高翔 蒙海濤 陳曼丁(天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心天津300191)
天津市污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行及應(yīng)用中存在的問(wèn)題及對(duì)策研究
高翔 蒙海濤 陳曼?。ㄌ旖蚴协h(huán)境監(jiān)測(cè)中心天津300191)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在環(huán)保工作中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在分析我國(guó)及我市污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對(duì)其在建設(shè)安裝、運(yùn)行維護(hù)、數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)督管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用和人才培養(yǎng)等環(huán)節(jié)上存在的問(wèn)題進(jìn)行了剖析,提出了有針對(duì)性的解決對(duì)策和建議。
在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理對(duì)策
近年來(lái),我國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作取得顯著進(jìn)展,但我國(guó)仍然處于工業(yè)化中后期,工業(yè)化和城市化仍將處于加快發(fā)展階段,資源能源與環(huán)境矛盾將更加集中,環(huán)境形式依然嚴(yán)峻。溫家寶總理指出:“環(huán)境保護(hù)要采取綜合措施,依靠法制保障,加強(qiáng)監(jiān)管;利用市場(chǎng)機(jī)制,提高環(huán)境意識(shí);依靠科技進(jìn)步,加快污染治理。”總理的這一要求使我們領(lǐng)會(huì)到,防止環(huán)境污染要充分依靠法制、機(jī)制和科技進(jìn)步。推進(jìn)污染源自動(dòng)監(jiān)控工作,就是要利用現(xiàn)代化的科技手段,提高環(huán)境執(zhí)法效能。
“十一五”期間我國(guó)大力開(kāi)展國(guó)控重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)建設(shè),至“十一五”末期,全國(guó)已建設(shè)省、市級(jí)污染源監(jiān)控中心306個(gè),對(duì)6 259家國(guó)控重點(diǎn)污染源安裝了在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,并實(shí)現(xiàn)了與各級(jí)環(huán)境監(jiān)管部門的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。作為我市污染減排監(jiān)測(cè)體系建設(shè)的重要內(nèi)容,我市從2007年6月啟動(dòng)國(guó)控重點(diǎn)污染源在線監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目,至2010年初基本建成覆蓋全市的國(guó)控重點(diǎn)污染源在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。廢水監(jiān)測(cè)指標(biāo)涉及流量和化學(xué)需氧量;廢氣監(jiān)測(cè)指標(biāo)涉及煙塵、二氧化硫、氮氧化物、煙氣流量和主要煙氣參數(shù)等。天津市國(guó)控重點(diǎn)源自動(dòng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建成和投入運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了對(duì)重點(diǎn)排污企業(yè)污染排放狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控,全面提升了我市環(huán)境監(jiān)督管理水平,為全面完成“十一五”主要污染物減排任務(wù)提供技術(shù)支持和保障。污染源在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要由在線監(jiān)測(cè)儀器、數(shù)據(jù)采集傳輸裝置、監(jiān)控平臺(tái)3部分組成,各分布建設(shè)情況如下:
目前市場(chǎng)上應(yīng)用比較多的COD在線監(jiān)測(cè)儀主要有4類:重鉻酸鉀消解法儀器、紫外UV吸收法儀器、電化學(xué)法儀器、TOC轉(zhuǎn)換法儀器。重鉻酸鉀消解法儀器的工作原理接近國(guó)標(biāo)法,測(cè)量范圍廣泛,氧化率高,數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確,但存在監(jiān)測(cè)響應(yīng)周期長(zhǎng),儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)工作量大,廢液二次污染等缺點(diǎn)。后3類儀器測(cè)量周期短,實(shí)時(shí)性好,但其測(cè)量結(jié)果受水質(zhì)變化影響大,不適合水質(zhì)復(fù)雜且水質(zhì)波動(dòng)較大的廢水監(jiān)測(cè)。從目前我市安裝使用的實(shí)際情況看,重鉻酸鉀消解法的COD在線監(jiān)測(cè)儀比較適用,數(shù)據(jù)相對(duì)準(zhǔn)確。紫外UV吸收法儀器由于企業(yè)排污口水質(zhì)波動(dòng)較大,造成數(shù)據(jù)偏差較大,基本不適于對(duì)企業(yè)污水進(jìn)行監(jiān)控。[1]
目前,煙氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)主要有兩大類:直接測(cè)量法和采樣法。而采樣法又可分為稀釋采樣法和直接抽取法。[2]直接抽取法是采用專用的加熱采樣探頭,將煙氣從煙囪或煙道上的采樣孔中抽出,煙氣經(jīng)過(guò)伴熱傳輸及必要的處理后進(jìn)入分析儀,完成分析檢測(cè)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量范圍廣,測(cè)量精度高,維護(hù)簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是預(yù)處理系統(tǒng)復(fù)雜,管線長(zhǎng),反應(yīng)較慢。稀釋采樣法是采用專用的探頭采樣,并用干燥、清潔的氮?dú)饣驂嚎s空氣對(duì)煙氣進(jìn)行稀釋,稀釋后的煙氣經(jīng)過(guò)不加熱的傳輸管線送到分析機(jī)柜,經(jīng)過(guò)除塵等處理后進(jìn)入分析儀進(jìn)行分析檢測(cè)。稀釋采樣法采用稀釋器和過(guò)濾器,可有效防止管道堵塞,缺點(diǎn)是稀釋比控制不好影響測(cè)量精度,不適合低濃度測(cè)量。直接測(cè)量法是指分析儀直接安裝在煙道上,測(cè)量光直接穿過(guò)煙道中的被測(cè)量煙氣進(jìn)行檢測(cè)。直接測(cè)量法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便;缺點(diǎn)是不易維護(hù),易堵、易腐蝕。目前我市安裝的煙塵煙氣在線系統(tǒng)采用直接抽取法,從使用情況看,大多數(shù)設(shè)備運(yùn)行較穩(wěn)定,數(shù)據(jù)偏差較小,基本能夠真實(shí)反映煙氣污染物排放狀況。
