污染源無(wú)組織廢氣采樣注意事項(xiàng)探討

尹 鵬，譚松林

(南充市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川 南充 637600)

1 引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)南充市2018年中央環(huán)保督查“回頭看”案件，涉及到廢氣案件的比例越來(lái)越高，普遍投訴氣味難聞，惡臭熏天，濃煙滾滾等問(wèn)題。由此可以看出，在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)面臨著走進(jìn)法律程序的局勢(shì)下，科學(xué)合理的開(kāi)展廢氣監(jiān)測(cè)日益重要，既是對(duì)監(jiān)測(cè)人員自身素質(zhì)的考證，也是客觀公正地反映企業(yè)的防污治污水平。如若現(xiàn)場(chǎng)樣品的采集其真實(shí)性和代表性不足，實(shí)驗(yàn)室分析再準(zhǔn)確，也將無(wú)法彌補(bǔ)樣品失真的缺陷[1]。據(jù)研究表明：對(duì)于整個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)全過(guò)程而言，當(dāng)采樣誤差大于分析誤差的3倍時(shí)，降低分析誤差就失去了意義，可見(jiàn)采樣過(guò)程對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響是十分明顯的[2]。而廢氣現(xiàn)場(chǎng)采樣對(duì)采樣人員具有極高的要求，本文僅以污染源無(wú)組織廢氣現(xiàn)場(chǎng)采樣為切入點(diǎn)，針對(duì)常見(jiàn)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、硫化氫、氨氣)探討相關(guān)注意事項(xiàng)。

2 點(diǎn)位布設(shè)

監(jiān)測(cè)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，首先要進(jìn)行實(shí)地考察，掌握污染源的分布情況；并對(duì)被測(cè)單位基本情況進(jìn)行調(diào)查，例如單位名稱(chēng)(公章全稱(chēng))、性質(zhì)、成立時(shí)間、生產(chǎn)工況、主要原輔料、平面布置圖、相關(guān)環(huán)評(píng)或者驗(yàn)收資料等。邊界情況若有法定手續(xù)，按照法定手續(xù)確定邊界；若無(wú)法定手續(xù)則按照實(shí)際邊界確定。

氣象條件對(duì)樣品采集影響較大，風(fēng)力、風(fēng)向、降水、降溫都會(huì)使空氣中原有的污染物濃度發(fā)生變化[3]。所以，其次需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的氣象條件要進(jìn)行簡(jiǎn)易的測(cè)定和判斷。在被測(cè)單位開(kāi)闊地帶，利用風(fēng)向風(fēng)速表測(cè)10個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算出平均風(fēng)速、平均風(fēng)向、風(fēng)向變化的標(biāo)準(zhǔn)偏差(±S°)。若風(fēng)速大于3 m/s，風(fēng)向變化大于29°，則不適宜開(kāi)展無(wú)組織排放監(jiān)測(cè)，需另選時(shí)間。

二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、氟化物在環(huán)境中具有明顯的背景值，該類(lèi)化合物需要設(shè)置參照點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)。其參照點(diǎn)設(shè)在污染源的上風(fēng)向，以污染源為圓心，平均風(fēng)向?yàn)榻瞧椒志€，半徑為2～50 m的120°圓弧范圍內(nèi)。若平均風(fēng)速小于1 m/s，則參照點(diǎn)盡量設(shè)在接近50 m范圍處；若平均風(fēng)速大于1 m/s，則參照點(diǎn)盡量設(shè)在接近2 m范圍處。

一般情況二氧化硫、氮氧化物、顆粒物的監(jiān)控點(diǎn)設(shè)在污染源下風(fēng)向2～50 m范圍內(nèi)，捕捉濃度最高點(diǎn)。最多設(shè)置4個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，平均分布在平均風(fēng)向軸線兩側(cè)±S°范圍內(nèi)，且盡量靠近污染源。該類(lèi)污染物監(jiān)控點(diǎn)不需要一定要設(shè)置在廠界外。

