大氣污染物排放監(jiān)測中最低等效排氣筒計(jì)算規(guī)律研究

朱玲

(天津市環(huán)境監(jiān)測中心，天津 300191)

中國《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)第7.2節(jié)中明確規(guī)定：“兩個排放相同污染物(不論其是否由同一生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生)的排氣筒，若其距離小于其幾何高度之和，應(yīng)合并視為一根等效排氣筒。若有3根以上的近距離排氣筒，且排放同一種污染物時，應(yīng)以前兩根的等效排氣筒依次與第三、四根排氣筒取等效值”[2]。同時在附錄A中規(guī)定了等效排氣筒污染物的排放速率、高度及位置的計(jì)算公式。

但在實(shí)際監(jiān)測中，計(jì)算相鄰排氣筒的等效高度時，計(jì)算結(jié)果并不唯一。

1 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)存在的不足

現(xiàn)從數(shù)學(xué)角度對最低等效排氣筒計(jì)算規(guī)律進(jìn)行推演，方法簡單易行，在實(shí)際工作中能大大簡化計(jì)算過程，提高效率。

2 排序法計(jì)算等效排氣筒

設(shè)有排氣筒h1,h2,h3,…,hn且為正數(shù)，當(dāng)h1>h2>h3>…>hn，n≥3時，求證等效排氣筒公式①的等效高度為最小值。

式中：h——等效排氣筒高度；h1,h2——1#和2#排氣筒的高度；

(1)

式中：h12——1#和2#排氣筒的等效排氣筒高度；

(2)

式中：h3——3#排氣筒的高度；

(3)

證明，當(dāng)n≥3，h1>h2>h3>…>hn時，h12…n最小

當(dāng)hk+1最小，a2k最小，

∴h1>h2>h3>…>hn時，a2n-1最小，即a最小，等于h12…n取最小值。

通過以上論證證明，在排氣筒組中，將需要等效的排氣筒從高到低排列進(jìn)行等效，計(jì)算出的等效排氣筒高度最低；反之將排氣筒從低到高排列，計(jì)算出的等效排氣筒高度最高。由于等效高度所對應(yīng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)值是不同的，等效高度越低，所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值越嚴(yán)；等效高度越高，所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值越寬。故在實(shí)際監(jiān)測中，選擇最低等效排氣筒高度對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值，以其作為評判標(biāo)準(zhǔn)是合理的。

3 實(shí)例驗(yàn)證

某企業(yè)鑄造車間屋頂上設(shè)立4個高度不同、均排放同一種污染物且距離相近的排氣筒，其排放高度及設(shè)置位置見表1和圖1。

3.1 等效排氣筒污染物排放速率

等效排氣筒污染物排放速率Q=Q1+Q2，Q1和Q2為1#和2#排氣筒的某污染物排放速率。無論以哪一個排氣筒作為初始點(diǎn)，計(jì)算結(jié)果均相同。

表1 各排氣筒高度和排放污染物相距距離

圖1 排氣筒組相對位置

3.2 等效排氣筒高度

等效排氣筒高度見表2。

表2 等效排氣筒高度計(jì)算結(jié)果

由表2可以看出，以2#-4#-3#-1#及4#-2#-3#-1#順序計(jì)算后的等效高度最低，以1#-3#-4#-2#及3#-1#-4#-2#順序計(jì)算后的等效高度最高。由于公式①中第一次等效時無論h1在前或h2在前，均不會影響第一次等效結(jié)果，故以40m-

30m-26m-15m順序計(jì)算出的等效高度最低，反之以15m-26m-30m-40m順序計(jì)算出的等效高度最高。

3.3 等效排氣筒位置

x=a(Q-Q1)/Q=aQ2/Q，a為1#排氣筒至2#排氣筒的距離，Q，Q1，Q2同3.1。分別以每個等效排氣筒為初始點(diǎn)來計(jì)算，所得結(jié)果一致，即等效排氣筒位置不受排氣筒計(jì)算初始點(diǎn)選擇的影響，其等效排氣筒位置見圖1。

4 結(jié)論

通過對最低等效排氣筒高度計(jì)算規(guī)律的推演及實(shí)例驗(yàn)證得出，在排氣筒組中，將排氣筒從高到低排列進(jìn)行等效，計(jì)算出的等效排氣筒高度最低，反之則最高。從保護(hù)污染源周圍環(huán)境大氣質(zhì)量出發(fā)，以及按照標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán)執(zhí)行的原則，在實(shí)際大氣污染物排放監(jiān)測中，選擇最低等效排氣筒高度對應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限值作為評價依據(jù)是合理的，符合大氣污染物排放監(jiān)測要求。

在此，建議將《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)附錄A中計(jì)算最低等效排氣筒的內(nèi)容予以明確，即“若有3個以上的近距離排氣筒，且排放同一種污染物時，先將其分組以保證兩兩排氣筒距離小于其高度之和，再將各組排氣筒高度從高到低排列依次計(jì)算，得最低等效排氣筒作為評價依據(jù)”。依此方法，不但可以提高環(huán)保驗(yàn)收的實(shí)效性，也為環(huán)境管理提供重要依據(jù)。

[1] 國家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境影響評價管理司.建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)大氣污染物排放監(jiān)測培訓(xùn)教材[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2008：41-43.

[2] GB 16297-1996 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].