在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)采集是網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),這個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于數(shù)據(jù)整體質(zhì)量和應(yīng)用至關(guān)重要。數(shù)據(jù)采集的核心設(shè)備為數(shù)據(jù)采集傳輸儀,其主要作用是將污染源排放口的自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、匯總、存儲(chǔ),并將自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁鞯丨h(huán)保部門監(jiān)控中心,且將監(jiān)控中心的控制命令傳送到自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器。數(shù)據(jù)采集傳輸儀按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理可分為單片機(jī)系統(tǒng)、工控機(jī)系統(tǒng)、嵌入式計(jì)算機(jī)或可編程控制器等。[3]因內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理各異,其技術(shù)性能、適用領(lǐng)域各有不同。隨著環(huán)境保護(hù)監(jiān)管力度的不斷增大,污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目逐漸增加,對(duì)數(shù)采儀的存儲(chǔ)能力、計(jì)算能力、擴(kuò)展能力均提出了較高的要求,數(shù)據(jù)采集儀的重要性越來(lái)越得到各級(jí)環(huán)保部門的認(rèn)可和重視。目前,我市主要采用技術(shù)較為先進(jìn)的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)采儀,其具有穩(wěn)定性強(qiáng)、可擴(kuò)展性好、運(yùn)算速度快等特點(diǎn),可基本滿足當(dāng)前污染監(jiān)管工作的需要。
許多企業(yè)因條件所限或歷史遺留問(wèn)題,排污口建設(shè)不規(guī)范,致使在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝不符合《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ/T 353-2007)和《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJT 75-2007)的相關(guān)規(guī)定,[4,5]嚴(yán)重影響了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的代表性和準(zhǔn)確性。此外,許多煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所在位置無(wú)監(jiān)測(cè)平臺(tái)或未預(yù)留手工比對(duì)監(jiān)測(cè)孔,造成在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)監(jiān)測(cè)無(wú)法開(kāi)展。
污染源在線監(jiān)控設(shè)施是集化學(xué)、自動(dòng)化儀表、計(jì)算機(jī)通訊、網(wǎng)絡(luò)等多項(xiàng)科學(xué)為一體的系統(tǒng)工程,必須依靠專業(yè)化人員進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)。由于我市企業(yè)端運(yùn)維模式以企業(yè)自運(yùn)行為主,部分企業(yè)自覺(jué)性較差,運(yùn)行和管理不專業(yè),普遍存在記錄填寫過(guò)于簡(jiǎn)單,規(guī)章制度不完善,巡檢頻次低,耗損件不按時(shí)更換,故障排查不及時(shí)等問(wèn)題。因此導(dǎo)致自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備故障頻發(fā),運(yùn)行和數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性難以保證。此外,無(wú)穩(wěn)定的資金保障也成為運(yùn)行維護(hù)無(wú)法順利開(kāi)展的重要原因。
為了加強(qiáng)對(duì)在線監(jiān)控工作的管理,環(huán)保部先后出臺(tái)了《主要污染物總量減排監(jiān)測(cè)辦法》、《污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法》、《污染源自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施運(yùn)行管理辦法》、《國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核辦法》等多個(gè)規(guī)定。但是由于污染源在線監(jiān)控涉及面廣,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,工作過(guò)程繁瑣,目前的管理制度和技術(shù)體系尚未完善和規(guī)范,在實(shí)際工作中,仍然存在許多環(huán)節(jié)無(wú)章可循,容易被違法違規(guī)行為“鉆空子”。
