【关键词】污染源;在线监测设备;比对监测
【Abstract】Alongwiththecontinuouslyincreasingeffortsinenergysavingandemissionreduction,manyindustrieshaveinstalledon-linemonitoringsystemsofpollutionsources.On-linemonitoringdevicecantimely,accuratelyandobjectivelyreflectthestatusofpollutantdischarge,whichcanprovidethebasisfortheimplementationoftotal-amountcontrol.Thisarticlewithexamplesintroducesthecomparisonmonitoringmethodofon-linemonitoringdevice,andputsforwardtheproblemsthatmightneedattentionintheactualacceptance.
【Keywords】Pollutionsources;On-linemonitoringdevice;Comparisonmonitoring
污染源在线监测系统,是指对污染源主要污染物排放指标、流量以及污染物治理设施运行记录装置进行实时自动监测监控的系统。自动监测设备是指污染源在线自动监测分析仪、治理设施运行记录装置及相关辅助设施,是污染防治设施的组成部分。
为了确保重点污染源自动监测设备提供的监测数据的有效性,切实加强对重点污染源自动监测设备的监督考核,准确、及时、连续地反映污染物变化,如期完成“十二五”规划确定的减排目标,必须做好废水重点污染源在线监测设备比对验收工作。本文就在线比对验收监测遇到的和应注意的问题进行总结,以供参考。
1洛阳市安装的在线分析仪的验收状况
洛阳市废水国控污水处理厂现有17家,国控重点源企业5家,省控废水企业2家,市控废水企业18家,均已安装在线监测设备并进行在线比对。随着节能减排力度不断加大,越来越多的企业按照排放的特征污染物安装了自动监测设备。
洛阳市目前安装氨氮在线分析仪约有90余台套,型号为广州怡文EST-2004型,采用纳氏试剂光度法,主要由水质自动采样器、氨氮分析仪、数据采集器等组成,测量范围为0.05~200mg/L。已安装COD在线分析仪为90余台套,型号为广州怡文EST-2001B型,采用重铬酸盐法,测量范围为5~10000mg/L。主要应用于企业排污口、城市污水处理厂进出口等。
2水质在线监测仪的验收程序
企业在线监测设备安装完毕并进行调试和运试行,并对分析仪进行校准(重现性、零点漂移、量程漂移、MTBF等),成功联网后能够准确上传数据,保证在线监测设备的运行状态稳定,企业提交委托申请,由监测站组织进行验收监测。验收监测分质控样考核和实际水样比对试验两部分。
2.1质控样品考核
采用国家认可的质控样,分别用两种浓度的质控样进行考核,一种接近实际废水浓度的样品,另一种超过相应排放标准浓度的样品,每种样品至少测定2次,质控样测定的相对误差不超过标准值的±10%。
2.2实际水样对比试验
采集实际废水样品,以废水污染源在线监测仪器与国标方法进行实际水样比对试验,比对试验过程中保证废水污染源在线监测仪器与国家标准方法测量结果组成一个数据对,至少获得6组测定数据,计算实际水样比对试验相对误差。对实验数据进行分析,80%相对误差值应达到实际水样比对试验验收指标。实际水样比对试验考核指标见表1。
2.3计算相对误差
3实例分析
接到企业进行在线设备验收的申请,2015年3月对安装在洛阳某啤酒厂总排口的COD、氨氮在线分析仪进行了质控样品考核。分别采用两只不同浓度的COD标样和氨氮标样进行质控样比对。测试结果见表2。
由以上监测数据可知,COD、氨氮自动监测仪器质控样品测定的相对误差均小于标准值的±10%,COD自动监测仪器测量值与实验室标准方法测量值相对误差均小于±30%,氨氮自动监测仪器测量值与实验室标准方法测量值相对误差均小于±15%,在线分析仪监测数据准确性较高,能够真实反映污染物排放状况,在线监测设备验收合格。
4比对验收应注意的问题
4.1在进行比对验收监测时,应尽可能使企业污水处理设施运行达到稳定状态,并在测试期间生产稳定,避免由于工况不稳引起污染物排放浓度波动较大,从而使得比对监测结果出现偏离,导致验收不合格。
4.2比对验收过程中应尽可能使在线分析仪与实验室分析的水样保证一致,即比对的废水样品要做到采样时间、地点、采样容器、水样的同一性,保证监测结果具有可比性。
4.3废水中干扰因素的影响。对于COD在线分析仪,废水中悬浮物对其干扰较大,由于悬浮物分布不均匀,一些在线仪器为保护设备设置了前过滤装置,降低了悬浮物浓度;而实验室分析前必须将水样震荡摇匀,这样就造成比对结果存在误差。对于氨氮在线分析仪,色度、浊度对其干扰较大,另外污水处理厂进行消毒处理,水中的余氯与氨氮结合生成氯胺,造成在线仪器与手工比对不合格,影响验收工作的开展。
【参考文献】
[1]国家环境保护总局,水和废水监测分析方法编委会,编.水和废水监测分析方法(第四版增补版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002,12.
