淺談污染源在線監(jiān)控數(shù)據(jù)的“五性”

【摘要】本文介紹了實際工作中如何使污染源在線監(jiān)控數(shù)據(jù)達(dá)到環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的“五性”要求。

【關(guān)鍵詞】污染源；在線；數(shù)據(jù)；五性

環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的“五性”是指“代表性”、“可比性”、“完整性”、“精密性”、“準(zhǔn)確性”。隨著環(huán)保工作的轉(zhuǎn)型，污染源在線監(jiān)控方法作為一種先進(jìn)技術(shù)是實現(xiàn)環(huán)保精細(xì)化管理、數(shù)字化管理的重要手段，在線監(jiān)控與常規(guī)實驗室手工監(jiān)測比較，其監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時性、時效性、全面性是毋庸置疑的[1]。那么在線數(shù)據(jù)是否能夠滿足傳統(tǒng)的手工環(huán)境監(jiān)測結(jié)果質(zhì)量上的“五性”要求，是在線監(jiān)控數(shù)據(jù)作為一種數(shù)字產(chǎn)品，能否被環(huán)保部門、企業(yè)、各種環(huán)保組織、公眾有效使用的關(guān)鍵。為了保證在線監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，國家先后出臺了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和管理辦法[2][3][4][5][6]，實行了環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證制度，制定了主要污染物在線分析儀的技術(shù)要求。筆者認(rèn)為：只要從環(huán)保在線設(shè)備的生產(chǎn)、安裝、運營維護(hù)等幾方面嚴(yán)格執(zhí)行把關(guān)，在線監(jiān)控數(shù)據(jù)相比傳統(tǒng)的手工監(jiān)測數(shù)據(jù)更能達(dá)到監(jiān)測數(shù)據(jù)“五性”要求。

1、在線系統(tǒng)簡介

污染源企業(yè)現(xiàn)場端在線監(jiān)控系統(tǒng)分為兩類：一類是廢水，一類是廢氣。廢水系統(tǒng)包括站房及站房內(nèi)的監(jiān)測設(shè)備（流量計、PH表頭、數(shù)據(jù)采集器、各類污染物分析儀、穩(wěn)壓裝置、溫濕度調(diào)節(jié)器及其他附屬設(shè)施等）、規(guī)范化排放口及安裝在排放口上的各種探頭（流量計探頭、PH探頭及各類污染物抽樣探頭等）。廢氣系統(tǒng)包括站房及站房內(nèi)的設(shè)備（煙氣分析儀、數(shù)據(jù)采集器、穩(wěn)壓裝置、溫濕度調(diào)節(jié)器及其他附屬裝置等）、煙氣采樣維護(hù)及人工監(jiān)測平臺、安裝在煙囪上的各種采樣探頭及煙氣預(yù)處理系統(tǒng)、將煙氣從煙囪中采集到煙氣分析儀中來的伴熱管等。

2、現(xiàn)場踏勘及方案制定保證在線數(shù)據(jù)的“代表性”

監(jiān)測數(shù)據(jù)的“代表性”[7]是指在具有代表性的時間、地點，并按規(guī)定的采樣要求采集的有效樣品特性，所采集的樣品必須能反映總體的真實情況。這是傳統(tǒng)手工監(jiān)測對于數(shù)據(jù)“代表性”的要求，污染源在線監(jiān)控本身是實施的實時監(jiān)測，不是用一次監(jiān)測數(shù)據(jù)代表一個月或者一年的數(shù)據(jù)，所以在線監(jiān)控數(shù)據(jù)完全能夠滿足時間上的“代表性”，是否能夠滿足空間上的代表性主要取決于在線設(shè)備安裝點位的確定等。只要在線監(jiān)控系統(tǒng)安裝運行之前對于方案的制訂和安裝調(diào)試進(jìn)行了把關(guān)，那么在線數(shù)據(jù)的“代表性”可做到一勞永逸?，F(xiàn)場踏勘和方案制訂是確?！按硇浴钡牡谝徊?，方案中必須對設(shè)備安裝點位、設(shè)備選型等做出明確的要求。按照方案施工建設(shè)是保證在線數(shù)據(jù)“代表性”的關(guān)鍵，整個過程必須要環(huán)保公司、企業(yè)和環(huán)保部門三方聯(lián)動才能保證在線監(jiān)控正確的選點定型，特別是環(huán)保部門在此起著最重要的方案確認(rèn)和建設(shè)驗收的決定作用。

