摘要:涉氣重點源環境風險高,企業自動監測暴露部分突出問題,各地需要開展專項整治。以廣州市開展的涉氣重點源自動監控專項整治檢查為例,統計廢氣自動監測設備問題,分析問題分布特征,按問題整改難度梳理原因,并指出廢氣自動監測管理的改進方向。未來,要多措并舉,推進記錄資料數字化、設備管理標準化和數據分析智能化,保障監測數據真實性,同時推動自動監測業務向數智化轉型。
關鍵詞:涉氣重點源企業;廢氣;自動監測設備;廣州市
中圖分類號:X831 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2024)12-0-0352
Analysis on the problems of automatic monitoring equipment for Exhaust gas in key gas source enterprises
—Taking Guangzhou City as an example
SHAO Liwen1, YANG Yaoshuai2, XIE Xiaoyu3
(1. Guangzhou Sub-branch of Guangdong Ecological and Environmental Monitoring Center, Guangzhou 510006, China;
2. Guangzhou Research Institute of Environmental Protection Co., Ltd., Guangzhou 510000, China;
3. Liwan Environmental Monitoring Station of Guangzhou Ecological Environment Bureau, Guangzhou 510145, China)
Abstract: The environmental risks of key gas sources are high, and some prominent problems are exposed through automatic monitoring by enterprises, and special rectification measures need to be carried out in various regions. Taking the special rectification inspection of automatic monitoring of key gas sources carried out in Guangzhou city as an example, the problems of automatic monitoring equipment for exhaust gas are summarized, the distribution characteristics of problems are analyzed, the reasons according to the difficulty of rectification are sorted out, and the improvement direction of automatic monitoring management for exhaust gas is pointed out. In the future, it is necessary to take multiple measures to promote the digitization of recorded data, standardization of equipment management and intelligence of data analysis, so as to ensure the authenticity of monitoring data, and promote the transformation of automatic monitoring business towards digitization.
Keywords: key gas source enterprises; exhaust gas; automatic monitoring equipment; Guangzhou city
