排污單位自行監測監督檢查技術研究

王軍霞，劉通浩，張守斌，張 迪，唐桂剛

中國環境監測總站，國家環境保護環境監測質量控制重點實驗室，北京 100012

長期以來，中國更多采取以政府為主導的單一化管制型環境治理模式，實踐證明，這種治理模式帶來的是監管效果的低下和政府無力承受的疲憊，這實質上是多元政治力量博弈過程中主體缺位的問題[1]。“十一五”和“十二五”期間，隨著總量減排的推進，污染源監測得到各級環保部門的重視，污染源監測工作逐步走向規范化，但主要依靠管理部門的監督性監測，排污單位污染源監測責任嚴重缺位[2-3]。黨的十八大以來，生態文明建設和環境保護著眼于落實地方黨委政府環境保護責任和企事業排污單位污染治理主體責任兩大主線。隨著《環境保護法》的重新修訂，以及固定污染源排污許可制度的實施，排污單位自行監測地位得到空前強化。然而，與監督性監測相比，排污單位自行監測的基礎相對薄弱，社會各方的認識程度、開展范圍、監測過程和數據質量控制都處于較低水平[4-6]。

污染源監測是污染防治的重要基礎，排污單位自行監測在固定污染源排污許可制度中占據重要地位，自行監測實施質量直接影響排污許可制度實施效果。自行監測監督檢查是提升數據質量的重要保障，監督的作用主要是確定責任主體的執行效果[7]。中國排污單位自行監測尚處于起步階段，監督檢查技術研究嚴重不足。該研究在分析國內外情況的基礎上，提出自行監測監督檢查技術體系及實施路線圖，以期為自行監測監督管理提供參考。

1 國內外污染源監測監督檢查技術概況

1.1 中國污染源監測監督檢查技術現狀

中國污染源監測監督檢查技術研究相對較少，主要以管理應用為驅動，以管理文件為載體，在實踐中發展完善。中國污染源監測監督檢查技術在“十一五”時期總量減排的推動下開始發展，按照監督檢查對象可以分為監督性監測、自動監測、排污單位自行監測三大類。

對于監督性監測，為了提升數據質量，中國環境監測總站研究制定了國控重點污染源監測質量核查辦法。從核查對象來說，該辦法主要針對省、市兩級環境監測機構；從監測方式來說，該辦法主要針對手工監測內容，其中提出室內核查(包括污染源監測質控檢查和質控樣考核)和現場核查(包括對污染源監測現場操作檢查和同步比對監測核查)2種方式，并提出各類檢查的內容和結果評價方法。監督檢查的技術依據主要是相關監測技術規范、管理要求。

對于自動監測，原環境保護部印發了《國家監控企業污染源自動監測數據有效性審核辦法》和《國家重點監控企業污染源自動監測設備監督考核規程》[8]，指出自動監測監督考核主要包括比對監測和現場核查2個方面的內容。對于比對監測，中國環境監測總站研究制定了《污染源自動監測設備比對監測技術規定》，提出了比對監測方法、質量保證、結果評價方法。監督檢查的技術依據為正式發布實施的相關自動監測技術規范。

對于排污單位自行監測，目前的監督檢查主要是針對監測行為，包括是否開展監測、監測方案是否完善、是否依監測方案開展監測。針對監測行為規范性、監測數據質量、監測結果合理性的監督檢查涉及甚少。

除了實際應用外，馮曉飛等[9]提出政府的污染源環境監督制度設計，唐桂剛等[10]提出堰槽式明渠廢水流量監測數據有效性判別技術。

1.2 美國污染源監測監督檢查技術狀況

在美國，廢水和廢氣分別通過國家消除污染排放制度(National Pollutant Discharge Elimination System，NPDES)許可和運行許可證明確排污單位開展監測的要求，美國環保署(USEPA)依此對持證單位自行監測開展監督檢查。

廢水自行監測監督檢查包括以下幾類[11]：①達標評估檢查，不進行采樣，只進行記錄文件的審查；②采樣檢查，審核被許可者自行監測和報告的準確性；③績效審計核查，從許可證持有者的采樣程序、流量測量、實驗室分析、數據的整理和報告等方面對其自行監測進行評估；④執行生物監測的審查，針對毒性測定技術以及相關記錄評估；⑤偵查性的檢查，對許可證持有者的處理設施、排放和受納水體等進行簡短的目測審查，以判斷與自行監測數據是否吻合。

廢氣自行監測監督檢查主要依據USEPA 制定的固定源合規監測策略，包括全合規評估、部分合規評估、合規調查3種類型和現場檢查、非現場記錄檢查2種方式[12]。

在美國，在根據監測數據編寫守法報告之前，需要處理監測數據[12]，實質上是對監測數據的審核。另外，許可證監督管理部門還會依托排污許可管理系統對包括自行監測數據在內的資料進行審查[13]，這也是一種對監測數據檢查的方式。美國自行監測已相對成熟，而中國目前自行監測的管理水平嚴重落后，基于數據分析的監督檢查應該加強。