3、規(guī)范運營維護(hù)，保證在線數(shù)據(jù)的“可比性”

監(jiān)測數(shù)據(jù)的“可比性”是指：不僅要求各實驗室之間對于同一樣品的監(jiān)測結(jié)果應(yīng)相互可比，也要求每個實驗室對同一樣品的監(jiān)測結(jié)果應(yīng)該達(dá)到相關(guān)項目之間的數(shù)據(jù)可比?！翱杀刃浴笔且粋€相對指標(biāo)，在線數(shù)據(jù)的可比性的主要內(nèi)涵還是在線數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)手工監(jiān)測數(shù)據(jù)的可比。實際工作中主要把握：1、流量數(shù)據(jù)可比。廢水必須建設(shè)在明渠排放口，安裝明渠流量計。廢氣流量采樣探頭必須安裝在煙氣流速>5m/s的煙囪或者煙道上，手工采樣點必須安裝在在線采樣法蘭附近等等。2、污染物濃度可比，在線分析數(shù)據(jù)必須和手工監(jiān)測數(shù)據(jù)可比。數(shù)據(jù)的“可比性”是數(shù)據(jù)“準(zhǔn)確性”的前提條件。這不僅要求在線設(shè)備必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求定期校驗、校準(zhǔn)（水污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)運行與考核技術(shù)規(guī)范（試行）HJ/T355-2007），也要求實驗室所出具的數(shù)據(jù)能夠作為基準(zhǔn)參考，更加需要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)操作，嚴(yán)格質(zhì)控措施。（固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范（試行）。

4、在線設(shè)施的連續(xù)運行保證在線數(shù)據(jù)的完整性

“完整性”是指工作總體規(guī)劃的切實完成，即保證按預(yù)期計劃取得有系統(tǒng)性和連續(xù)性的有效樣品，而且無缺漏的獲得這些樣品的檢查結(jié)果及有關(guān)信息。實際上傳統(tǒng)的手工監(jiān)測方法樣品數(shù)和數(shù)據(jù)量都很小，無法保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的絕對完整，特別是對于污染源排放污染物的監(jiān)測數(shù)據(jù)，因為市場經(jīng)濟(jì)下，企業(yè)的生產(chǎn)和污染物的排放完全可以由企業(yè)自己調(diào)整時間，企業(yè)和環(huán)保監(jiān)測部門玩著貓捉老鼠的把戲，樣品的“代表性”都無法滿足更別說“完整性”。而在線監(jiān)控系統(tǒng)將這種要求變得更實際，《污染源自動監(jiān)控管理辦法》、《水污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)運行與考核技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范中要求執(zhí)行設(shè)備故障報告、備用機制度、在線無法運行時手工監(jiān)測制度、企業(yè)停產(chǎn)站房不停電制度、異常數(shù)據(jù)標(biāo)示制度等等都是為了確保在線數(shù)據(jù)的“完整性”，防止企業(yè)采取控制污染物的排放規(guī)律，避重就輕。在線監(jiān)控的運營管理交給第三方運營公司管理后，數(shù)據(jù)“完整性”的要求更能得到保證。

5、嚴(yán)格在線分析儀的環(huán)保認(rèn)證及出廠檢定，確保在線數(shù)據(jù)的“精密性”

“精密性”是所有監(jiān)測分析數(shù)據(jù)的固有屬性，是指測定值有無良好的重復(fù)性和再現(xiàn)性。這也是保證數(shù)據(jù)“準(zhǔn)確性”的前提條件。傳統(tǒng)的手工監(jiān)測方法，數(shù)據(jù)的精密性主要取決于分析人員的操作水平及隨機誤差，而在線監(jiān)控分析數(shù)據(jù)的“精密性”主要取決于在線分析儀器本身的穩(wěn)定性和重復(fù)性，國家在相關(guān)環(huán)保產(chǎn)品的技術(shù)要求中對于儀器的“零點漂移”、“量程漂移”、“重現(xiàn)性”等都有嚴(yán)格的規(guī)定。這些性能指標(biāo)的要求保證了在線數(shù)據(jù)的“精密性”。

6、加強檢驗校準(zhǔn)頻率，嚴(yán)格儀器所用分析試劑質(zhì)量，確保在線數(shù)據(jù)的“準(zhǔn)確性”