《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》(HJT 212-2005)[6]中,對(duì)于數(shù)據(jù)采集傳輸儀與監(jiān)控儀器的通訊方式未做出強(qiáng)制性規(guī)定,造成從現(xiàn)場(chǎng)端儀器至監(jiān)控中心數(shù)據(jù)全流程沒(méi)有制定一個(gè)完整統(tǒng)一的技術(shù)方案。帶來(lái)了現(xiàn)場(chǎng)端儀器數(shù)據(jù)的計(jì)算方法不統(tǒng)一,數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆N類、量綱不統(tǒng)一,煙氣量、排放量等需要參數(shù)計(jì)算的承擔(dān)主體不統(tǒng)一,數(shù)據(jù)的時(shí)間標(biāo)簽不統(tǒng)一等諸多問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在嚴(yán)重阻礙了在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步應(yīng)用。
《污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法》第四條明確規(guī)定:“自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)環(huán)境保護(hù)部門檢查合格并正常運(yùn)行的,其數(shù)據(jù)作為環(huán)境保護(hù)部門進(jìn)行排污申報(bào)核定、排污許可證發(fā)放、總量控制、環(huán)境統(tǒng)計(jì)、排污費(fèi)征收和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境執(zhí)法等環(huán)境監(jiān)督管理的依據(jù)。”[7]但是由于我國(guó)在線監(jiān)測(cè)尚處于建設(shè)開(kāi)始階段,如何評(píng)價(jià)連續(xù)性監(jiān)測(cè)結(jié)果,如何在各領(lǐng)域應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中尚無(wú)明確的規(guī)定。目前,內(nèi)蒙古、山西、遼寧等省份已經(jīng)就在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在監(jiān)督執(zhí)法、排污收費(fèi)、總量核算等方面出臺(tái)了地方性應(yīng)用辦法,并嘗試在實(shí)際工作中推廣應(yīng)用。如何結(jié)合我市的實(shí)際情況,應(yīng)用好污染源在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),已經(jīng)成為我市當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)工作面臨的重要課題。
由于污染源在線監(jiān)控工作尚處于起步階段,專業(yè)型管理和技術(shù)人才較為匱乏。很多企業(yè)的技術(shù)人員缺乏運(yùn)行、維護(hù)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),不熟悉國(guó)家的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求,因此造成在線監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行和數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟粔蚍€(wěn)定。
企業(yè)在安裝污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),必須將安裝方案報(bào)環(huán)保部門審核,經(jīng)過(guò)環(huán)保部門事前嚴(yán)格把關(guān),確保選用合適的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備,嚴(yán)格按照規(guī)范安裝,獲得準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),便于日后的比對(duì)監(jiān)測(cè)和監(jiān)督管理。
按照《污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法》的要求,逐步建立社會(huì)化運(yùn)行制度,積極推動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施“第三方”運(yùn)行。[8-10]鼓勵(lì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力雄厚、環(huán)保業(yè)績(jī)顯著、社會(huì)誠(chéng)信度高、運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)豐富、具備運(yùn)營(yíng)資質(zhì)的專業(yè)化運(yùn)行單位,從事自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施運(yùn)行管理工作。要規(guī)范運(yùn)營(yíng)方式,建立完善的運(yùn)營(yíng)機(jī)制,明確運(yùn)營(yíng)方的職責(zé)權(quán)利和義務(wù),盡快制定第三方運(yùn)行的管理制度和技術(shù)規(guī)范,用制度來(lái)保證運(yùn)營(yíng)效率,用技術(shù)規(guī)范來(lái)保障運(yùn)營(yíng)質(zhì)量,從而提高在線監(jiān)測(cè)儀的有效運(yùn)轉(zhuǎn)率,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠,真正為總量減排提供科學(xué)依據(jù)。
應(yīng)在國(guó)家相關(guān)管理辦法和技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上,加快地方管理制度和技術(shù)規(guī)范實(shí)施細(xì)則的制定,對(duì)在線監(jiān)控設(shè)施的建設(shè)、安裝、聯(lián)網(wǎng)、驗(yàn)收、運(yùn)行、考核、監(jiān)督管理、比對(duì)、數(shù)據(jù)應(yīng)用等環(huán)節(jié)做出明確規(guī)定,做到有章可循,有法可依。[11-13]
在國(guó)家《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》(HJT 212-2005)的基礎(chǔ)上,制定天津市地方標(biāo)準(zhǔn),對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中未涉及的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和完善,統(tǒng)一在線監(jiān)控儀器與數(shù)采儀之間的傳輸協(xié)議,制定包括在線監(jiān)控儀器、數(shù)采儀、監(jiān)控中心和聯(lián)網(wǎng)傳輸方式等內(nèi)容的完整技術(shù)要求。
