污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效性影響因素淺析

梁文智，孟鶴，鐘海林

（1.廣東長天思源環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，廣東 佛山 528200；2.廣東省環(huán)境信息中心，廣州 510630）

污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效性影響因素淺析

梁文智1，孟鶴1，鐘海林2

（1.廣東長天思源環(huán)保科技股份有限公司，廣東 佛山 528200；2.廣東省環(huán)境信息中心，廣州 510630）

對影響污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效性的因素進行了討論，并根據(jù)廢水、廢氣污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)各自的特點，以及污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸與報送環(huán)節(jié)可能存在的影響因素進行了討論。

數(shù)據(jù)有效性審核；傳輸有效率；影響因素；數(shù)據(jù)缺失

1 引言

為確保污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)準確、有效，為環(huán)境監(jiān)管和總量減排工作提供真實、可靠的數(shù)據(jù)支撐，2009年環(huán)境保護部頒布了《國家監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核辦法》和《國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測設(shè)備監(jiān)督考核規(guī)程》。隨著污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工作的持續(xù)推進，經(jīng)過數(shù)年發(fā)展后，我國已基本建成了覆蓋國控污染源站點的污染源在線監(jiān)控體系。

為進一步發(fā)揮污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)在環(huán)境管理工作中的應(yīng)用，2013年國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)了環(huán)境保護部制定的《“十二五”主要污染物總量減排考核辦法》（以下簡稱“辦法”），在“辦法”中明確要求國控污染源站點污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸有效率低于75%的地區(qū)不能通過年度污染物總量減排考核。

各級環(huán)境主管部門及地方政府部門對數(shù)據(jù)的有效性審核工作及數(shù)據(jù)傳輸有效率極為重視，在技術(shù)規(guī)范及管理制度上都進行了詳細的準備，同時對相關(guān)工作人員及從業(yè)者進行多輪培訓(xùn)與考核，但是在實際工作中依然會碰到各種意想不到的難題，在此對各相關(guān)問題進行探討。

2 判定在線監(jiān)控數(shù)據(jù)有效性的依據(jù)

2.1 數(shù)據(jù)有效性審核

污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場端建設(shè)通過驗收后3個月，必須及時按照環(huán)境保護部《〈關(guān)于印發(fā)國家監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核辦法〉和〈國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測設(shè)備監(jiān)督考核規(guī)程〉的通知》（環(huán)發(fā)〔2009〕88號）要求對在線監(jiān)控設(shè)備定期開展數(shù)據(jù)有效性審核，切實保證自動監(jiān)控數(shù)據(jù)的真實、有效。

按照《關(guān)于發(fā)布〈國控重點污染源自動監(jiān)控信息傳輸與交換管理規(guī)定〉的公告》（環(huán)境保護部公告2010年第55號）規(guī)定，各省、自治區(qū)、直轄市向環(huán)境保護部污染源監(jiān)控中心上報的國控重點污染源在線監(jiān)控信息必須通過有效性審核。

2.2 數(shù)據(jù)有效性判定依據(jù)

在線監(jiān)測設(shè)備驗收合格后，其正常運行提供的數(shù)據(jù)在3個月內(nèi)認定為有效數(shù)據(jù)。日常運行監(jiān)督考核合格后至下次運行監(jiān)督考核，該時段內(nèi)設(shè)備正常運行提供的數(shù)據(jù)認定為有效數(shù)據(jù)。

驗收不合格、日常運行監(jiān)督考核不合格、不能正常運行的污染源在線監(jiān)測設(shè)備，其提供的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)無效。

3 影響在線監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性的因素

3.1 工藝工況異常變化

排污企業(yè)工藝工況發(fā)生異常變化，可能導(dǎo)致原有的治污設(shè)施不能達到預(yù)期的處理效果，從而導(dǎo)致在線監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生異常。

3.2 污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)異常

污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)異常，容易造成日常運行監(jiān)督考核不合格、污染源在線監(jiān)測設(shè)備不能正常運行。

