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河北省水质在线监测远程质控技术规范（征求意见稿）编制说明标准编制组2017年3月一、标准制订背景2014年4月，环保部办公厅发布[2014]43号文《关于加强环境质量自动监测质量管理的若干意见》提出“环境质量自动监测数据的质量是环境质量自动监测工作健康发展的关键和生命线，环境质量自动监测质量管理不仅关系着数据的客观、真实、有效，也关系着环境质量监测工作的公信力，更关系着环境保护工作的科学性与决策的正确性”。该文也明确提出，“推进质控平台和网络建设，创新质控手段。构建国家、省、市三级环境监测质量监控体系”。2015年7月，国务院办公厅发布[2015]56号《国务院办公厅关于印发生态环境监测网络建设方案的通知》提出“各级相关部门所属生态环境监测机构、环境监测设备运营维护机构、社会环境监测机构及其负责人要严格按照法律法规要求和技术规范开展监测，健全并落实监测数据质量控制与管理制度，对监测数据的真实性和准确性负责”。2015年12月，环保部发布[2015]176号文《国家生态环境质量监测事权上收实施方案》提出“国家负责国家水环境监测质量控制工作，建立水环境质量监测质量控制技术体系。”“自动监测远程质控：对地表水自动监测站进行远程质控，实时动态监视和分析水质自动监测的数据质量，实现可疑数据自动报警”。2016年3月，中国环境监测总站印发《2016年国家环境监测网环境监测质量管理工作要点》提出，“地表水自动监测远程质控技术应用示范，开展国控地表水自动监测站远程质控技术研究与应用示范。对自动站进行远程质控改造，采用远程质控系统对水质自动监测设备进行远程质控，对监测数据质量进行实时监视和分析，为监测质量监督核查提供依据”。综上所述，水质在线监测远程质控在国家层面已经成为水环境保护着力推广的关键管理手段，关于水质在线监测远程质控的技术指导规范亟待出台。二、任务来源，主要工作过程2016年河北省质量技术监督局下达了《河北省水质在线监测远程质控技术规范》（DB2016-XX）河北省地方标准制订计划，项目编号为XXX，任务承担单位为河北鸿海环保科技有限公司，协作单位为河北省环境监测中心站和石家庄市环境监测中心。该任务下达后，河北鸿海环保科技有限公司立即组成标准编制组开展《河北省水质在线监测远程质控技术规范》的制订工作。查阅国内外相关技术资料，进行认真研究，根据管理方指导思想，参考现有设备设计标准进行标准制订，编写《河北省水质在线监测远程质控技术规范》草案征求意见稿和标准编制说明。三、确定技术规范主要内容（如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法等）的依据水质在线监测的远程质控应该是通过一套软硬件匹配的自动化系统来实现的。这套系统应该是独立于水质在线监测设备运行的，具有独立的控制系统、独立的通信系统和独立的标准物质传输系统。该标准中对于这个系统进行了定义，并对该系统的技术指标、参数、性能要求等内容的做出制定，其间参考了行业标准《HJ/T353水污染源在线监测系统安装技术规范》、《HJ/T354水污染源在线监测系统验收技术规范》、《HJ/T355水污染源在线监测系统运行与考核技术规范》、《HJ/T356水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范》，以及地方标准《DB13T1642.1水污染物连续自动监测系统第1部分技术要求和安装技术规范》、《DB13T1642.2水污染物连续自动监测系统第2部分验收技术规范》和《DB13T1642.3水污染物连续自动监测系统第3部分运行与考核技术规范》，以使该系统的参数制定及性能指标满足环境保护行业要求。该标准主要适用于这一套自动化的质控系统的安装、验收、试运行和考核，核心应用是对所质控在线监测设备产生的监测数据的有效性审核。四、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系2012年4月11日环境保护部办公厅发布文件[2012]57号，关于印发《污染源自动监控设施现场监督检查技术指南》的通知。