《污水處理廠溫室氣體排放監(jiān)測技術(shù)標準》編制說明

《污水處理廠溫室氣體排放監(jiān)測技術(shù)標準》編制說明

1.背景情況和起草過程

1.1背景情況

十四五期間，我國生態(tài)文明建設進入了以降碳為重點戰(zhàn)略方向、推動減污降

碳協(xié)同增效的關(guān)鍵時期。為支撐國家二氧化碳排放達峰與碳中和目標，服務政府

應對氣候變化戰(zhàn)略需要,生態(tài)環(huán)境部下發(fā)了《關(guān)于統(tǒng)籌和加強應對氣候變化與生

態(tài)環(huán)境保護相關(guān)工作的指導意見》（環(huán)綜合〔2021〕4號），要求加強溫室氣體

監(jiān)測，逐步納入生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系統(tǒng)籌實施。

2021年9月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《碳監(jiān)測評估試點工作方案》（環(huán)辦監(jiān)測函

〔2021〕435號）中指示，從重點行業(yè)、城市、區(qū)域三個層面開展碳監(jiān)測評估試

點工作。其中，廢棄物處理行業(yè)作為碳監(jiān)測試點重點行業(yè)，綜合考慮CO2、CH4

和N2O溫室氣體的監(jiān)測。并于2023年9月發(fā)布的《深化碳監(jiān)測評估試點工作方

案》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2023〕293號）中，對廢棄物處理行業(yè)的碳監(jiān)測工作進一步

進行細分，包括了廢棄物填埋、焚燒、生物處理、污水以及工業(yè)廢水的CO2、CH4

和N2O排放監(jiān)測。

在廢棄物處理行業(yè)中，污水處理廠作為城市基礎設施的核心組成，同時也是

溫室氣體排放的重要人為源之一。其碳排放量占全社會人為總碳排放量的1.71%-

2.8%，預計到2030年這一占比將增至3%左右。污水處理廠被列為最大的小型

溫室氣體排放單元之一，屬于前十大碳排放行業(yè)之一。并且，污水處理過程的非

二溫室氣體在不斷加速增長，這一現(xiàn)象在以我國為代表的快速發(fā)展國家中尤甚。

我國已成為世界上擁有污水處理廠數(shù)量最多及處理能力最大的國家，城市污水廠

的排放量和處理量逐年增加。根據(jù)2022城市建設統(tǒng)計年鑒顯示，我國共有污水

處理廠2894座，年處理量超過6.3×1010m3。

污水處理作為典型的高耗能行業(yè)，其能耗與溫室氣體排放問題已引起廣泛關(guān)

注，逐步成為各國減少碳排放、實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。然而，開展污水

處理行業(yè)的溫室氣體減污降碳工作，尚且缺乏精準可靠的排放數(shù)據(jù)支撐，使得減

排工作受阻。目前，國內(nèi)已有對污水處理廠開展溫室氣體監(jiān)測的少量研究案例，

但因為缺乏統(tǒng)一方法標準規(guī)范，使得其結(jié)果缺少可比性與規(guī)范性，對解決污水處

理行業(yè)碳排放問題作用微乎其微。因此，制定污水處理廠溫室氣體排放監(jiān)測技術(shù)

1

規(guī)范，指導污水處理廠溫室氣體監(jiān)測體系建設，對于支撐污水處理行業(yè)碳減排工

作意義重大。

在以上背景下，編制組結(jié)合近年來水污染控制與溫室氣體監(jiān)測方面的工作經(jīng)

驗積累及國內(nèi)外污水處理廠溫室氣體監(jiān)測工作的調(diào)研總結(jié)，研究編制了《污水處

理廠溫室氣體排放監(jiān)測技術(shù)標準》。

1.2必要性說明

“可測量、可報告、可核實”是國際上推動溫室氣體減排的重要原則?！吨泄?/p>

中央國務院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和

《2030年前碳達峰行動方案》之后，又于2022年6月發(fā)布了《減污降碳協(xié)同增

效實施方案》，明確提出開展城鎮(zhèn)污水處理碳排放監(jiān)測核算，優(yōu)化污水處理設施

能耗和碳排放管理。

然而，我國污水處理行業(yè)的溫室氣體排放基礎數(shù)據(jù)存在嚴重不足。盡管污水

處理過程的溫室氣體估算經(jīng)驗模型和預測模型被廣泛使用，但仍不能滿足溫室氣

體準確計算和精準預測污水處理領域碳足跡的要求。同時，排放模型需要有效結(jié)

