广东省污染源自动监控技术发展

陈炽璋　崔海亮

摘 要：环境监测作为污染度量的重要依据，是环保各项业务工作的主要数据来源、亦是环境决策与管理的依据以及环境执法体系的主要组成部分，在我国环保工作中具有重要作用。污染源在线监测是对排污口污染物实时分析，从而准确判断企业排污情况，掌握其排污全过期。自动监控以在线监测为基础发展而来，越来越成为监管排污企业的重要手段，该文对该省自动监控发展过程进行回顾。

关键词：自动监控 在线监测 环境管理

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（c）-0050-03

近年来，污染事故层出不穷，污染因子层出不穷，环境问题引起了公众的高度重视，传统环境监测手段越来越难满足环境管理的需要。污染源在线监测系统能对排污口污染物实时分析，从而准确地判断企业排污情况，逐步成为环境执法、科学管理的重要手段。污染源自动监控系统的建设和管理是依托在线监测、自动控制、通信等多个领域的技术，是一项复杂的系统工程。广东省环保厅高度重视，以环监部门牵头，监测、信息部门配合，大力推广自动监控技术。目前，自动监控系统已广泛应用于排污企业废水废气的监测，使环保部门更为便捷地了解各企业监测因子的排放数据，提高环境监察机构的效率，有目的地去执法，提高了环境管理科学化、信息化水平。

1 自动监控的发展历程

1.1 仪器

在20世纪80年代后期，该省已引进美国法国的废气在线监测设备，测的项目二氧化硫和氮氧化物，主要安装在大型的发电厂。90年代初期，结合排污口规范化整治，要求大型排污企业必须安装巴尔氏槽和流量计。90年代中后期，结合“一控双达标”工作，该省开始引进COD和TOC在线监测仪，数据传输到省环境监察部门。到21世纪，国控企业、30 万kW以上的火电厂主要的污染因子已安装在线监测仪器，并能结合视频技术进行实时监控。

1.2 通讯

21世纪前，主要的数据传输方式是短信、拔号。短信最大的缺点是受语音优先和环境电磁的影响，往往信号发出后要1 h才能接收到；拔号的时间又不能确定，完成一次需几分钟。

21世纪后，随着电信技术的发展，传输方式主要是光纤、无线宽带、微波。光纤有着传送速度快，不受干扰，随时可扩充带宽的优势，租金费用不高，广泛使用。无线宽带费用较高（目前是200元使用200 h），使用企业较少。微波易受建筑物的影响，目前带宽理论上是10M，但是实际传输不稳定。

1.3 监测的项目

21世纪前，主要监测项目仅有二氧化硫、氮氧化物、 酸碱度、流量、化学需氧量、TOC等少数污染物，数据难以全面反映企业排污状况。

21世纪后，陆续增加了氨氮、烟尘、铬、铜等金属指标。目前，除了少数，基本履盖了主要污染因子。

2 法规体系发展

2005年以前我国没有一部法律法规明文要求或规定什么样的企业必须安装污染源自动监测系统，直到2005年7月，原国家环保总局颁布了《污染源自动监控管理办法（总局令第28号）》，第一次解释了污染源自动监控的含义及明确了对重点污染源自动监控设施进行监管的主管部门和相应职责。该省和各地市也陆续出台了有当地特色的相关政策、技术规范、法规。目前，该省污染源自动监控的法律体系日臻成熟，技术由从前的单一走向多方面、全方位化。

（1）固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行）HJ/T373—2007。

该规范主要对废气废水比对监测的质量保证和质控要求：比对的条件，监测的數据对，采样的点位，样品的分析，数据的有效性和数据缺失的处理。

（2）固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）HJ/T75—2007。

该规范主要对烟气连续监测仪作规定：技术验收，比对监测，数据审核和处理，技术性能，安装位置，日常运行管理要求，测试的项目与要求。

（3）固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）HJ/T76—2007。

该规范主要对烟气连续监测仪作规定：系统的组成，技术要求，安装和测定位置，参比方法采样位置，指标的检测方法，质量保证，检测的项目。

（4）水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）HJ/T353—2007。

该规范主要对安装作规定：各监测项目的方法和原理，各方法的测量浓度范围，自动采样器的基本功能，数采仪的通讯协议，工作温度，备用电源，数据存储量，模拟信号的分辩率，数字量的接口，站房和安装要求，试运行指标。

该规范明确了：水污染源监测仪器，水污染源在线监测系统，超声波明渠流量计，电磁流量计，水质自动采样器，数据采集传输仪等定义。

（5）水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范（试行） HJ/T356—2007。

该规范主要对数据作规定：比对的周期，比对的误差范围，日常的校验，数据的有效性，日均值的计算，缺数的处理。

（6）水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）HJ/T354—2007。

该规范主要对验收作规定：验收的条件，验收的内容，验收的方法，项目合格的标准。

（7）水污染源在线监测系统运营与考核技术规范（试行）HJ/T355—2007。

该规范主要对运营作规定：日常维护的工作内容，预防性维护的工作内容，检验的周期，仪器维修的报批程序，质量保证和控制方法，仪器运行指标，监测值的数量要求，技术档案的内容，技术考核的指标。

