水污染源氨氮自动监测设备比对试验考核指标探讨

刘亚军，张志峰

(江苏省南通环境监测中心，江苏 南通 226006)

污染源自动监测是我国环境管理的主要参考依据和手段[1]。继化学需氧量、二氧化硫后，氨氮和氮氧化物成为新的总量减排指标，用于了解氨氮的实时排放情况、核算污染物排放总量及计算排污费[2]，根据《中华人民共和国水污染防治法》第二十三条：“重点排污单位应当安装水污染物排放自动监测设备，与环境保护主管部门的监控设备联网，并保证监测设备正常运行”，以及《污染源自动监控管理办法》第十一条：“新建、改建、扩建和技术改造项目应当根据经批准的环境影响评价文件的要求建设、安装自动监控设备及其配套设施，作为环境保护设施的组成部分，与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用”的规定，目前废水重点污染源企业基本都安装了氨氮自动监测设备。为了保证自动监测设备监测结果的准确性，国家出台了水污染源自动监测设备安装、验收、运行、考核和数据有效性判别等方面的技术规范，其中比较重要也是日常监管中进行较多的工作就是比对监测[3]。但在比对监测中产生比对不合格率高等问题，引起了各相关部门的高度关注。现就这方面问题进行举例分析和探讨，并提出考核指标建议。

1 比对试验考核指标存在问题及原因分析

《水污染源在线监测系统运行与考核技术规范(试行)》(HJ/T 355—2007)规定：“不同浓度的化学需氧量进行比对试验考核时，选择不同的相对误差考核指标，而氨氮所有的浓度都执行相对误差小于15%的要求”，见表1。

表1 目前水污染源化学需氧量和氨氮自动监测系统比对试验考核指标

现在一些城镇污水处理厂执行《城镇污水处理厂排放标准》(GB 18918—2002)表1一级A标准，氨氮排放质量浓度限值为5 mg/L(水温>12 ℃时的控制指标)或者8 mg/L(水温≤12 ℃时的控制指标)。某些印染厂执行《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)表2中直接排放标准，氨氮排放质量浓度限值为10 mg/L。这些单位为了确保氨氮稳定达标排放，在实际运行中将氨氮的排放浓度控制得比排放标准低很多，因此在日常氨氮比对监测中，一些污水厂、印染厂的氨氮排放浓度较低。这种情况在其他地区也存在，如广西的污水处理厂及糖厂，经生化处理后的氨氮浓度也不高，甚至低于在线仪器的检出限[4]。对于这些低浓度氨氮来说，很难将比对试验相对误差控制在±15%范围内，这导致在日常水污染源氨氮自动监测设备比对中经常出现不合格现象。例如，生态环境部2018年在江苏、安徽、浙江和上海地区的240套氨氮自动监测设备比对中，不合格的有73套，不合格率为30.4%。又如，在2019年7—9月对44套氨氮自动监测设备的比对监测中，比对不合格的有31套，不合格率高达70.5%，在不合格设备中，有22家的氨氮2次手工监测结果<1.5 mg/L，占比为71.0%。其中15家考核不合格的污水厂及印染厂氨氮比对监测考核情况见表2。

表2 15家考核不合格的污水厂及印染厂氨氮比对监测情况①

续表

由表2可见，这15家企业中有4家的氨氮2次手工监测结果≤0.15 mg/L，有6家的氨氮2次手工监测结果为0.15～0.5 mg/L，有5家的氨氮2次手工监测结果为0.5～1.5 mg/L。《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅰ类水体、Ⅱ类水体、Ⅲ类水体对应的评价标准分别是0.15，0.5和1.5 mg/L，也就是说尽管这15家企业的氨氮手工监测结果跟地表水水质要求接近，但水污染源自动监测设备的比对考核指标只能按《水污染源在线监测系统运行与考核技术规范(试行)》(HJ/T 355—2007)进行考核，因此考核结果为不合格。

《地表水自动监测技术规范(试行)》(HJ 915—2017)中对不同浓度的氮氮也采用了不同的相对误差考核指标，见表3。

表3 地表水氨氮自动监测系统比对试验考核指标要求①

由表3可见，若按照《HJ 915—2017》的要求来考核，则上述15家企业中有9家可以合格，合格率从0上升到60%。因此，根据水质浓度来具体划分考核指标更加合理。

2 比对试验考核指标建议

一些地区针对以上情况，提出了解决办法。例如，原浙江省环境保护厅提出以低浓度质控样代替氨氮实样进行比对监测的建议，环境保护部在环办函〔2015〕1298号的复函中也给了明确答复“氨氮水质自动分析比对监测中，当实际水样实验室手工监测浓度小于1 mg/L时，可采用浓度为0.5 mg/L的质控样替代实际水样进行试验，比对误差须满足±0.1 mg/L的范围”。也有人建议“参考化学需氧量小于30 mg/L的模式，当氨氮小于1 mg/L时，质控样考核绝对误差不超过±0.1 mg/L，并以接近实际水样的低浓度标样替代实际水样进行试验”[4]。这2种办法对于>1.0 mg/L，但<5 mg/L的低质量浓度氨氮的比对情况均未加以考虑。

鉴于目前有些企业氨氮的排放浓度比《GB 3838—2002》标准还低，如大部分城镇污水处理厂和一些印染厂，因此建议水污染源氨氮自动监测设备比对试验考核指标应该结合《HJ/T 355—2007》《HJ 915—2017》和文献[6]中关于氨氮的比对考核指标综合考虑进行规定，见表4。

表4 水污染源氨氮自动监测系统比对试验建议考核指标

3 结语

水污染源氨氮自动监测设备比对试验监测是判断自动监测数据准确性和有效性的重要依据。但是在水污染源氨氮自动监测设备的比对监测过程中产生了很多问题，其中一个突出问题是比对试验考核指标不合理。结合水污染源在线监测系统运行与考核技术规范以及地表水自动监测技术规范，通过具体事例的比较分析后，提出了水污染源氨氮自动监测系统按照不同排放浓度实施不同比对试验考核指标的建议。