固定污染源废气监测工作流程及质量控制探讨

张福全，李青松

(山东省济南生态环境监测中心，山东 济南 250101)

目前，环境污染已成为社会普遍存在的问题，尤其是工业生产过程中造成的废气污染越来越明显。受到工业技术、生产技术等的限制，在当前的社会发展过程中已经无法完全消除污染源废气的影响，只有不断优化生产工艺并改进生产材料才可以控制污染源废气的排出。监测部门只有通过对固定源废气的监测，掌握污染源废气的排放现状，才能通过监测数据为环境管理部门开展监督管理提供技术支撑。

1 固定污染源废气监测工作概述

在固定污染源废气监测过程中，只有了解固定污染源废气监测的主要特点，才能有序开展监测作业。第一，固定污染源废气监测具有较强的综合性。在监测过程中需要保证监测手段、监测技术和监测对象的协调与统一。因此，需要统筹考虑，确保固定污染源废气监测过程能够有序进行。第二，固定污染源废气监测具有持续性，这主要是因为固定污染源废气的排放并不是特定的、突发的，而是长时间持续的。因此，对固定污染源废气的监测也需要连续且长时间的监测，才能够归纳出固定污染源废气排放的特点。第三，固定污染源废气监测具有一定的危险性。在实际监测工作中，由于监测环境比较恶劣，工作人员可能会遭遇噪声、高温或者有毒有害气体的危害。因此，在监测中工作人员必须佩戴防护用品，采取有效的防护措施，才能降低监测过程对监测人员身体健康产生的危害。

在开展固定污染源废气监测工作的过程中，遵循相关监测原则是保证监测水平的重要基础。第一，必须要准确把握监测地区的污染分布情况，特别是要总结污染源的分布规律、分布特点，这样才能够因地制宜地提出有效的污染处理方案。第二，在确定监测点位置时，必须开展实地调查工作，保证监测点位置的典型性与代表性。第三，在开展固定污染源废气监测的工作时，必须要根据我国环境监测的规范开展监测工作，提高监测技术的合理性与科学性。第四，在完成废气监测工作后，撰写监测报告时，必须严格落实三级审核制度，确保监测数据的真实客观，防止数据失真[1]。

2 固定污染源监测技术原理

固定污染源废气监测主要是针对废气中的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等指标开展监测。运用颗粒物测试仪，根据其传感器检测到的静压、动压、温度及含湿量等参数，自动计算出固定污染源废气流速和等速跟踪流量。测控系统将该流量与传感器检测到的流量相比较，计算出相应的控制信号，由该信号控制电路做出调整，使抽气泵的流量发生变化，最终使测试仪的实际流量与计算的采样流量相等，实现测试仪的等速采样，采样后按照相关规范要求对采集的颗粒物进行称重，进而根据公式计算出颗粒物浓度。针对废气中的二氧化硫等指标，传统方法是利用化学传感器原理，抽取含有特定气体的废气，并通过电化学传感器发生电化学反应。由于传感器输出的电流大小在一定条件下与气体浓度成正比，可以通过测量传感器输出的电流计算出烟气的浓度。为保证监测结果的精准性，在监测之前，监测人员需要做好相关准备，比如监测仪器的状态检查、校准维护，并做好后续采样准备，确保在仪器设备性能良好的情况下开展监测。为保证仪器在监测过程中能够顺利开展监测，监测人员应该熟练掌握仪器设备的操作，准确判断仪器设备的常见故障。当监测数据发生异常时，需要及时判断监测点位、数量选取是否合规，是否是仪器设备故障所导致，及时排除影响因素并妥善处置[2]。

3 固定污染源废气监测工作流程

3.1 监测准备工作

为了提高监测数据的准确度，保证监测信息的可靠性，在开展污染源废气监测工作之前要做好准备工作，确保后续监测工作的顺利进行。监测人员要了解污染源位置、点位、生产工艺、处理设施运行情况等有关信息，掌握现场的环境条件。还要了解污染物排放的特点，按照规范要求有针对性地开展前期准备工作。另外，还要将监测设备准备齐全，相关标气应在有效期内且能溯源至国家标准，确保其仪器设备经过检定/校准且在有效期内。另外，在监测工作开始之前，要对设备进行校准和检查，并做好日常维护保养工作。监测人员还要根据废气排放情况以及污染源现场条件，做好防护工作，科学地进行监测工作的部署，在监测过程中要确保安全工作落实到位[3]。

3.2 设置采样点

在采样点设置环节，对采样点进行科学、合理地设置将会直接影响环境污染源中废气监测结果的准确性，从而对废气监测质量和结果产生影响。其中，为确保废气监测采样点的设置科学、合理，一方面需要重视废气监测中的采样点设置，严格按照国家有关标准及行业规范等要求执行；另一方面，还需要结合废气监测现场的实际环境和条件，进行最合适的采样点选择与设置，并确保采样点设置符合废气监测要求，从而为废气监测工作的开展提供良好的基础。