（8）水质自动采样器技术要求及检测方法（试行）HJ/T372—2007。

该办法对采样器提出以下要求：性能指标，外观，构造，控制，采水，采量的误差，箱内的温度控制，操作说明书的内容，校验的周期。

（9）环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范（试行）HJ/T352—2007。

该规范主要对信息交换作规定：交换信息的描述，信息交换的方法，交换的频率，交换报文的规范，数据的安全，监控的信息内容，代码的标准。

（10）广东省自动监控信息交换技术规范（粤环函〔2007〕1163号）。

该规范主要对视频信息交换作规定：交换信息的描述，信息交换的方法，交换的频率，交换报文的规范，数据的安全，信息交换的模型，交换的架构，控件的要求，代码的标准。

（11）广东省重点污染源在线监控系统验收管理规定（粤环〔2008〕99号）。

该规定主要对在线监控系统验收作规定：安装的范围，验收的主体，验收的条件，验收的内容，验收的方法，验收的标准。

（12）污染源自动监控管理办法（国家环保总局第28号令）。

该办法明确了自动监控系统是由自动监控设备和监控中心组成，并明確了监控设备是指：安装在现场用于监测监控污染物排放的仪器、流量计、运行记录仪和数据采集传输仪等。

（13）国家监控企业污染源自动监测数据有效性审核办法（环发〔2009〕88号）。

该办法明确了监测设备在正常运行状态下提供的实时监测数据，即为通过有效性审核的污染源自动监测数据。有效的监测数据是计算主要污染物排放数量和确定达标排放的依据。

3 主要监测技术

3.1 仪器的监测方法种类

3.1.1 废气

（1）直接测量法。

此方法是监测仪器定装在采样口，以光谱直接测量气体污染物的浓度，采样口要建仪器房，用标准物校对时要将仪器整体拉出，并装附设设备。缺点维护难。

（2）抽取测量法。

此方法是通过抽取气样到仪器进行分析，维护方便。缺点是如果气样的粘度大容易堵塞滤网；管道比较长，反吹要彻底。

（3）稀释测量法。

此方法维护方便，但是受抽样的精度和稀释气体的影响比较大，管道的反吹更要彻底。

3.1.2 废水

（1）比色和光度法。

此方法的原理与化验室的化学分析法基本一致，一般的分析周期在40 min～1 h，由于要加入消化剂和显色剂，监测后的残液存在二次污染。

（2）注射法。

此方法的原理与化验室的液相色谱分析法基本一致，由于不需消解且抽取样品小，分析周期在20 min左右，要加入载液，但载液可重复使用，二次污染物小，但浓度高时误差较大。

（3）UV法。

此方法是直接以光波照射污水，并以水的吸光率来计算污染物的浓度，最大的问题是受可见光和水的色度影响，水中的悬浮物也是影响的重要因素。

（4）电极电位法。

目前测量酸碱度主要用此方法，此法的电极容易生成氧化膜，从而影响测量的准确度。

（5）化学法。

此方法准确性受中和过量试剂时加药量和电极的间距，与液体的接触面积，导电率的影响。

3.2 设备的选型

设备选型要注意仪器精度、消耗物用量、是否认证，尽可能与标准分析法一致，分析样品要符合国家的要求。其中废水设备选型要注意水质是否稳定、有否氯离子、分析周期；废气设备的选型要注意安装位置、尘的粘度、烟气含水量、管道长度、过滤网。

3.3 设备运营维护

（1）时间的校正：上下位机时间不同步，数据是不能正常传输。

（2）标准物：不在有效期内，所测的数据视有无效。

（3）手工分析：分析人员技术不过硬，分析出来的数据不准确，就不能正确地指导仪器校正的工作。

（4）仪器的校验：按国家对仪器的管理规定，所有分析仪器每年都要强检，否则所测量的数据无效。

（5）记录：这是对运营工作考核的重要依据，也是管理部门对数据有效性判别的依据，这运营单位往往只重视了运营记录而忽视了维修和重新校正仪器及做标样时的记录。

3.4 比对监测

比对监测是对在线监测仪的唯一考核手段，假如不及格，就把过去的一个时间段的监测数据视为无效数据，也就是前面所做的工作均为无效工作。因此，比对监测是在线监控技术的重中之重。

3.4.1 检查项目

（1）光源和比色皿：强度，光栅，洁静度。

（2）采样系统：有否堵塞，量是否足，管道洁静。

（3）消解系统：温度，压力，时间。

（4）分析系统：中和试剂是否准确。

3.4.2 标准物

标准物要检查有效期、浓度准确度、量。

3.4.3 自行比对

要比对采样一致性、平行样、加标样。

3.4.4 比对的难点

自动监控比对的难点有：

（1）水采样6次，每次的误差不能大于6次平均值的5%。

（2）仪器要报出：有效数据数量，电源故障状态，零点和量程校准数据，操作和维护记录，仪器故障数据。

（3）监测用房应有防止人为破坏设施。

（4）气体监测仪要有永久性电源。

（5）零点和跨量漂移要做3天。

（6）气体采样平台要达到负重200 kg/m2。

（7）气体监测采样口与气体方向不得偏差10。

（8）单次采样误差小于0.1%。

4 结语

污染源自动监控系统是目前最有效的污染源监管系统，在线监测及时发现企业排污超标问题，为环境保护提供真实有效的数据，提高了管理效率。随着该省环境信息化建设的快速推进，该省污染源自动监控已进入新的发展时期，网络化、高清化、智能化的视频技术将成为现代环境监测及污染源监管的有力手段，监控方式也计划从在线监测到预测预警的转型。

参考文献

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