大气污染物排放监测中最低等效排气筒计算规律研究

朱玲

(天津市环境监测中心，天津 300191)

中国《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)第7.2节中明确规定：“两个排放相同污染物(不论其是否由同一生产工艺过程产生)的排气筒，若其距离小于其几何高度之和，应合并视为一根等效排气筒。若有3根以上的近距离排气筒，且排放同一种污染物时，应以前两根的等效排气筒依次与第三、四根排气筒取等效值”[2]。同时在附录A中规定了等效排气筒污染物的排放速率、高度及位置的计算公式。

但在实际监测中，计算相邻排气筒的等效高度时，计算结果并不唯一。

1 现行标准存在的不足

现从数学角度对最低等效排气筒计算规律进行推演，方法简单易行，在实际工作中能大大简化计算过程，提高效率。

2 排序法计算等效排气筒

设有排气筒h1,h2,h3,…,hn且为正数，当h1>h2>h3>…>hn，n≥3时，求证等效排气筒公式①的等效高度为最小值。

式中：h——等效排气筒高度；h1,h2——1#和2#排气筒的高度；

(1)

式中：h12——1#和2#排气筒的等效排气筒高度；

(2)

式中：h3——3#排气筒的高度；

(3)

证明，当n≥3，h1>h2>h3>…>hn时，h12…n最小

当hk+1最小，a2k最小，

∴h1>h2>h3>…>hn时，a2n-1最小，即a最小，等于h12…n取最小值。

通过以上论证证明，在排气筒组中，将需要等效的排气筒从高到低排列进行等效，计算出的等效排气筒高度最低；反之将排气筒从低到高排列，计算出的等效排气筒高度最高。由于等效高度所对应的执行标准值是不同的，等效高度越低，所对应的标准值越严；等效高度越高，所对应的标准值越宽。故在实际监测中，选择最低等效排气筒高度对应的标准限值，以其作为评判标准是合理的。

3 实例验证

某企业铸造车间屋顶上设立4个高度不同、均排放同一种污染物且距离相近的排气筒，其排放高度及设置位置见表1和图1。

3.1 等效排气筒污染物排放速率

等效排气筒污染物排放速率Q=Q1+Q2，Q1和Q2为1#和2#排气筒的某污染物排放速率。无论以哪一个排气筒作为初始点，计算结果均相同。

表1 各排气筒高度和排放污染物相距距离

图1 排气筒组相对位置

3.2 等效排气筒高度

等效排气筒高度见表2。

表2 等效排气筒高度计算结果

由表2可以看出，以2#-4#-3#-1#及4#-2#-3#-1#顺序计算后的等效高度最低，以1#-3#-4#-2#及3#-1#-4#-2#顺序计算后的等效高度最高。由于公式①中第一次等效时无论h1在前或h2在前，均不会影响第一次等效结果，故以40m-

30m-26m-15m顺序计算出的等效高度最低，反之以15m-26m-30m-40m顺序计算出的等效高度最高。

3.3 等效排气筒位置

x=a(Q-Q1)/Q=aQ2/Q，a为1#排气筒至2#排气筒的距离，Q，Q1，Q2同3.1。分别以每个等效排气筒为初始点来计算，所得结果一致，即等效排气筒位置不受排气筒计算初始点选择的影响，其等效排气筒位置见图1。

4 结论

通过对最低等效排气筒高度计算规律的推演及实例验证得出，在排气筒组中，将排气筒从高到低排列进行等效，计算出的等效排气筒高度最低，反之则最高。从保护污染源周围环境大气质量出发，以及按照标准从严执行的原则，在实际大气污染物排放监测中，选择最低等效排气筒高度对应的污染物排放标准限值作为评价依据是合理的，符合大气污染物排放监测要求。

在此，建议将《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)附录A中计算最低等效排气筒的内容予以明确，即“若有3个以上的近距离排气筒，且排放同一种污染物时，先将其分组以保证两两排气筒距离小于其高度之和，再将各组排气筒高度从高到低排列依次计算，得最低等效排气筒作为评价依据”。依此方法，不但可以提高环保验收的实效性，也为环境管理提供重要依据。

[1] 国家环境保护总局环境影响评价管理司.建设项目竣工环境保护大气污染物排放监测培训教材[M].北京：中国环境科学出版社，2008：41-43.

[2] GB 16297-1996 大气污染物综合排放标准[S].