污染源的監測

一、污染物概述 

污染源包括固定污染源和流動污染源。固定污染源系指煙道、煙囪及排氣筒等。它們排放的廢氣中既包含固態的煙塵和粉塵，也包含氣態和氣溶膠態的多種有害物質。流動污染源系指汽車、柴油機車等交通運輸工具，其排放廢氣中也含有煙塵和某些有害物質。兩種污染源都是大氣污染物的主要來源。 

監測目的 

檢查污染源排放廢氣中的有害物質是否符合排放標準的要求；評價凈化裝置的性能和運行情況及污染防治措施的效果；為大氣質量管理與評價提供依據。 

監測要求 

① 生產設備處于正常運轉狀態下； 

② 對因生產過程而引起排放情況變化的污染源，應根據其變化的特點和周期進行系統監測； 

③ 當測定工業鍋爐煙塵濃度時，鍋爐應在穩定的負荷下運轉，不能低于額定負荷的 85% 。 

④ 對于手燒爐，測定時間不得少于兩個加煤周期。 

污染源監測的內容包括：排放廢氣中有害物質的濃度（ mg/m 3 ）；有害物質的排放量（ kg/h ）；廢氣排放量 (m 3 /h) ；煙塵排放濃度和排放量。在有害物質排放濃度和廢氣排放量的計算中，都采用現行監測方法中推薦的 標準狀態（溫度為 0 ℃ ，大氣壓力為 101.3Kpa 或 760mmHg 柱）下的干氣體表示。 

二 固定污染源監測 

1、 基本概念 

2、采樣點的位置和數目 

正確地選擇采樣位置，確定適當的采樣點數目，是決定能否獲得有代表性的 

廢氣樣品和盡可能地節約人力、物力的一項很重要的工作。 

采樣位置 : 應選在氣流分布均勻穩定的平直管段上，避開彎頭、變徑管、三通管及閥門等易產生渦流的阻力構件。此外，還應注意操作地點的方便、安全。高位測定時，應設置帶拉桿的工作平臺。 

（ 1 ）圓形煙道：不同直徑圓形煙道的等面積環數、采樣點數及采樣點距離煙道內壁的距離（表 3.9 172 頁） 

（ 2 ）矩形煙道：將煙道斷面分成一定數目的等面積矩形小塊，各小塊中心即為采樣點位置，小矩形數目可根據煙道斷面面積大小確定。 （表 3.9 172 頁） 

（ 3 ）拱形煙道：可分別按圓形和矩形煙道的布點方法確定采樣點的位置及數目。 

3、基本參數測定 
煙氣的基本狀態參數 : 煙氣的體積、溫度、壓力。 通過這幾個基本狀態參數，可計算出煙氣流速、煙塵及有害物質濃度。其中 , 
煙氣體積 V = 采樣流量 Q × 采樣時間 t 
采樣流量 Q = 測點煙道斷面 S × 煙氣流速 v 
而煙氣流速又由煙氣溫度和壓力決定。所以，只要計算出煙氣溫度和壓力，即可計算出其他參數。 

1. 溫度 

1 ）玻璃水銀溫度計適用于直徑小、溫度不高的煙道。 

2) 對直徑大、溫度高的煙道，要用熱電偶測溫毫伏計（或電阻溫度計）測量。 

2. 壓力 

•  煙氣的壓力分 全壓（ Pt ）、靜壓（ Ps ）和動壓（ Pv ） 。 

•  靜壓 是單位體積氣體所具有的勢能，表現為氣體在各個方向上作用于器壁的壓力； 
動壓 是單位體積氣體具有的動能，是使氣體流動的壓力； 
全壓 是氣體在管道中流動具有的總能量。 
三者的關系為： P t = P s + P v 
所以，只要測出三項中的任意兩項，即可求出第三項。 

1) 測壓管 ：常用的有二種，即標準皮托管和 S 型皮托管，它們都可以同時測出全壓和靜壓。其中，標準皮托管具有較高的精度，但由于測孔小，易被煙塵堵塞，因此只適用于含塵量少的煙氣；而 S 型皮托管因開口較大，適用于測煙塵含量較高的煙氣。 