盡快結(jié)合我市環(huán)境管理需求,出臺(tái)污染源在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)方法,對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用的范圍、評(píng)價(jià)對(duì)象、各評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法做出明確的規(guī)定。逐步將自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用到超標(biāo)執(zhí)法、排污收費(fèi)、總量核算等領(lǐng)域,及時(shí)跟蹤重點(diǎn)項(xiàng)目污染物的排放狀況及變化趨勢(shì),為環(huán)境管理與決策提供有力技術(shù)支持。
針對(duì)企業(yè)、運(yùn)營(yíng)公司及環(huán)保部門的在線監(jiān)控管理人員和技術(shù)人員,定期舉辦儀器原理、技術(shù)方法、管理制度、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、數(shù)據(jù)管理與有效性審核等內(nèi)容的培訓(xùn),建立和完善在線監(jiān)控管理和技術(shù)人員持證上崗制度,提高從業(yè)人員的綜合素質(zhì)。
認(rèn)真分析解決好污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)在建設(shè)運(yùn)行及應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題,不斷提高污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)管理運(yùn)營(yíng)效能及技術(shù)水平,擴(kuò)大在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍,充分發(fā)揮污染源在線監(jiān)控在環(huán)境預(yù)警、節(jié)能減排、污染治理中的重要作用,從而為提高我市環(huán)境管理水平,鞏固提高創(chuàng)模成果,正確判斷環(huán)境形勢(shì),科學(xué)制定環(huán)境保護(hù)減排政策和規(guī)劃,完成“十二五”總量減排目標(biāo),推進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)提供重要的技術(shù)支持和保障?!?/p>
[1]國(guó)家環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司.水污染連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行管理[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.
[2]易江,梁永.固定源排放煙氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)[S].北京.中國(guó)環(huán)境出版社,2009.
[3]饒亦武,姚堅(jiān),付向陽(yáng),等.貴州省環(huán)境污染源在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀及對(duì)策[J].環(huán)保科技,2008,14(4):22-23.
[4]孫海林,賀鵬.污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集傳輸儀在污染源在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].環(huán)境研究與監(jiān)測(cè).2010,23(3):12.
[5]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.HJ/T 75-2007固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)[S].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2007.
[6]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.HJ/T 353-2007水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范(試行)[S].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2007.
[7]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.HJT212-2005污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2005.
[8]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局令第28號(hào).污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法[Z].2005.
[9]顏海波,張黎黎,牛曉琳.關(guān)于環(huán)境在線監(jiān)測(cè)幾點(diǎn)問(wèn)題的探討[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2009,34(12):112-114.
[10]李霞,奚海明.水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行存在的問(wèn)題與建議[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2010,33(6):503-505.
[11]陳斗,李星.污染源在線監(jiān)控設(shè)施第三方運(yùn)營(yíng)存在的問(wèn)題與建議[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),2008,20(1):54.
[12]陸樹(shù)立.我國(guó)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行及對(duì)策措施研究[J].環(huán)境研究與監(jiān)測(cè),2009,3(1):7.
[13]喻義勇,董艷平,孟磊.污染源在線監(jiān)控管理模式探討[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),2008,20(5):5-8.
2011-03-09