基于环境管理需求的COD在线监测技术改进建议-北极星环境监测网

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摘要：利用政策与管理需求差距分析、现状调研与实地监测试验的方法，综合分析中国环境管理中对污染源COD在线监测技术的需求转变、常见的重铬酸钾法和UV法在实际应用中的常见问题;通过重铬酸钾法和UV法在线监测及国标手工分析方法的实地试验结果比较，分析如何改进并充分发挥不同在线监测技术的环境管理支撑优势。分析结果显示，我国对COD在线监测技术存在浓度和总量监测的双重需要，但实践中存在准确度不足以支撑执法、监测频率难以捕捉冲击负荷和测算总量、废液污染以及产品质量等问题。污水厂试验显示，UV法与手工分析法一致性较好;UV法监测频率优势突出，可充分反映出水水质连续、突变、短时平衡过程，还可以预警出水水质和分析水质恶化原因，协助污水厂优化运行。可以从技术、应用模式和监管体系等方面进行改进，以发挥不同COD在线监测技术的优势。

对于主要污染物总量减排、排污权交易、重点污染源监控、污染源信息公开、环境统计、排污收费、环境风险监测预警、污水处理厂出水水质稳定达标等环境政策或环境保护工作的落实或改进来说，在线监测是十分关键的技术支撑。国家对此十分重视，自2007年全面启动在线监测能力建设项目以来，在线监控全国网络基本成型，但是监测结果利用并不乐观。为提高监测数据质量，环保部要求按季度对污染源自动监控系统考核、通报;各地环保部门也纷纷开展比对监测。而目前相关研究主要基于提高监测数据执法可靠性的单一管理目标开展，侧重于验证准确性、分析影响准确性的因素、各类技术优缺点、中国在线监测面临的问题等;但是对在线监测的环境管理需求认识不系统，不能有针对性地发挥不同技术的优点。为此，有必要结合我国环境管理对在线监测数据的需求特点和当前在线监测技术的应用情况，对如何充分发挥不同技术的优势来促进我国环境保护事业的发展及不同技术的可能改进方向提出建议。

1 COD在线监测技术的需求分析

① 监管用途方面

我国在线监测能力建设源于减排能力建设，主要为了监控减排工程是否正常运转，以评估并保证减排成效。从目前应用看，COD在线监测技术更多、更迫切的需求在于总量减排、排污权交易、信息公开以及环境风险监测预警等领域，同时也不排除用于浓度达标监管和污染物排放量的统计。

② 监管指标方面

我国的COD在线监测存在浓度和总量双控制的政策目标需求。浓度监测要求准确度高，但对监测频率要求较低。总量监测则不仅要求浓度监测准确度高，对监测频率要求也较高;因为监测频率越高，越能够捕捉污染排放的峰谷和趋势变化，避免对正常波动、故障、稀释、偷排等情况的遗漏。

③ 监管对象方面

当前污染源监管侧重污水处理厂和工业源。污水处理厂规模庞大，对生活污水COD控制的成败有重要影响，近年来污水厂不断提标改造，其COD在线监测效果十分重要。而工业源是重要而数量庞大的污染来源，需要重点监管，且由于不断纳入城市管网，工业污染源纳管COD浓度的在线监测对整个污水处理系统的稳定运行有重大意义。

2 COD在线监测技术的应用现状分析

2.1 COD常见的在线监测技术

调研发现目前我国主要使用其中两类。一类是以国标经典法为原理的重铬酸钾型，另一类是以紫外(UV)法为原理;此外还有部分TOC仪。其中重铬酸钾型监测仪较为常用，特别是光度测量法(比色法)和氧化还原滴定法(尤其是国产仪器)，比UV法应用更多，而TOC仪在我国应用时往往没有将结果转换为COD。特别是UV法最初在我国的应用案例较多，由于没有严格选择适用水质，一些反面案例影响了市场对UV法的信任。

大量文献显示，重铬酸钾型优点明显，如：适用水质范围广，与监管依据的国标法原理一致，技术简单成熟，价格便宜。而缺点同样明显，如:相比同原理的实验室方法，在线仪器测出的数据并不十分准确，测量精度也不高，往往需要人工校正;测量慢，通常为1~2 h;故障率比较高，可靠性较低;会产生含汞的强酸废液，带来二次污染;药品和废液处置费抬高运营成本，且国产仪器相比国外仪器药品消耗量和废液产生量更多。而UV法的缺点主要体现在两个方面：第一，对待测水样的水质要求比较高。第二，UV法直接测定的指标是吸光度，跟TOC法一样需要经过转换才能表征COD，而我国尚未出台相关转换标准，通常由仪器公司提供经过现场标定的转换公式。但是UV法的优点也同样明显，如:属于国家允许的产品清单范围内;对适用的水样，数据准确度、测量精度都很高;测量迅速，2s读取一个数据;故障率较低，可靠性很高，部分品牌(如HORIBA)仪器具有自清洁功能，基本免维护;无废液产生，不存在二次污染;无需反复添加试剂，运营成本较低且简便。

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