根據《中華人民共和國大氣污染防治法》,重點排污單位應當安裝、使用大氣污染物排放自動監測設備,與生態環境部門的監控設備聯網,保證監測設備正常運行并依法公開排放信息[1]。2024年3月,生態環境部發布《關于加快建立現代化生態環境監測體系的實施意見》,強調數智化轉型的重要性,提出健全一體化監測網絡、筑牢高質量監測數據根基、強化高效能監測管理等主要任務[2],這表明環境監測正朝更高效、更精準的智能化方向發展。2023年12月,在廣東省生態環境廳的統一部署下,廣州市生態環境局全面啟動轄區內涉氣重點源企業的自動監控專項整治工作,對企業廢氣自動監測設備開展技術性檢查,指導和幫扶企業整改提升,規范涉氣重點源企業自動監測設備建設和運行管理。
1 問題分布
根據核查工作要求,現場檢查內容包括企業安裝聯網情況、設備站房、排污口與平臺規范性、預處理設施規范性、設備性能、驗收調試記錄、數據采集傳輸儀與工控設備、運行維護情況等,并現場開展比對監測,測試儀器的濃度示值誤差、系統響應時間和實樣濃度。
1.1 安裝聯網和站房規范性
安裝聯網方面,存在問題的企業占核查企業總數的2%,主要表現為個別實施視頻替代監測的企業存在攝像頭角度不正、視頻保存期不足等問題,經現場指正,企業均立即進行整改。站房規范性方面,存在問題的企業占核查企業總數的28%,占比較高的問題包括平臺與站房未裝監控、參數表信息不齊全、未安裝防鼠欄和無門禁系統等。
1.2 采樣口、平臺和預處理設施規范性
采樣口和平臺規范性方面,存在問題的企業占核查企業總數的32%,占比較高的問題包括采樣管線不符合要求,分析儀連接其他非數采儀設施,采樣口位置設置不符合要求,監測平臺寬度、護欄和扶梯設置不符合要求。預處理設施規范性方面,存在問題的企業占核查企業總數的12%,占比較高的問題是伴熱管存在冷點、溫度不達標。
1.3 自動監測設備性能和驗收調試記錄
自動監測設備性能方面,存在問題的企業占核查企業總數的22%,從占比較高的問題來看,數采儀無日志記錄,污染物量程設置過大,氮氧化物(NOx)轉換器轉換效率不滿足要求。設備驗收調試記錄方面,存在問題的企業占核查企業總數的28%,問題種類較多,大致可分為內容缺失、調試不規范、速度場系數問題、顆粒物質量濃度轉換系數K與設備顆粒物濃度空白值b問題、參數缺失和其他問題。內容缺失包括驗收調試報告缺失、缺項漏項和示值誤差過大等。調試不規范問題包括零點漂移,量程漂移未持續72 h,或調試監測后未穩定運行超過168 h。速度場系數問題包括速度場系數缺失或錯誤,報告與儀器的速度場系數不一致。從顆粒物K、b值問題來看,報告未檢測K、b值,儀器K、b值與報告不一致,儀器K、b值無法查看,儀器K、b值為默認值。從參數缺失問題來看,氣態污染物和氧氣準確性報告檢測數據不足,缺少氣態污染物、氧氣、流速、溫度和濕度等參數的準確度。其他問題包括皮托管系數缺失或錯誤、驗收報告未附分析儀認證證書。
1.4 運行維護和標氣配備
運行維護方面,存在問題的企業占核查企業總數的24%,占比較高的問題為煙氣校準數據不足,占總數的14%;缺校準記錄的問題占總數的8%。標氣配備方面,現場標氣配備不全的企業占核查企業總數的8%。
2 問題整改難度的影響因素
根據問題整改速度和各企業對問題的反應態度,可將問題分為4類。一是立行立改類。例如,缺乏門禁管理,標氣配備不齊,一周內基本可通過現場調整或小型工程完成整改。二是限時整改類。例如,采樣管線橋架不合規,需要更換部分硬件設施或進行一定程度的施工、調試工程才能完成整改,企業承諾一個具體的整改完成時間,一般為1~3個月。三是承諾整改類。例如,采樣口位置不符合要求,企業承諾進行整改,但工程量過大、不可控的停工停產或無法停產等客觀原因導致企業無法預估具體整改完成時間。四是難以整改類。例如,監測平臺寬度尺寸過小,個別企業場地空間不足,無法進行擴建,或因安全性問題無法開展改造工程。個別企業經營困難,設備升級改造所需資金無法落實。從問題分布來看,涉及驗收調試記錄的問題最多,占問題總數的27%;涉及采樣口和平臺規范性問題的企業數最多,占企業總數的32%。從問題分布密度來看,驗收調試記錄和站房規范性問題分布密度較高,平均每家企業所涉問題數高于2條,說明兩類問題并發性較強。下面根據問題整改難度來分析影響因素。
2.1 場地空間不足,存在安全隱患