关键词GIS;环境质量;环境监测;污染源
中图分类号X7文献标识码A文章编号1674-6708(2014)112-0123-02
所谓环境监测是指测定影响环境质量因素的代表值,来反映环境质量及发展趋势。环境监测的结果就是指监测数据,它应当准确而全面地反应出某区域范围内污染物在时间和空间上的分布。近年来,随着科学技术的不断发展和进步,环境监测的方法渐渐由手动监测向自动监测发生转变,自动监测技术和计算机系统在环境监测的过程中得到广泛应用。如今,GIS技术在环境监测中发挥着重要的作用。GIS技术不仅能够合理高效的对多种环境监测信息进行管理,对监测管理进行科学的评价,还可以收集数据,使空间分析和决策整合成一个整体的信息,使工作效率得到明显提高,为解决资源环境问题和可持续发展带来技术支持。GIS的具体应用在以下3个方面。
1环境质量监测
环境质量监测是指对各种环境因素的污染状况和污染物的发展趋势进行一定程度上的实时监测,并且对环境污染控制措施的效果进行评价,收集与环境质量监测相关的数据,以此了解一定区域内环境污染状况和变化趋势。它是环境监测工作的主体部分。一般情况下环境质量监测针对的是一定的区域,对该区域的水质、噪声、空气状况、生活垃圾等方面进行定点的、长时间的监测以掌握该区域的污染现状并且对其进行全面准确的评价,从而反映出该区域受污染的程度和污染物空间分布状况。
一般情况下,监测所获得的有关数据都是在空间上离散的点,我们可以利用GIS的空间数据内插方法来准确地反应环境质量的现状。比如说,通过某监测河流上监测断面的数据对该河流的水质状况进行评价。
另外,在对监测环境中的各种客体(如废弃物、水质等)进行评价时,常常与多个污染指标有关。怎样依靠这些多个单一的、包含一定空间信息的污染物指标来对空气的质量进行综合评价,我们可以通过GIS的空间叠合分析来实现它。空间叠合分析就是在一定的空间系统条件下,每次都将同一区域的两个地理图层进行叠合,以此产生空间区域的多重属性特征,或者建立各种地理对象间的空间联系。前者通常可以用来搜索同时具有集中地理属性的分布区域,称为空间叠合属性;后者通常用于发现某区域内一些专题的特征,称为空间叠合统计。这样就实现了利用多个污染指标的空间叠合分析对环境质量的全面分析和评估。综上所述,要想准确地表述某一区域的环境质量,仅靠某一点的监测是不够的,只有利用GIS强大的空间处理能力和综合分析等优势,结合污染物的分布,全面统计分析监测数据,才能得到准确而客观的表述。
2污染源监督监测