合大量現(xiàn)場基礎數(shù)據(jù)建立、完善和優(yōu)化。因此，對于實際污水處理廠的溫室氣體

長期與重點排放單元的監(jiān)測十分必要，有效地獲取高質(zhì)量實測數(shù)據(jù)和準確排放位

點，對污水處理行業(yè)溫室氣體排放特征解析和減排控制至關(guān)重要。

目前，由于缺乏適用于污水處理行業(yè)的溫室氣體監(jiān)測標準，使得監(jiān)測工作推

進受阻，進而導致了本地化因子的缺失。因此，污水處理行業(yè)溫室氣體排放面臨

著“數(shù)據(jù)不準、來源不清”的瓶頸問題，導致降碳轉(zhuǎn)型工作推進受阻。為此，需建

立污水處理行業(yè)溫室氣體監(jiān)測標準化監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，指導相關(guān)監(jiān)測研究工作，引

導和促進污水處理行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。同時，通過建立污水處理行業(yè)推薦性溫室氣體

監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，指導污水處理企業(yè)自主開展規(guī)范化溫室氣體排放監(jiān)測，自我監(jiān)督

摸清家底，以更合理規(guī)范的監(jiān)測結(jié)果指導運行，實現(xiàn)國家自愿核證減排量（CCER）

提升，提高經(jīng)濟效益。

1.3起草過程

（1）標準立項

2

上海市環(huán)境科學研究院牽頭，聯(lián)合上海市環(huán)境監(jiān)測中心、上海市減污降碳管

理運行技術(shù)中心、華東理工大學、上海城投污水處理公司、上海化工區(qū)中法水務

發(fā)展有限公司等18家單位及公司成立了編制組，開展了前期調(diào)研和資料收集整

理工作，形成了初步方案，于2023年6月21日召開了《污水處理廠溫室氣體排

放監(jiān)測技術(shù)標準》立項評審會，經(jīng)專家評審，符合立項條件，獲批立項，并在全

國團體標準信息平臺進行了公示。

（2）起草標準

編制組先后研究了國內(nèi)外污水處理行業(yè)的溫室氣體監(jiān)測，包括對監(jiān)測方法技

術(shù)、布點策略、監(jiān)測溫室氣體類別、不同污水工藝的溫室氣體排放情況等相關(guān)資

料進行系統(tǒng)調(diào)研與研究分析。同時，實地調(diào)研上海市多家代表性污水處理廠，對

監(jiān)測方法開展驗證，基于監(jiān)測指標開展監(jiān)測技術(shù)推薦、制定和技術(shù)使用規(guī)范及驗

證技術(shù)可行性。并且，結(jié)合國家《碳監(jiān)測評估試點工作方案》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2021〕

435號），總結(jié)北京、江蘇、山東等省市第一批試點污水處理企業(yè)溫室氣體監(jiān)測

工作經(jīng)驗，在此基礎上組織召開了技術(shù)交流會，對《污水處理廠溫室氣體排放監(jiān)

測技術(shù)標準》制定思路和方案進行研討，編制完成工作討論稿。

（3）標準的修改與完善

2023年7月至2023年10月，基于《污水處理廠溫室氣體排放監(jiān)測技術(shù)標

準》工作討論稿，進行了編制組內(nèi)部征求意見，根據(jù)編制組內(nèi)部的反饋意見，進

行了修改完善。2023年11月，編制組召開了團體標準《污水處理廠溫室氣體排

放監(jiān)測技術(shù)標準》專家咨詢會，根據(jù)專家意見，進一步進行修改，形成了征求意

見稿。

2.國內(nèi)外污水處理廠溫室氣體排放監(jiān)測進展

2.1國外進展

國外對于污水處理行業(yè)的溫室氣體監(jiān)測工作起步較早，在1993年美國的研

究團隊在達勒姆市的一座處理規(guī)模為4000m3/d小型城鎮(zhèn)污水處理廠進行了碳排

放監(jiān)測，對其主體工藝的CH4與CO2排放進行了監(jiān)測。該研究團隊利用漂浮箱

以及氣袋收集非曝氣與曝氣池體水面的溫室氣體排放，后續(xù)結(jié)合實驗室氣相色譜

分析濃度。該研究初步奠定了污水處理設施表面溫室氣體排放的離線采樣監(jiān)測的

方法論供后續(xù)研究參考。

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在此基礎上，后續(xù)研究團隊也開展了污水處理行業(yè)的溫室氣體監(jiān)測工作，不

斷完善監(jiān)測方法，以提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學性與準確性。瑞士水研究機構(gòu)對3家具

有不同工藝的市政污水處理廠進行了為期一年以上的N2O排放監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果

顯示，排放表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性波動以及特定構(gòu)筑物存在排放的空間差異性。該

