工业废气污染源监测常见问题探讨

胡 斌，王 莹

（1.德州天洁环境影响评价有限公司，山东 德州 253077；2.德州市环境保护科学研究所有限公司，山东 德州 253074）

大气污染的主要原因之一就是工业废气，如果工业废气得不到有效处理和控制，会对人类健康造成威胁，工业废气中包含大量的氯酸化物，也会对建筑物造成腐蚀。因此，只有加强对工业废弃污染源的监测，才能够从根本上了解废气成分，并有针对性地选择防治手段和策略，以达到减少污染、促进工业与环境和谐发展的目的。

1 工业废气污染源监测常见问题及产生原因

工业废气污染源监测存在很多问题，比如：工况问题、烟气温度问题及尘粒问题等，这些问题的存在，在很大程度上会影响检测数据的准确性，以下是对工业废气污染源监测的常见问题的分析。

1.1 常见问题

1.1.1 工况问题

从目前的工业废气污染源监测中可以看出，工况问题是比较常见的，如果工况监测结果与实际情况不符，那么废气排放管的负压就会增加，这样一来废气监测数据的可靠性就无法得到保障。在烟气采集中由于启动导致的尘泵、气泵，使尘泵的流量加大，尤其是在将检测样品转到分析仪器中后，测量的结果就会不准确[1]。

1.1.2 烟气温度问题

通过实际检测发现温度也是影响监测结果的主要因素，气体冷凝会导致烟气污染物溶解在水中，这样一来，检测时气体就会损失一部分。因此，要加强对烟气温度的管控，在采集烟气时应预加热采样管，并做好制冷处理。

1.1.3 尘粒问题

如果工业废气中含有大颗粒物质，那么就会对动压、全压波动带来不良影响。提高风力波动幅度，速采流量也会提升，这样会导致检测结果准确性得不到保障。因此，在进行废气监测之前，要加强除尘操作，并对采样点除尘前后的监测数据进行详细对比分析，力求最大限度地降低检测误差[2]。

1.1.4 烟气采集问题

在多点采样过程中，一些工作人员习惯于在固定位置进行采样，这样就会导致检测得到的数据代表性不足。解决这个问题的方法就是保持采样管与烟道垂直，并且按照第一点到最后一点的顺序平行移动，一直到采样管达到检测孔之后，并提高对探头位置的关注，使探头位置正确、不出现偏移，从而避免数据产生误差。

1.1.5 滤筒质量问题

在监测中使用滤芯，且要在使用之前对滤芯的密度进行检查，去除带有真空的滤芯。滤筒壁外部安装往往比较宽松，此时，如果过滤液体的重量比较大，那么，在测量和称重的时候，就可能会出现小零件掉落的情况，为了避免这样的问题，则需要加大管控。在称重的过程中，墨盒吸收空气中的水分会对恒定重量产生影响，因此，在进行分析之前要控制好平衡室的湿度，一般控制在65%～75%，不超过80%，这就要求称量必须要快，且要保持称量的准确性。如果过滤器的湿度较高，当过滤器按照在105 ℃～110 ℃下干燥1 h以后进行处理，此时测量结果会出现偏高的情况，针对这一问题，需要适当延长过滤器的干燥时间，按照标准空白过滤器对称重进行严格控制，以最大限度地降低测量的误差[3]。

1.2 产生的原因

导致以上监测问题的原因有很多种，其中工业废气污染是关键，因此，想要彻底控制好废气污染源，首要问题就是进行分析。现阶段的废气污染源检测中，基于互联网的自我监控虽然监测效率提高了，但是在准确性、实践性、真实性方面却很难得到保障，因此，会对污染源系统产生直接影响，包括远程检测，实际上是非常不利于“预防导向源”的控制与治理的。另外，测试生物系统管理还不够完善，检测任务与资源很多，目标较为广泛。因此，在污染源监测方面是很难规划和设定的，特别是进入21世纪后，我国各行各业都有了飞速发展，对资源的使用和要求也越来越高，导致工业废气的排放也更多，污染源也更加复杂，这也为污染源的监测带来了更多困难。