場地空間不足的現象主要出現在一些小型企業,初期基礎建設規劃沒有預留足夠的空間,導致采樣梯、平臺及管路的升級改造沒有足夠的可用空間。安全隱患主要牽涉煙囪承重問題,某些行業所用鍋爐較小,個別企業的煙囪又為早期的混凝土+耐火磚的混合結構,側面承重能力有限,若強行開展改造施工,則可能影響整體框架結構的安全。
2.2 整改時間無法確定
客觀原因導致無法預估整改時間的情況分為2種。一種跟企業工況有關,主要為缺校準記錄、準確性報告檢測數據不足等運行維護方面的問題,需要滿足鍋爐正常生產或停運的條件才能進行整改,該類情況主要出現在發電企業,因受電網供需統一調度而無法自主控制鍋爐生產工況。另一種跟意外事件導致停產有關。例如,遭受臺風破壞廠房的企業需要重建廠房,恢復生產后才能整改問題。
2.3 資金缺乏,有轉型計劃
部分自動監測設備性能受硬件所限,無法通過一般性技術調整滿足技術規范要求,只有對設施設備進行徹底更新換代,才能整改合格。受經濟大環境影響,部分企業表示因近年生產經營狀況不佳,難以投入較多資金對設施設備進行更新換代。個別企業已打算進行生產轉型,計劃在一兩年內停用相關設施或變更排污許可證,以申請豁免安裝廢氣自動監測設備,故當前對投入資金實施自動監測問題整改的意愿不強。
3 廢氣自動監測管理的改進方向
廢氣自動監測管理通過自動監測設備實時監測企業廢氣排放情況,全程記錄污染源的排放情況,確保其符合環保法規要求。數據準確性是自動監測管理的核心目標,是環境執法和管理決策的基礎,若使用操作不規范或人為惡意篡改導致監測數據失真,則對污染控制措施的有效性評估、污染物排放變化趨勢的研究以及未來環境保護策略的編制造成很大的影響。因此,可考慮從3個方面著手進行改進。
3.1 記錄資料數字化
目前,執法人員需要前往現場查閱紙質文件,檢查驗收調試報告和校準記錄。為提高效率,未來可將企業的驗收調試報告和校準記錄電子化,上傳至生態環境部門的監管系統,實現在線檢查。可基于現有監管系統增設功能模塊,通過文本識別等技術手段將電子檔案數字化,通過智能審核篩選不規范的內容,再前往企業開展現場檢查,核實具體情況。
3.2 設備管理標準化
設備性能方面的問題大多與設備的生產廠家、儀器型號和版本有關,由于運維服務分包、設備供銷商推廣策略、買家互薦等,呈現一定的地域或行業分布性。未來,對于涉氣企業的管理,生態環境部門可通過設備型號入手,建立設備規格型號清單,預先掌握不同型號自動監測設備是否具備NOx轉換和日志記錄等功能、量程設置是否能更改、是否有其他設計性功能缺陷等情況,再根據轄區內企業選用的型號挑選出重點檢查內容和重點考察風險點,若檢查發現問題,則可舉一反三地倒查持有相同型號的企業是否存在類似問題。
3.3 數據分析智能化
在特殊情況下,廢氣自動監測設備聯網數據會呈現特定的特征。例如,監測數據隨時間呈鋸齒狀波動,原因可能是企業治理設施故障;監測數據長期穩定在某個數值,原因可能是企業端違規修改分析儀測量上限。若能結合數字化的調試校準報告、運維記錄等資料進行比對,則能篩選出企業端虛假標記、篡改參數、捏造數據等跡象。但是,自動監測數據量巨大,采用人工分析只能進行小范圍的抽查,若能結合人工智能技術,根據指定變化特征智能分析海量監測數據,可以及時捕捉企業異常數據,為監督管理帶來便利。
4 結論
隨著生態文明建設的推進,環境監測正朝更高效、更精準的智能化方向發展。規范自動監測,避免數據失真,對于維護監測數據的客觀性和權威性至關重要,這不僅可以維護法律的嚴肅性,提高監管效能,還可促進環境保護技術的發展,實現資源的優化配置,提升環境管理的科學性。當前,要有序推進數智化轉型,健全一體化監測網絡,筑牢高質量監測數據根基,強化高效能監測管理,加快建立現代化生態環境監測體系。借整改自動監測問題之契機推進自動監測信息的數字化和規范化,借力智能化技術保障監測數據的真實性,將成為未來污染源自動監測管理的發展方向。
參考文獻
1 全國人民代表大會常務委員會.中華人民共和國大氣污染防治法[M].北京:中國法制出版社,2018.
2 生態環境部.關于加快建立現代化生態環境監測體系的實施意見[EB/OL].(2024-03-04)[2024-10-12].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202403/content_6939814.htm.
作者簡介:邵李文(1985—),男,廣東廣州人,碩士,工程師。研究方向:環境管理、環境監測。