欒輝 鄒誠誠 馬琳 王若堯 董智鶴 張剛
(1.中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院H SE檢測中心;2.中國石油工程建設(shè)公司土庫曼斯坦分公司)
水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制
欒輝1鄒誠誠1馬琳1王若堯1董智鶴1張剛2
(1.中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院H SE檢測中心;2.中國石油工程建設(shè)公司土庫曼斯坦分公司)
從人員素質(zhì)要求、監(jiān)測站房建設(shè)、儀器設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)維護(hù)、規(guī)章制度建設(shè)等方面介紹水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的質(zhì)量保證措施;從采樣過程控制、分析方法選擇、分析過程控制等方面介紹水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的質(zhì)量控制措施。通過這些措施可以有效保證污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性與有效性,減小在線監(jiān)測數(shù)據(jù)誤差,真實(shí)反映污染物實(shí)際排放情況,為污染物排放總量控制和特征污染物排放總量控制提供可靠的數(shù)據(jù)保證。
水污染源在線監(jiān)測;質(zhì)量保證;質(zhì)量控制
實(shí)施企業(yè)污染物排放總量控制和特征污染物排放總量控制是國家重要的環(huán)保措施[1]。污染物在線監(jiān)測數(shù)據(jù)是污染物總量減排核算優(yōu)先選用的數(shù)據(jù)[2]。為了能夠準(zhǔn)確核定污染物排放總量,如實(shí)反映污染物排放實(shí)際狀況,必須確保污染源在線監(jiān)測儀器準(zhǔn)確可靠。雖然國家已制定并下發(fā)了水污染源在線監(jiān)測儀器設(shè)備的安裝、驗(yàn)收、運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)有效性審核等技術(shù)規(guī)范,但通過污染源自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施現(xiàn)場核查工作發(fā)現(xiàn),部分企業(yè)未能嚴(yán)格按照規(guī)范要求做好在線監(jiān)測儀器設(shè)備的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制工作,在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及有效性有待商榷。
質(zhì)量保證是為做好環(huán)境監(jiān)測工作而開展的貫穿于整個(gè)監(jiān)測活動(dòng)過程的全面質(zhì)量管理,包括確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的所有活動(dòng)及措施,目的是為監(jiān)測數(shù)據(jù)提供足夠的信任,滿足環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求;質(zhì)量控制是為環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量提供技術(shù)保證,包括所采取的操作技術(shù)和活動(dòng),目的是為監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量提供足夠技術(shù)保證,如誤差、準(zhǔn)確度、精密度等[3]。
水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測站房及污染源在線監(jiān)測儀器組成。水污染源在線監(jiān)測儀器是指安裝在現(xiàn)場端,用于污染物排放情況及排放濃度監(jiān)控和監(jiān)測的化學(xué)需氧量(C O DCr)在線自動(dòng)監(jiān)測儀、總有機(jī)碳(T O C)水質(zhì)自動(dòng)分析儀、氨氮水質(zhì)自動(dòng)分析儀、p H水質(zhì)自動(dòng)分析儀、超聲波明渠污水流量計(jì)、電磁管道流量計(jì)、水質(zhì)自動(dòng)采樣器和數(shù)據(jù)采集傳輸儀等儀器、儀表[4]。
2.1 人員素質(zhì)要求
污染源在線監(jiān)測設(shè)備運(yùn)維人員需通過省級(jí)環(huán)境保護(hù)行政主管部門委托的中介機(jī)構(gòu)組織的崗位培訓(xùn),取得“污染源自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核培訓(xùn)證書”或“環(huán)境污染治理設(shè)施運(yùn)營人員考試合格證書”,能夠熟練地掌握有關(guān)儀器原理、操作、使用、調(diào)試、維修和更換,開展相關(guān)工作[5],對(duì)環(huán)境監(jiān)測相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范有深刻了解和認(rèn)知,能夠及時(shí)跟蹤并掌握國內(nèi)外有關(guān)環(huán)境監(jiān)測相關(guān)最新技術(shù)動(dòng)態(tài)。
企業(yè)應(yīng)制定人員培訓(xùn)計(jì)劃,參加國家或地方舉辦的環(huán)境監(jiān)測或污染源在線監(jiān)測相關(guān)培訓(xùn),定期組織技術(shù)交流,豐富在線監(jiān)測運(yùn)維管理人員的專業(yè)知識(shí),提高在線監(jiān)測運(yùn)維管理水平。培訓(xùn)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)包括:污染源在線監(jiān)測相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范的學(xué)習(xí)、污染源在線監(jiān)測儀器設(shè)備及數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的工作原理、運(yùn)行維護(hù)知識(shí)、常見故障分析與處理方法等。
2.2 監(jiān)測站房建設(shè)
監(jiān)測站房是水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分,可為污染源在線監(jiān)測儀器設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的工作條件。監(jiān)測站房建設(shè)應(yīng)滿足以下要求:①面積應(yīng)大于7 m2,盡量靠近采樣點(diǎn),距離以小于50 m為宜,專室專用;②密封性較好,安裝空調(diào),環(huán)境整潔,儀器工作溫度、相對(duì)濕度和大氣壓等能夠滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求;③有安全合格的配電設(shè)備,能夠提供足夠的電力負(fù)荷,功率大于5 k W,安裝有U PS電源;④安裝合格的給、排水設(shè)施,使用自來水清洗儀器及有關(guān)裝置;⑤有規(guī)范地接地和避雷裝置,可防盜和人為破壞;⑥配備滅火設(shè)備;⑦不能位于通信盲區(qū);⑧應(yīng)避免對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)和環(huán)境造成影響。