研究為提升監(jiān)測結(jié)果的可靠性提出三點建議：1）沿一條廊道設置多個監(jiān)測點對

于評估流動系統(tǒng)中具有代表性的排放因素至關(guān)重要；2）若針對在不同的廊道處

理的廢水不均勻或不是連續(xù)進水的污水處理廠，需要監(jiān)測所有或至少有代表性的

廊道，以可靠地計算排放因子；3）污水處理設施的溫室氣體排放監(jiān)測數(shù)據(jù)除了

受監(jiān)測過程中監(jiān)測方法、監(jiān)測頻率以及監(jiān)測周期等監(jiān)測者的決策影響外，還與污

水工藝自身特征有關(guān)。

在各項污水處理溫室氣體監(jiān)測的研究中，對于監(jiān)測頻率還未出現(xiàn)統(tǒng)一。有研

究團隊針對目前研究中出現(xiàn)的采樣策略，包括單次離線采樣、長周期離線采樣和

24小時在線采樣等頻率進行研究。研究結(jié)果表明，若想獲得更為精準的溫室氣

體排放數(shù)據(jù)，監(jiān)測周期應覆蓋整個溫度變化范圍，即需要開展長周期的監(jiān)測活動。

同時污水處理廠的日間波動也不容忽視，可在平衡成本與數(shù)據(jù)精度的基礎上，提

高采樣頻率或引入在線監(jiān)測。在線監(jiān)測儀器方面，非分散紅外光譜設備已有多個

應用實例，但對儀器的標校工作要求較高并且易受溫度等環(huán)境因素的影響，在監(jiān)

測穩(wěn)定性方面較差；以光腔衰蕩法為原理的在線分析設備具有操作簡便、穩(wěn)定性

好、靈敏度高及成熟度高等優(yōu)點，是自動化監(jiān)測的主要趨勢方法，已廣泛應用于

背景站和區(qū)域站的溫室氣體高精度業(yè)務化監(jiān)測。然而，由于在線監(jiān)測的設備投資

成本高、便攜性能差等原因尚未在目前的研究中推廣使用。

2.2國內(nèi)進展

目前，我國在污水處理行業(yè)的溫室氣體監(jiān)測體系建設方面，仍處在摸索或試

點探索階段。2021年9月生態(tài)環(huán)境部開展了廢棄物處理行業(yè)的溫室氣體監(jiān)測試

點研究，在全國篩選出4個典型污水處理廠，分別為光大水務(濟南)有限公司三

廠、光大水務（江陰）有限公司澄西污水處理廠、北京清河北苑水務有限公司和

北京稻香水質(zhì)凈化有限公司。主要目標為通過試點研究，完善重點行業(yè)溫室氣體

監(jiān)測技術(shù)體系，強化數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，提升碳排放監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。同時，加強數(shù)據(jù)

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分析與應用，在典型行業(yè)建立在線監(jiān)測數(shù)據(jù)核算碳排放量的技術(shù)路徑。進一步獲

取和優(yōu)化基于監(jiān)測方法的本地化排放因子，更好支撐溫室氣體排放量核算和全國

碳市場監(jiān)管工作。

北京清河北苑水務有限公司與北京稻香水質(zhì)凈化有限公司隸屬于北控水務

（中國）投資有限公司。分別為地上污水處理廠與地下污水處理廠，能夠充分保

證溫室氣體排放監(jiān)測的通用性與適用性，科學有效地助力我國碳監(jiān)測工作。碳排

放監(jiān)測點位覆蓋了污水處理全流程，監(jiān)測指標為CH4與N2O兩種溫室氣體。所

采用的監(jiān)測方法為廠區(qū)內(nèi)排口參照《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T397）,對

于廠區(qū)內(nèi)敞開池體的排放采用集氣罩采樣監(jiān)測。同時，配套了便攜式紅外溫室氣

體監(jiān)測設備進行溫室氣體濃度測定。同時，以北控水務百余座水廠實際運行數(shù)據(jù)

為基礎，進行碳減排與監(jiān)測實踐，為企業(yè)以及水務行業(yè)碳減排與碳監(jiān)測工作夯實

技術(shù)儲備。監(jiān)測頻率不低于每季度1次。

光大水務(濟南)有限公司三廠與光大水務（江陰）有限公司澄西污水處理廠

隸屬于中國光大水務有限公司。監(jiān)測點位覆蓋廠區(qū)內(nèi)污水處理全流程，同時監(jiān)測

CH4與N2O兩種溫室氣體。在采樣方法上，由于廠區(qū)內(nèi)排放源均為敞開池體，在

非曝氣池體采用靜態(tài)箱法，對于劇烈曝氣的池體采用氣袋法進行監(jiān)測。監(jiān)測頻率

不低于每月1次。

2.3小結(jié)

目前，國內(nèi)外都已針對污水處理行業(yè)的溫室氣體排放監(jiān)測開始相關(guān)研究試點

工作。由于國外在此領域研究起步較早，在監(jiān)測策略的制定上為國內(nèi)的研究提供

了豐富的借鑒經(jīng)驗。在此基礎上，結(jié)合我國污水處理行業(yè)的具體特征，逐漸形成

國內(nèi)自身的監(jiān)測體系雛形。自2021年以來，各地開展的污水處理行業(yè)碳監(jiān)測試

點工作，對各試點單位摸清自身排放家底以及推薦碳減排工作的成效顯著。對本

標準研究與制定的借鑒如下：

監(jiān)測方法方面，離線監(jiān)測手段在當前研究中仍處于主導地位，目前漂浮箱采

樣結(jié)合實驗室氣相色譜分析更具備操作性。在此基礎上，可推薦引入在線監(jiān)測設

備提高數(shù)據(jù)精度，但缺乏試點研究案例，并且在儀器研發(fā)上仍存在較大空間。

監(jiān)測范圍方面，應覆蓋污水處理全流程，重點關(guān)注溫室氣體產(chǎn)生過程和關(guān)鍵

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節(jié)點。目前，我國開展碳監(jiān)測主要目標為提升排放數(shù)據(jù)質(zhì)量，進行污水處理全流