3.3 采集废气

完成废气污染物布点工作后，需要及时采集污染源废气样品。在污染源废气样品采集过程中，监测人员需要加强采样过程的质控工作。采集样品的质量会直接影响污染源废气监测结果，如果对样品的采集不进行有效控制，可能会降低废气监测结果的可靠性，导致废气监测结果误差增大甚至数据无效。因此，监测人员需要根据污染源现场的具体情况对样品采集方式进行优化与调整，确保监测工作能够顺利开展。一般情况下，现场废气监测样品采集主要是以连续采样为主。在采样过程中需要科学选择采样方式，并根据采样技术规范的要求完成污染源废气采样工作。通常，二氧化硫、氮氧化物等废气指标一般是利用测试仪现场出具数据，采用每5～15分钟测定数据的平均值作为一次测量值，一般需要测定5～6次。

3.4 监测数据的应用与处理

对所得到的监测数据进行科学分析和有效处理，可以提高整个监测流程的水平。首先，要保证获得数据的过程符合相关规范要求，并满足污染物特点要求。之后，按照数据处理要求对数据进行折算、分析、判断。根据相关监测技术规范和排放标准要求对监测数据进行分析判断。比如，处理污染源废气中二氧化硫的数据时，需要将仪器显示的体积浓度换算为质量浓度，其测定结果需保留整数，但当浓度大于100 mg/m3时，保留3位有效数字。在判定结果是否超标时，需要根据相关监测技术规范和标准的要求，将实测浓度转换为折算浓度等[4]。

4 现场监测过程中存在的问题

4.1 监测人员技术水平参差不齐

尽管国家及地方各级生态环境监测机构不断加强对监测人员的技术培训，但目前监测人员的技术水平还是参差不齐，部分地区监测人员的业务能力还不能满足环境管理需求。缺乏技术培训、工作时间短、地区差异是造成这一现象的原因。而技术水平的参差不齐导致了部分监测人员对于现场的一些情况缺乏判断力，监测数据失真的背后通常也有监测人员不了解规范、操作不当的原因[5]。

4.2 部分监测人员安全防护意识不足

由于监测机构从节约成本角度考虑、部分监测人员思想上不重视、缺少工作经验或监测方法使用不当等多方面原因，导致部分监测人员在开展废气监测工作中存在安全风险。比如，由于不佩戴防护手套，导致高温烟枪烫伤；不规范佩戴安全帽导致磕碰；未按要求佩戴防护面罩导致中毒等。安全问题无小事，所以加强安全培训、培养安全意识是当前部分监测机构的重要任务。

5 监测工作质量控制措施

5.1 合理确定采样位置

在固定污染源废气现场采样工作中，采样位置是否合理直接影响着实际监测结果是否准确。现实中经常会出现由于采样位置不合理而导致最终的监测结果不准确的问题。在选择采样位置时，需要考虑点位的代表性、可接近性、可操作性、安全性和规范性，并应按照规范要求在废气有组织排放筒处设置永久性监测平台，开设采样孔。监测人员在选取采样点位时，应根据相关规定要求选择适宜的管段进行采样，在采集颗粒物样品时，采样点位应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径、距上述部件上游方向不小于2倍烟道直径处；其次，应根据实际情况适当增加测点数量及采样频次，并进行多次测量取平均值；再则，可借助照片、影像等手段记录监测位置，提高监测数据的准确性。

5.2 对监测方法的更新与应用

对固定污染源中废气监测方法的及时更新，是判定废气监测结果符合国家环境保护的实际情况和有关法律标准规范，同时也是检验企业环境污染治理成效的有效措施。比如，在对有色金属冶炼厂固定污染源中的废气进行监测时，随着企业废气排放标准的不断提升以及对企业生产排放的烟气中各类污染危害物质处理技术的应用创新，都会对相应的固定污染源废气监测产生一定影响，因此，只有根据国家对固定污染源中废气监测与样品采集的有关规定，严格执行相应的监测流程与标准，才能保障其监测结果的准确性以及在环境污染治理中的应用成效。

5.3 制定科学完善的监测方案

在进行固定污染源废气现场采样和监测前，应先根据相关规定要求制定科学完善的监测方案。具体的监测方案中应包含以下内容：监测项目、监测点位、监测时间、监测频次、分析方法、评价标准等。为切实保证监测方案的科学性与完善性，应提前进行全面、详细的现场实地勘察，充分了解相关生产工艺、排气筒高度、特征污染物、排放规律、污染防治措施等情况；其次，还应对采样点位的合理性、监测平台的安全性以及监测环境条件是否符合相关规范要求等问题进行有效确认[6]。