2 工业废气产生的危害

工业生产会产生大量的废气，从而引起大气污染，并威胁人们的身体健康。随着工业废气排放量的不断增多，所带来的危害也不容忽视，具体做如下分析。

2.1 对动植物的危害

工业废气会对动植物会产生极大地危害，氟与硫是工业废气中的主要成分，并且具有毒性，不仅会对植物产生腐蚀作用，还有对植物造成永久性的损伤，一些元素侵入动植物后，动植物表面可能不会出现变化，但是，其内部机制已经发生变化，且生存状态就会逐渐恶化，直到死亡。新鲜的空气，无论是对人还是对植物都非常重要，长期吸入带有烟尘及有毒气体的空气，人体的呼吸系统及黏膜组织就会出现损伤，所带来的后果非常严重。

2.2 对环境的危害

工业废气成分很复杂，其中如烟尘一样的颗粒成分非常多，这些颗粒积累到一定程度之后，就会随着空气上升，导致空气变得浑浊，还会遮挡太阳光，使太阳辐射减少，但动植物的生长和发育都需要阳光，阳光减少对动植物生长必然会带来负面影响。另外，工业废气中的硫酸化合物以及水汽融合在一起就会形成酸雨，并对植物及金属产生腐蚀作用。工业生产产生的SO2和烟尘等废气会与空气中其他物质发生反应，形成温室气体，也会对生态环境造成负面影响。

3 工业废气污染源分类

工业废气污染源成分很复杂，污染源监测首先要了解主要成分，才能够科学选择监测手段、监测技术、监测方法，也才能够更好地保障监测结果的准确性，进而为工业废气治理提供参考和依据。从现阶段工业生产的情况看，不同工业种类所产生的废气类型是不同的。在处理工业废气时，一部分无法分离的有害物质会对大气质量造成严重影响，现阶段常见的大气污染分为固体污染和气体污染两个方面。

3.1 固体污染

目前工业废气污染成分中的固体污染，也被成为溶胶性污染物，也是工业废气中最常见的污染源。固体污染包括固体颗粒、浮尘、液体颗粒物，主要来源是化学工业、煤炭工业以及水泥工业生产中产生的废气中，这些污染物基本都是燃烧过程中产生的。

3.2 气体污染

气体污染可以分为不同的情况，其中常见的气体污染包括硫污染、碳氢有机污染以及含氮污染等。以硫污染为例，硫污染是生产过程中排放的一些含硫废气，通常在金属制造业中比较常见，比如：SO2气体，它是形成酸雨的主要原因，不仅会对生产生活造成影响，而且还会导致森林地区产生酸雨，所造成的伤害也可能是无法挽回的[4]。

4 工业废气污染源的监测内容

工业废气主要污染源监测包括烟尘、二氧化硫。

4.1 烟尘的测定

4.1.1 严格控制滤筒的质量

加强对滤筒质量的控制，是保障滤筒保密性的关键。监测人员在保持好湿度的同时，测量也要准确、快速，这样监测结果才有所保障。相对湿度低于80%时，监测人员要根据实际情况，合理调节烘干时间，这样即可以合理运用标准空白滤筒，又可以保证滤筒称量的准确性。

4.1.2 控制好烟气温度

导致烟尘出现负值的根源就是烟气温度高，滤筒自身重量失重。为了避免这一问题，可以利用400 ℃的马沸炉进行预热，然后将其放在干燥器中，使其保持恒重。不仅如此，在采样完成后，烟气湿度就会增加，滤筒也会出现碎屑，就会出现负值，对此需要严格检查滤筒，并适当增加采样时间，确保不出现负值。

4.2 二氧化硫的测定

4.2.1 湿度监测

SO2是目前工业废气的主要污染成分，由于利用湿法脱硫可能会增加含湿量，这样一来，烟气进入采样管道后，关闭时会出现大量的水汽。如果烟气、冷凝水接触面比较小，SO2的附着量就会增加，就会使污染源的监测结果出现偏差。因此，在工业废气污染的监测过程中，采样管中不能出现冷凝水，可以采用预冷凝的方法控制好湿度，避免烟尘采样时管内出现冷凝水，以使整个管路保持通畅。