2.3 儀器設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)
污染源在線監(jiān)測儀器設(shè)備是水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的核心,儀器設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行是確保在線監(jiān)測數(shù)據(jù)完整性和有效性的重要基礎(chǔ)和前提,因此對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)非常必要。
對(duì)于國家強(qiáng)制檢定的儀器設(shè)備,必須依法送權(quán)威計(jì)量部門進(jìn)行檢定,并在有效期內(nèi)使用。對(duì)于非強(qiáng)制檢定的儀器設(shè)備,需參考設(shè)備說明書,依據(jù)H J/T 355—2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行與考核技術(shù)規(guī)范(試行)》、H J/T 356—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(試行)》及環(huán)辦[2012]57號(hào)《污染源自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施現(xiàn)場監(jiān)督檢查技術(shù)指南》等要求,進(jìn)行定期校準(zhǔn)或者送至有資質(zhì)部門進(jìn)行校準(zhǔn),并在有效期內(nèi)使用。
儀器設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng)內(nèi)容應(yīng)包括:①每日遠(yuǎn)程查看儀器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),確認(rèn)設(shè)備正常運(yùn)行,查看數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)狀態(tài),確認(rèn)數(shù)據(jù)正常上傳;②每48 h自動(dòng)對(duì)儀器設(shè)備的零點(diǎn)和量程進(jìn)行校準(zhǔn);③每周對(duì)各儀器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場檢查,查看自來水供應(yīng)、泵取水狀況,檢查內(nèi)部管路是否存在堵塞,儀器自動(dòng)清洗功能是否正常,檢查站房內(nèi)電路、氣路及通信系統(tǒng)是否正常;檢查各儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)溶液和試劑余量是否滿足要求,是否在有效期內(nèi)使用;④每月對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行一次系統(tǒng)地維護(hù)與保養(yǎng),確認(rèn)各設(shè)備關(guān)鍵單元工作正常,至少進(jìn)行一次質(zhì)控樣試驗(yàn)及實(shí)際水樣比對(duì)試驗(yàn)。上述工作,均需建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的維護(hù)保養(yǎng)記錄并保存。
2.4 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)維護(hù)
目前,污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸方式普遍采用無線傳輸?shù)姆绞健7治鰯?shù)據(jù)首先通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)揭苿?dòng)基站,再通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)加密傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控[6]。
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)維護(hù)需要開展的工作具體包括:①每月檢查數(shù)據(jù)采集傳輸儀運(yùn)行狀況,查看線路連接有情況,抽查數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異?;蛉笔闆r;②實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳,定期對(duì)比在線監(jiān)測儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)采集傳輸儀及上位機(jī)三方數(shù)據(jù)是否一致,及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常或缺失情況,定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、跟蹤和測試;③定期查看無線傳輸費(fèi)用情況,確保傳輸費(fèi)用充足。
2.5 規(guī)章制度建設(shè)
企業(yè)應(yīng)按照環(huán)辦[2012]57號(hào)《污染源自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施現(xiàn)場監(jiān)督檢查技術(shù)指南》要求,建立健全相關(guān)運(yùn)維管理制度,確保儀器設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,上傳數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效。規(guī)章制度應(yīng)包括運(yùn)維人員培訓(xùn)、設(shè)備操作規(guī)程、崗位責(zé)任、定期校準(zhǔn)校驗(yàn)、運(yùn)行信息公開、故障預(yù)防及應(yīng)急措施等。
3.1 采樣過程控制
3.1.1 排放口設(shè)置
企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照環(huán)監(jiān)[1996]470號(hào)《排污口規(guī)范化整治技術(shù)要求(試行)》要求,對(duì)排污口進(jìn)行規(guī)范化整治,配套安裝污水水量自動(dòng)計(jì)量裝置、采樣取水系統(tǒng)及水質(zhì)自動(dòng)采樣器等。
