南京市固定污染源非甲烷总烃在线监测现状与管理对策研究

许磊，马光军，邓猛

（江苏省南京环境监测中心，南京 210013）

近年来，南京市面临细颗粒物（PM2.5）污染形势依然严峻和臭氧（O3）污染日益凸显的双重压力，尤其是臭氧污染持续加重，已成为影响优良天数比率的最重要因素。挥发性有机物（VOCs）作为PM2.5和O3的前体物之一，受到社会各界的广泛关注[1]。为进一步改善环境空气质量，有效遏制区域臭氧上升趋势，强化VOCs 精准减排，要全面加强重点行业VOCs 源头治理。借助在线自动监测技术对固定污染源废气中的VOCs 进行连续实时监测，通过在线监测数据反映企业生产管理及污染治理情况，能够一定程度上避免企业超标排放，减少环境污染[2]。根据相关标准，目前通常选择非甲烷总烃（NMHC）作为VOCs 综合控制指标[3]。非甲烷总烃可以简单、直观地表征VOCs污染状态[4]。2020 年12月，江苏省市场监督管理局发布了《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测技术规范》（DB32/T 3944—2020），其规定了连续监测固定污染源废气中非甲烷总烃排放浓度和排放量所需的全部设备（简称NMHC-CEMS）技术性能、日常运行管理等内容，确保非甲烷总烃在线监测数据真实、准确、可靠，为环境质量改善和环境管理提供有效支持，更好地发挥自动监测在环境监管执法中的作用。当前，开展非甲烷总烃在线监测现状调查和管理对策研究，是监管部门准确掌握企业VOCs 排放情况、规范企业VOCs自行监测和第三方运维管理的重要依据。

1 现状调查研究

1.1 区域统计

根据2021 年南京市污染源自动监控数据监管应用系统VOCs 排口信息统计，南京市VOCs 在线监测平台共有131 家重点企业，287 个排口安装了非甲烷总烃在线分析仪，其分布在南京市9 个辖区：江北新区210 台（93 家企业），江宁区30 台（19 家企业），浦口区14 台（5 家企业），栖霞区13 台（3 家企业），溧水区11 台（4 家企业），南京经济技术开发区（简称南京开发区）5 台（3 家企业），六合区2 台（2家企业），建邺区1 台（1 家企业），高淳区1 台（1家企业）。从非甲烷总烃在线监测点位布设来看，监测设备主要分布在江北新区，如图1 所示。

图1 南京市污染源自动监控数据监管应用系统NMHC-CEMS 统计（区域）

1.2 行业统计

根据相关规定，挥发性有机物重点行业主要分为13 大类，包括炼油与石化、有机化工、制药、表面涂装、包装印刷、人造板、电子产品、橡胶和塑料制品、纺织印染、化学纤维、皮革、食品加工、储运业。按行业统计划分，南京VOCs 在线监测平台（非甲烷总烃在线分析仪）涉及的行业主要有：有机化工（67家企业，147 台），表面涂装（21 家企业，47 台），电子产品（6家企业，24 台），食品加工（2 家企业，14 台），制药（7 家企业，13 台），包装印刷（6 家企业，10 台），炼油与石化（5 家企业，8 台），橡胶和塑料制品（5家企业，8 台），储运业（2 家企业，2 台），皮革（1家企业，1 台），其他（不属于名录统计范畴，9 家企业，13 台）。其主要涉及危废垃圾焚烧厂、污水处理厂以及环保能源研发公司等。按行业类别统计来看，南京市非甲烷总烃在线监测主要覆盖有机化工、表面涂装和电子产品等行业，如图2 所示。

图2 南京市污染源自动监控数据监管应用系统NMHC-CEMS 统计（行业）

2 抽样调查研究

综合考虑南京市固定污染源VOCs 重点排污单位行业特征和区域分布，结合专项行动重点污染源VOCs 监测清单，以江北新区新材料科技园为重点，选择江北新区、江宁区、高淳区和南京开发区（行业覆盖包装印刷、表面涂装、电子产品、橡胶和塑料制品、有机化工和制药）16 家重点排污单位作为研究对象，如表1 所示。

表1 NMHC-CEMS 抽样调查信息

根据《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测技术规范》（DB32/T 3944—2020）的NMHC-CEMS 技术性能、日常运行管理等内容，设计现场调查研究表，按照排污单位自行监测现场评估细则，结合非甲烷总烃在线监测设备技术特点，对重点排污单位开展涵盖NMHC-CEMS 硬件、软件、校准维护和数据传输等方面的现场调查研究；使用便携式非甲烷总烃测试仪对16 家重点排污单位开展NMHC-CEMS 比对监测与排放监测研究。