5.4 颗粒物污染源监测的质量控制

颗粒物的监测及采样是固定污染源废气监测过程的重要内容。在对颗粒物的监测和采样过程中开展质量控制时，需要从以下方面出发：第一，需要对滤筒（滤膜）集尘情况进行有效控制。滤筒（滤膜）集尘情况直接影响监测结果，如果滤筒集尘过多，会加大采样工作难度，导致集尘倾泻概率增加。因此，在采样过程中需要对采样时间进行严格控制，最好在满足监测规范要求的前提下尽快完成采样工作。如果滤筒（滤膜）集尘比较少，会导致监测数值降低而增加称量误差。第二，需要重视采样点流速质量的控制工作。在颗粒物采样工作中，需要根据我国相关标准和要求完成采样工作。与此同时，要重视采样点流速测定与监测质量的控制。为了保证采样作业的有效性，可以根据采样前后采样点的流速差值进行判断，如果在采样前后采样点流速的差值过大，需要重新监测，才能够提高采样样品的可靠性。第三，要满足最小采样质量或体积要求。颗粒物浓度会在一定程度上影响监测结果，对于低浓度的颗粒物，如果采样时间不足，会导致滤膜上颗粒物相对较少，并且因为损失和误差可能会导致滤膜入不敷出，直接影响测量结果的准确性。为了防止这一问题，采样监测人员需要根据颗粒物的浓度适当延长采样时间。除此之外，需要尽可能降低滤筒（滤膜）的物理损耗，才能够在最大程度上保证监测结果的准确性。

5.5 固定污染源废气监测的质量控制

为保证固定污染源废气监测的质量，需要从以下几方面进行控制：①在监测时保证整个监测环节的稳定，保证整个监测对象的稳定及工况顺利进行。在整个监测现场需要采用合理的监督手段，确保生产设备的施工可以顺利进行。在监测污染源的时，工厂设备运行情况需具有代表性，如此才可以得到最佳的监测结果。②提前制定监测计划，科学合理地判断并设置好监测时间与频率。在实际监测过程中，不同企业的生产方式与结构存在差别，因此，监督管理部门在监测各个污染源的时候需要考虑每个企业的生产结构与生产方式，按照科学的监测方式控制监测时间、频率，通过合理的控制方式来提高大气污染源的监测精准度。③确定排气参数。在测定排气温度的时，应该将温度计或温度传感器放置在烟道中心位置，待温度稳定后再读取数据，而且读数时要保持其位置不变；在测量排气湿度时，常常使用颗粒物测试仪来自动测量烟气的湿度。测量的时要保证采样过程密闭，避免外界空气进入设备影响数据的稳定性和精确度。④颗粒物采样。可以选择智能颗粒物测试仪确定风量、动压、静压等参数。监测过程中应该时刻注意压力的变化情况，避免皮托管路存在问题影响监测的顺利进行。对颗粒物的采样常常使用圆环多点等速采样方式，这是针对圆形烟道。如果是矩形烟道，则采用面积小块的中心点采样方式。采集样品的时候，要注意把握过滤筒或者滤膜的集尘情况，如果集尘多会影响仪器设备的正常运行，出现这种现象之后可以更改采样时间。监测人员在监测过程中应该学会灵活采用取样方式，从而保证整体数据的精确程度[7]。

5.6 加强现场工况的管理

与质量控制管理措施类似，在进行现场监测时，要派遣专人对污染源工况进行实时监督，以此来保障各项设施的正常运行，使各项工况条件符合监测标准规范要求。同时，负责工况监督的人员与实施监测的人员应随时保持联系，一旦出现不合理的情况要立即停止监测，防止监测结果出现偏差，及时对突发状况做好详细记录，并与原始监测记录、检测报告等一起录入档案。

5.7 加强废气监测人员队伍建设

在固定污染源废气监测工作中，需要重视监测队伍建设，提高监测人员的专业水平及综合素质，这是提高固定污染源废气监测质量的重要措施。环境监测部门可以定期开展不同形式的技术培训活动，促进技术人员的学习交流，对一些在废气监测过程中存在的问题进行深入研究和讨论。除此之外，可以定期选派优秀的监测人员学习先进的监测经验及监测技术，从而有效提升监测队伍的专业水平。

5.8 制定质量控制措施

工作人员接到监测任务后，要根据企业的情况和相关规范制定计划，并从监测人员到仪器设备实施具体的质量控制措施，由负责质量控制管理的相关部门对监测人员进行监督，对整项监测工程的质量进行严格把关，确保监测现场的安全以及监测质量。

6 结语

总之，在固定污染源废气监测过程中，需要了解废气监测工作的主要特点，并且要根据废气监测的相关原则保证废气监测工作的规范。在实际的固定污染源废气监测工作中，所测量和采集的数据受到温度、湿度以及生产状况等多方面因素的影响，其稳定性会降低，这使实际的环境废气监测工作具有更大的难度。所以，要做好废气监测的前期准备工作，并且对监测质量进行严格把控，以提高废气监测工作的有效性。