3.1.2 采樣取水系統(tǒng)設(shè)置
采樣取水系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)保證能夠采集到具有代表性的水樣,水樣可通過系統(tǒng)無變質(zhì)的輸送至監(jiān)測站房。采樣點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)在排放堰槽取水口頭部的流路中央,采樣管設(shè)在水流下游方向,避免堵塞;采集合流排水時(shí),采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)在水流混合充分的區(qū)域。采樣取水系統(tǒng)可隨水面漲落而上下移動(dòng)。應(yīng)盡量在相同位置設(shè)置人工取樣點(diǎn),以保證比對(duì)試驗(yàn)一致性。有必要的防凍和防腐設(shè)施。取水管材料應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)的硬質(zhì)P V C或PP R管材,對(duì)監(jiān)測項(xiàng)目無干擾,具有較好的耐腐蝕性。采樣泵可根據(jù)采樣流量、取水系統(tǒng)水頭損失及水位差合理選擇,不影響污染物測定,壽命長、易維護(hù)。采樣取水系統(tǒng)應(yīng)加裝過濾裝置,防止采樣泵因雜物和粗顆粒懸浮物損壞。氨氮水質(zhì)自動(dòng)分析儀取水系統(tǒng)管路應(yīng)具有自動(dòng)清洗功能,沖洗方式簡單、有效,管路長度不宜過長。
3.1.3 安裝要求
污染源在線監(jiān)測儀器的安裝可采用落地式或壁掛式,能夠防震,設(shè)備安裝牢固、穩(wěn)定。儀器周圍應(yīng)預(yù)留足夠空間以便日常維護(hù)。在線監(jiān)測儀器與數(shù)據(jù)采集傳輸儀的連接穩(wěn)定,信號(hào)傳輸距離盡可能短,減少信號(hào)損失。在線監(jiān)測設(shè)備所需高壓氣體鋼瓶,應(yīng)固定在監(jiān)測站房的墻上,防止跌倒。
3.1.4 采樣頻次
應(yīng)嚴(yán)格按照環(huán)發(fā)[2009]88號(hào)《國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核辦法》要求設(shè)置水污染源在線監(jiān)測儀器采樣頻次,2 h自動(dòng)采樣一次,并以整小時(shí)實(shí)時(shí)傳輸在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。
實(shí)際水樣比對(duì)試驗(yàn)和質(zhì)控樣試驗(yàn)每月至少進(jìn)行一次。可通過自動(dòng)校準(zhǔn)或手工校準(zhǔn)的方式,每月進(jìn)行一次儀器設(shè)備的現(xiàn)場校驗(yàn)。
3.1.5 樣品采集與保存
在自動(dòng)分析過程中,水樣需經(jīng)取水系統(tǒng)實(shí)時(shí)、連續(xù)地輸送至水質(zhì)自動(dòng)分析儀,供其取樣分析,需保證水樣的代表性,應(yīng)盡量避免在水樣輸送過程中安裝存儲(chǔ)設(shè)備,如水箱等,造成水樣因長時(shí)間存儲(chǔ)變質(zhì),進(jìn)而導(dǎo)致檢測結(jié)果與實(shí)際情況不符。
在實(shí)際水樣比對(duì)試驗(yàn)過程中,人工采集水樣必須同時(shí)、同步,采樣點(diǎn)位必須一致。采樣器具的材質(zhì)及清洗需能滿足H J/T 91—2002《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》要求,防止水樣污染。在樣品運(yùn)輸過程中,應(yīng)保證水樣組分不發(fā)生變化,可在需要時(shí)加入固定劑,對(duì)水樣進(jìn)行固定保存。當(dāng)外界環(huán)境溫度過高時(shí),需對(duì)水樣進(jìn)行低溫冷藏保存,并保證樣品能夠在較短時(shí)間內(nèi)送交實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測。需要認(rèn)真規(guī)范填寫現(xiàn)場采樣記錄及樣品交接記錄。
3.2 分析方法選擇
分析方法的選擇決定了監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確度、精確度,故應(yīng)優(yōu)先選擇H J/T 355—2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行與考核技術(shù)規(guī)范(試行)》中規(guī)定的分析方法,按其要求選擇實(shí)際水樣比對(duì)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室檢測分析方法;對(duì)于尚未統(tǒng)一的經(jīng)典分析方法,應(yīng)做好加標(biāo)回收試驗(yàn),滿足《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)中的相應(yīng)分析方法的標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制按照《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)中相應(yīng)分析方法要求執(zhí)行,比對(duì)試驗(yàn)的監(jiān)測分析方法參見H J/T 355—2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行與考核技術(shù)規(guī)范(試行)》表2。
3.3 分析過程控制
3.3.1 定期校準(zhǔn)
企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照H J/T 355—2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行與考核技術(shù)規(guī)范(試行)》要求,定期對(duì)污染源在線監(jiān)測儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)滿足H J/T 355—2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行與考核技術(shù)規(guī)范(試行)》表1要求。若校準(zhǔn)結(jié)果不合格,應(yīng)重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,樣品測定值應(yīng)在校準(zhǔn)曲線的濃度范圍內(nèi)。
3.3.2 比對(duì)試驗(yàn)
