类及工艺流程，对于废气排放部位做到心中有数，然后根据勘察情况制定具体监测及采样方案，合理设置监测断面及点位。测量孔位置是否科学合理对于固定源废气监测工作有着十分重要的作用，对于样品采集的精准性也有着直接影响。在设置废气测量孔时，需要尽可能将其置于测量点相近的地方，防止因距离过大影响到采样气流稳定性，最终导致采集到的样本与实际出现较大偏差，使得废气分析结果准确性不足。在选择采样位置时，优先选择垂直管道，要避开烟道弯头及断面急剧变化部位，如设置在距离弯头、变径管、阀门下游方向应不小于4倍直径处，反之则应不小于2倍直径处。如果安装断面无法满足以上要求时，应当选择气流相对稳定断面，且安装位置前直管一定要大于安装位置后直管长度。在设置测量孔的过程中，特别要关注测量孔内径开设，一般要求不小于80mm[3]。

3.3 精准确定监测对象生产状况

企业实际生产情况对于固定源废气监测工作开展有着直接影响，想使固定源废气监测所取得的数据更具代表性和准确性，监测人员就需要对被监测主体有一个全面深入的认知，从企业生产现状入手，对其进行初步评估，看是否符合废气监测要求。工作人员还要明确企业在不同时间段的废气排放量，仔细分析废气排放量与生产状况之间的联系，准确把握废气排放特点，并据此制定有针对性的监测方案。在进行环保设施竣工验收时，一定在企业生产负荷不低于75%（高污染行业如水泥业不得低于80%）时进行，生产负荷包含设备运行负荷、产品产量负荷、能耗负荷等，由于生产设备运转负荷难以准确估量，因此需要将热工测试和附件监测测试同步进行。在进行固定源废气现场监测时，监测人员要根据生产设备运行参数计算出企业正常生产运行负荷，并通过电压、电流、风机风量、烟气出口温度等参数来判定企业生产工况。例如在定期检测锅炉废气排放时，要根据锅炉不同工况运行状态下实测到的颗粒浓度数据与影响系数（K）相乘得出实际颗粒物排放浓度。测试手烧炉颗粒物的排放浓度时，需要监测大于两个加煤周期时间段；对于炉窑测试时，需在炉窑负荷最高时进行颗粒物浓度检测，也就是在燃料耗量最大且稳定升温阶段进行测试。一般来说，锅炉风机配置合理的情况下，根据废气排放量，在采样第一时间就可以大致判断当前负荷是否偏低。

3.4 完善在线监测体系

在线监测体系完善不仅是企业发展需求，也是时代发展需求。国家需要将在线监测列入国家重大工程名录，切实提升对固定源废气监测的重视程度。进行在线监测工作时，相关监测人员要充分利用在线监测体系对被监测主体进行全天候动态监测，适当引入国外先进监测理念，有效提升监测工作效率，减少废气监测数据误差。相关监管部门要不断加强监管力度，针对企业生产实际，采取有效措施进行监督。要采用合理参比方法，如测定SO2含量时，主要采取定电位电解法和非分散红外吸收法，采取前者测定方法时需要排除烟气中氨气、氯化氢、硫化氢、氟化氢、一氧化碳等气体干扰，采取后者测定方法时则要消除含水量的干扰。开展在线监测过程中，对于监测设备的维护也是十分重要的环节，环境监管部门要加大运维巡查力度，做好日常巡检记录、仪器校准记录等方面的检查，重点查看校准时所使用的流量和实际测量时的流量是否一致、CEMS系统探头清洗是否及时等，保障在线监测设备运转正常。环境监测部门还需要加强参比监测仪器维护，以确保冷凝器及伴热管运行正常。环境监测部门要对现场参数设置进行核对，比如核对仪器（包含烟尘采样器、数采仪、烟气分析仪等）的显示时间，还需要核对参数设置以及企业工况稳定性，确保监测数据具备较强代表性。最后，还需要消除现场监测干扰，比如对高湿度烟气采取制冷脱水、高温加热预处理、在测定SO2采样管上安装加热装置确保温度位于120～160℃等；还要消除高负压干扰，利用风机消除烟道负压阻力；重视监测孔的密封性，以保障采集样品的代表性。