污染源监测的目的是了解污染源的分布,为监视主要污染源在时间和空间上的变化趋势所采取的长期定点的监督监测,主要对污染物浓度、污染物排放总量和变化趋势进行监测,通过监测对某一地区的污染现状和变化趋势进行一定的掌握和预测。要想评价污染源对周围环境的危害,不仅要获得污染源的浓度和排放总量的数据,还需要了解污染源所在地理环境的背景信息。在污染物排放量同等的情况下,如果其所在的地理位置不同,所造成的污染程度和范围同样会有所不同。这就是所谓的污染源的地理空间特性。污染源的地理空间特性决定了对污染状况影响的表述必须要利用GIS。这要求不仅要进行污染源的定量分析,而且还要进行空间上的掌握。而GIS正是这种结合的体现,GIS用数据来表示空间分布,将数字和图形作为一个整体,而且支持数字与空间思维同时开展,相对于传统的地图分析方法有明显的改进。
除此之外,GIS的空间缓冲区分析是进行污染源的扩散影响分析的有力工具和依托。所谓空间缓冲区分析就是根据被分析对象的实体,自动在其周围一定范围建立带状区,以此来识别这些实体对周围对象的辐射程度和影响程度。GIS与污染源监测监督相结合,能够通过计算得出污染源扩散的具体范围,从而总结出污染源与环境污染间的大体规律,掌握一定的技术和方法,准确地预测出环境污染的发展趋势,为污染源规划和环境质量保护提供有力方法和工具。
3应急监测
GIS广泛应用于环境污染的应急监测。污染物应急监测是指对各种污染事故的污染源进行现场追踪,确定污染事故造成环境的污染程度,带来的危害等。它能够对环境污染进行动态地监测并且对重大污染事故在第一时间做出反应,是环境监测功能中重要的一个方向。为了使相关部门能够快速有效地实施污染事故的应急措施,需要利用地理信息系统技术对相关的数据进行详细的分析。首先要确定事故发生的地理位置,其次利用GIS与环境模型相结合来预测受影响区域的具体范围,利用GIS的可视化特点得出污染区域内的敏感单位、救援单位、以及最佳路径等基本信息,以此为应急监测和应急救援工作的有效开展提供一定的依据。
4结论
有关部门在进行环境保护工作时,环境监测地理信息系统是一套集先进科学技术于一体的环境监测和预警平台,它能有效而准确地反应出水质、空气、噪声以及污染物等实时的监测信息。地理信息系统(GIS)能够帮助实现环境质量和污染源的整体监控和管理。GIS的应用有效地提高了环保部门的整体反应速度和能力,提高了有关部门的工作效率,提高了数据处理速度,大大减少了人为失误。通过对周围环境进行实时监控、及时发现异常状况,在最大限度上有效降低污染事故带来的不利影响,使人们的生活环境质量得到了进一步的保障,在很大程度上体现了环境监测工作的需要,为环境监测工作的进行带来了很大的方便。
参考文献
[1]何艳.GIS在环境保护中的应用现状与发展[J].环境污染与防治,2003,25(4)359-361.
[2]王桥,等编著.环境地理信息系统[M].科学出版社,2004.
[3]杨志峰,刘静玲,等编著.环境科学概论[M].高等教育出版社,2004.