程布點可將排放的熱點區(qū)域精確至各個處理單元，同時也利于后續(xù)排放機理以及

減排策略的研究。

監(jiān)測點位布設方面，主體污水處理設施往往具有較大的占地面積，這也導致

了同一池體內(nèi)不同點位的排放情況會存在差異，因此污水處理過程中排放的空間

變異性也值得重視，需結(jié)合人力與時間等成本問題綜合考慮，制定更為科學合理

的布點方案。

監(jiān)測頻率與周期方面，監(jiān)測周期長短以及頻率高低會對監(jiān)測數(shù)據(jù)精度產(chǎn)生重

要影響。從平衡監(jiān)測成本以及數(shù)據(jù)可靠性出發(fā)，每月對污水處理廠進行碳監(jiān)測并

持續(xù)1年以上的監(jiān)測活動，更易于碳監(jiān)測工作推廣。

3.制定基本原則和內(nèi)容框架

3.1基本原則

a）以科學性、先進性和可操作性為原則，以《碳監(jiān)測評估試點工作方案》

（環(huán)辦監(jiān)測函〔2021〕435號）和《深化碳監(jiān)測評估試點工作方案》（環(huán)辦監(jiān)測

函〔2023〕293號）等為依據(jù)，將污水處理行業(yè)碳監(jiān)測體系建設與質(zhì)控技術(shù)化和

規(guī)范化，同時參考國外相關(guān)標準規(guī)范以及中國相關(guān)監(jiān)測管理規(guī)定，編制本規(guī)范以

滿足國家碳監(jiān)測評估試點工作需要。

b）與實際操作緊密結(jié)合，方便查詢使用。本規(guī)范在研究國內(nèi)外污水處理行

業(yè)碳監(jiān)測實際工作中面臨問題的基礎上，結(jié)合我國污水廠的實際情況與排放特征，

根據(jù)實際業(yè)務中的通常要求，擬定規(guī)范文本的內(nèi)容和順序，方便實際工作中的查

詢和使用。

c）標準執(zhí)行后有利于污水處理行業(yè)碳監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升，有利于本地化

排放因子的建立，推進我國減污降碳工作。

3.2內(nèi)容框架

全面調(diào)研、了解目前國內(nèi)外污水處理碳監(jiān)測體系建設、監(jiān)測方法、質(zhì)控質(zhì)保、

數(shù)據(jù)處理等發(fā)展現(xiàn)狀。在此基礎上，調(diào)研國內(nèi)外污染源溫室氣體監(jiān)測方面的技術(shù)

規(guī)范，充分考慮我國污水處理行業(yè)排放特征，廣泛了解國內(nèi)監(jiān)測試點工作中積累

的經(jīng)驗和存在的問題，編制《污水處理廠溫室氣體排放監(jiān)測技術(shù)標準》。標準編

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制技術(shù)路線圖見圖1。

圖1標準編制技術(shù)路線

4.主要內(nèi)容說明

4.1范圍

本標準規(guī)定了污水處理行業(yè)溫室氣體排放監(jiān)測的監(jiān)測準備要求、點位布設、

采樣時間和采樣頻率、樣品采集、運輸和保存、監(jiān)測分析、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量保證

和質(zhì)量控制的要求。

我國污水處理設施總量龐大，分布相對分散，尤其是企業(yè)內(nèi)部的污水處理裝

置，缺少完整的處理流程，對構(gòu)建污水處理廠本地化因子貢獻較小。因此，本標

準主要適用于指導各種規(guī)模的集中式污水處理廠進行溫室氣體排放監(jiān)測，水質(zhì)包

括市政以及工業(yè)污水。監(jiān)測范圍覆蓋預處理、二級處理及深度處理等在內(nèi)的污水

處理全流程。其余溫室氣體排放量大或具有重要影響的分散污水處理設施相關(guān)溫

室氣體監(jiān)測工作可參照本標準執(zhí)行。

本標準適用于指導CO2、CH4與N2O直接排放監(jiān)測計劃的制定，使用者可以

是污水處理企業(yè)，也可以是第三方檢測機構(gòu)，這兩類主體可以參考本標準對污水

處理廠的溫室氣體排放進行監(jiān)測。

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4.2規(guī)范性引用文件

標準文件編制過程中規(guī)范性或資料性引用了多個已發(fā)布標準規(guī)范：

監(jiān)測點位布設引用《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ664）、

《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T16157）以及《固

定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T397）中的相關(guān)內(nèi)容。

采樣時間與采樣頻率引用《環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ194）中

對于采樣時間頻率的相關(guān)要求。

樣品采集、運輸和保存引用《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的采樣氣袋法》

（HJ732）以及《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T397）中對采樣方法以及樣

品運輸保存的相關(guān)規(guī)范內(nèi)容。

監(jiān)測分析引用《氣相色譜法本底大氣二氧化碳和甲烷濃度在線觀測方法》

（HJ732）、《環(huán)境空氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定直接進樣-氣相色譜法》