4 现场监测相关技术探讨

之所以要展开固定源废气监测，主要是需对相关污染物进行采样、分析和评价，从而对污染物的排放浓度进行合理判断，确定浓度符合国家标准。然后，需对处理设施对特定污染物的处理效率进行检查。要严格保证监测结果的准确性，这样才能保护大气环境，对大气污染进行有效治理。

4.1 勘查现场

正式进行监测之前，工作人员需仔细分析环境污染的情况，明确监测对象的特点。比如，检查采样口，确定其获得规范设置；检查检测平台，确定平台安全、可靠；了解设备各项技术参数，对现场中的有害物质进行分析，并制定相应的预防对策与监测方案。

4.2 明确生产工况

正式展开监测之前，要明确工况条件，确定其符合监测要求。对普通废气进行监测时，需确定其生产工况符合正常工作的要求。对建设项目进行验收时，需确定其生产负荷满足设计要求。检测人员要提前了解设备和工艺，了解设备的基本参数，从而对运行负荷进行正确的判断。

4.3 颗粒物测定

（1）选择采样方法。对颗粒物进行采样时，要保证采样嘴的吸气速度与测点位置的气流速度一致，然后抽取适量含尘气体。需根据采样管滤筒上的颗粒物质量和抽取的气体体积，对颗粒物浓度进行计算。常见的采样方法有以下几种。①预测流速法。采用该方法时，需确保污染源稳定，若烟道气流的速度较低，温度、湿度和粉尘浓度均较高，也可采取这一方法。②皮托管平行测速法。如果排气筒的工况不稳定，就可采用这一方法，这样就能根据测量结果对采样的流量进行调整。③动压平衡型等速采样管法。采用这一方法时，可充分发挥出双联斜管微压计的作用，根据其具体的数值调整流量。④静压平衡型等速采样管法。这一方法主要用于测定含尘量较低的排放源。可根据不同监测对象的实际情况，选择相应的方法。

（2）滤筒的质量控制。要合理筛选滤筒，严格保障其质量。根据《锅炉烟尘测试方法》（GB 5468—91）的要求可知，对每个测定断面进行采样时，要保证次数在3次以上，对每一个测点进行采样时，需保证采样的连续性，时间不能低于3min。对管道中的烟气浓度值进行合理计算。要考虑到排气筒中的颗粒物浓度，如果浓度较低，就会影响最终的结果。要适当增加监测时间，避免在采样过程中出现物理损失。

4.4 气态污染物的测定

（1）对采样系统进行连接。要严格保障采样系统气密性符合要求，这样才能实现正常采样。要避免采样管进气口与排气筒中心距离过近，使气体浓度符合要求。要缩短每个连接的位置，减少不必要的干扰。正式采样之前，需及时对管路中的空气进行置换。为避免气体中的水分在采样管中冷却和凝固，就要对采样管进行加热。

（2）对二氧化硫进行监测。要采用更加先进的技术要求，对二氧化硫进行测定。在正式监测之前或者监测之后，均要测定零气和二氧化硫标气，合理进行计算，避免产生较大的误差。需确保两次误差与偏差符合标准，这样才能提高测试结果的有效性。

5 结语

对固定污染源的有效检测，是有效预防固定污染源对生态环境造成重大影响，改善生态环境污染的重要基础保障。固定源废气监测涉及点多面广，受自然因素和人为因素等多方面影响，因此要求监测工作人员扎实做好各项工作，全面掌握固定污染源产出废气数量、成分及比例，确保废气监测数据的精准性，为环境监察及保护提供有力支撑，为我国经济社会发展做出应有贡献。