除開(kāi)二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、氟化物這類(lèi)具有本底值的氣態(tài)污染物外，其余污染物一般不需要設(shè)置參照點(diǎn)，僅需設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，捕捉瞬時(shí)最大濃度。例如氨氣、硫化氫。該類(lèi)污染物具有3種比較常見(jiàn)的布點(diǎn)方法。

一是若無(wú)組織排放源可以作為一個(gè)點(diǎn)源來(lái)看待，即不需要考慮排放源的高度、大小和形狀，距邊界有一定距離，且圍墻通透性較好，不阻礙污染物的擴(kuò)散時(shí)，監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置在排放源下風(fēng)向廠界外10 m范圍內(nèi)，最多設(shè)置4個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。

二是若排放源滿足點(diǎn)源條件，但圍墻通透性差，影響污染物的擴(kuò)散時(shí)，可緊靠圍墻將采氣口伸至圍墻上方20～30 cm處采樣；亦可將采樣點(diǎn)移至距圍墻高度1.5～2倍，距地1.5 m處采樣，此時(shí)仍不應(yīng)超過(guò)廠界外10 m范圍。

三是若排放源緊靠圍墻，且排放源比圍墻高，風(fēng)向吹向緊靠的圍墻外時(shí)，需要考慮最大濃度落地點(diǎn)。此時(shí)監(jiān)控點(diǎn)不受廠界外10 m的限制。

以上布點(diǎn)原則適用于大部分排污單位，但是當(dāng)遇到工業(yè)窯爐、水泥廠、煉焦?fàn)t時(shí)需按照各自的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求布點(diǎn)監(jiān)測(cè)。根據(jù)《工業(yè)窯爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 9078-1996)、《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16171-2012)和《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915-2013)中闡述。

工業(yè)爐窯無(wú)組織排放煙塵及生產(chǎn)性粉塵監(jiān)控點(diǎn)設(shè)在廠房門(mén)窗排放口處；若工業(yè)爐窯露天設(shè)置(或者有房頂無(wú)圍墻)，監(jiān)控點(diǎn)設(shè)在距粉(煙)塵排放源5 m，最低高度1.5 m處任意點(diǎn)，捕捉濃度最大值。

煉焦?fàn)t無(wú)組織污染物排放中常規(guī)機(jī)焦?fàn)t和熱回收焦?fàn)t監(jiān)控點(diǎn)設(shè)于爐頂裝煤塔與焦?fàn)t爐端兩側(cè)1/3處、2/3處；半焦炭化爐在單爐爐頂設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。該類(lèi)企業(yè)我市還未有相關(guān)監(jiān)測(cè)經(jīng)歷。

水泥工業(yè)無(wú)組織排放中顆粒物的監(jiān)測(cè)應(yīng)在廠界外20 m處上風(fēng)向設(shè)置參照點(diǎn)，廠界外20 m處下風(fēng)向設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)。

3 現(xiàn)場(chǎng)采樣注意事項(xiàng)

首先，做好現(xiàn)場(chǎng)工況和企業(yè)情況基本調(diào)查；其次，現(xiàn)場(chǎng)采樣人員必須兩人持有相關(guān)上崗資格證，并具有一名現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督員和一名現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，其具有相當(dāng)豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和較高的技術(shù)職稱(chēng)[4]；再次，所采用的所有儀器必須在檢定有效期內(nèi)，運(yùn)行狀況良好，并具有相關(guān)的自校記錄；最后，采樣結(jié)束做好相關(guān)采樣記錄，繪制采樣點(diǎn)位示意圖，最好附上經(jīng)緯度，有特殊情況的在采樣記錄中加以說(shuō)明，并三方簽字，監(jiān)測(cè)單位、執(zhí)法單位、被監(jiān)測(cè)單位?，F(xiàn)將常見(jiàn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的采樣注意事項(xiàng)歸納如下。

總懸浮顆粒物，是指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤100 μm的顆粒物。采樣前應(yīng)用X光片機(jī)確認(rèn)濾膜有無(wú)破損或者針孔，采樣時(shí)濾膜毛面向上，采樣結(jié)束后觀察粉塵邊緣輪廓是否清晰，有無(wú)破損，若濾膜破損或者粉塵邊緣不清晰則應(yīng)重新采樣。若儀器不能直接讀出標(biāo)況采樣體積，則需記錄采樣溫度和壓力，一般情況采用中流量采樣，以100 L/min的流量采集60 min。

