大气污染物监测方法分类及其优缺点
一、我国气体污染物排放现状
随着我国社会经济的迅猛发展，能源结构中的煤炭消耗急剧增长，使大量的烟尘、烟气被排放到空气中，给人类赖以生存的生态环境造成了极大危害。1998年国务院批准了二氧化硫和酸雨控制区划分方案，实行了污染物排放总量控制和排污收费制度。国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局联合发布2002年1月1日实施的国家标准《GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准》中第4.6.4条明确规定“自本标准实施之日起，新建成使用（含扩建、改造）单台容量≥14MW(20t/h)的锅炉，必须安装固定的连续监测烟气中烟尘、SO2排放浓度的仪器。”各级环境监测部门在进行环境质量监测的同时，对重要的污染源要进行定时的监督监测，以便及时了解污染源的排放情况，为污染的防治提供准确可靠的技术依据。所有这些工作的顺利进行,都必须有准确可靠的烟尘烟气自动监测仪器来保证。
二、监测方法分类、优缺点
1、烟尘监测子系统
烟尘在线自动监测采用的原理主要有激光透射法、激光散射法、β射线法和电荷法等。
·激光透射法：根据烟尘对光吸收符合朗伯－比尔（Lambert-Beer）定律原理研制而成。根据光检测器与光源位置不同，可分为单光程和双光程；
优点：成熟可靠，与国标法一致性好；缺点：安装定位复杂，标定工作量大。
·散射法：根据烟道内烟尘散射光原理研制而成；
优点：准确度高；缺点：价格高。
·β射线吸收法：先将颗粒物样品采样道滤纸上，根据样品对β射线吸收符合朗伯－比尔（Lambert-Beer）定律原理研制而成；
优点：可直接测量质量浓度；缺点：需采样单元，数据代表性低。
·电荷法：根据烟道内颗粒物与探头摩擦生电原理研制而成。
优点：结构简单，价格低；缺点：测量结果与流速相关，准确度低。
2、烟气监测子系统
气态污染物国际上通用的监测方法分为三种：1、完全抽取法；2、稀释采样法；3、直接测量法。
·完全抽取法：是最传统的烟气连续监测方法，它通过加热管线将烟气抽取、经过采样探头和过滤装置，进入分析测试仪器，SO2、NOx的测量采用红外、紫外、热导法测量（见图1-1）。但由于采用全程加热保温，预处理系统复杂，维护工作量大，总体价格较高。目前安装的比例为9.5%。
优点：单台分析仪器多参数测量，可实现1拖多功能，可标定仪器；缺点：采样管路需加热、除湿，管路复杂。
·直接测量法：是将测量单元直接在烟道内部测量，可分为红外、紫外以及紫外差分吸收法。本方法是目前最为简明的监测方法，免去了复杂的采样管路和预处理系统，维护工作量相对较小，几乎没有消耗品，但由于其安装在烟道上，难以实现实时校准，并且由于监测器直接放置在工作现场，受环境影响较大。
优点：直接测量烟气成分；缺点：价格高，不能实现1拖多，标定复杂。
·稀释采样法：是在直接抽取的基础上，用干净的零空气将烟气稀释至可以直接测量的干烟气，SO2采用紫外荧光法测量、NOx采用化学发光法测量（见图1-2）。由于零气的预处理在前，消除了空气中水分对测量的影响，无须加热和保温，大大减少了维护量，后期的样品监测采用国际通用的物理光谱测试技术，监测精度高，实时性好，因而被列为美国EPA的优选方法。此种方法目前安装比例大约占85.5%。
优点：采样管路不需加热、除湿，测量准确度高，可实现1拖多功能，可全程标定，维护量低；缺点：增加测量参数需增加仪器。
3、流速测量单元
流速测量的原理主要有皮托管差压法、热导法、超声波法和靶式流量计法等。
·皮托管差压法：皮托管实现流速-动压转换、差压变送器实现动压-电信号转换；
·热导法：采用双铂电阻温度计测量流速带走热量原理；
·超声波法：采用超声波法测量。
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