《污染源自动监控设施现场监督检查技术指南》第8条废水自动监控设施重点检查，关于采样管路描述如下：8.1废水采样系统（1）检查采样点与分析仪器连接，是否正常联通，无给水、排水管路外的其他旁路；检查反冲洗管路，不存在对采集水样的稀释现象；不正常运行情形判别：存在给水、排水管路外的其他旁路，反冲洗水存在对采集水样的稀释现象。在《河北省水质在线监测远程质控技术规范》中对采样管路的规定如下：5.1.5.12工作溶液的输送过程不应对在线监测设备的取样过程造成诸如稀释、混合的影响。《HJ/T356水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范》第6章数据有效性关于监测数据描述如下：6.5自动分析仪、数据采集传输仪及上位机接收到的数据误差大于1%时，上位机接收到的数据为无效数据。在《河北省水质在线监测远程质控技术规范》中对数据传输的规定如下：7.3.3数据传输正确性系统稳定运行一个月后，任取其中不少于连续7天的数据进行检查，要求远程操作客户端或远程监控平台接收的数据、现场质控仪器所读取和存储的数据完全一致；现场质控仪器所读取并存储的数据和远程操作客户端或远程监控平台接收的数据，与水质在线监测设备显示的测定值相比，这三个环节的实时数据应保持一致，并且应符合《HJ/T356水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范》关于数据传输的要求。综上所述：本标准与现行法律、法规和强制性标准没有冲突。五、水质在线监测远程质控的目的水质在线监测远程质控的主要目的是利用自动化设备代替人工手动质控，尽量减少工作人员在监测现场的工作强度和各项支出。通过远程通信技术及自动控制技术，远程进行质控操作，脱离对手动操作的依赖，提高工作效率，利用“互联网+”技术实现的远程质控体系，形成高度扁平化的监督和维护管理模式。水质在线监测远程质控的根本目的是实现在线监测数据的有效性的自动审核，由在线仪器自动判断监测数据是否合理合规。另外，远程质控可以提高质控频率，有效的提高监测数据的时效性。依据《污染源自动监控设施现场监督检查办法（环保部令第19号）》，监督检查机构对国家重点监控企业污染源自动监控设施的例行检查每月至少1次；对其他企业污染源自动监控设施的例行检查每季度至少1次。现场监督检查的方式包括仪器标定和监督性监测。依据《HJ/T355-2007水污染源在线监测系统运行与考核技术规范》，每48小时自动进行总有机碳（TOC）、氨氮、总磷水质自动分析仪及化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪、紫外（UV）吸收水质自动在线监测仪的零点和量程校正；每月至少进行一次实际水样比对试验和质控样试验，进行一次现场校验，可自动校准或手工校准。依据《HJ/T356-2007水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范》，从上次零点漂移和量程漂移合格到本次零点漂移和量程漂移不合格期间的监测数据作为无效数据处理；从上次比对试验或校验合格到此次比对试验或校验不合格期间的在线监测数据作为无效数据。由此可见，由于水质在线监测设备自动校准或者人工比对核查的周期较长（2天到一个月不等），一旦设备发生异常，大量在线监测数据将成为无效数据。通过远程质控提高在线监测设备的质控频率，将原来每周一次的标液核查，每月一次的人工比对推进到每日进行一次数据质量核查，可以得到大量有量值溯源保证的有效数据。六、远程质控的质量保证远程质控的质量保证，简单来说就是质控用标准物质的质量保证措施。本标准规定：水质在线监测远程质控的工作溶液可以按照相应项目的国家标准规定的方法制备，必须由具备CMA资质的实验室配制，必须实现量值溯源，并且定期使用有证标准物质对工作溶液进行验证。本标准规定：标准物质和工作溶液的使用、保存及运输应当建立相应的质量保证措施，保证标准物质和工作溶液的化学性质稳定。根据质控标准物质的化学性质，及时更换现场的标准物质，确保标准物质有效。除此之外，配制工作溶液所用的所有量器均应按照国家计量规程进行周期性计量，所有数值都可以追溯至国家标准。