3.2.1 預(yù)處理系統(tǒng)故障

預(yù)處理系統(tǒng)堵塞，導(dǎo)致在線監(jiān)測設(shè)備采不到樣品，在線監(jiān)控系統(tǒng)不能正常運行，造成監(jiān)測數(shù)據(jù)異常。預(yù)處理裝置失效，導(dǎo)致樣品不能得到有效處理，造成監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，最終導(dǎo)致在線監(jiān)控系統(tǒng)日常運行監(jiān)督考核不合格。

3.2.2 在線監(jiān)測設(shè)備故障

在線監(jiān)測設(shè)備硬件故障，如檢測光源不亮、內(nèi)部電路板燒毀等，導(dǎo)致污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)不能正常運行。在線監(jiān)測設(shè)備軟件故障，如通訊錯誤、線性曲線錯誤等，導(dǎo)致污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)不能正常運行。在線監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)漂移，造成數(shù)據(jù)準確性、穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致日常運行監(jiān)督考核不合格。

3.2.3 數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)故障

數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)硬件故障，如模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量模塊故障、交換機/路由器故障、工控機/數(shù)采儀故障，導(dǎo)致污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)不能正常運行。數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)軟件故障，如運行系統(tǒng)卡死、通訊連接故障等，導(dǎo)致污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)不能正常運行。

4 目前數(shù)據(jù)有效性審核工作存在的問題

4.1 廢水在線監(jiān)測系統(tǒng)比對監(jiān)測干擾因素分析

4.1.1 COD、氨氮低濃度標準樣考核通過率低

以化學(xué)需氧量（COD）為例，在線自動監(jiān)測儀比對監(jiān)測通過率低的原因主要是化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀的技術(shù)指標與比對監(jiān)測技術(shù)規(guī)定的考核指標不一致。如某品牌的化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀的技術(shù)指標注明，當樣品濃度小于100mg/L時，測量精確度在±6mg/L以內(nèi)；但比對監(jiān)測技術(shù)規(guī)定則要求質(zhì)控樣考核測定的相對誤差不大于質(zhì)控樣標稱值中值的±10%，若采用低濃度質(zhì)控樣考核時（如濃度低于30mg/L），等于要求測量精確度至少為±3mg/L以內(nèi)，此要求超出了儀器本身的技術(shù)指標，造成COD低濃度標準樣考核通過率低。氨氮低濃度標準樣考核也面臨同樣的情況。

4.1.2 原水水樣比對監(jiān)測通過率低

原水水樣特別是工業(yè)廢水，化學(xué)成分比較復(fù)雜，部分目標測定成分自動監(jiān)測設(shè)備無法完全消解，容易造成最終測量結(jié)果失真。而且，原水水樣懸浮物多且顆粒較大，一般自動監(jiān)測預(yù)處理設(shè)備無法充分勻質(zhì)，與手工檢測預(yù)處理方法不一致；同時原水水樣存在色度較高的問題，此兩方面問題均對采用比色方法測量的自動監(jiān)測設(shè)備測量準確性造成較大影響。

4.1.3 高氯廢水比對監(jiān)測通過率低

在生產(chǎn)治污過程中需要使用氯化物的行業(yè)，如印染行業(yè)在污水處理中經(jīng)常加入氯化鋁和漂水，造成處理后的廢水氯離子濃度極高。水中的氯離子會對COD的測定產(chǎn)生正干擾，尤其對低濃度的COD測定，干擾非常明顯，氯離子對手工檢測方法與在線檢測方法干擾程度不一致，這也是造成在線監(jiān)測與手工檢測比對數(shù)據(jù)不一致的原因之一。