4.2.2 NOx监测

在工业废气中NOx的含量很大，这会对SO2监测带来非常不利的影响，从而导致SO2监测值下降。因此，需要对CO、NO2等进行合理的试验，确定其临界浓度，使SO2污染源得到有效监测[5]。

4.3 监测的规范性

定点采样会导致各种数据的可靠性降低，可以通过移动采样的方法，合理设置监测点，从而提高监测结果的准确性。

5 工业废气污染源监测技术分析

通过对工业废气污染源类型、污染源监测技术以及工业废气污染的危害进行分析可知，加强工业废气污染源监测技术的研究是非常必要的。

5.1 原料分析法

原材料分析法是一种将物质平衡关系原理作为基础的分析方法，监测人员通过控制输入、输出量之间的对等关系，分析工厂原材料的投放、生产情况，在这个过程中监测人员对相关参数进行有效记录，并结合这些数据计算废气排放量。从理论上来说，原材料分析法是最为科学、有效的监测方法，但是在实际生产中，很多工厂无法保证原材料使用参数的准确性，从而导致计算得出的排放量与实际排放量之间存在较大差距，这也在很大程度上阻碍了监测工作的开展[6]。

5.2 断面检测法

这种监测方法的适用范围比较广泛，是一种能够根据不同地区废气无组织排放的量进行监测的技术，通过对各地区废气排放量的计算，计算出废气排放量。监测人员通过在地缝隙、断面处等位置设置监测点进行监测，从而精算出废气排放量。这种监测方法测量的数据具有准确、快速的特点，并且不会受到无组织排放的影响，但是在监测中要设置大量监测点，这样才能够确保监测的准确性。

5.3 反推检测法

除了上述两种检测方法之外，反推检测法也是一种比较常见的工业废气监测方法，根据反推方式的不同，可以将其分为直接反推法、单弧反推法、多弧反推法。

5.3.1 直接反推法

直接反推法是在排放源的位置建立采样点，在采样点进行废气监测，这种监测方法也被称为采样点反推法。这种检测技术能够进行具体的估算，但是，存在较大误差，且在具体实施中还会受到风速等因素的影响。

5.3.2 单弧反推法

单弧反推法是通过假设进行检测的方法。首先，监测人员要设置相应的采样点，使采样点形成采样弧度，再利用轴心法对废气排放量进行计算。该方法在监测过程中要考虑大气等因素对监测的影响，避免监测时出现较大误差。

5.3.3 多弧反推法

多弧反推法是建立在单弧反推法基础之上，通过增加弧线、轴心点的方式进行测量。多弧反推法与上面两种方法相比较，其在监测技术方面更加完善，有效弥补了上述两种方法的不足，但是，在监测时需要设置较多的采样点，因此，监测人员的工作量比较大，工作压力也较大。在实际监测中，要进行多个采样点布设，以确保测量数据更接近实际。

6 工业废气污染源的监测策略

通过对工业废气污染源监测的相关内容进行讨论发现，工业废气的成分复杂，监测技术也有很多种，且废气污染严重，科学选择监测技术是一方面，而不断优化监测策略也是非常必要的。

6.1 监测前期准备工作

6.1.1 做好大气压监测

在进行工业废气污染源监测前，要监测现场大气。同时，在检测仪器上要记录好监测数值，并将这些数值作为日后操作的参考。

6.1.2 清理烟道中的灰尘

通常来说，废气除尘率比较高，很多工业生产中并不能充分发挥出布袋除尘器以及电除尘器的作用，从而导致烟尘排放浓度增加。久而久之，烟道中的灰尘就会越积越多，进而导致采样管阻塞，一旦阻塞气流速度就会下降。因此，在监测过程中，工作人员就必须要做好烟道灰尘清理，尤其是水平方向的烟道，这样才能够有效提高污染源监测结果的可靠性。另外，还要对现场大气压进行监测，对烟道内的积尘进行清理，将水平方向烟道的清洁作为重点，充分发挥布袋除尘、电除尘器的作用和功能，同时要加强排气筒高度的核验和校准，可以采用内插、外推等方式改变排气筒的高度，使其可以满足监测要求。

