污染源在线自动监测质量影响因素分析及对策

王碧松 梅文鼎

摘要：污染源自动监测设备正常运行时可产生相关数据，作为环境监督管理的参考信息。基于此，以绍兴市污染源在线监测设备为例，探讨了影响该数据准确性的主要因素，总结具体问题，提出了满足工作需求的动态管控思路以及可采取的技术措施，从应用效果来看，动态管控系统的可行性较高，能够提供具有参考价值的污染源自动监测数据。

关键词：污染源在线自动监测;设备数据;主要因素

中图分类号：X831

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）14-0099-02

1 引言

污染源自动监测设备的工作特点在于实现对污染源的实时监测，掌握其具体类别以及浓度等方面的情况，以此为依据，管理人员可从源头上加强对污染源的控制[1]。污染源自动监测系统的构成要素较多，覆盖到设计、建设、运行全流程，各环节都要維持正常状况，从而保证监测数据质量。

2 污染源自动监测数据质量影响因素

2.1 污染源自动监测设备质量差异化明显

污染源自动监测系统的组成中，监测设备占据重要地位，主要用于监测工作，其对于系统整体工作状况的影响较为显著，因此要从污染源自动监测设备入手，保证其运行能力，从而提高污染源监测数据的可靠性[2]。但从现阶段污染源自动监测设备的发展状况来看，存在市场准入门槛低、质量层次不齐等问题。《管理办法》针对污染源自动监测设备作出了相关规定，体现在建设、运行、维护等方面，要求各阶段的费用应由排污企业自筹。在此机制下，部分排污企业出于节省成本的目的而采购劣质设备，导致得到的污染源监测数据与真实情况相差甚远，难以给排污企业的排污状况分析工作提供可靠的依据。

2.2 运维公司被动式运维

污染源自动监测设备采取的是24 h持续性运行的工作方式，但在恶劣自然环境、电力供应异常等方面的影响下，导致设备发生故障。污染源监控站点的分布具有覆盖面广、位置分散、数量多的特点，各站点的工作状况都存在差异，日常运维工作量偏大。对此，多数地区都引入了第三方托管模式，挑选符合资质要求的运维公司，委托其完成污染源监控站的运维工作。从日常工作状况来看，运维公司的主动性偏弱，过度依赖于事后检修和定期巡检的方式，无法以主动的姿态做好日常工作。事后检修发生于设备故障之后，要深入到现场排查故障，在确定具体情况后再返回取备用零部件，再次进入现场展开维修，全程耗时长、效益低下。定期巡检的优势在于可在日常工作中发现设备故障，但不足之处在于缺乏针对性，遗漏故障的问题较为普遍。显然，此类被动运维工作模式存在较强的局限性，例如运维盲目、效率低等，且产生的污染源监测数据也存在失真的可能[3]。

3 污染源自动监测数据质量技术保证措施

3.1 形成统一的技术规范

首先，提高污染源自动监测设备的工作能力，有效修复漏洞、消除隐患，并为之配套二级操作管理权限等高度可用性的功能，形成对监测数据的强有力保护机制，以免人为修改数据[4]。其次，优化连接方式，配置RS232/RS485接口，在其作用下使污染源自动监测设备稳定连接至动态管控设备，并控制好污染源监测数据的输出形式，必须是原始数据;严格约束污染源自动监测设备的数据传输途径，不可与任何非相关信号连接，对于以DCS为代表的相关数据信号，其产生的途径必须是数据采集传输设备统一提供，此举的作用在于保证监测数据的真实性，即未经过任何处理的原始数据。最后，要丰富污染源自动监测设备的功能，使其可高效完成运行状态和工作参数的输出工作。具体而言，设备运行状态信息应体现在测量、校准、维护等方面;设备工作参数则指的是量程、截距、检测试件、标样浓度等方面。

3.2 创建运行状态信息上报机制

排污企业需要将某个时间段内的污染源自动监测设备数据及时上报，覆盖到运行状态、故障类型及持续时间等方面。对此，需要形成高效的上报机制，以便顺利上报运行状态信息。考虑到信息内容丰富的特点，需将其划分为生产、治污设施、废气仪器3类，在此基础上进一步划分为12个小类，并协调好上报时间段，若超出上报期限该部分信息则被视为无效。

上报信息在得到审核处理后将进入关联分析环节，即评价上报信息的真实与否，若与上传的监测信息具有一致性，则无异议;若存在差异，则断定排污企业存在虚假上报行为，此时将自动触发系统，使其及时发出报警提示。因此，在采取关联分析的机制后，可起到甄别虚假上报信息的作用，保证了自动监测数据的可靠性[5]。

