在线监测设备适用性浅析

　　在线监测设备的适用性是一个相对宽泛的概念，不同角色和阅历的人对在线监测设备的适用性认识有所不同，随着在线监测设备应用的增多，在线监测应用中存在的问题也越来越多的暴露出来，为提高在线监测数据的应用率，降低在线监测应用中存在的问题，减少排污单位在线监测工作中不必要的重复性建设投入，在线监测设备的适用性得到了环境管理部门、排污单位和在线监测设备运维单位的空前重视。本文通过对在线监测设备适用性相关工作的梳理，分析在线监测设备适用性相关工作中存在的问题，并对在线监测设备适用性工作提出相关建议。以下内容仅供参考，不足之处敬请指正。

　　在线监测设备适用性定义

　　在线监测是指连续实时进行检测的硬件或系统，通过实时连续的检测特定的参数，将检测数据应用于生产和生活的过程。不同的行业和领域都有专有的在线监测，从一个传感器到一套大型的监测设备都是在线监测设备，由于在线监测涉及到生产和生活的各个方面，而且在线监测的应用为生产生活带来了诸多的便利同时，受应用领域和工况的影响，在线监测设备的适用性非常重要。在线监测设备的适用性综合来说，就是在线监测设备在满足相关技术规范的基础上，在特定行业或工艺、工况下如实反应生产、生活运行情况的能力，通过技术指标和逻辑关系对在线监测设备适用情况的一种评价。

　　污染源在线监测适用性相关梳理

　　1.污染源在线监测适用性检测的依据。

　　2005年国家环境保护总局令第28号发布了《污染源自动监控管理办法》对污染源自动监控工作提出了要求，其中第十二条第一款规定自动监控设备中的相关仪器应当选用经国家环境保护总局指定的环境监测仪器检测机构适用性检测合格的产品。随后各地结合《污染源自动监控管理办法》和各地实际情况，制定了地方污染源自动监控管理办法或条例，大部分地方自动监控管理办法中对在线监测设备适用性进行了要求，部分地方自动监控管理办法中对对自动监控适用性未提及要求。

　　2. 污染源在线监测设备适用性检测的现状。

　　生态环境部指定的环境监测仪器检测机构为环境保护部环境监测仪器质量监督检验中心(依托中国环境监测总站)，主要针对污染源在线监测设备技术规范满足情况进行认证检测，认证检测的依据为在线监测设备相关的技术规范，多数为HJ系列中国环境监测总站主持或参与的技术规范。在线监测设备的认证检测是对某一品牌某一型号送检的设备进行技术规范性能指标的测试，一般分为实验室检测和现场检测，实验室检测是对安装在测试场所内的送检设备进行一段时间的技术指标测试，以确定设备技术指标对技术规范的符合情况。现场检测是对送检的一台在线监测设备安装于污染源排放现场进行一段时间的运行测试，侧重于技术指标中的准确度的测试，通过实验室和现场测试对在线监测设备技术指标与技术规范要求的指标性能进行对比评价，出具环境保护部环境监测仪器质量监督检验中心检测报告。此报告仅为送检设备在测试现场条件下对性能指标测试的评价，仅代表测试设备在测试条件下对技术规范指标的适用情况或符合情况。目前环境保护部环境监测仪器质量监督检验中心开展的环境监测仪器主要涉及空气监测、水质监测和污染源监测领域，中国监测总站网站公示的仪器检测合格名录中存在20余个项目，主要为2018年以来取得检测报告的在线监测设备;部分检测项目存在两个不同版本的技术规范检测报告，且均在有效期内，如烟气烟尘烟气连续自动监测系统(CEMS)适用性检测存在HJ/T76-2007和HJ76-2017两个版本的技术规范测试报告。中国监测总站网站定期对检测合格的在线监测名录进行更新公示，公示内容为在线监测设备送检单位、仪器名称型号、报告编号和检测项目，检测报告内容尚无法通过公开渠道可以查询。

　　3. 在线监测设备适用性方面存在的问题。

　　a.在线监测设备适用性认识理解不一，文件要求与实际存在较大出入。

　　在线监测设备适用性检测合格环境管理部门认识理解为在线监测技术指标满足技术规范要求，对在线监测应用的行业和工况不予以关注，往往理解为适用性检测合格的在线监测设备在所有的行业和工况下都是满足技术规范要求的。而环境监测部门或从事适用性检测认证的单位认为适用性检测合格的在线监测设备是有测试条件的，测试条件包括环境温度湿度、应用行业和工况、测试所有仪器方法和原理等，其理解的适用性检测合格是附条件的检测合格，并且仅代表测试品牌的测试型号的测试设备的性能指标，出具的测试报告为检测报告，报告评价的结论为该设备符合某技术规范相关条款要求，而非在线监测设备适用性检测合格报告。排污单位和应用单位则认为适用性检测合格的在线监测设备应能够适用于排污单位排放监测，如实反应排放情况和生产治理设施调整情况，理解的适用性检测合格就是能够适用于不同行业和工况下的在线监测设备。环境管理部门、排污单位、环境监测仪器检测单位对在线监测设备的适用性检测认识理解的不同，形成了一些企业安装了环保部门指定检测合格的在线监测设备，设备技术指标满足技术规范要求，监测数据不符合逻辑或者不能为治理设施运行提供参考的情况。