2 排污單位自行監測監督檢查方式與內容設計

2.1 監督檢查方式

排污單位自行監測監督檢查的目的是檢查排污單位是否按照監測技術規范開展監測，監測數據是否滿足監測質量管理要求，這是對排污單位自行監測實施監督管理的基礎，也是依據自行監測數據開展污染源監督管理的基礎。根據監督檢查內容和方式的不同，可以分為基于數據分析的監督檢查技術和基于現場檢查的監督檢查技術。

基于數據分析的監督檢查技術是針對監測結果的監督檢查，是檢查排污單位報送的監測數據是否合理的主要手段。這類監督檢查通過分析監測數據，及時識別異常數據并報警，從而可以初步判定監測數據的有效性，為排污單位現場檢查提供線索。這類檢查可以連續開展，從而對排污單位形成持續的壓力，且成本較低，可操作性強，但往往不夠確定，只能發現疑似問題，最終還需要排污單位補充信息或者現場核查才能夠確定。

基于現場檢查的監督檢查技術是針對監測活動開展的監督檢查，是檢查排污單位監測活動開展真實性、規范性的手段。這類監督檢查與基于數據分析的監督檢查相比，檢查可以更加全面，檢查結果更加確定，但是檢查成本較高，頻次不宜過高。美國每1～2年開展一次現場檢查[12-13]。

2.2 基于數據分析的監督檢查內容

按照數據標識判別、單源數據分析、多源數據分析3個層次對監測數據進行分析，以識別監測數據存在的問題。這類監督檢查可借助計算機語言實現自動處理為主、人工判斷為輔的檢查方式。

2.2.1 數據標識判別

數據標識判別的目的是檢查數據報送過程中是否存在低級錯誤或者儀器故障，同時檢查監測技術規范、監測方法、結果評價等對監測數據屬性的要求是否得到正確標識，這是數據統計分析的基礎。

1)異常數據的識別與剔除

首先，檢查數據的邏輯合理性，對明顯不符合邏輯判斷的數據進行標識。如治理設施出口濃度明顯高于治理設施進口濃度，燃燒廢氣含氧量接近空氣含氧量水平，物質總體表征指標明顯低于部分物質表征指標(如總氮與氨氮)等。

其次，檢查數據是否符合經驗判斷，對明顯偏離經驗范圍的進行重點檢查核實。如單位燃料排氣量、單位產品排水量、常見治理工藝處理水平與監測結果的匹配性等。

2)自動監測數據的修約與標識

現階段，排污單位自行監測數據采用直傳的方式，所有儀器測試結果直接上傳，但根據相關自動監測技術規范[14-15]規定，儀器故障期間、失控時段、其他無效時段數據無效，應按規范進行替代或修約處理，且修約數據僅用于排放量的核算。因此，污染物濃度和煙氣參數數據應進行標識，不用于統計分析。

3)非正常工況時段的標識

在排污許可證申請與核發技術規范中提出非正常工況的概念，在鍋爐、爐窯等設備開啟、停用前后特定時段內，對部分污染物排放濃度進行豁免，即考慮到從技術上無法實現治理設施正常運行，故不對該時段內特定污染物濃度進行達標判定。該時段的監測結果也應該進行標識，統計分析中單獨考慮。

2.2.2 單源數據分析

單源數據分析是指針對具體排放源排放數據的統計分析，可判斷具體排放源數據與外部數據的相關性和趨勢偏離狀況，單源數據分析是多源數據分析的基礎。

1)與執法監測和監督檢查結果對比

分析自行監測數據排放水平與執法監測情況是否匹配，與治理設施運行監督檢查發現的問題是否相符。

2)與排放限值對比

由于排放存在波動性，為了實現穩定達標排放，且盡可能降低運行成本，排污單位一般會努力將排放控制在低于排放限值的某一特定水平。如對某典型火力發電企業的數據進行分析，二氧化硫、氮氧化物濃度限值分別為35、50 mg/m3，平均濃度分別為16.5、37.8 mg/m3，90%的二氧化硫濃度分布在10～25 mg/m3，94%的氮氧化物濃度分布在30～45 mg/m3。數據集中分布區間下限過低或上限過高都應該作為檢查的重點。

3)指標間關聯關系分析

同一排放源不同指標間往往存在一定關聯關系，可通過不同指標間的關聯關系分析對數據進行檢查。如造紙企業堿回收排放源的二氧化硫和氮氧化物排放濃度具有較明顯的負相關關系，可依此對堿回收排放數據進行分析。

4)數據統計學指標變化監控

在污染治理設施未發生明顯改變的前提下，一般來說，監測數據的統計學指標不應當發生顯著變化，若發生變化，則有必要對數據和實際情況進行核實。統計指標應簡明直觀，可考慮對平均值、中位數、第5和第95百分位數(即假定5%～95%的90%數據為合理范圍)進行重點監控。

2.2.3 多源數據分析

多源數據分析是以單源數據分析為基礎，用所有同類源作為該類源排放的平均水平，分析某個源在同類源中所處位置，對處于較高或較低排放水平的源進行重點關注。以第5和第95百分位數排污單位的監測數據的第5和第95百分位數作為界限，對處于該范圍之外的排污單位視為數據存疑，重點進行檢查核實。