3 研究结果

3.1 现场调查研究结果

现场调查研究发现，16 套NMHC-CEMS 主要存在5 个共性问题。一是仪器量程设置不规范，自动监控设备量程设置不满足技术规范要求（污染物排放限值的1.5～2.0 倍）；二是站房标准气体准备不足，未按照标准规范准备低浓度（20%～30%满量程）、中浓度（50%～60%满量程）和高浓度（80%～100%满量程）标准气体；三是总烃和甲烷计算基准不规范，非甲烷总烃在线监测设备总烃、甲烷均以碳计，未按规范以甲烷计；四是在线设备运维不规范，未按要求每7 d 进行校准；五是未按规范开展全系统校准和定期校验，运维记录缺失或不规范，运维制度存在照搬《固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测技术规范》（HJ 75—2017）现象等。

除共性问题以外，企业1 氢气发生器变色硅胶未及时更换。企业2 全程通标平台上的阀门无法打开。企业3 研究时系统软件故障，参数无法查看。企业4无相应灭火设备、稳压电源和不间断电源（UPS）；现场无法提供历史数据查询。企业5 除烃装置温度未达到350 ℃，不满足规范要求；现场企业人员和运维单位人员均不知仪器是否通过验收，对现场情况及非甲烷总烃在线监测情况了解甚少，无法回答现场提问；记录不完整，不清晰。企业6、企业10 零气使用空气，未安装除烃装置。企业7 采样管线长度为90 m，超过70 m 的规范要求；氢气发生器变色硅胶未及时更换；站房迁移，未进行相应校准校验；直接对分析仪通标校准。企业8 无氢气报警器；除烃装置无温度显示；无相应灭火设备、稳压电源和UPS 电源。企业9更换色谱仪无记录，氢气发生器变色硅胶未及时更换。企业13 采样管线长度为80 m，超过70 m 的规范要求。企业14 氢气发生器压力低，为0.3 MPa，无氢气报警器，氢气发生器变色硅胶未及时更换，无法全程通标，运维记录模糊不清。企业15 的U 形管、伴热管线温度低于120 ℃，氢气发生器流量显示故障，变色硅胶未及时更换，站房面积过小，未进行全程标定。企业16 在线监测设备运行不正常，连续3 个月缺失数据；氢气发生器变色硅胶未及时更换；站房无标准气体。

3.2 比对监测研究结果

16 套NMHC-CEMS中，由于通标基线不稳（企业7）、现场标气管断裂（企业15）、设备出现故障（企业16，连续3 d 无数据），3 套仪器未开展全程通标比对监测。根据《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测技术规范》（DB32/T 3944—2020）的技术要求，NMHC 示值误差为-3%～3%（相对于标气标称值）。在正常完成比对监测的13 套设备中，比对监测研究结果显示，6 家企业自动监测结果偏低，范围为-27.70%～-4.76%，4 家自动监测结果偏高，范围为3.92%～74.70%，仅3 套示值误差合格，合格率为23.1%，如表2 所示。

表2 NMHC-CEMS 全程通标比对监测结果

16 套NMHC-CEMS中，由于监测点位不规范（企业8）、烟囱堵塞无法监测（企业9）、排气口水气过大（企业14）和设备出现故障（企业16，连续3 d 无数据），3 套仪器未开展实际样品比对监测。正常开展监测的12 套NMHC-CEMS中，根据《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测技术规范》（DB32/T 3944—2020）的技术要求，10 个排污口实测浓度不超过50 mg/m3，均满足技术要求（绝对误差不大于20 mg/m3）；2 个排污口实测浓度为50～500 mg/m3，其中一台（企业4）准确度为49.4%，不满足技术要求（准确度不大于40%）。NMHC-CEMS 实际样品比对监测结果如表3 所示。统计结果显示，12 套NMHC-CEMS中，11 套准确度比对合格，合格率为91.6%。

表3 NMHC-CEMS 实际样品比对监测结果

3.3 排放监测研究结果

根据《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测技术规范》（DB32/T 3944—2020），采用便携式非甲烷总烃测试仪对非甲烷总烃进行排放监测，12 个排放口非甲烷总烃排放浓度为手工监测数据，如表3 所示，范围为1.85～69.2 mg/m3。按照《大气污染物综合排放标准》（DB32/ 4041—2021）的非甲烷总烃浓度限值（60 mg/m3），企业2 的VOCs 排口存在超标可能。但因气相色谱-火焰离子化检测器法（GC-FID）为地标推荐方法，这尚无法作为处罚依据。

