大气污染物无组织排放监测技术导则

大气污染物无组织排放监测技术导则HJ/T55-2000批准日期2000-12-07实施日期2000-12-07大气污染物无组织排放监测技术导则TechnicalguidelinesforfugitiveemissionmonitoringofairpollutantsHJ／T55－20001、主题内容与适用范围1.1主题内容本标准对大气污染物无组织排放监控点设置方法、监测气象条件的判定和选择、监测结果的计算等作出规定和指导，是GB16297－1996大气污染物综合排放标准》附录C的补充和具体化。1.2适用范围1.2.1本标准适用于环境监测部门为实施GB16297－1996附录C，对大气污染物无组织排放进行的监测，亦适用于各污染源单位为实行自我管理而进行的同类监测。1.2.2本标准为技术指导性文件，环境监测部门应按照GBI6297—1996附录C的规定和原则要求，参照具体情况和需要，执行标准相应的规定和要求。1.2.3工业炉窑、炼焦炉、水泥厂的大气污染物无组织排放监测点设置，仍按其相应大气污染物排放标准GB9O78—1996；GB16171—1996；GB4915－1996中的有关规定执行，其余有关问题参照本标准的规定执行。2、引用标准下列标准所包含的条文，通过本标准引用而构成为本标准的条文。GBI6297—1996大气污染物综合排放标准3、定义本标准所涉及的名词术语，包括无组织排放、无组织排放源、无组织排放监控点、无组织排放监控浓度限值、单位周界等，其含义均与GBI6297－1996中相应的定义相同。4、无组织排放监测的基本要求4.1控制无组织排放的基本方式按照GB16297—1996所作的规定，我国以控制无组织排放所造成的后果来对无组织排放实行监督和限制。采用的基本方式，是规定设立监控点（即监测点）和规定监控点的空气浓度限值。在GB16297一1996中，规定要在二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的无组织排放源下风向设监控点，同时在排放源上风向设参照点，以监控点同参照点的浓度差值不超过规定限值来限制无组织排放；规定对其余污染物在单位周界外设监控点和监控点的浓度限值。4.2设置监控点的位置和数目根据GBI6297－1996的规定，二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的监控点设在无组织排放源下风向2～5Om范围内的浓度最高点，相对应的参照点设在排放源上风向2～5Om范围内；其余物质的监控点设在单位周界外10m范围内的浓度最高点。按规定监控点最多可设4个，参照点只设1个。4.3采样频次的要求按规定对无组织排放实行监测时，实行连续1小时的采样，或者实行在1小时内以等时间间隔采集4个样品计平均值。在进行实际监测时，为了捕捉到监控点最高浓度的时段，实际安排的采样时间可超过1小时。4.4对于低矮有组织排放源造成影响的处理依照上述规定设置监控点所测得的污染物在空气中的浓度，并非都是由无组织排放所造成，事实上某些低矮排气筒的排放可以造成与无组织排放相同的后果，依据GBI6297—1996所作的规定，在无组织排放监测中所测得的监控点的浓度值将不扣除低矮排气筒所作的贡献值。以上基本要求均已在GBI6297—1996中作出规定，本标准将在该基础上对有关问题作更进一步的规定和指导。5、监测前的准备5.1被测单位基本情况调查5.1.1被测单位的名称、性质和立项建设时间被测单位的名称应采用其全称，与单位公章所示名称相同。单位的性质是指该单位属企业单位还是事业单位；所属行业和企业规模（大、中、小）。了解被测单位立项建设的时间，是为了确定其应执行现有源还是新建源的排放标准（以GB16297一1996中6的规定判定）。5.1.2主要原、辅材料和主、副产品，相应用量和产量等应重点调查用量大，并可能产生大气污染的材料和产品。应列表说明，并予以必要的注解。