單源和多源數據分析中涉及的具體評價指標和劃分界限，需要根據大量數據進一步驗證后確定。

2.3 基于現場檢查的監督檢查內容

自行監測現場監督檢查涵蓋內容多而雜，應重點檢查活動實施、監測儀器設備、質控方案、現場操作等幾個方面的內容。以下內容重點針對自承擔監測任務的情況(對于委托第三方檢測機構開展自行監測的，涉及對第三方檢測機構的檢查，檢查內容應更加專業，需要單獨研究論證)。

2.3.1 監測方案

對照排污單位實際排污狀況和自行監測方案，檢查排污單位是否依照相應的自行監測技術指南和管理規定合理設計監測方案，是否存在點位、指標的遺漏狀況，監測頻次設置是否合理。

2.3.2 監測活動實施

與針對省、市監測機構的監測不同，采取類似美國目測式的監督檢查方式，通過檢查是否有開展相應監測項目的監測場地(實驗室)、監測人員、儀器設備，監測人員是否具備開展相應監測項目的能力，具體監測儀器是否有使用痕跡，分析測試所需的試劑和耗材購買單據與監測活動的開展是否匹配，對排污單位是否真實開展了所報送監測數據的監測活動進行判斷。

2.3.3 監測儀器設備

監測儀器設備是監測數據質量保證的基礎[16]，根據實際調研情況，排污單位對監測儀器設備的認識相對不足，購買非專業或不符合要求的儀器設備開展監測的可能性較大，應對監測儀器設備進行專門監督檢查。檢查儀器設備是否通過適用性檢測、是否定期到計量部門檢定、是否按照儀器設備維護說明書進行維護。對于自動監測設備，除檢查儀器設備外，還應重點對相關干擾因素[17-18]是否消除進行檢查。

2.3.4 質量控制方案

檢查排污單位是否按照該單位監測項目要求建立質量控制體系，是否按照監測技術規范和具體的方法要求開展質量保證與質量控制措施，具體可參照《排污單位自行監測技術指南》(HJ 819—2017)[19]第六章(監測質量保證與質量控制)進行檢查。

2.3.5 現場操作規范性

現場操作是否規范可參照國控重點污染源監測質量核查辦法中的方法，對排污單位相應監測人員進行現場操作檢查和質控樣考核，以判斷排污單位監測人員現場監測規范性和監測能力。

2.3.6 監測結果可比性

監測結果可比性可參照國控重點污染源監測質量核查辦法中同步比對監測的方法開展，用于檢查是否存在系統性的差異。

3 自行監測監督檢查實施路線

自行監測監督檢查可以由不同級別環境管理部門組織開展，監督檢查涉及內容較多，但并不需要對所有排污單位都進行全面檢查，可按照圖1中的實施路線開展，不同級別的監督檢查機構可根據實際情況確定監督檢查的重點。將監督檢查分為2個階段，基于數據的監督檢查和基于現場檢查的監督檢查。

圖1 自行監測監督檢查實施路線Fig.1 Implementation route for supervising and inspection of pollution sources self-monitoring

首先，對排污單位報送的監測數據進行全面檢查，對數據進行分類標識；其次，對應參與計算的數據進行分析計算，形成單源分析結果；第三，綜合同類源所有單源分析結果，識別監測結果偏離合理范圍排污單位。單源分析和多源分析中發現的不合理或偏離單源或多源合理范圍的，應作為現場檢查的重點對象，同時結合監管需要的隨機檢查和全面檢查要求，確定現場檢查排污單位名錄。

現場檢查可按照由簡到繁的次序開展，按照是否如實開展監測、儀器設備是否符合要求、是否有質量控制方案、監測現場操作是否規范、監測結果是否可比等5個層次來開展，每一項都是后面幾項的基礎，故中間任何一項檢查發現問題，都可以終止檢查。所有檢查完成后，應分析原因，形成報告，公開信息，供排污單位整改完善和公眾監督。

4 結論

排污單位自行監測在環境管理中的重要性需要科學有效的監督檢查技術研究作為支撐，中國相關研究嚴重不足，在對國內外現狀總結的基礎上，得出如下結論：

1)可采用基于數據分析和基于現場檢查2種方式的監督檢查技術開展自行監測監督檢查。基于數據分析的監督檢查技術可借助計算機全面持續開展，便于對排污單位形成持續的壓力，但很難獲得確定性的檢查結果，需要現場檢查進行確認；基于現場檢查的監督檢查，內容全面，確定性較高，但成本較高，頻次較低。

2)自行監測監督檢查涉及內容多，全面檢查效率低且意義不大，可按照自行監測監督檢查實施路線，以數據分析為基礎，為現場檢查提供線索，現場檢查由簡到繁，從基礎性檢查入手，逐步深入，對基礎性檢查未通過的不再開展耗時長、難度大的檢查，從而提高可操作性。

3)自行監測監督檢查內容和具體指標的確定需要大量數據分析支撐，該研究重在梳理監督檢查技術體系和檢查重點內容，限于目前自行監測數據較少，檢查指標和指標數值確定的論證不足，在后續研究中可專門進行研究論證。