4.1.4 排放口對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響

排放堰槽建設(shè)不規(guī)范導(dǎo)致手工檢測和自動監(jiān)測的水流量數(shù)據(jù)存在誤差。

4.1.5 其它因素

比對監(jiān)測時，采取現(xiàn)場水樣沒有嚴格執(zhí)行國家相關(guān)規(guī)范，廢水采樣時過濾與不過濾沒有統(tǒng)一的標準，存在水樣沒有代表性、真實性，沒有用相關(guān)方法保護水樣新鮮，在配送水樣過程中也存在相關(guān)問題[1]。手工采樣和在線監(jiān)測系統(tǒng)的采樣時間和位置不一致、手工和自動檢測過程中抽取的水樣混勻程度不同，也會導(dǎo)致手工檢測和自動檢測數(shù)據(jù)存在誤差。而且，手工檢測過程中會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，如方法誤差、儀器誤差、試劑誤差、操作誤差等，也可能導(dǎo)致手工檢測與自動監(jiān)測結(jié)果存在不可能避免的誤差。另外，對手工和自動檢測數(shù)據(jù)進行運算和處理的過程中，若參與計算的中間參數(shù)設(shè)置值、中間計算結(jié)果有效數(shù)字保留位數(shù)、最終測量結(jié)果有效數(shù)字保留位數(shù)、最終測量結(jié)果評價計算方法不一致，均有可能造成兩者的最終測量結(jié)果不一致。

4.2 CEMS（煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)）比對監(jiān)測干擾因素分析

4.2.1 低流速煙氣比對監(jiān)測數(shù)據(jù)難以吻合

目前我國的CEMS及手工檢測比對，對于煙氣流速的測量大部分采用的是“S型皮托管法”。皮托管的開口與氣流的角度會引起流速的測量誤差（壓差傳感系統(tǒng)使用的理想條件是要求煙氣流動的方向與管開口面垂直），手工檢測比對的皮托管開口方向容易受到各種因素的干擾，而在CEMS中由于該監(jiān)測設(shè)備是固定在法蘭上，所以受到的干擾因素較少。兩者固定方式的差異，容易造成監(jiān)測數(shù)據(jù)不一致。

4.2.2 煙氣中高濃度CO對電化學(xué)法便攜分析儀的影響

電化學(xué)法便攜分析儀在使用過程中存在氣體交叉干擾，下表列出常見氣體對SO2、NO傳感器的干擾百分比。其中CO、H2S、Cl2、NO2的干擾嚴重。

表1 常見氣體干擾情況表

4.2.3 煙氣中CH4對非分散紅外吸收法CEMS二氧化硫檢測數(shù)據(jù)的影響

非分散紅外氣體分析儀測量SO2的特征吸收波長是在7300nm，而同時CH4在7300nm也有較強的吸收波峰，因此，如果廢氣中含有CH4那么會對采用紅外方法測量SO2濃度的氣體分析儀檢測數(shù)據(jù)造成嚴重干擾。紅外線吸收光譜見下圖。

紅外線吸收光譜圖

4.2.4 煙氣中堿性物質(zhì)對完全抽取法CEMS二氧化硫檢測數(shù)據(jù)的影響

廢氣中如果含有某些過量堿性物質(zhì)（如銨鹽或鈉鹽），這些堿性物質(zhì)會在CEMS的采樣管路或前處理系統(tǒng)中富集，過量堿性物質(zhì)會逐漸將CEMS采樣管路轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性環(huán)境，造成廢氣中SO2在采樣管路中完全損失掉，進而導(dǎo)致CEMS無法正常監(jiān)測到廢氣中的SO2濃度。

4.2.5 監(jiān)測點位對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響

受現(xiàn)場條件或其他條件限制煙道、煙囪的直管段不足，造成污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)安裝點位無法完全滿足安裝要求，導(dǎo)致手工檢測和自動監(jiān)測的二氧化硫、氮氧化物、氧氣、顆粒物、流速、煙溫等數(shù)據(jù)存在誤差。

4.3 現(xiàn)場端與監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑不一致

4.3.1 數(shù)據(jù)標識對數(shù)據(jù)統(tǒng)計的影響

目前，污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)中的考核指標和總量統(tǒng)計均基于對應(yīng)時內(nèi)的有效數(shù)據(jù)進行計算，剔除無效數(shù)據(jù)和停運數(shù)據(jù)。現(xiàn)場端數(shù)據(jù)采集傳輸儀負責采集存儲污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)（分鐘數(shù)據(jù)、小時數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)）和數(shù)據(jù)狀態(tài)，不具有智能的數(shù)據(jù)分析功能。污染源在線監(jiān)控負責人需通過監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)分析功能進行在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的審核工作，即對由現(xiàn)場端上報的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)（小時數(shù)據(jù)）進行審核，篩選出有效數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)審核工作完成后，監(jiān)控平臺將根據(jù)有效數(shù)據(jù)（小時數(shù)據(jù)）進行各種考核指標計算和總量統(tǒng)計[2]。但監(jiān)控平臺上有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)未能與現(xiàn)場端數(shù)據(jù)實現(xiàn)共同實時更新，現(xiàn)場端的端報表不能實現(xiàn)無效數(shù)據(jù)的標記管理和剔除參與計算，季度有效性審核工作經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致。