5.1.3单位平面布置图标出基本方位；车间和其他主要建筑物的位置，名称和尺寸；有组织排放和无组织排放口及其主要参数；排放污染物的种类和排放速率；单位周界围墙的高度和性质（封闭式或通风式）；单位区域内的主要地形变化等。还应对单位周界外的主要环境敏感点，包括：影响气流运动的建筑物和地形分布；有无排放被测污染物的源存在等进行调查，并标于单位平面布置图中。5.2被测无组织排放源的基本情况调查除排放污染物的种类和排放速率（估计值）之外，还应重点调查被测无组织排放源的排出口形状、尺寸、高度及其处于建筑物的具体位置等，应有无组织排放口及其所在建筑物的照片。5.3排放源所在区域的气象资料调查一般情况下，可向被测污染源所在地区的气象台（站）了解当地的“常年”气象资料，其内容应包括：——按月统计的主导风向和风向频率；——按月统计的平均风速和最大、最小风速；——按月统计的平均气温和气温变化情况等。如有可能，最好直接了解当地的逆温和大气稳定度等污染气象要素的变化规律。了解当地“常年”气象资料的目的，是为了对监测时段的选择作指导。5.4仪器设备和监测资料准备5.4.1监测资料准备GB16297—1996和本标准是无组织排放监测最主要的技术依据；由固定源排放的污染物标准分析方法中有关无组织排放的采样方法和样品分析方法是最重要的方法依据，必须在监测前阅读和理解其中的有关部分。5.4.2现场风向、风速简易测定仪器准备通常可用三杯式轻便民向风速表，亦可采用其他具有相同功能的轻便式风向风速表。仪器应通过计量监督部门的性能检定合格，并在使用前作必要调试和检查。5.4.3采样仪器和试剂准备。按照被测物质的对应标准分析方法中有关无组织排放监测的采样部分所规定的仪器设备和试剂作好准备。6、监测日期和监测时段的选择按照GB16297—1996的有关规定，“无组织排放监控浓度限值”是指监控点的浓度在任何1小时的平均值不得超过的限值。所以，对无组织排放的监督监测，应选择下面例举的各种情况下进行。6.1被测无组织排放源的排放负荷应处于相对较高的状态，或者至少要处于正常生产和排放状态。6.2监测期间的主导风向（平均风向）便利于监控点的设置，并可使监控点和被测无组织排放源之间的距离尽可能缩小。6.3监测期间的风向变化、平均风速和大气稳定度三项指标对污染物的稀释和扩散影响很大，应按照本标准8的判定方法，对照本地区的“常年”气象数据选择较适宜的监测日期。6.4在通常情况下，选择冬季微风的日期，避开阳光辐射较强烈的中午时段进行监测是比较适宜的。7、现场气象条件的简易测定和判定对现场的气象条件进行简易测定和判定，是设置监控点（即采样点）的依据，亦是确定本次监测在何种气象条件（适宜程度）下进行的真实记录，下面列出的测定和判定应在采样起始前进行。7.1风向和风速的简易测定将轻便风向风速表置于被测单位开阔地带。若现场无适当的开阔地带，可将轻便风向风速表置于高处（但一般不超过15m）进行风向风速测定。按照仪器说明书的规定，打开轻便风向风速表的制动开关，并开始读数，每隔1分钟读～个即时风向和风速值，连续测定10分钟，共得到Ic个风向值（精确到5度）和10个风速值（精确到O.lin／s）。如果当时的风向和风速变化较大，感到10分钟的测定仍显不足，可适当延长测定时间。由10个风速读数计算得10分钟平均风速；由10个风向读数计算得到平均风向和风向变化的标准差（±S度）填入表1中。表工空旷地带的风向风速简易测定结果说明：风向读数的坐标原点为度。风向和风速的测定除采样之前进行外，还应在采样过程中重复1～2次，如发现风向有显著变化，应移动监控点位置后重新采样。7.2局地流场的简易测定当无组织排放源的下风向具有一处或多处建筑构造，或存在其他影响气流运动的地形变化等，以致可能影响污染物的迁移途径时，必须进行局地流场的简易测定。以单位平面布置图（5.1.3）为参照，自无组织排放源为起点至拟设置来样点（即监控点）的途径之中，凡气流运动可能因受阻而改变方向之处的上方和下方，均应设置局地流场的测点，选定后的测点应标于单位平面图上，并同时标上测点编号等标记。局地流场的简易测定仍使用轻便风向风速表。在一个测点只测定1分钟平均风向，必要时可重复测定1～2次。将局地流场的测定结果填于表2中，同时还要将各测点的1分钟平均风向标明于单位平面图中。表2局地流场测定结果测定时间测点编号测点位置1分钟平均风向(度)备注12345注意：如果总体风向的变化较大，可能引起某一局地流场测点同时存在两种不同的流向，则应注意测试，并将两种不同的流向同时标明于记录表格和厂区平面布置图上。对标有测点流向的平面图进行仔细分析，得到比较完整的局地流场图。要特别注意分析可能存在的复杂局地流场，若发观测点和测试的数据不够，应进行必要的补测，直至弄清楚局地流场情况为止。7.3大气稳定度的简易判定大气稳定度等级划分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定、稳定共六级，对应于A、B、C、D、E、F表示。按照下面的程序计算和判定大气稳定度：——依据一年中的日期序数dn计算太阳倾角δ；——依据太阳倾角δ，当地纬度ø，当地经度λ和北京时间计算太阳高度角h0；——由太阳高度角h0和云量，经查表得出太阳辐射等级；——根据地面风速和太阳辐射等级，由查表得出大气稳定度等级。大气稳定度等级是对污染物的稀释和扩散具有重要影响的参数，有关的计算和查表方法详见附录A。7.4涡流现象及涡流孔穴尺寸的简易测定7.4.1涡流现象涡流是在气流运动中受到切变力的作用而形成的，当气流在运动中遇到物体阻挡时，就会产生涡流，其结果是在物体的背风而形成回旋气流，称为孔穴，此即涡流。典型的涡流总是发生在建筑物的背民面，如图1所示。孔穴的尺寸大小和其中气流回旋的激烈程度不仅与风速有关，也同阻挡物体的大小和形状有关，孔穴的大小可以估算，也可用简易的方法实测。7.4.2涡流孔穴尺寸的估算如图2所示，若建筑物的水平宽度为W；高度为H；顺风长度为L，那么涡流区(孔穴)的水平宽度Yr、高度Zr和顺风长度Xr可分别按（3）、（4）、（5）式估算。Yr=1.5W(3)Zr=1.5H(4)Xr/H=(A.W/H)/(1+B.W/H)(5)式中：A、B为系数，由下式确定：当L/H1时，A=-2.0+3.7(L/H)-1/3；B=0.15+0.305(L/H)-1/3。当L/H1时A=1.75；B=0.257.4.3用轻便式风向风速表判定涡流区边界先将风向风速表置于较远离涡流区的位置，观察风向标的方位和摆动情况，然后逐渐向涡流区靠近，待观察到风向标的方位和摆动情况发生明显变化，即可判断该位置已进入涡流区。7.4.4目测法判定涡流区边界准备好适当的人造烟源（例如，采用适当大小的香柱），并将其置于涡流边界的上风向，用肉眼直接观察烟流的运动情况，并用以确定涡流区域的边界。8、各气象因子于无组织排放监测适宜程度分类8.1适宜程度的分类方法依据各气象因子的数值分为四类。a类：不利于污染物的扩散和稀释，适宜于进行无组织排放监测；b类：较不利于污染物的扩散和稀释，较适宜于进行无组织排放监测；c类：有利于污染物的扩散和稀释，较不适宜进行无组织排放监测；d类：很有利于污染物的扩散和稀释，不适宜进行无组织排放监测。8.2风向变化的适宜程度分类平均风向本身对污染物的扩散和稀释没有意义，用10分钟平均风向的标准差（7.l）代表风向变化的大小，其对无组织排放监测的适宜程度分类见表5。表5风向变化的适宜程度分类风向变化大小(±S°)15°15°-29°30°-45°45°适宜程度分类abcd8.3风速的适宜程度分类以平均风速（亦可以10分钟平均风速测定值为依据，见本标准7.l）来划分其对无组织排放监测适宜程度，见表6。表6风速的适宜程度分类平均风速(m/s)1.0※-2.02.1-3.03.1-4.54.5适宜程度类别abcd※风速小于1.0m／s应看作是静风或准静风，该种情况下的无组织排放监测另有说明。8.4大气稳定度的适宜程度分类大气稳定度不同等级对无组织排放监测的适宜程度分类见表7。表7大气稳定度的适宜程度分类大气稳定度等级F、EDCB、A适宜程度类别abcd8.5正确理解和应用气象条件8.5.1由8.2～8.4所