“準(zhǔn)確性”是指測量值與真值的符合程度。“準(zhǔn)確性”不僅要考慮儀器對于標(biāo)準(zhǔn)樣品的準(zhǔn)確測量，還要考慮對于實際樣品的適應(yīng)程度。一般新生產(chǎn)的儀器必須對多種廢水（廢氣）都具有適應(yīng)性，而已經(jīng)安裝的儀器，必須對測量水樣具有適應(yīng)性。儀器投入運行后，對于準(zhǔn)確性的考核不僅考核的是儀器對于實際水樣的適應(yīng)性也是對運營維護(hù)人員的工作規(guī)范性、質(zhì)量控制措施的評價。確保在線數(shù)據(jù)的“準(zhǔn)確性”，必須做到：

6.1嚴(yán)格儀器設(shè)備出廠的適應(yīng)性檢驗

由于還原性物質(zhì)組合的多樣性，影響COD值的成分也相當(dāng)多樣，除了鄰苯二甲酸氫鉀等易消解的成分，其他一些如多環(huán)類芳香族化合物是很難分解的，另外，不同的分析方法對于廢水中的某些干擾性物質(zhì)的抗干擾能力不同，這都說明儀器的相關(guān)性檢驗很必要[8]。不同型號的儀器在進(jìn)行環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證的時候就進(jìn)行了這項工作，用不同性質(zhì)（如：造紙廢水、化工廢水、污水處理出口廢水、地表水等）進(jìn)行相關(guān)性檢驗，如高氯廢水對于重鉻酸鉀消解方法的儀器干擾性很大，如果要用這種儀器進(jìn)行高氯廢水的化學(xué)需要量指標(biāo)的在線監(jiān)測，需要用到大量的硫酸汞，將對環(huán)境造成很大的二次污染。

6.2.運營過程中的質(zhì)量控制，從運營試劑、標(biāo)液的配制更換到維護(hù)校準(zhǔn)按照相應(yīng)的規(guī)范操作，加強校驗校準(zhǔn)頻率就能夠保證在線數(shù)據(jù)的“準(zhǔn)確性”

HJ/T355-2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行與考核技術(shù)規(guī)范》中要求對儀器每周進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)控校驗，每月必須進(jìn)行實際樣品的運營比對，HJ/T356-2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)規(guī)范》對于煙氣在線監(jiān)控系統(tǒng)每周必須通標(biāo)氣進(jìn)行校驗，每月必須進(jìn)行實際樣品的運營比對。

6.3運營質(zhì)量的外部監(jiān)督保證在線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和有效

環(huán)境管理部門委托有資質(zhì)的環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)對在線監(jiān)控第三方運營實行季度校驗及不定期的抽查是在線數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的外部監(jiān)督，定期校驗主要包括現(xiàn)場比對試驗、質(zhì)控樣試驗，對運行記錄、日常維護(hù)記錄進(jìn)行檢查等。

只要從儀器的出廠檢驗、出廠后的檢定、運營維護(hù)中的質(zhì)量控制、外部監(jiān)督比對全過程來把關(guān)，一定能夠保證在線監(jiān)控數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

7、結(jié)語

將環(huán)境在線監(jiān)控數(shù)據(jù)的“五性”貫穿于定點、選型、維護(hù)、校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)處理、標(biāo)示及分析儀器出廠檢定的全過程中，使在線數(shù)據(jù)達(dá)到質(zhì)量要求，成為環(huán)境管理從粗放性的管理向精細(xì)化管理、從終端管理向系統(tǒng)管理、從結(jié)果管理向過程管理的得力助手，相信在線監(jiān)控的發(fā)展及全面的自身質(zhì)量控制，環(huán)境監(jiān)測真正成為環(huán)境管理耳目的時代已經(jīng)來臨，環(huán)境管理拋棄監(jiān)測數(shù)據(jù)憑經(jīng)驗主義、環(huán)境統(tǒng)計、排污系數(shù)、物料衡算的時代將一去不復(fù)返。

參考文獻(xiàn)

[1]污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)存在問題及應(yīng)對對策

[2]《污染源在線自動監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》

[3]《污染源自動監(jiān)控管理辦法》

[4]《環(huán)境污染源自動監(jiān)控信息傳輸、交換技術(shù)規(guī)范》

[5]《水污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)運行與考核技術(shù)規(guī)范》

[6]《水污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別規(guī)范》

[7]環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊（第二版）中國環(huán)境監(jiān)測總站 《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊》編寫組

[8]宋福勝.淺談《化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀國家檢定規(guī)程》