（HJ604）以及《氣體中甲烷、氧化亞氮和二氧化碳濃度測定氣相色譜法》

（T/LCAA005）中的相關(guān)操作要求。

質(zhì)量保證和質(zhì)量控制引用《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的采樣氣袋法》

（HJ732）和《環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ194）中與質(zhì)保質(zhì)控相關(guān)

的內(nèi)容。

4.3術(shù)語及定義

本指南的術(shù)語和定義重點對污水處理廠溫室氣體監(jiān)測的相關(guān)專用術(shù)語進行

了定義，包括溫室氣體、原始數(shù)據(jù)、排放通量、排放源、有組織排放、和無組織

排放。由于現(xiàn)有標準規(guī)范無相關(guān)規(guī)定，又確有規(guī)范定義必要的術(shù)語，參考國內(nèi)外

技術(shù)文件和已發(fā)表論文著作，并參考類似術(shù)語和定義的表述方式，對其進行規(guī)范。

對于現(xiàn)有標準規(guī)范中已有相關(guān)定義的術(shù)語，本標準中直接參照已有標準規(guī)范中的

定義。

4.3.1溫室氣體greenhousegas

大氣層中自然存在的和由于人類活動產(chǎn)生的能夠吸收和散發(fā)由地球表面、大

氣層和云層所產(chǎn)生的、波長在紅外光譜內(nèi)的輻射的氣態(tài)成分。本標準要求監(jiān)測的

溫室氣體為二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）。

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參考《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南發(fā)電設施》（HJ202）中對于

“溫室氣體”的定義，結(jié)合污水處理廠溫室氣體排放特征，進行“本標準要求監(jiān)

測的溫室氣體為二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）”的補充說

明。

4.3.2原始數(shù)據(jù)primarydata

通過直接監(jiān)測獲得，用來計算污水處理廠溫室氣體排放量的數(shù)據(jù)。

參考《養(yǎng)殖企業(yè)溫室氣體排放監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（RB/T126-2022）中對于原始

數(shù)據(jù)的定義，此標準未實施。在溫室氣體監(jiān)測過程中，所獲得的原始數(shù)據(jù)為濃度

水平，需進行計算轉(zhuǎn)化為排放量，因此有必要對原始數(shù)據(jù)進行說明，方便本標準

使用者在計算時對數(shù)據(jù)進行區(qū)分。

4.3.3排放通量emissionflux

利用原始數(shù)據(jù)進行相應計算，所獲得的單位時間內(nèi)通過單位面積的氣體質(zhì)量。

污水處理廠溫室氣體排放通量的定義由1993年《MethaneEmissionsfrom

MunicipalWastewaterTreatmentProcesses》中對于排放通量的計算過程推導而來。

4.3.4排放源emissionsource

向環(huán)境中排放溫室氣體的單位。污水處理廠包含對污水處理設施進行加蓋處

理后通過排氣筒排放的有組織排放以及敞開液面的污水處理設施的無組織排放

兩類排放源。

參考《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T397）中對于“污染源的”的定義，

結(jié)合污水處理廠自身排放情況進行修改。

4.3.5無組織排放unorganizedemission

大氣污染物不經(jīng)過排氣筒的無規(guī)則排放，包括開放式作業(yè)場所逸散，以及通

過縫隙、通風口、敞開門窗和類似開口（孔）的排放等。

參考《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297）中對于“無組織排放”的定

義。

4.3.6有組織排放organizedemission

污水處理過程中產(chǎn)生的包含溫室氣體的廢氣通過排氣筒向空氣中有規(guī)則排

放。

參考《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T397）中對于“固定源”的定義。

9

4.4監(jiān)測準備要求

對開展污水處理廠溫室氣體監(jiān)測工作的前期準備進行說明，使用者可根據(jù)本

標準檢驗自身是否具備開展監(jiān)測工作的條件。

4.4.1監(jiān)測計劃的制定

污水處理廠的溫室氣體排放存在極大差異，因此開展監(jiān)測工作前，需對廠區(qū)