3.3 创建报警规则和报警处理流程

引入现阶段主流的大数据技术，将其作为驱动因素，创建污染源监测报警规则，在其支持下得出定性和定量的结论[6]。具体而言，定性结论考虑的是报警信息的类别，以此为依据给出结论;对于定量结论，则充分考虑到各项可能对检测项目造成不利影响的数据时段，在此基础上给出相关结论。通过此方式，可提供三级报警信息，用于反映数据作假可疑度，其中一级为80%以上，二级为60%～80%，对于上述两种情况，环保主管部门必须深入现场展开地毯式排查，明确参数情况，给出正确的判断。还存在三级报警信息，此时系统将发送指令，在其调度下使运营单位做好维护工作[7]。在落实报警规则后能够保证处理结果的可靠性，将其准确标记至污染源监测数据上，以便分析污染源监测数据是否具有真实性;此外，系统还能够及时捕捉作假信息，将其统一存储，以便给后续的处罚工作提供依据[8]。

4 实例分析

绍兴市生态环境局上虞分局大气环境监测项目中，高度提倡“打好蓝天保卫战”的工作理念，面向绍兴市的污染状况展开全方位监测。项目投资712万元，配置了现阶段主流的监测设备，以便获得污染源的相关信息。但在该项目监测过程中，有时会遇到监测数据异常的情况，从而影响监测数据质量。具体来说，自动监测数据出现异常的有以下几种：

4.1 异常数据原因分析

（1）测量值出现较低值、0值甚至负值。这种情况一般为仪器故障所致，例如CO分析仪红外光源损坏、泵轴卡死等情况，在线数据突然降至0点附近，还有可能是颗粒物分析仪流量故障降低导致数据偏低等。对此，运维人员应该及时赶往现场排查异常原因，并上报当地主管部门。

（2）测量值异常偏高。经分析可能为站点周围污染源排放导致。对此，一般可先远程查看该站点分析仪的电压、压力、流量等信号是否正常。排除是否为仪器故障，然后运维人员赶到现场对仪器进行进一步确认，并对周边情况进行现场调查，看是否有特殊污染源存在。

（3）除了仪器故障、站点周边短时污染源、运维人员主观因素等情况导致在线测量数据的异常外，有时也会因恶劣天气（如暴雨、雷电、大风）造成数据异常。当系统数据测量异常时，需要运维人员第一时间赶往现场进行明确排查，结合实际情况，针对异常数据分别处理。异常数据处理可结合软件自动审核和人工审核两部分，软件设置判断规则能够实现自动站监测数据的自动判断和处理。

4.2 异常数据处理

自动审核规则的设定主要根据《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ/T 193-2005）中的第5条中异常值的取舍以及《环境空气质量标准》（GB 2095-2012）中第6條数据统计有效性的相关规定。人工审查对软件自动审核数据的有效性进行复核并再次确认，确保软件自动审核数据的准确性;通过站点间的趋势变化、关联参数同步分析以及仪器参数分析等方法综合判断异常数据;对审核怀疑的异常数据要求运维人员现场检查，根据实际情况对仪器进行校准和维护后判断数据是否异常并在审核平台提交异常数据和原因。

4.3 设备保养维修

不考虑设备数据缺失的情况包括以下两种：一是正常维修保养，主要有因设备微调或停电而造成数据监测数据丢失;二是不可抗拒的外力因素，如设备被认为损毁而造成的数据缺失。除上述原因之外，所有检测设备要确保正常待机，24 h不间断运行，每月工作的最低限度为28 d，一年工作的最低限度为245 d。若气象站监测数据突然出现异常或检测范围内出现污染情况，需在4 h内将其信息上报给甲方并安排相关人员取样，及时将样本送至检测中心，安排专人负责设备的正常运行，并记录下相关数据。

5 结论与建议

污染源自动监测设备在现代化的环保建设工作中具有重要意义，在实施时必须以规范化制度为引导，引入先进的技术，采取高度成熟的管理模式，为日常工作提供充足的经费支持，以便各项污染源监测工作可高效推进，有效改善环境品质，走可持续发展之路。但在这个过程中，仅仅依靠技术检测污染源达不到源头治理的目的，还需企业积极转变经济增长方式，加快开发新能源企业的步伐，取代污染严重的重工业，以还人们生存家园一片蓝天。

参考文献：

[1]石敬华，陈 林.污染源自动监测数据质量影响因素分析及技术保证措施研究[J].石油化工安全环保技术，2016（5）：70～74.

[2]王金雷.烟气污染源自动监控数据准确性影响因素分析[J].环境保护与循环经济，2015（5）：62～64.

[3]米世侨，才 捷.污染源在线设备监测数据影响因素分析[J].科技与企业，2015（15）：238～238.

[4]赵吉睿，刘佳泓.污染源COD水质自动监测仪干扰因素研究[J].环境科学与技术，2016（S1）：299～301.

[5]梁文智，孟 鹤，钟海林.污染源在线监控系统数据有效性影响因素浅析[J].中国环保产业，2017（9）：26～29.

[6]程 晶.固定污染源烟气在线监测设备比对监测偏差原因浅析[J].油气田环境保护，2017（3）：43～44.

[7]吴少华.包头市污染源在线监测设备原理分析及其在环境管理中的应用研究[D].呼和浩特：内蒙古大学，2015.

[8]叶志文.废水污染源在线监测设备验收比对监测分析[J].低碳世界，2018（2）：18～19.