水污染源氨氮自動監(jiān)測設(shè)備比對試驗考核指標探討

劉亞軍，張志峰

(江蘇省南通環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 南通 226006)

污染源自動監(jiān)測是我國環(huán)境管理的主要參考依據(jù)和手段[1]。繼化學需氧量、二氧化硫后，氨氮和氮氧化物成為新的總量減排指標，用于了解氨氮的實時排放情況、核算污染物排放總量及計算排污費[2]，根據(jù)《中華人民共和國水污染防治法》第二十三條：“重點排污單位應(yīng)當安裝水污染物排放自動監(jiān)測設(shè)備，與環(huán)境保護主管部門的監(jiān)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，并保證監(jiān)測設(shè)備正常運行”，以及《污染源自動監(jiān)控管理辦法》第十一條：“新建、改建、擴建和技術(shù)改造項目應(yīng)當根據(jù)經(jīng)批準的環(huán)境影響評價文件的要求建設(shè)、安裝自動監(jiān)控設(shè)備及其配套設(shè)施，作為環(huán)境保護設(shè)施的組成部分，與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用”的規(guī)定，目前廢水重點污染源企業(yè)基本都安裝了氨氮自動監(jiān)測設(shè)備。為了保證自動監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測結(jié)果的準確性，國家出臺了水污染源自動監(jiān)測設(shè)備安裝、驗收、運行、考核和數(shù)據(jù)有效性判別等方面的技術(shù)規(guī)范，其中比較重要也是日常監(jiān)管中進行較多的工作就是比對監(jiān)測[3]。但在比對監(jiān)測中產(chǎn)生比對不合格率高等問題，引起了各相關(guān)部門的高度關(guān)注?，F(xiàn)就這方面問題進行舉例分析和探討，并提出考核指標建議。

1 比對試驗考核指標存在問題及原因分析

《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行與考核技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ/T 355—2007)規(guī)定：“不同濃度的化學需氧量進行比對試驗考核時，選擇不同的相對誤差考核指標，而氨氮所有的濃度都執(zhí)行相對誤差小于15%的要求”，見表1。

表1 目前水污染源化學需氧量和氨氮自動監(jiān)測系統(tǒng)比對試驗考核指標

現(xiàn)在一些城鎮(zhèn)污水處理廠執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標準》(GB 18918—2002)表1一級A標準，氨氮排放質(zhì)量濃度限值為5 mg/L(水溫>12 ℃時的控制指標)或者8 mg/L(水溫≤12 ℃時的控制指標)。某些印染廠執(zhí)行《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB 4287—2012)表2中直接排放標準，氨氮排放質(zhì)量濃度限值為10 mg/L。這些單位為了確保氨氮穩(wěn)定達標排放，在實際運行中將氨氮的排放濃度控制得比排放標準低很多，因此在日常氨氮比對監(jiān)測中，一些污水廠、印染廠的氨氮排放濃度較低。這種情況在其他地區(qū)也存在，如廣西的污水處理廠及糖廠，經(jīng)生化處理后的氨氮濃度也不高，甚至低于在線儀器的檢出限[4]。對于這些低濃度氨氮來說，很難將比對試驗相對誤差控制在±15%范圍內(nèi)，這導(dǎo)致在日常水污染源氨氮自動監(jiān)測設(shè)備比對中經(jīng)常出現(xiàn)不合格現(xiàn)象。例如，生態(tài)環(huán)境部2018年在江蘇、安徽、浙江和上海地區(qū)的240套氨氮自動監(jiān)測設(shè)備比對中，不合格的有73套，不合格率為30.4%。又如，在2019年7—9月對44套氨氮自動監(jiān)測設(shè)備的比對監(jiān)測中，比對不合格的有31套，不合格率高達70.5%，在不合格設(shè)備中，有22家的氨氮2次手工監(jiān)測結(jié)果<1.5 mg/L，占比為71.0%。其中15家考核不合格的污水廠及印染廠氨氮比對監(jiān)測考核情況見表2。

表2 15家考核不合格的污水廠及印染廠氨氮比對監(jiān)測情況①

續(xù)表

由表2可見，這15家企業(yè)中有4家的氨氮2次手工監(jiān)測結(jié)果≤0.15 mg/L，有6家的氨氮2次手工監(jiān)測結(jié)果為0.15～0.5 mg/L，有5家的氨氮2次手工監(jiān)測結(jié)果為0.5～1.5 mg/L?！兜乇硭h(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)中Ⅰ類水體、Ⅱ類水體、Ⅲ類水體對應(yīng)的評價標準分別是0.15，0.5和1.5 mg/L，也就是說盡管這15家企業(yè)的氨氮手工監(jiān)測結(jié)果跟地表水水質(zhì)要求接近，但水污染源自動監(jiān)測設(shè)備的比對考核指標只能按《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行與考核技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ/T 355—2007)進行考核，因此考核結(jié)果為不合格。

《地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ 915—2017)中對不同濃度的氮氮也采用了不同的相對誤差考核指標，見表3。

表3 地表水氨氮自動監(jiān)測系統(tǒng)比對試驗考核指標要求①

由表3可見，若按照《HJ 915—2017》的要求來考核，則上述15家企業(yè)中有9家可以合格，合格率從0上升到60%。因此，根據(jù)水質(zhì)濃度來具體劃分考核指標更加合理。

2 比對試驗考核指標建議

一些地區(qū)針對以上情況，提出了解決辦法。例如，原浙江省環(huán)境保護廳提出以低濃度質(zhì)控樣代替氨氮實樣進行比對監(jiān)測的建議，環(huán)境保護部在環(huán)辦函〔2015〕1298號的復(fù)函中也給了明確答復(fù)“氨氮水質(zhì)自動分析比對監(jiān)測中，當實際水樣實驗室手工監(jiān)測濃度小于1 mg/L時，可采用濃度為0.5 mg/L的質(zhì)控樣替代實際水樣進行試驗，比對誤差須滿足±0.1 mg/L的范圍”。也有人建議“參考化學需氧量小于30 mg/L的模式，當氨氮小于1 mg/L時，質(zhì)控樣考核絕對誤差不超過±0.1 mg/L，并以接近實際水樣的低濃度標樣替代實際水樣進行試驗”[4]。這2種辦法對于>1.0 mg/L，但<5 mg/L的低質(zhì)量濃度氨氮的比對情況均未加以考慮。

鑒于目前有些企業(yè)氨氮的排放濃度比《GB 3838—2002》標準還低，如大部分城鎮(zhèn)污水處理廠和一些印染廠，因此建議水污染源氨氮自動監(jiān)測設(shè)備比對試驗考核指標應(yīng)該結(jié)合《HJ/T 355—2007》《HJ 915—2017》和文獻[6]中關(guān)于氨氮的比對考核指標綜合考慮進行規(guī)定，見表4。

表4 水污染源氨氮自動監(jiān)測系統(tǒng)比對試驗建議考核指標

3 結(jié)語

水污染源氨氮自動監(jiān)測設(shè)備比對試驗監(jiān)測是判斷自動監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性和有效性的重要依據(jù)。但是在水污染源氨氮自動監(jiān)測設(shè)備的比對監(jiān)測過程中產(chǎn)生了很多問題，其中一個突出問題是比對試驗考核指標不合理。結(jié)合水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行與考核技術(shù)規(guī)范以及地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，通過具體事例的比較分析后，提出了水污染源氨氮自動監(jiān)測系統(tǒng)按照不同排放濃度實施不同比對試驗考核指標的建議。