基本情況進行調(diào)研。應明確監(jiān)測目標、確定監(jiān)測邊界、識別邊界內(nèi)溫室氣體排放

源、確定監(jiān)測方法。結(jié)合廠區(qū)水質(zhì)及運維參數(shù)情況，確定科學可靠的監(jiān)測計劃。

同時，所制定的污水處理廠溫室氣體排放監(jiān)測計劃，應包括報告主體情況、主要

排放活動、活動數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)內(nèi)部質(zhì)量控制和質(zhì)量保證相關(guān)規(guī)定內(nèi)容。

4.4.2監(jiān)測儀器與設備的準備

4.4.2.1氣袋

用于儲存溫室氣體樣品。其應具有低吸附性和低氣體滲透率，不釋放干擾物

質(zhì)。經(jīng)實驗驗證所監(jiān)測的溫室氣體，能在高聚物膜和鋁箔多層復合材質(zhì)氣袋中穩(wěn)

定保存。

同時氣袋應具有可接上采樣管的聚四氟乙烯（Teflon）材質(zhì)的接頭，該接頭

同時也是一個可開啟和關(guān)閉的閥門裝置。該材質(zhì)對氣體的吸附性較小。

采樣氣袋的容積規(guī)格為200mL。對于敞開的池體采用漂浮箱采樣，若采用

大容積氣袋，易對漂浮箱內(nèi)環(huán)境造成負壓，影響監(jiān)測結(jié)果。

4.4.2.2漂浮箱

用于采集無組織排放的污水處理設施氣液界面的溫室氣體排放。漂浮箱系統(tǒng)

由箱體、電子溫度計、刻度尺、動壓平衡系統(tǒng)以及漂浮系統(tǒng)組成。箱體內(nèi)部需配

備電子溫度計以獲取箱內(nèi)的溫度、刻度尺明確在不同污水處理設施中水面的刻度

以用于校正箱體的有效體積、動壓平衡系統(tǒng)可當壓力過大時自動泄壓，底部設有

單向閥防止特殊情況下漂浮箱內(nèi)出現(xiàn)負壓而導致外界空氣進入，漂浮系統(tǒng)由橡膠

輪胎制成，在箱體外圈密閉環(huán)繞使其懸浮。

4.4.2.3大氣采樣儀

用于采集作業(yè)環(huán)境中的氣體樣品，由氣泵、流量計、時控電路欠壓指示和電

源等組成。其應具有流量調(diào)節(jié)功能，并在一定負載下以穩(wěn)定流量采集氣體，流量

范圍為0.5-2L/min。

10

4.4.2.4傳輸管路

氣體樣品傳輸管路連接各采樣單元?？紤]到氣體管路對于監(jiān)測氣體的吸附性

以及與市面上氣袋接口的適配性，采用1/4英寸的聚四氟乙烯（Teflon）管。

4.5點位布設

根據(jù)前期污水處理廠實地調(diào)研結(jié)果，廠區(qū)內(nèi)包含兩類排放源，即無組織排放

源與有組織排放源。本標準兩種排放源的點位布設作出規(guī)范。

4.5.1無組織排放源點位

無組織排放源采樣點位根據(jù)各污水處理設施的池體情況來制定。由于污水處

理構(gòu)筑物的作業(yè)平臺有限，因此特殊情況下漂浮箱放置位置只能有現(xiàn)場條件決定。

同時，不同構(gòu)筑物排放與其工藝特征相關(guān)。

若構(gòu)筑物在構(gòu)建時被劃分為幾個單元格，每單元格內(nèi)至少布置一個點位。污

水處理過程的溫室氣體排放存在空間差異性，因此對每個單元進行布點，有助于

減小空間差異，精確池體的總排放。

在推流式構(gòu)筑物內(nèi)相鄰點位距離應小于20m。推流式構(gòu)筑物內(nèi)水質(zhì)存在梯

度差異，直接影響了溫室氣體排放水平。因此，為了更好地描述此類構(gòu)筑物的排

放總量，應對點位進行適當加密。

構(gòu)筑物內(nèi)有明顯工況條件變化處（如曝氣狀態(tài)改變等），按需增加點位。運

行工況條件的改變，對溫室氣體排放有顯著影響。因此，需根據(jù)實際情況增加監(jiān)

測點位，盡可能覆蓋所有或者代表性工況條件下的排放。

輻流式二沉池等圓形構(gòu)筑物內(nèi)應在1/2半徑處布設點位。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，大

部分污水處理廠的二沉池屬于無組織排放源，且池型與主體工藝有較大差異，因

此對其點位布設單獨描述。編制組前期對圓形池體的中心、1/2半徑、池邊三個

位置進行測試，最終認為1/2半徑處能較好的代表池體排放水平，且更易操作。

4.5.2有組織排放源點位

采樣點位為污水處理設施對應排氣筒上的采樣口。參考《固定污染源排氣中

顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T16157）以及《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)

規(guī)范》（HJ/T397）中采樣點位規(guī)定。

4.5.3廠區(qū)背景值點位

11

采樣點位于廠區(qū)邊界處的上風向與下風向處。參考《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位