　　b.在线监测设备检测报告真伪辨别不易，报告使用中问题突出。

　　环境保护部环境监测仪器质量监督检验中心出具的检测报告目前只对公众公示的内容为设备品牌、型号、报告编号和检测项目，如果依此报告作为在线监测设备适用性检测报告使用，用户对设备厂家提供的检测报告内容真实性无法进行核实，以及在线监测设备配置等信息无法辨别，造成排污单位在交易中处于劣势的地位，实际应用中设备厂家或供应商擅自变更配置，排污单位受损失的情况也时有发生。在线监测检测报告相关内容和数据未进行公示公开，形成了在线监测使用单位信息上的不对称，为在线监测设备不正常运行和不适用工况埋下了隐患。

　　c.针对不同行业、工况在线监测设备适用性检测工作尚未建立健全，非电行业在线监测设备适用性问题突出。

　　不同行业由于生产设施、原辅材料的不同，烟气中排放的污染物浓度及背景成分也有所不同，部分场合背景成分浓度远高于常规污染物浓度，对在线监测采样、预处理、分析测量环节形成了严重的干扰和影响，在线监测设备选用时未考虑相关因素干扰影响时，形成了监测数据异常和不能应用的情况;严格意义上的在线监测设备适用性应是针对不同行业和工况下在线监测设备性能指标符合技术规范的情况，从当前在线监测设备认证检测报告看多数是在燃煤锅炉、火电企业工况相对较好的场合进行的现场检测，检测结果仅表示该方法原理的该型号相同配置的设备在此工艺工况下符合技术规范相关条款的要求，对该方法原理同型号配置的在线监测设备在测试行业工况适用性有一定的参考价值。针对钢铁、焦化、耐材、玻璃、建材、化工等非电行业在线监测设备应用中干扰因素对在线监测设备的影响，目前尚未在相关认证检测报告中体现，形成了认证检测合格的设备在非电行业应用的问题较多的情况，针对在线监测设备对非电行业工艺工况适用性的检测工作应得到重视和加强，通过建立健全非电行业在线监测设备适用性工作流程、方法和数据应用制度，化解非电行业在线监测应用问题。

　　d.在线监测设备适用性监督评价机制不完善。

　　当前污染源在线监测设备适用性检测普遍理解为环境保护部环境监测仪器质量监督检验中心出具的检测合格报告，该报告为认证检测合格报告，可以视为在线监测设备质量控制的检测，属于事先质量监督管理范畴，从一定程度上对在线监测设备质量保证起到了监督管理作用，避免了一些技术性能不合格的在线监测设备在市场上流通，一定程度上规范了在线监测设备市场，保障了排污单位的权益。但是在线监测设备销售应用后，在线监测设备设计是否符合认证检测要求，安装调试合规性，运行环节合规性以及对工艺工况调整数据相关性等方面尚未建立监督评价机制，在线监测设备事后监督管理往往体现在数据应用和执法检查环节，形成了数据应用中无效数据、异常数据较多，执法检查中数据达标，监测数据不能如实反应正常排放情况的问题，诸如烟气拖尾严重，在线监测颗粒物数据长时间在1mg/m3以内小范围波动，在线监测设备性能指标测试正常，手工采样颗粒物浓度数据超标的情况。在线监测设备应用后行业工况适用性检测和评价的缺失，形成了一些应用问题无法及时发现和解决，环境管理数据无法应用，排污单位遭受处罚的情况。建立在线监测运行后行业、工况适用性定期检测和评价制度，并严格实施落实，发现问题解决问题，在一定程度上可以提高在线监测数据应用质量，降低排污单位运行风险。

　　4. 部分行业在线监测设备应用中需注意问题。

　　钢铁行业：烧结、热风炉和加热炉烟气中CO浓度较高，对氧化锆方法测量含氧量及湿度容易产生影响，SCR设施后容易存在氨逃逸过量，采样及预处理环节吸附、堵塞较为常见，半干法/干法脱硫形成的细颗粒物或可凝结颗粒物对光学仪器的影响应得到关注，CO浓度较高时伴随着HC化合物的产生，采样的堵塞、损失以及光学仪器的吸收干扰有待解决。