玻璃量器应按照《JJG196常用玻璃量器检定规程》进行计量，分析天平应按照《JJG1036电子天平检定规程》进行计量，干燥箱等温度设备应按照《JJF1101环境试验设备温度、湿度校准规范》进行计量。一般情况下，溶液的物质浓度易受温度变化的影响，本标准中规定：工作溶液在使用时的温度应当与配制时的温度相同，以减小温度差异对工作溶液浓度的影响。考虑到溶液通常采用冷藏保存的方式来延长使用期限，该标准中还要求在室温下配制的工作溶液应当在室温下使用。工作溶液如果是冷藏保存的，在使用前应当使其恢复至配制时的温度。七、技术参数标准编制者经过大量测试，确定了可以实现的远程质控系统的技术指标，并尝试在本标准中提出指导性的技术参数：同一浓度工作溶液经水质在线监测远程质控系统连续输送，溶液浓度的相对误差应不大于1%；不同浓度工作溶液经水质在线监测远程质控系统交叉输送，溶液浓度的相对误差应不大于1.5%。测试方法：从水质在线监测设备取样口采集输送后的工作溶液，与现场质控仪器存储容器内的工作溶液对比，同时用国家标准方法（HJ535-2009水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法、GB11914-1989水质化学需氧量的测定重铬酸盐法等）测试浓度，比较结果的差异。关于质控样品，《河北省水质在线监测远程质控技术规范》规定了：每个质控项目应具有至少3个浓度的工作溶液。对于排污单位和污水处理厂来说，标准编制者建议将3个浓度设置为：接近实际监测水样的浓度、出水口排放限值3倍的浓度、低于实际监测水样的浓度，或者设置为现场监测设备测试量程的30%、50%、80%数值附近的浓度。八、对现场的改造为了保证质控效果，在质控过程中，质控样品应与监测样品经过一样的管路。这样可以保证整个质控体系的稳定性，进而保证监测数据的可靠性。数据读取方面，为了保证现场质控仪器获取的监测数据与现场上传的数据一致，数据获取方式可以分为两种：一种是现场质控仪器与现场监测设备直接连接，直接读取监测设备的测试数据；另外一种是现场质控仪器与数据采集仪或者现场工控机连接，从数采仪或工控机读取监测数据。前者需要明确了解每次测试开始的时间点，并设定数据读取的时间点；而后者需要数采仪或者工控机对现场质控仪器开放监测数据库，并建立双方的通讯协议。九、污染源排放限值以下质控数据的应用对于污染源来说，排放口的监测数据的质控，应该区分来看待。当监测数据低于排放限值时，质控数据的可接受限度可以适当放宽，一方面大多数的在线监测设备对于低浓度样品的测试精度不佳，尤其是在仪器的检出限附近；另一方面在排放限值以下，只要不超过排放限值，监测数据的偏差大一些还是小一些，并不会对最终的考核结果造成影响。因此对于污染源排放限值以下的质控数据，标准编制者建议只用来判定在线监测设备的运行状态趋势，而不用于在线监测的运行考核。十、质控方式的选择通过对质控相关管理办法（详见十二编制依据）的研究及对质控的指导思想的认识，标准编制者认为水质在线监测远程质控应当以定值质控为基础，可以兼具加标质控、平行样质控、留样质控、稀释质控等其他实现手段。定值质控，指质控所采用的工作溶液具有确定浓度的标准物质，水质在线监测设备测试该工作溶液应当返回确定区间的数值，由此判断在线监测设备的准确度。也就是定值标液核查、质控样核查，用于直接判断监测设备的准确性。加标质控：向已经测试的监测水样中加入一定量的标准物质，之后再次由水质在线监测设备进行测试，两个测试结果进行比对，计算所加入标准物质的回收率，判断在线监测设备的准确性。因为通过加标回收实验来做质控，加标过程复杂，测试结果需要计算标准物质的回收率，只能从侧面考察仪器的性能，不能直观反映在线监测设备的准确性，所以加标质控不能作为核心的技术手段。平行样质控：在水质监测设备测试前，样品分为两份，一份用于常规测试。如果测试结果超标，在本次测试结束后立即对另外一份水样进行测试，根据测试结果的重复性判断在线监测设备的准确性。因为平行样质控只能考察仪器对于同一个样品的重现性，所以平行样质控不能作为主要技术手段。留样质控：在监测结果超标时，可以启动留样功能，对同一份水样另外保存，用其他方法进行测