2) 壓力計 ：常用的壓力計有 U 形壓力計和斜管式微壓計。 U 形壓力計可同時測全壓和靜壓，但誤差較大，不適宜測量微小壓力，其小分壓值不得大于 10Pa ，管內常裝水、酒精或汞，根據被測壓力范圍而定 ; 斜管式微壓計只能測動壓，精度不低于 2% ，管內常裝酒精或汞。 

（ 3 ）測定方法 

先把儀器調整到水平狀態，檢查液柱內是否有氣泡，并將液面調至零點，然后，將皮托管與壓力計連接，把測壓管的測壓口伸進煙道內測點上，并對準氣流方向，從 U 形壓力計上讀出液面差，或從微壓計上讀出斜管液柱長度，按相應公式計算測得壓力。 

3. 流速和流量的計算 

把測得的溫度和壓力等參數，代入相應公式計算各測點的煙氣流速和流量。 

4. 含濕量的測定 

與大氣相比，煙氣中的水蒸氣含量較高，變化范圍較大，為便于比較，監測方法規 以除去水蒸氣后標準狀態下的干煙氣為基準 表示煙氣中有害物質的測定結果。 

含濕量的測定方法有重量法、冷凝法、干濕球法等。 
重量法 ：從煙道采樣點抽取一定體積的煙氣，使之通過裝有吸濕劑的吸濕管，則煙氣中的水蒸氣被吸濕劑吸收，吸濕管的增重即為所采煙氣中的水蒸氣重量，然后代入公式計算含濕量。 

冷凝法 ：由煙道中抽出一定量的氣體，通過冷凝器，根據冷凝出的水量，加上從冷凝器排出的飽和氣體含有的水蒸氣量，計算排氣中的水分。 

干濕球法 ：氣體在一定流速下經干濕球溫度計，根據干、濕球溫度計讀數及有關壓力，計算排氣中水分含量。 

5. 煙塵濃度的測定 

原理 ：抽取一定體積煙氣通過已知重量的捕塵裝置（如濾筒），根據捕塵裝置采樣前后的重量差和采樣體積計算煙塵的濃度。 

1 ） 等速采樣法 ：測定煙氣、煙塵濃度必須采用等速采樣法，即煙氣進入采樣嘴的速度應與采樣點煙氣流速相等，否則，過大、過小均會造成測定誤差。 
具體做法是：將煙塵采樣管由采樣孔插入煙道中，使采樣嘴置于測點上，正對氣流，在采樣嘴的吸氣速度與測點處氣流速度相等（誤差不超過 10% ）時，抽取氣樣。 

2 ） 移動采樣和定點采樣 
移動采樣 ：為測定煙道斷面上煙氣中煙塵的平均濃度，用同一個塵粒捕集器在已確定的各采樣點上移動采樣，在各點的采樣時間相同，這是目前普遍使用的方法。 
定點采樣 ：為了解煙道內煙塵的分布狀況和確定煙塵的平均濃度，分別在斷面上每個采樣點采樣，即每個采樣點采集一個樣品。 

含塵濃度計算 

1 ）移動采樣 C=(g 1 － g 2 ） × 10 6 /V nd 

2 ）定點采樣 C=(C 1 Q 1 +C 2 Q 2 +…C n Q n ） /(Q 1 +Q 2 +…Q n ) 

6. 煙氣組分的測定 

煙氣組分包括主要氣體組分和微量有害氣體組分。主要氣體組分為 N 2 、 O 2 、 CO 2 和水蒸氣等。測定這些組分的目的是考察燃料燃燒情況和為煙塵測定提供計算煙氣氣體常數的數據。 有害氣體組分為 CO 、 NO x 、 SO x 和 H 2 S 等。 
（ 1 ）采樣 

只要在靠近煙道中心的任何一點采樣即可。可利用吸收法采樣裝置采樣，也可利用注射器采煙氣裝置采樣。 
（ 2 ）煙氣主要組分的測定 

可采用奧氏氣體分析器吸收法和儀器分析法測定。 

（ 3 ） 煙氣中有害組分的測定 

測定方法視其含量而定。當含量較低時，可選用大氣中分子態污染物質的測定方法；含量較高時，多選用化學分析法。（ 185 頁表 3.11 ） 
三、流動污染源監測