污染源的监测

一、污染物概述 

污染源包括固定污染源和流动污染源。固定污染源系指烟道、烟囱及排气筒等。它们排放的废气中既包含固态的烟尘和粉尘，也包含气态和气溶胶态的多种有害物质。流动污染源系指汽车、柴油机车等交通运输工具，其排放废气中也含有烟尘和某些有害物质。两种污染源都是大气污染物的主要来源。 

监测目的 

检查污染源排放废气中的有害物质是否符合排放标准的要求；评价净化装置的性能和运行情况及污染防治措施的效果；为大气质量管理与评价提供依据。 

监测要求 

① 生产设备处于正常运转状态下； 

② 对因生产过程而引起排放情况变化的污染源，应根据其变化的特点和周期进行系统监测； 

③ 当测定工业锅炉烟尘浓度时，锅炉应在稳定的负荷下运转，不能低于额定负荷的 85% 。 

④ 对于手烧炉，测定时间不得少于两个加煤周期。 

污染源监测的内容包括：排放废气中有害物质的浓度（ mg/m 3 ）；有害物质的排放量（ kg/h ）；废气排放量 (m 3 /h) ；烟尘排放浓度和排放量。在有害物质排放浓度和废气排放量的计算中，都采用现行监测方法中推荐的 标准状态（温度为 0 ℃ ，大气压力为 101.3Kpa 或 760mmHg 柱）下的干气体表示。 

二 固定污染源监测 

1、 基本概念 

2、采样点的位置和数目 

正确地选择采样位置，确定适当的采样点数目，是决定能否获得有代表性的 

废气样品和尽可能地节约人力、物力的一项很重要的工作。 

采样位置 : 应选在气流分布均匀稳定的平直管段上，避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。此外，还应注意操作地点的方便、安全。高位测定时，应设置带拉杆的工作平台。 

（ 1 ）圆形烟道：不同直径圆形烟道的等面积环数、采样点数及采样点距离烟道内壁的距离（表 3.9 172 页） 

（ 2 ）矩形烟道：将烟道断面分成一定数目的等面积矩形小块，各小块中心即为采样点位置，小矩形数目可根据烟道断面面积大小确定。 （表 3.9 172 页） 

（ 3 ）拱形烟道：可分别按圆形和矩形烟道的布点方法确定采样点的位置及数目。 

3、基本参数测定 
烟气的基本状态参数 : 烟气的体积、温度、压力。 通过这几个基本状态参数，可计算出烟气流速、烟尘及有害物质浓度。其中 , 
烟气体积 V = 采样流量 Q × 采样时间 t 
采样流量 Q = 测点烟道断面 S × 烟气流速 v 
而烟气流速又由烟气温度和压力决定。所以，只要计算出烟气温度和压力，即可计算出其他参数。 

1. 温度 

1 ）玻璃水银温度计适用于直径小、温度不高的烟道。 

2) 对直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫伏计（或电阻温度计）测量。 

2. 压力 

•  烟气的压力分 全压（ Pt ）、静压（ Ps ）和动压（ Pv ） 。 

•  静压 是单位体积气体所具有的势能，表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力； 
动压 是单位体积气体具有的动能，是使气体流动的压力； 
全压 是气体在管道中流动具有的总能量。 
三者的关系为： P t = P s + P v 
所以，只要测出三项中的任意两项，即可求出第三项。 

1) 测压管 ：常用的有二种，即标准皮托管和 S 型皮托管，它们都可以同时测出全压和静压。其中，标准皮托管具有较高的精度，但由于测孔小，易被烟尘堵塞，因此只适用于含尘量少的烟气；而 S 型皮托管因开口较大，适用于测烟尘含量较高的烟气。 

2) 压力计 ：常用的压力计有 U 形压力计和斜管式微压计。 U 形压力计可同时测全压和静压，但误差较大，不适宜测量微小压力，其小分压值不得大于 10Pa ，管内常装水、酒精或汞，根据被测压力范围而定 ; 斜管式微压计只能测动压，精度不低于 2% ，管内常装酒精或汞。 

（ 3 ）测定方法 

先把仪器调整到水平状态，检查液柱内是否有气泡，并将液面调至零点，然后，将皮托管与压力计连接，把测压管的测压口伸进烟道内测点上，并对准气流方向，从 U 形压力计上读出液面差，或从微压计上读出斜管液柱长度，按相应公式计算测得压力。 

3. 流速和流量的计算 

把测得的温度和压力等参数，代入相应公式计算各测点的烟气流速和流量。 

4. 含湿量的测定 

与大气相比，烟气中的水蒸气含量较高，变化范围较大，为便于比较，监测方法规 以除去水蒸气后标准状态下的干烟气为基准 表示烟气中有害物质的测定结果。 

含湿量的测定方法有重量法、冷凝法、干湿球法等。 
重量法 ：从烟道采样点抽取一定体积的烟气，使之通过装有吸湿剂的吸湿管，则烟气中的水蒸气被吸湿剂吸收，吸湿管的增重即为所采烟气中的水蒸气重量，然后代入公式计算含湿量。 

冷凝法 ：由烟道中抽出一定量的气体，通过冷凝器，根据冷凝出的水量，加上从冷凝器排出的饱和气体含有的水蒸气量，计算排气中的水分。 

干湿球法 ：气体在一定流速下经干湿球温度计，根据干、湿球温度计读数及有关压力，计算排气中水分含量。 

5. 烟尘浓度的测定 

原理 ：抽取一定体积烟气通过已知重量的捕尘装置（如滤筒），根据捕尘装置采样前后的重量差和采样体积计算烟尘的浓度。 

1 ） 等速采样法 ：测定烟气、烟尘浓度必须采用等速采样法，即烟气进入采样嘴的速度应与采样点烟气流速相等，否则，过大、过小均会造成测定误差。 
具体做法是：将烟尘采样管由采样孔插入烟道中，使采样嘴置于测点上，正对气流，在采样嘴的吸气速度与测点处气流速度相等（误差不超过 10% ）时，抽取气样。 

2 ） 移动采样和定点采样 
移动采样 ：为测定烟道断面上烟气中烟尘的平均浓度，用同一个尘粒捕集器在已确定的各采样点上移动采样，在各点的采样时间相同，这是目前普遍使用的方法。 
定点采样 ：为了解烟道内烟尘的分布状况和确定烟尘的平均浓度，分别在断面上每个采样点采样，即每个采样点采集一个样品。 

含尘浓度计算 

1 ）移动采样 C=(g 1 － g 2 ） × 10 6 /V nd 

2 ）定点采样 C=(C 1 Q 1 +C 2 Q 2 +…C n Q n ） /(Q 1 +Q 2 +…Q n ) 

6. 烟气组分的测定 

烟气组分包括主要气体组分和微量有害气体组分。主要气体组分为 N 2 、 O 2 、 CO 2 和水蒸气等。测定这些组分的目的是考察燃料燃烧情况和为烟尘测定提供计算烟气气体常数的数据。 有害气体组分为 CO 、 NO x 、 SO x 和 H 2 S 等。 
（ 1 ）采样 

只要在靠近烟道中心的任何一点采样即可。可利用吸收法采样装置采样，也可利用注射器采烟气装置采样。 
（ 2 ）烟气主要组分的测定 

可采用奥氏气体分析器吸收法和仪器分析法测定。 

（ 3 ） 烟气中有害组分的测定 

测定方法视其含量而定。当含量较低时，可选用大气中分子态污染物质的测定方法；含量较高时，多选用化学分析法。（ 185 页表 3.11 ） 
三、流动污染源监测