　　焦化行业：焦炉烟气中存在高浓度HC化合物对光学仪器的影响较为突出，尤其是甲烷对红外SO2测量的影响，SCR脱硝氨逃逸带来的影响也应高度关注，烟气流速低，温度高工况下流速监测是个难题，装煤推焦烟气排放周期性快速变化，同时伴随着浓度不定的HC化合物干扰，气态污染物测量方法和比对问题更应关注。

　　玻璃行业：玻璃熔窑间歇性换火形成高浓度污染物瞬间变化，在线监测测量数据准确性，高浓度氨逃逸对在线监测采样、预处理和分析仪器的影响是复合性的，换火操作伴随着高浓度煤气和HC化合物排放对光学仪器有一定的影响，烟气中高浓度HF、HCL对采样及测量烟气接触器件的腐蚀直接影响设备的正常使用。

　　耐火材料：各种窑炉排放烟气中携带有气固两项的有机物，在线监测采样环节的堵塞，测量环节的光谱干扰和气室污染问题较为常见，脱硫脱硝设施运行中产生的水溶性盐、氨逃逸和水在采样测量环节温度、体积骤变时形成状态的变化，造成在线监测设备不正常运行，维护量增加。

　　水泥行业：水泥窑协同处置后污染物成分复杂，烟气湿度增加，脱硝氨逃逸或氧化脱硝氧化剂和脱硝副产物对采样、预处理和测量环节的影响不确定性增加，低浓度下SO2的稳定准确监测受到的干扰影响增大，数据准确性有待验证和研究分析。

　　污水处理：“COD去除剂”的使用对标准方法测量应用缺陷的暴露，COD在线监测方法和设备的适用性值得去思考，高标低排场合污染物浓度的准确监测是个共性问题，高盐废水中污染物浓度的监测问题较多，工业废水和市政污水污染物成分和浓度不同，水质在线监测设备的适应情况都是运行中的常见问题。

　　相关建议

　　1.明确在线监测设备适用性检测定义、要求、流程、应用及监督的要求。各个领域的应用的在线监测设备主管部门对在线监测设备适用性方面的工作形成制度化、标准化的文件或规范，确定在线监测设备适用性检测包括的内容和方面，检测单位具备的条件和资质，规范检测流程，强化在线监测设备适用性事后监督管理，明确管理部门、在线监测设备厂家、检测单位和使用者各方责任和义务，对各方一定时期内相关工作开展情况进行公开公示，通报工作中存在的问题，提出下一步工作的方向和重点，逐步推进在线监测数据质量的提升。

　　2.完善在线监测事前质量监督检测，事后适用性评价体系，形成事先事后双管理模式。对在线监测设备销售前开展计量检测、型式批准、行业认证检测等方面的质量监督控制措施，建立各个检测、批准、认证衔接流程，层层把关，相互监督，完善各种检测、认证中非涉及产品核心机密的内容和数据，便于公众的查询和辨别，加强在线监测设备知识产权保护，在事先监督检测环节对仿制、抄袭在线监测设备进行限制，维护在线监测市场秩序。鼓励引导各个行业检验检测部门、社会化检测机构、在线监测设备厂家、技术咨询服务机构和在线监测设备使用单位开展在线监测设备应用定期适用性评价工作，对在线监测应用中存在的技术规范尚未覆盖的内容和因素进行识别、测试和分析，提出改进措施建议和意见，并要求相关单位落实整改;在线监测管理部门在应用和执法环节对存在的非主管因素形成的违法行为，且开展在线监测相关事后适用性评价的当事人，参照企业合规要求进行不处罚或减轻处罚，促进在线监测行业的健康发展。

　　3.大力推进在线监测适用性检测领域“放管服”，强化在线监测设备检测单位监督管理。各管理部门针对本领域在线监测设备事先检测，指定至少3家检测单位开展行业技术规范符合性检测认证，也可完全有通过国家CNAS审核的认证单位进行检测认证;在线监测设备事后适用性检测评价根据各地实际情况，由管理部门所属检测单位进行检测评价或使用者委托有CMA资质的第三方进行检测评价，在线监测事后适用性评价可以作为相关单位在线监测合规建设的重要参考依据。加大对适用性检测单位CMA标志的管理，打击超认证能力范围出具检测报告的检测单位，或者采用无标准规范监测设备检测出具CMA认证的检测单位。

　　4.细化在线监测设备适用性检测应用行业和工况，规范在线监测设备适用性检测的应用。在线监测设备事先检测应针对各个行业和工况进行检测，对该行业具有的特征除要求满足技术规范中的常规性能指标要求，还应结合行业协会、技术单位对相关技术指标性能进行增加和补充，做到事先检测即要满足技术规范又要适用行业特征，出具检测报告明确测试行业和工况，对行业在线监测设备选择具有参考意义;同时对在线监测设备事先和事后检测结果的应用进行定期统计汇总并进行公示，引导在线监测设备使用单位对在线监测设备的选择和应用，提高在线监测设备数据质量。

　　(本文摘自在线大数据分析)