烟尘监测(dust o fstack gas monitoring)

测定烟道气粒状污染物的浓度、粒径分布及其化学成分，观察、分析其变化和对环境的影响的过程，是烟道气监测的主要监测项目。

试样采集当烟道断面面积小于0.25m²、断面上烟尘浓度分布比较均匀时，可在测定断面的中心进行单点采样。当烟道断面较大、烟气流速和烟尘浓度分布不均匀时，需进行等面积分环或分块确定采样点，采取多点采样或移动采样方式。为了避免烟尘颗粒惯性的影响，取得有代表性的试样，烟尘采集必须采取等速采样，即尘粒进入采样嘴的速度必须与烟道内该点的气流速度相等。具体实施等速采样的方法有预测流速法、皮托管平行采样法和瞬时压力零点平衡法。通常都采用预测流速法，就是预先用皮托管和压力计测定烟道中各采样点的气体流速，然后根据烟道中各点的流速和所选用采样嘴的直径，计算出在等速情况下各点所需要的采样流量进行采样，或根据烟道各点的烟气流速和给定的采样流量计算出各点所需采样嘴的直径。

烟尘采样系统包括取样捕尘装置、冷凝和干燥装置、流量计和采样动力等。捕尘装置是采样系统的关键部分，一般要求捕集效率达到99％。捕尘装置有玻璃纤维滤筒、刚玉滤简和集尘管等。

测定项目    烟尘监测项目包括烟尘质量浓度测定、粒径分布测定和烟尘成分测定。

质量浓度测定    烟尘浓度是指标准状态下(即压力101.325kPa，温度273K)，干烟气单位体积(m³)所含烟尘的质量(mg或g)。测定方法主要有：(1)质量法是广泛采用的可靠方法。使一定体积的含尘烟气通过已知质量的滤筒，烟气中的尘粒被阻留，根据滤筒在采样前后的质量差和采样时的烟气体积计算出烟尘浓度。(2)光学法。烟尘颗粒对光线有吸收、反射和散射现象，用光电器件测定透射光的光密度或散射光的强度，通过实验建立各类尘粒浓度与光密度和散射光强度的数学关系，或与质量法对比，建立相关方程。即可通过测定光密度或散射光强度，测定烟尘质量浓度。(3)电测法。常用的无需预先沉降烟尘的电测法有两种。一种是电接触法，其原理是当尘粒与活性材料制作的隔栅接触时即可带电，该仪器的测量转换元件有：充电器，其作用是使尘粒带电；和集电极，用以接受尘粒传来的电荷，烟尘质量浓度与集电极电路中的电流强度呈线性关系。另一种为电容法。其原理是当烟尘通过电容器时，电容有所改变，将电容接入振荡回路，并将回路的固有振荡频率与校准频率比较，根据频率差来确定烟尘质量浓度。(4)声波法。根据烟尘对声波能量的吸收，进行烟尘浓度的测定。(5)β射线吸收法。根据尘粒对β射线的吸收作用，先用放射性核素所放射出β射线照射空白滤纸，测出空白滤纸对卢射线的吸收程度，然后通过采样管将烟尘捕集在滤纸上，再测其对β射线的吸收程度。因烟尘对β射线的吸收程度与烟尘质量成比例，所以可根据采样前后的吸收程度确定烟尘质量浓度。(6)林格曼黑度测定法。它是一种用人的感觉器官测定由烟囱排放出的烟尘浓度。此法是用林格曼方格黑线图进行测定的，该图是在14×20cm的6张矩形白纸板的5张板上描绘宽度分别为1.0、2.3、3.7、5.5、10.0mm的方格黑线图，并将其分为0、1、2、3、4、5六个级别。林格曼烟尘浓度对照表列出了方格黑线图及其对应的级别、视觉特点、面积百分数和近似浓度值。实际测定时，将方格黑线图竖立在与观测者眼睛大致相同的高度上，距离纸板16cm、烟囱40m的地方，观察烟囱口30～45cm处的烟气并与方格黑线图比较，烟气黑度与那一个方块相同时，烟气黑度就等于该黑线图的级数，从林格曼烟尘浓度对照表上就可查到所测烟尘的质量浓度。观测应在白天进行，观测者要与烟气流向成直角，不能面向太阳光，烟囱出口的背景上不能有建筑物、山等障碍物。(7)激光雷达法。又称激光测烟雷达法，也是测定烟囱排放烟尘的浓度和大气烟尘浓度。它是利用烟尘对激光产生的米氏散射，散射强度与烟尘浓度有关，故可测定烟尘浓度。

粒径分布测定    是测定烟尘中不同粒径所占的比例。测定方法有：(1)筛分法。使尘依次通过一套筛孔逐步减小的筛子，把尘样分成粒径大小不同的几组。然后，分别称其质量，计算出各组所占比例。(2)光学法。用显微镜测定尘样中不同大小尘粒的个数。粒径在0.5～100μm范围内用光学显微镜测定，粒径＜0.5μm时用电子显微镜测定。更先进的方法是，在显微镜上附加一个电视摄影机，用扫描方法并借助于微型计算机进行数据处理，测定准确度很高。(3)液体沉降法。其原理是根据不同大小的尘粒在静止液体介质中的沉降速度各不相同，其沉降速度与尘粒大小之间的关系由斯托克斯定律确定。液体沉降法根据测定仪器不同，又分为沉降天平法、移液管法、毛细管法和光电沉降法等。(4)气体沉降法。用此法测定粒径分布时，气体介质处于不断的流动状态，其方向对着尘粒的下沉方向或与其垂直，沉降速度小于气体介质流动速度的小尘粒被气体带出，而较粗的尘粒到达分离区将从气流中沉降下来，分离后将剩余的尘粒称重。气体沉降法有重力沉降法、离心力沉降法和惯性力沉降法，常用的仪器为巴柯离心尘粒分析仪。(5)细孔通过法。库尔特法计数器是其中的一种，1949年库尔特提出，通过测定电压脉冲振幅大小来确定尘粒的大小和数量，这种脉冲是当尘粒通过浸满电解质溶液的小毛细孔时所引起的，电压脉冲的振幅近似的与尘粒体积大小成正比。

烟尘成分测定主要是测定烟尘中的有害成分。测定过程也分试样采集和分析测定。采样方法与采集测定烟尘浓度试样的方法相同。测定项目主要是：(1)有害于人体健康的金属如铬、镉、铅、锌、铜、锰等。(2)有机物如多环芳烃特别是强致癌物质苯并(a)芘的测定。试样采集后，分析试液的制备和待测物质的分析测定方法，大致与大气环境监测中粒状污染物成分监测相同。