6.2 提高监测技术水平

为了保障工业废气污染源的监测实效，在控制污染源的同时，优化监测技术是必不可少的。工作人员除了要不断提升自身的专业能力、采样水平之外，还应该充分利用在线监测设备的采样功能及在线监测的图像。同时，还要强化监督与合作，确保污染源监测技术的规范性、标准性，也要确保监测设备的质量，并及时检测和维护设备，以进一步提高废气监测的有效性。

6.3 科学合理地确定生产负荷

在工业废气污染源监测的过程中，要保证采样工况与日常生产实际工况一致，避免两者不一致的问题，工作人员要严格按照工业废气污染源监测的相关标准，合理确定生产负荷。同时，还要根据工业生产条件和环境的变化，对可能出现的变化进行预判和评估，包括环境因素、人为因素等。另外，也要根据工业生产设备的工艺参数确定生产负荷，比如：除尘器出口的温度、风机的风量、湿度条件等，以确保工业废气污染源监测的科学合理性、真实可靠性。

6.4 合理布设监测断面和监测点

在工业废气污染源的监测过程中，合理进行工业废气源监测断面的布设是非常重要的。以工业废气固定污染源的监测为例，要优先选择垂直管段进行采样，并选用距离弯头、阀门以及变径管下游大于六倍直径的烟道进行采样，同时要根据实际情况增加监测点数量及采样次数。尤其是在进行SO2采样监测时，一般要选择烟道中心比较近的位置操作，比如：化学法、仪器直接测试法等，监测中要注重对连接管路气密性、清洁度的检查，而且还需要对采样管进行加热，避免气体污染物在采集管内出现冷凝现象，同时，还要保证采样期间流量的恒定性，保障数据的准确性。

6.5 改善环境监测机构体制

为了能够保障工业废气污染源监测数据的准确性，有关部门以及相关工作人员要结合实际情况，对环境监测机构体制进行优化和改善。由于工业废气污染源十分复杂，并且监测系统也十分复杂，从目前我国工业废气污染源监测中还存在职责分配不合理、工作责任落实不到位等问题，这些问题的存在在很大程度上影响了监测效果，也不利于工业废气污染源的控制。基于此，应结合当前工业废气污染情况以及监测需求，积极地进行监测机制体制的完善和优化是非常必要的。

（1）有关部门要重视工业废气污染源的监测工作，加强对污染源的监测力度，积极推进相关体制改革，在确保废气污染源监测质量的同时，提高监测效率。另外，要明确责任分工，各项工作要严格落实标准，确保监测责任落实到位，并定期开展宣传、教育工作，使监测人员能够明确自身的责任和义务，提升监测工作人员的工作责任心[7]。

（2）积极组织工作理念、工作方法的培训，及时将最新监测技术、工作观念传达到监测队伍中，号召全社会共同参与污染控制工作。比如：利用大数据分析及建立动态污染源档案，并在监测中充分利用这些档案数据进行数据分析，从而掌控污染源的情况，了解污染源发生、发展的过程，并以此为参考制定和修订污染防治方案。做好源头控制以及相关计划，并有计划地对社会监测资源进行规划，全面提高环境监测工作水平。另外，监测机构在招聘人员时，要充分考察工作人员的责任心、专业技能、职业修养等，为确保监测数据质量，必须要建立一支高素质的监测队伍。

7 结语

随着环境污染、大气污染问题的日渐严峻，我国也更加关注工业废气污染源的监测与控制，随着工业化进程的加剧，工业废气污染带来十分严重的后果。为了提高工业废气污染源监测的重视程度，必须要充分了解废气污染带来的危害，以及污染源类型、监测技术等，并有针对性地制定和完善相关策略，构建动态数据库，加强相关工作人员的教育和培训，从而全面提高工业废气污染源的监测水平，以促进工业与环境、生态的和谐发展。