3.4 研究结果总结

检查问题主要体现在3 个方面。

3.4.1 仪器量程设置不规范

大部分设备量程设置不满足技术规范要求（污染物排放限值的1.5～2.0 倍），其中1 套量程设置为排放标准的5 倍。量程作为影响自动监控设备测量的重要参数，设置超出规定最大量程范围，将直接影响自动监测数据的准确度。

3.4.2 运维不规范

未按规范要求定期校验设备；标准气体等耗材准备不足，未按照运行技术规范配备低浓度、中浓度和高浓度标准气体；运维记录缺失，或者记录错误；站房内缺少氢气报警器、灭火设备等基础设施。

3.4.3 比对监测示值误差普遍不合格

抽选的16 套NMHC-CEMS中，13 套设备正常完成比对监测，仅3 家自动监测数据示值误差合格，其余10 家均不符合相关标准要求，导致自动监测数据的可信度无法保证。经分析，主要原因有两点。一是仪器运行维护不到位，监测数据质量难以保证；二是《固定污染源废气 非甲烷总烃连续监测技术规范》（DB32/T 3944—2020）中，示值误差指标技术要求相对严格。实际工作中，NMHC-CEMS 使用的标准气体为甲烷和丙烷的混合标气，不确定度为2%～3%，接近示值误差指标技术要求，因此在比对监测中较难合格。在标气比对中，NMHC-CEMS 可采用浓度较高的标准气体进行日常质控比对监测。

4 管理对策

4.1 强化分工，高度重视

生态环境部门要加强组织领导，完善部门联动，扎实推进固定污染源非甲烷总烃在线监测。通过制订和完善运维单位准入、竞争及服务内容等规则，帮助排污单位选择运维水平高、技术力量强的运维单位运维自动监测设施[5]。排污企业要督促第三方严格遵守自动监测设施技术规范进行运维，严格按技术规范要求的方法计算和上传自动监控数据，及时报告异常情况。第三方运维机构要全面排查自身运维业务，落实各个运维环节的质量监管要求，积极提高运维人员素质。运维人员要时刻坚守原则，不触碰底线。

4.2 规范制度，严格执行

建立非甲烷总烃在线监测设备统一运维制度，按照相关标准要求，统一运维台账，规范固定污染源非甲烷总烃在线监测设备运行管理。按照查管结合、查改同步的原则，坚持边改边查、边查边改，加强对在线监测设备的监管，进一步强化监测执法联动，提高在线监测数据质量。明确法律法规红线，杜绝数据造假，完善污染源监测数据规范与处罚依据，加大对环保数据造假行为的处罚力度，提高数据造假的违法成本[5]。建议市区两级生态环境部门按照专项检查工作方案和相关技术指南规范开展检查，对于检查中发现的自动监测违法违规行为，应按照相关要求做好执法。

4.3 以案释法，强化宣传

对于NMHC-CEMS 检查中发现的问题，生态环境部门要进行分类梳理，通报典型案例，开展以案释法、以案育企，加强普法宣传，提升监管震慑力，引导排污单位和运维单位不断增强环境守法意识，抵制弄虚作假，确保自动监控数据质量。若持续篡改、伪造环境监测数据，构成违法行为，则将有关人员移送司法机关处理。若社会环境监测机构和环境监测设备运维机构涉及NMHC-CEMS 违法，将有关人员列入不良记录名单，上报生态环境部门，禁止其参与政府购买环境监测服务或政府委托的项目。若监测设备生产厂家及销售单位涉及NMHC-CEMS 违法，通报公示生产厂家、销售单位及其产品名录，并上报生态环境部，将涉嫌弄虚作假的单位列入不良记录名单，禁止其参与政府购买环境监测服务或政府委托的项目，对安装在企业的设备不予验收、联网。

4.4 专项检查，定期调度

针对NMHC-CEMS 开展不定期专项检查，专项检查以企业自查、区局检查、市局抽查的方式进行。管理部门应以资料核查、数据分析等方式为基础，结合排污许可证证后监管专项执法检查和排污单位自行监测监督检查等工作，对自动监测设施建设、运维和联网的规范性进行现场检查，对自动监测数据的准确性开展比对监测。

5 结语

南京市NMHC-CEMS 主要分布在江北新区，主要涉及有机化工行业。目前，南京市NMHC-CEMS存在仪器量程设置不规范、运行维护不到位、比对监测示值误差合格率较低等现象。未来，生态环境部门要规范制度，不定期开展执法检查，通报典型案例，强化宣传，坚决杜绝数据造假；管理部门、企业和第三方运维机构要强化分工，扎实推进固定污染源非甲烷总烃在线监测；执法部门和监测部门应以问题为导向，提高现场检查的针对性和有效性，进一步规范污染源在线监测，为有效监管企业排污夯实基础。