布設技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ664）對于廠區(qū)背景值采樣的規(guī)定。溫室氣體含有

較高的本底濃度，因此需要采集廠區(qū)背景值來規(guī)范排放數(shù)據(jù)。

4.6采樣時間和采樣頻率

對于有組織排放源的采樣時間參考《環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ

194）中對于采樣時間與采樣頻率的相關(guān)要求并結(jié)合污水處理廠實際排放情況，

即有組織氣體采樣在其排氣筒排放時段內(nèi)等間隔采集3個樣品，獲取平均值。

無組織氣體采樣在氣液界面放置漂浮箱后的第0分鐘采取箱體內(nèi)背景值，隨

后以等時間間隔依次采集4個樣品，間隔不少于5分鐘，從而獲取箱體內(nèi)溫室氣

體濃度變化梯度。編制組前期對漂浮箱樣品采集時間進行了實驗驗證，結(jié)合監(jiān)測

成本與全廠區(qū)監(jiān)測時間考慮，最終確定為總采樣時間20分鐘，其中從0分鐘開

始以5分鐘為間隔采集5個樣品獲取氣體濃度變化梯度。擬合效果如下圖所示。

圖2漂浮箱內(nèi)氣體濃度的變化率

每次采樣均需測定采樣當天廠界背景值。背景值監(jiān)測頻率需與污水處理溫室

氣體監(jiān)測工作時間和頻率一致。

規(guī)律性監(jiān)測不少于每月1次，如出現(xiàn)水質(zhì)劇烈波動、工況改變工藝調(diào)整等情

況下，可按需增加監(jiān)測次數(shù)。參考《碳監(jiān)測評估試點工作方案》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2021〕

435號）中試點單位的監(jiān)測工作頻率。

4.7樣品采集、運輸和保存

此部分對無組織排放源與有組織排放源的具體采樣操作進行規(guī)范。

12

4.7.1無組織氣態(tài)樣品采集

4.7.1.1將漂浮箱平穩(wěn)放置在采樣液面，記錄放入時間和液面刻度。

4.7.1.2采用大氣采樣儀連接傳輸管路向200mL氣袋內(nèi)輸送氣體樣品。應以

等時間間隔取樣，建議間隔為5分鐘（同一個點位取樣5次，在第0、5、10、

15、20分鐘各取1袋樣品）。

4.7.1.3結(jié)束末次采樣后，記錄漂浮箱內(nèi)氣溫與環(huán)境氣壓。

4.7.2有組織氣態(tài)樣品采集

4.7.2.1將傳輸管路伸入排氣筒采樣口，采用大氣采樣儀將向200mL氣袋中

輸送氣體樣品；

4.7.2.2記錄排氣筒內(nèi)氣體流速，該數(shù)據(jù)可現(xiàn)場測量或由污水處理廠提供。

參考《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T397）中對采樣方法的規(guī)定。

4.7.3樣品運輸和保存

4.7.3.1樣品采集后，立即將氣袋閥門擰緊。

4.7.3.2運輸與保存過程中避免擠壓與高溫，防止氣袋破損。

4.7.3.3樣品到達實驗室應及時交接，在1周之內(nèi)完成分析。

參考《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的采樣氣袋法》（HJ732）對于樣品運

輸和保存的有關(guān)規(guī)定。

4.8監(jiān)測分析

樣品的檢測利用氣相色譜儀進行分析。氣相色譜應配備氫火焰離子化檢測器

（FID）滿足CH4與CO2的檢測，以及電子俘獲檢測器（ECD）滿足N2O的檢

測。具體操作參考標準T/LCAA005。

4.9數(shù)據(jù)處理

經(jīng)現(xiàn)場采樣以及氣相色譜儀分析輸出的原始數(shù)據(jù)為樣品中溫室氣體濃度，需

結(jié)合污水廠運行工況等信息計算處理得到可表示污水處理廠溫室氣體排放狀況

的排放通量數(shù)據(jù)。

4.9.1無組織排放氣態(tài)樣品排放通量

無組織排放源的溫室氣體排放通量，通過相關(guān)污水處理溫室氣體監(jiān)測的相關(guān)

文獻，總結(jié)漂浮箱法的計算公式。按照公式（1）進行計算。

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×

E無組織=××10×60×24（1）

VMdc9

ARTdt2-1

式中：E無組織——溫室氣體排放通量，kg·(m·d)；

V——漂浮箱浮于液面之上的體積，m3；

M——二氧化碳、甲烷或氧化亞氮的摩爾質(zhì)量，g/mol；

A——漂浮箱截面積，m2；

——采樣期間罩內(nèi)氣體濃度的線性增加，mL·(m3·min)-1；

????????

????????