关键字:水质监测数据分析处理方法
水是万物之源,水质的好坏将影响人们日常的生产生活,同样人们的行为也会反作用于水。由于人们的生产和生活活动,将大量工业废水、生活污水、农业用水及其他废弃物未经处理直接排入水体,造成江、河、湖、地下水等水源的污染,引起水质恶化,使水资源显得更加紧张,也使保护水资源显得更加重要。而水质监测是水资源管理与保护的重要基础,是保护水环境的重要手段。
1水质监测技术及方法
1.1常用的水质监测技术
水质的监测,可分为环境水体监测和水污染源监测,水质监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。对于排污企业,应对生产过程、生活设施机器排放源排放的各类废水进行监视性检测,检测项目依据水体功能污染源类型不同而异,选择环境标准中要求控制的危害大、影响广和已建立可靠分析测定方法的项目。例如,美国环境保护局(EPA)在“清洁水法”(CWA)中规定了129种优先监测污染物;前苏联卫生部公布了561种有机污染物在水中的极限允许浓度;我国环境监测总站提出了68种水环境优先检测污染物的黑名单。
1.2常用的水质监测方法
正确选择检测分析方法,是获得准确结果的关键因素之一。选择分析方法应遵循的原则是:灵敏度能满足定量要求;方法成熟、准确;操作简便,易于普及且抗干扰能力好。根据上述原则,为了使监测数据具有可比性,对各类水体中的不同污染物都编制了相应的分析方法如:国家标准分析方法、统一分析方法、等效分析方法。
按照检测方法所依据的原理,水质监测常用的方法有:质量法、容量法、分光光度法、荧光光度法、原子吸收法、火焰光度法、原子荧光法、电极法、离子色谱法、气相色谱法、液相色谱法等。质量法常用作残渣、油类、硫酸盐等的测定。容量法则被广泛用于水中酸度、碱度、化学需盐量、溶解氧的测定。仪器分析是以物理和物理化学方法为基础的分析方法,包括光谱分析法、色谱分析法、电化学分析法、放射分析法等,仪器分析法被广泛用于对废水中污染物进行定性和定量的测定。
1.3水质监测方法的发展趋势
需要特别指出的是,我国常用的水质监测方法是定时定点取瞬时水样,带回实验室分析,而这种人工抽查式的监测方法不能及时、准确地获得水质不断变化的动态数据。为了尽早发现水质的异常变化,迅速作出下游水质污染预报,及时追踪污染源,研究水的稀释、自净规律,完善实验室监测的同时,我国陆续发展了水质移动监测系统和自动监测系统。
水质自动监测系统是以监测水质污染综合指标及其某些特定项目为基础,通过在一个水系或一个地区设置若干个有连续自动监测仪器的监测站,由一个中心站控制若干个子站,随时对该区的水质污染状况进行连续自动监测,形成一个连续自动监测系统。水质污染的连续自动监测一般比大气污染的连续自动检测困难,这是由于水环境中的污染物种类更多,成分更复杂,从而导致机体干扰严重,通常都要进行化学前处理或者提取、分离、富集等分析方法,这些因素就为连续自动监测技术带来一系列困难。我国根据目前水质污染连续自动监测技术的发展,首先连续自动监测那些能反应水质污染的综合指标项目,然后再逐步增加其他污染物项目。目前,我国水污染可连续自动监测的项目有水温、pH值、电导率、浊度、溶解氧、高锰酸盐指数、总需氧量、总有机碳、生化需氧量、氟离子、氯离子、氰化物、氨氮、六价铬、苯酚等。水质污染连续自动监测系统不仅用于环境水域如河流,湖泊等,也应用于大型企业的给排水水质监测。目前,这套系统存在的主要问题是监测仪器长期运转的可靠性尚差,经常发生传感器污染、采水器、样品流路堵塞等故障,这是在线监测需要攻克的难题之一。在发展大型、自动、连续监测系统的同时,研究小型便携式、简易快速的监测技术也十分重要。
2监测数据的处理和结果表述
监测中所得到的数据是描述和评价环境质量的基本依据。数据的处理对分析的准确性起着决定性的作用。一般数据的处理都应遵循数据修约规则、可疑数据的取舍规则、检测结果的表述规则。
2.1数据修约规则
各种测量计算所得的数据需要修约时应注意:“四舍六人五单双,五后非零则进一,五后皆零视奇偶,五前为偶应舍去,五前为奇则进一”的修约原则。
2.2可疑数据取舍规则
对同一样品进行数次分析后会得出一系列的测量数据,可能会出现一个或几个离群数据,在进行数据处理时,必须剔除离群数据,使测定结果更符合客观实际。常用于剔除离群数据的判断规则。常有:Crubbs法、Dixon法、Cochran法、偏度峰法等,应根据实际情况选定适宜的异常值检验规则。
Crubbs法适用于多组测量值的均值的一致性,或一组测量值的一致性检验。检出异常值个数不超过1;Dixon法适用于检验一组观测值的一致性检验,可检出一个或多个异常值;Cochran法适用于剔除多组观测值中精密度较差的一组数据,检验多组方差的一致性。对可疑数据进行取舍后,检测结果的表达方式一般为:用算数均数代表集中趋势、用算数均数和标准偏差表示测定结果的精密度。