企業(yè)應(yīng)采用H J/T 355—2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行與考核技術(shù)規(guī)范(試行)》表2中列出的監(jiān)測分析方法,每月至少進(jìn)行一次實(shí)際水樣的比對(duì)試驗(yàn),以此判定在線監(jiān)測儀器設(shè)備的準(zhǔn)確度。比對(duì)試驗(yàn)應(yīng)由本單位具有實(shí)驗(yàn)室上崗資格的技術(shù)人員承擔(dān),由實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理人員負(fù)責(zé)監(jiān)督,如本單位不具備開展本項(xiàng)工作的資質(zhì),則需委托其他具有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行。
3.3.3 儀器性能評(píng)定
企業(yè)應(yīng)每周用國家認(rèn)可的質(zhì)控樣(或按規(guī)定方法配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液)對(duì)在線監(jiān)測儀器設(shè)備進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查,對(duì)儀器設(shè)備性能進(jìn)行評(píng)定。質(zhì)控樣(或標(biāo)準(zhǔn)溶液)測定結(jié)果的相對(duì)誤差不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)值的±10%。
3.3.4 化學(xué)試劑有效性保證
水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的平穩(wěn)、有效運(yùn)行,需要大量的化學(xué)試劑、標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)氣體。為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定、有效運(yùn)行,首先要保證相關(guān)試劑、標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)氣體的購置渠道必須正規(guī),并具有相關(guān)資質(zhì);其次,化學(xué)試劑的配制和使用過程必須規(guī)范,滿足儀器設(shè)備需求;最后,需要進(jìn)行定期巡檢,檢查化學(xué)試劑、標(biāo)準(zhǔn)樣品或氣體的使用情況,是否過期,是否需要更換。
水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)維管理人員需要對(duì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)時(shí)掌握污染物實(shí)際外排情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常、缺失數(shù)據(jù)情況,查找原因。若因儀器設(shè)備引起數(shù)據(jù)異常、缺失,應(yīng)及時(shí)對(duì)故障情況進(jìn)行處理,并做好相關(guān)記錄。要建立儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)采集傳輸儀及上位機(jī)的三方數(shù)據(jù)比對(duì)制度,定期對(duì)三方數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),保證三方數(shù)據(jù)一致。要做好原始數(shù)據(jù)的保存工作,定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份,確保在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整。最后,要建立監(jiān)測數(shù)據(jù)的三級(jí)審核制度,嚴(yán)格做好在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的檢查與審核。
質(zhì)量保證與質(zhì)量控制是水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)維管理過程中一項(xiàng)重要工作。企業(yè)作為污染源在線監(jiān)測儀器的運(yùn)維管理單位,必須嚴(yán)格按照H J/T 355—2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行與考核技術(shù)規(guī)范(試行)》要求,做好質(zhì)量保證與質(zhì)量控制的每一環(huán)節(jié),只有這樣才能有效保證在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性和有效性,為最終實(shí)現(xiàn)通過在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行污染物排放總量控制和特征污染物排放總量控制,提供必要的技術(shù)保證。
[1] 孫海林,朱媛媛,賀鵬,等.水污染源廢水流量比對(duì)監(jiān)測[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2010,35(8):90-93.
[2] 張萬松,繆旭波,朱風(fēng)松,等.水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)常見問題及核查方法研究[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2012,4(2):22-26.
[3] 劉健.水污染源自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)中的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2011,36(11):129-132.
[4] H J/T 353—2007水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范(試行)[S].
[5] 環(huán)發(fā)[2008]6號(hào)污染源自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施運(yùn)行管理辦法[Z].環(huán)境保護(hù)部,2008.
[6] 舒俊林,謝鑫,李天深,等.淺談近岸海域水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2012,37(增刊1):95-98.
(編輯 石津銘)
10.3969/j.issn.1005-3158.2015.05.020
1005-3158(2015)05-0068-03
2015-04-10)
欒輝,2009年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)環(huán)境科學(xué)專業(yè),碩士,現(xiàn)在中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院H SE檢測中心從事污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)維管理工作。通信地址:北京市昌平區(qū)沙河鎮(zhèn)西沙橋西中國石油創(chuàng)新基地A座,102206