R——通用氣體常數(shù)8.314，J·(mol·K）-1

T——漂浮箱內(nèi)的溫度，K。

4.9.2有組織排放氣態(tài)樣品排放通量

有組織排放源的溫室氣體排放通量，參考《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T

397）中污染物排放濃度中的計算公式，按照公式（2）進行計算。

××

E有組織=÷10×24（2）

QMC6

式中：E有組織——甲烷或氧化亞氮的排放通量，Vmkg/d；

Q——氣體流速，m3/h；

M——二氧化碳、甲烷或氧化亞氮的摩爾質(zhì)量，g/mol；

C——樣品中二氧化碳、甲烷或氧化亞氮濃度，ppm；

Vm——氣體摩爾體積22.4，L/mol。

4.9.3污水處理廠溫室氣體排放量計算

污水處理廠溫室氣體排放量，按照公式（3）進行計算。

E總=E無組織總+E有組織總（3）

式中：E總——污水處理廠溫室氣體排放量，kg/d；

E無組織總——污水處理廠無組織排放源溫室氣體排放量，kg/d；

E有組織總——污水處理廠有組織排放源溫室氣體排放量，kg/d。

污水處理廠無組織排放源溫室氣體年排放量，按照公式（4）進行計算。

E無組織總=×（4）

????????

式中：Ei——污水處理廠中無組織排放源點位∑????????i的溫室氣體排放通量，

kg·(m2·d)-1；

2

Ai——污水處理廠中無組織排放源點位i所覆蓋的面積，m。

污水處理廠有組織排放源溫室氣體年排放量，按照公式（5）進行計算。

E無組織總=（5）

????

式中：En——污水處理廠中有組織排放源點位∑????n的溫室氣體排放通量，

kg/d。

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4.10質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

4.10.1設備檢定校準、核查及維護保養(yǎng)要求

要求參考《碳監(jiān)測評估試點工作方案》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2021〕435號）中質(zhì)

量控制和量值溯源中對于設備檢定校準、核查及維護保養(yǎng)要求。

4.10.1.1用于溫室氣體監(jiān)測相關(guān)的監(jiān)測設備直接影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，在

正式使用前，需首先在專業(yè)計量機構(gòu)進行檢定校準。

4.10.1.2在日常使用時，為確保設備狀態(tài)始終良好、穩(wěn)定、可靠，須在使用

前對其進行核查（如采樣流量、標準氣體核查等)，并定期維護和保養(yǎng)(如清洗管

路、更換過濾裝置等)。

4.10.2點位布設要求

點位布設要求參考《碳監(jiān)測評估試點工作方案》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2021〕435

號）中質(zhì)量控制和量值溯源中對于采樣布點及方法的要求。

根據(jù)污水處理工藝不同，處理單元的差異，采用不同的監(jiān)測方法，對于布點

可以分三個階段進行。

4.10.2.1第一階段通過密集布點預監(jiān)測濃度，判斷排放規(guī)律。

4.10.2.2第二階段根據(jù)規(guī)律適當減少布點數(shù)量，保障采集樣品的代表性，提

高監(jiān)測效率。

4.10.2.3第三階段根據(jù)實際情況，從代表性布點中選取一定比例點位，進行

樣品的采集。

4.10.3采樣過程要求

參考《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的采樣氣袋法》（HJ732）中質(zhì)量保證

與質(zhì)量控制的相關(guān)要求。對于漂浮箱采樣的要求，通過編制組前期工作基礎總結(jié)，

盡量一般性描述。

4.10.3.1樣品采集應優(yōu)先使用新氣袋。對于重復使用采樣氣袋，在使用前需

經(jīng)過3次高純氮氣清洗，必須在采樣前進行空白實驗。采樣前應觀察氣袋外觀，

檢查是否有破裂損壞等可能漏氣的情況，如發(fā)現(xiàn)則棄用。

4.10.3.2每次利用漂浮箱采樣前，應將箱體內(nèi)殘余的氣體樣品排空，排空時

間不少于5分鐘。

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4.10.3.3使用漂浮箱采樣前將漂浮箱各口封閉，盛水倒放檢查氣密性。檢查

橡膠輪胎充氣情況。通過三個吊耳連接牽引繩將漂浮箱緩緩放入水面，并系在就

近圍欄上固定，減少因水面波動引起的漂浮箱晃動。采樣過程中，應確保漂浮箱

氣密性，如發(fā)現(xiàn)漏氣側(cè)翻等情況，則重新采樣。

4.10.3.4采樣管進氣口位置應盡量靠近排氣筒中心位置，采樣管長度應盡可

能短。

4.10.4監(jiān)測環(huán)境要求

參考《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T397）中現(xiàn)場監(jiān)測的質(zhì)量保證的相

關(guān)要求。

4.10.4.1監(jiān)測期間應有專人負責監(jiān)督工況，污水處理設施應處于正常的運行

工況。

4.10.4.2遇到對監(jiān)測影響較大的雨雪天氣及風速大于8m/s的天氣條件時，

不宜進行采樣監(jiān)測。

4.10.5人員要求

參考《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T91）中監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制

對監(jiān)測人員素質(zhì)的相關(guān)