二氧化硫主要采用甲醛緩沖液吸收，副玫瑰苯胺分光光度法測(cè)定。短時(shí)間采樣時(shí)，采用裝有10 mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，其吸收瓶的阻力應(yīng)在6.0 kPa±0.6 kPa，2/3玻板面積發(fā)泡均勻，以0.5 L/min的流量采集45～60 min。采樣器應(yīng)帶保溫裝置，采樣時(shí)溫度控制在23～29 ℃，此時(shí)吸收率為100%；當(dāng)采樣溫度或高或低都會(huì)使吸收率偏低。每批樣品至少要配置兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)空白。樣品在采集、運(yùn)輸、貯存過(guò)程中要避免陽(yáng)光照射。

氮氧化物主要采用鹽酸萘乙二胺分光光度法測(cè)定。短時(shí)間采樣時(shí)，兩支多孔玻板吸收瓶裝10 mL吸收液，一支多孔玻板吸收瓶裝5～10 mL高錳酸鉀氧化液，氧化液液柱高度不低于8 cm。將吸收液、氧化液、吸收液、干燥瓶、采樣器依次串聯(lián)，以0.4 L/min的流量采集10～60 min；最好采樣設(shè)備帶有恒溫裝置，能將吸收液恒溫在16～24 ℃。樣品在采集、運(yùn)輸、貯存過(guò)程中亦要避免陽(yáng)光照射，最好將樣品保存在0～4 ℃。同樣每批樣品至少要配置兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)空白。

硫化氫的測(cè)定較多采用亞甲基藍(lán)分光光度法。采樣時(shí)采用大型氣泡吸收管盛裝10 mL吸收液，以1.0 L/min的流量采氣30～60 min，采樣結(jié)束后，現(xiàn)場(chǎng)加入1.00 mL混合顯色劑(對(duì)氨基二甲基苯胺和三氯化鐵混合液)，8 h內(nèi)完成測(cè)定。樣品在采集、運(yùn)輸、貯存過(guò)程中亦要避免陽(yáng)光照射。

氨氣多采用納氏試劑分光光度法。采樣時(shí)使用裝有10 mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，以0.5～1.0 L/min的流量采集45～60 min，有條件時(shí)2～5 ℃運(yùn)輸、保存，或者及時(shí)分析。每批樣品配置兩個(gè)全程序空白。

4 樣品運(yùn)輸和流轉(zhuǎn)注意事項(xiàng)

現(xiàn)場(chǎng)樣品采集后，會(huì)受到物理、化學(xué)、生物的因素影響而使?jié)舛仁д妫詷悠繁仨毎凑障嚓P(guān)要求添加固定劑或者低溫保存運(yùn)輸[5]。采樣人員將樣品采集后，需盡快送回實(shí)驗(yàn)室，保證樣品仍在穩(wěn)定時(shí)效內(nèi)，最為妥當(dāng)?shù)姆绞绞前凑障嚓P(guān)要求低溫保存運(yùn)輸，且在8 h內(nèi)完成分析。送樣人員要將樣品按照規(guī)定程序與接樣人員完成流轉(zhuǎn)；清點(diǎn)樣品數(shù)量，做好流轉(zhuǎn)記錄，到此，整個(gè)采樣過(guò)程結(jié)束。

5 結(jié)語(yǔ)

廢氣無(wú)組織排放監(jiān)測(cè)多涉及執(zhí)法監(jiān)測(cè)和監(jiān)督性監(jiān)測(cè)，采樣作為監(jiān)測(cè)任務(wù)的起始階段，務(wù)必高度重視，從各方面確保采樣的有效性。結(jié)合上面所述，可以從加強(qiáng)設(shè)備管理，提高人員監(jiān)測(cè)素質(zhì)，提出科學(xué)的監(jiān)測(cè)方案，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制措施等方面入手，為后續(xù)監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。