4.3.2 監(jiān)測因子濃度數(shù)據(jù)不一致情況

當監(jiān)測因子的數(shù)據(jù)變化周期發(fā)生在跨越整點小時或其采樣周期大于1小時的時候，現(xiàn)場端分析儀數(shù)據(jù)記錄與在線平臺記錄會出現(xiàn)不一致，該情況主要表現(xiàn)在污水污染源監(jiān)測點主要污染物計算方面。詳見《污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》（HJ 212-2017代替HJ/T 212-2005）的附錄 D（資料性附錄）- 污水、煙氣污染源監(jiān)測點主要污染物計算方法說明。

如實際案例，某監(jiān)測站點在12時至19時監(jiān)測數(shù)據(jù)情況，按國控站點為2小時采樣監(jiān)測一次，現(xiàn)場端和在線監(jiān)控平臺的COD小時監(jiān)測記錄結(jié)果會出現(xiàn)不一致的情況，見表2、表3。

表2 現(xiàn)場端分析儀采集數(shù)據(jù)表

表3 監(jiān)控平臺采集數(shù)據(jù)表

4.3.3 總量數(shù)據(jù)統(tǒng)計不一致情況

監(jiān)控平臺總量統(tǒng)計數(shù)據(jù)按照《污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》標準規(guī)范，分鐘數(shù)據(jù)由現(xiàn)場端報送獲取，小時數(shù)據(jù)通過分鐘數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，日數(shù)據(jù)通過小時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。監(jiān)控平臺對于監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效數(shù)位保留為2～3位，因此上報的分鐘數(shù)據(jù)、統(tǒng)計出的小時數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)進行四舍五入。因而，監(jiān)控平臺在統(tǒng)計的小時數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)往往與現(xiàn)場端出現(xiàn)小許偏差，幅度為1%～3%。

4.4 在線監(jiān)控設(shè)備“三證過期”

根據(jù)《污染源自動監(jiān)控設(shè)施現(xiàn)場監(jiān)督檢查技術(shù)指南》以及其他相關(guān)標準規(guī)范中要求，污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備需具備“中華人民共和國制造計量器具許可證”、“中國環(huán)境保護產(chǎn)品認證證書”和“環(huán)境保護部環(huán)境監(jiān)測儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗報告書”。在實際工作中常常碰到設(shè)備長時間使用后，相關(guān)認證證書已過期或設(shè)備更新?lián)Q代或停產(chǎn)，設(shè)備生產(chǎn)商不再開展原設(shè)備的認證工作，無法提供在有效期內(nèi)的相關(guān)證書。

5 結(jié)語

隨著污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，日常工作中會出現(xiàn)越來越多新情況和新問題，應(yīng)該本著實事求是的態(tài)度，采用科學(xué)的手段，在污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的日常管理和運維工作中不斷探索與提高。

[1] 李基明，鄭第，周發(fā)武.污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性影響因素分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2011，27（1）：48-50．

[2] 潘煒，楊輝.淺談提高污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)有效傳輸率的方法[J].污染防治技術(shù)，2014，27（4）：12-17.

Initial Analysis on Availability Influencing Factors of Pollution Source Supervision System Data on Line

LIANG Wen-zhi1, MENG He1, ZHONG Hai-lin2
(1.Guangdong CTSY Environmental Technology Co., Ltd, Guangdong Foshan 528200;2.Guangdong Environmental Information Center, Guangzhou 510636, China)

This paper mainly discusses the availability influencing factors of pollution source supervision system data online and in accordance with the respective characteristic of the pollution sources supervision system online of wastewater and waste gas, also discusses the influencing factors of acquisition, transmission and submission of pollution source supervision system data online.

data availability authentication; transmission efficiency; influence factor; absence of data

X830 文獻標志碼：A 文章編號：1006-5377（2017）09-0026-04