此前,生态环境部发布了《排污单位污染物排放口监测点位设置技术规范》(HJ 1405-2024)将废气污染源排放口监测点位设置从我国各项环境标准中提出的“前6后3”、“前4后2”和“前1.5后1.5”3种情形统一为满足“前4后2”。即:自动监测断面和手工监测断面设置位置应满足,其按照气流方向的上游距离弯头、阀门、变径管≥4倍烟道直径,其下游距离上述部件≥2倍烟道直径。
该标准为首次发布自2027年1月1日起实施。
自本标准实施之日起,GB5468-91(3.4、3.5条款)、GB/T16157-1996(4.2.1~4.2.3条款)、HJ75-2017(7.1.1、7.1.2.1~7.1.2.4条款)、H1911-2019(5.1条款)、HJ353-2019(5.1、5.2条款)、HJ/T 373-2007(4.4.3前三段、5.4.2条款)HJ/T397-2007(5.1、5.2.1条款)、HJ836-2017(7.1条款)、HJ916-2017(5.3.2、5.3.3条款)、HJ/T92-2002(5条款)等标准规范在相应的国家生态环境标准实施中停止执行,上述标准条款涉及固定污染源监测点位设置要求部分内容按照本标准规定执行。
然而,很多人对于为何将“前6后3”的要求放宽至“前4后2”不是很清楚,请看下文分解:
从国内现状调研出发,标准编制组组织对全国8个省份、22个地市的5084个废气排放口开展了调研,统计了其直管段长度和现有监测断面位置,结果显示,2334个废气排放口能够满足“前6后3”的要求,占比45.9%;4022个排放口能够满足“前4后2”的要求,占比79.1%;4770个排放口能够满足“前1.5后1.5”的要求,占比93.8%;4261个排放口能够满足“前2后1”的要求,占比83.8%。
抽样调查结果显示,如果都要求按照“前6后3”的模式进行改造,有超过一半的监测点位都需要进行改造,工程量大,且部分点位缺少整改条件;按照“前4后2”的要求进行改造,仅有约20%的点位需要改造,工程量相对较小,技术可行性较高。
考虑到近期改造要求,为推进重点行业超低排放改造,规范超低排放评估监测工作,深化主要污染物减排,生态环境部于2015年和2019年先后发布《关于做好煤电机组达到燃机排放水平环保改造示范项目评估监测工作的通知》(环办〔2015〕60号)和《钢铁企业超低排放评估监测技术指南》(环大气〔2019〕922号),这两个文件都对监测点位提出了满足“前4后2”的要求。
近年来,大量火电、钢铁企业为达到超低排放要求,享受相应优惠政策,按照“前4后2”的要求进行了监测点位规范化改造,如再提出更严格的“前6后3”,这些企业将要在短期内继续进行二次改造,增加了企业的负担。
根据流场模型模拟进行论证,为评估不同流速情况、变径形式下,直管段长度对监测断面流场分布情况的影响,标准编制组采用流体力学研究中常用的COMSOLMultiphysics模型,对我国各项环境标准中提出的“前6后3”、“前4后2”、“前1.5后1.5”3种情形,并新增“前2后1”情形,共4种情景进行模拟,评估不同情况下监测断面的流场分布均匀程度。
具体情景设置如表5所示
图片出自HJ1405-2024编制说明
根据模型模拟结果,监测断面的流速分布图如图2、图3所示。
图片出自HJ1405-2024编制说明
从流场模拟图可以定性看出,在5m/s流速下,无论是前弯管后排放还是前弯管后弯管2种情景,前6后3、前4后2的流速分布均匀度均略优于前1.5后1.5和前2后1。那为什么选择前4后2而不是前6后3呢?
为定量评价监测断面流速分布均匀程度,分别计算得到各个情景下,断面4629个点流速,并计算点流速的标准差,标准差越小,说明断面流速分布均匀性越高。计算结果如图4、图5所示。
图片出自HJ1405-2024编制说明
计算结果显示,断面流速标准差与直管段长度相关性并不高,而是与断面平均流速相关度较高,断面平均流速越大,断面流速分布越不均匀。
仅靠延长直管段长度(从“前4后2”到“前6后3”),对监测点位流速分布的均匀性贡献非常有限。
综上所述,将“前6后3”的要求放宽至“前4后2”,对监测断面流速的均匀性贡献不大,即对提高监测结果的代表性贡献不大,但是能够显著降低全社会企业的改造成本,故本标准中将监测点位直管段的要求统一为“前4后2”的要求。
同时对于确实无法满足“前4后2”要求的监测断面,本标准规定“应尽可能选择气流稳定的监测断面,并采取相应措施保证监测断面废气分布相对均匀,断面无紊流,流速相对均方差σr≤0.15”。标准给出了σr 的计算公式。
监测断面的气流速度宜≥5m/s,则是依据《固定源废气监测技术规范》(HJ/T397-2007)之规定,主要原因是目前流速测试的通行方法为皮托管法,对于5m/s以上的流速测试结果较为准确。
在HJ75标准中规定,连续监测系统安装位置应位于比对监测断面上游,且尽可能接近,但并未给出具体的距离要求,在实际监测工作中缺乏指导。本标准根据日常自动监测技术和监管要求,规定“自动监测断面应设置在手工监测断面上游约0.5m处”。
最后,附两张“前4后2”监测断面示意图: