2.6. Как учитываются погрешности измерений

[Mon/tm/64]

В тех случаях, когда мониторинг осуществляется в целях оценки степени

соблюдения природоохранных требований, особенно важно осознавать уровень погрешности (недостоверности) измерений в течение всего процесса

мониторинга.

Погрешность измерения – это параметр, связанный с результатом измерений и

характеризующий распределение (дисперсию) значений, которые могут быть обоснованно отнесены к измеряемой величине (т. е. различие между

измеряемыми значениями и действительным значением).

Обычно погрешность измерения выражается в форме соответствующего

интервала (плюс/минус) для измеряемой величины при уровне статистической вероятности 95% (95% доверительного интервала). С практической точки зрения для оценки погрешности особый интерес представляют два вида дисперсии:

•«внешняя» (межлабораторная) дисперсия» – воспроизводимость — это разница в результатах измерений, полученных в разных лабораториях при проведении измерений в соответствии с действующими стандартами

(стандартными методами);

действующим стандартов (стандартным методом).

Понятие «внутренней дисперсии» применимо только для сравнения различных результатов измерений, полученных в одной и той же лаборатории в отношении одного и того же процесса и одной и той же измеряемой величины. Во всех остальных случаях для оценки погрешности измерений необходимо оценить

величину «внешней дисперсии».

Если в природоохранном разрешении прямо (или косвенно, через ссылку на соответствующий законодательный акт) определен стандартный метод измерения целевого параметра, то уровень «внешней дисперсии» соответствует уровню погрешности такого стандартного метода измерения.

Если же вопрос о стандартном методе для целевого (включенного в природоохранное разрешение) параметра остается открытым в разрешении, то

уровень «внешней дисперсии» принимается соответствующим уровню погрешности результата измерения. При этом учитывается систематическая

погрешность, которая может существовать между результатами, полученными для одного и того же целевого параметра при использовании разных применимых стандартных методов измерения.

Теоретически такая систематическая погрешность незначительна при условии, что все используемые стандартные методы измерения характеризуются

одинаковой связью с единицами СИ. На практике этого можно достичь с помощью

стандартных сертифицированных образцов или проб (Certified Reference Materials,

37

CRMs). Однако последние, если таковые имеются, могут применяться на стадии анализа в цепи получения данных, но на стадии пробоотбора они применяются

редко.

Во избежание неоднозначного толкования в тексте природоохранного разрешения

должны быть четко описаны методы учета погрешностей. При этом предпочтительными являются краткие согласованные формулировки (например, «результат за вычетом погрешности не должен превышать ПДВ/ПДС» или

«среднее значение N измерений должно быть ниже ПДВ/ПДС»), а не общие формулировки, допускающие различные толкования (например, «как можно ниже

в разумных пределах/в соответствии с практической достижимостью»).

Статистические параметры процедур, применяющихся для оценки уровня соблюдения природоохранных требований, могут влиять на практические аспекты

мониторинга, в том числе на число проб или отдельных измерений, необходимых для достижения определенного уровня достоверности результатов. Если в

разрешении используются примеры для разъяснения процедуры проверки соблюдения природоохранных требований, тогда важно объяснить, что эти примеры не предназначены для ограничения применения рассматриваемого

метода, а служит лишь для иллюстрации.

Определение факторов, влияющих на погрешность, может быть необходимо для уменьшения погрешности измерений в целом, что особенно важно, когда измеряемые величины находятся в непосредственной близости от ПДВ/ПДС. Основными источниками погрешностей являются следующие этапы, связанные с

измерениями, в цепи мониторинга:

•план проботбора

•собственно пробоотбор

•предварительная обработка пробы (например, концентрирование/извлечение вещества на месте)

•транспортировка/хранение пробы

•обработка пробы (например, извлечение/пробоподготовка и т. д.)

•анализ и количественное определение.

Однако необходимо также оценить и иные внешние источники погрешностей, в

том числе:

•погрешности измерения технологических потоков веществ при расчете нагрузок

•погрешности, связанные с недостатками процесса обработки данных,

например, пропуск некоторых результатов измерений при вычислении ежедневных или иных средних значений

•погрешности вследствие разброса результатов, связанные с систематическими различиями, которые могут существовать между

результатами, полученными при применении различных стандартных методов измерения одного и того же целевого параметра

•погрешности вследствие использования вторичных методов или

замещающих параметров

•погрешности вследствие естественной изменчивости/вариабельности (например, вариабельности технологического процесса или погодных условий).

38

Общий уровень погрешности в конкретных ситуациях вычислить довольно сложно. В ходе подготовки стандартов (например, стандартов CEN, см.

Приложение 2) погрешность можно определить экспериментально посредством проведения межлабораторных испытаний, а затем указать ее в тексте стандартов.

39

2.7. Требования в области мониторинга, подлежащие включению в разрешение, наряду с предельно-допустимыми уровнями выбросов и сбросов (ПДВ/ПДС)

[Mon/tm/64]

Разработчику разрешения рекомендуется проанализировать все изложенное в

предыдущих разделах (2.1 - 2.6), прежде чем принимать решение об установлении значения ПДВ/ПДС в разрешении.

При установлении ПДВ/ПДС в разрешении учитываются три ключевых элемента:

мониторинг ПДВ/ПДС должен быть практически осуществимым

требования в области мониторинга должны быть установлены вместе с ПДВ/ПДС

процедуры проверки соблюдения природоохранных требований также должны

быть оговорены в доступной форме вместе с ПДВ/ПДС.

Для предприятий возможны следующие типы ПДВ/ПДС или эквивалентных показателей:

•условия производственного процесса (например, температура сжигания)

•характиристики технологического оборудования (например, эффективность

средозащитного/очистного оборудования)

•эмиссии, осуществляемые в ходе производственного процесса (например, объемы загрязняющих веществ или их концентрации)

•характеристики потоков (например, температура на выходе, скорость газа/жидкости на выходе или расход)

•использование ресурсов (например, энергопотребление или выброс

загрязняющих веществ на единицу продукции)

•процентный охват (доля) используемых результатов мониторинга (например, минимальный процент результатов мониторинга, подлежащих учету при расчете средних значений).

Важно ясно понимать взаимосвязь между ПДВ/ПДС и программой мониторинга.

Установленные требования в области мониторинга должны охватывать все аспекты, связанные с ПДВ/ПДС. В этом смысле надлежащая практика

предполагает наличие в разрешении следующих позиций:

1.Четкое определение мониторинга как неотъемлемого и имеющего юридическую силу требования, обязательного для выполнения

аналогично ПДВ/ПДС/эквивалентному параметру

2.Четкое и однозначное указание загрязняющих веществ или параметров,

для которых вводятся ограничения. При этом возможна конкретизация

деталей, например, следующих:

−при мониторинге летучего вещества следует четко оговорить,

является ли это вещество газообразным компонентом и/или сорбированным твердыми частицами;

40

−при мониторинге потребления кислорода в воде следует четко оговорить, какой именно тест будет для этого использоваться,

например, 5-дневнй тест на БПК (БПК5)

−при мониторинге твердых частиц следует четко указать

соответствующий диапазон размеров частиц, например, общий, < 10 микрометров и т.д.

3.Четкое указание места отбора проб и проведения измерений. Его

расположение должно соответствовать позициям (таким, например, как устье трубы), для которых установлены соответствующие ограничения

(например, предельно допустимый выброс загрязняющего вещества, г/с). Необходимо предусмотреть соответствующие зоны (участки) и/или точки проведения измерений. С этой целью в природоохранном разрешении

следует также предусмотреть соответствующие требования в отношении необходимых помещений и технических средств, таких как безопасные

платформы для проведения измерений и технологические пробоотборные отверстия.

4.Указание временных характеристик для мониторинга

(продолжительность, время/период осреднения и частота и т.д.) отбора проб и проведения измерений, как разъяснено в разделе 2.5.

5.Анализ обоснованности ПДВ/ПДС с точки зрения доступных методов измерения. Предельные величины должны устанавливаться таким образом,

чтобы имеющиеся методы измерения соответствовали по своим

возможностям мониторингу с целью оценки их соблюдения. Так, например,

пробоотбор для получения обнаруживаемых количеств диоксинов в выбросах из дымовых труб обычно занимает нескольких часов. В этом случае время усреднения должно быть принято равным этой практически применимой продолжительности пробоотбора. Следовательно, при установлении предельных величин следует учитывать технические ограничения соответствующих методов мониторинга, т.е. рассматривать такие факторы, как предел обнаружения, инерционность (время

реагирования), время отбора проб, возможные помехи, общую доступность

методов и возможность использования косвенных показателей.

6.Рассмотрение общего подхода к мониторингу в соответствии с конкретными потребностями (например, масштаб). Полезно предварить подробное описание конкретных методов описанием общего типа

необходимого мониторинга в рамках программы мониторинга для ПДЭ. В

рамках такого общего подхода будут учтены такие факторы, как место, временной график, временной масштаб и реализуемость мониторинга, а

также варианты применения прямых измерений, косвенных показателей, материальных балансов, других расчетных методов и методов с

использованием коэффициентов выбросов/сбросов. Такие общие подходы описаны в главе 5.

7.Описание технических деталей конкретного метода измерения, т.е.

соответствующего стандартного (или альтернативного) метода и единиц измерения. Для повышения надежности и сопоставимости данных при

выборе методов измерения рекомендуется выбирать следующие приоритеты:

−стандартные методы, предусмотренные соответствующими

Директивами ЕС (обычно CEN стандарты)

−стандарты CEN для соответствующих загрязняющих веществ или

параметров

41

−стандарты ISO

−иные международные стандарты

−национальные стандарты

−альтернативные методы, при условии получения предварительного

согласия от компетентного органа, который также может выдвинуть дополнительные требования.

Метод измерения должен быть утвержден, т.е. необходимо определить и зафиксировать в соответствующих документах соответствующие характеристики

этого метода. При необходимости в разрешении могут быть оговорены и детальные характеристики для конкретного метода (погрешность, предел обнаружения, избирательность и т.д.)

8.В случае производственного экологического мониторинга (и контроля),

т.е. мониторинга, выполняемого промышленным предприятием или

подрядчиком – четкое описание процедуры для периодической проверки единства измерений производственного экологического мониторинга. Для осуществления этой деятельности следует привлекать какую-либо

стороннюю лабораторию, имеющую соответствующую аккредитацию.

9.Указание условий технологического процесса (например, степени использования производственных мощностей), при которых будет осуществляться мониторинг. Если необходимо проводить экологический

мониторинг на объекте в нормальных условиях или в условиях

максимальной нагрузки производственных мощностей, то это должно быть оговорено в виде количественных показателей.

10.Установление четких процедур оценки [компетентными органами] соблюдения установленных требований, т.е. того, как результаты мониторинга будут интерпретированы для оценки соблюдения соответствующих требований (как показано в главе 6), также с учетом

погрешности результатов мониторинга (как разъяснено в разделе 2.6)

11.Определение требований к отчетам по результатам мониторинга,

например, установление требований в отношении того, какие результаты и дополнительная информация должны быть отражены в отчетах – когда, как

и кому они предоставляются. Вопросы отчетности по контролю соблюдения

природоохранных требований более подробно рассмотрены в главе 7.

12.Введение соответствующих требований к обеспечению и контролю качества, направленных на получение надежных, сопоставимых и полных

результатов измерений или оценок, которые поддаются проверке. При этом основные качественные соображения можно сформулировать следующим

образом:

Прослеживаемость связи результатов измерений с параметрами,

определенными компетентными органами, что может, при необходимости,

включать калибровку системы мониторинга.

Техническое обслуживание системы мониторинга.

Для производственного экологического мониторинга (и контроля) – применение признанных систем менеджмента качества и периодические проверки силами сторонних аккредитованных лабораторий.

Сертификация оборудования и аттестация персонала в рамках признанных

систем сертификации.

42

Пересмотр требований к мониторингу для регулярного выявления возможностей их упрощения или улучшения с учетом следующих аспектов:

-изменения в ПДВ/ПДС

-последние данные о соблюдении природоохранных требований для

конкретного процесса

-появление новых методов мониторинга.

Сучетом местных условий возможно появление конкретных требований в дополнение к требованиям, оговоренным в рамках национальных систем

аттестации, принятых в ряде государств-членов ЕС. В своей технической части такие «аттестационные» процедуры основываются на действующей аккредитации в отношении выполняемых целевых измерений.

13.Определение порядка оценки выбросов и сбросов, осуществляемых в случаях отклонения от нормального технологического режима и в

нештатных ситуациях, как предсказуемых (например, при закрытии установки, останове процесса, при техническом обслуживании), так и непредвиденных (например, при перебоях в поставках сырья и энергии или

при возникновении проблем в функционировании средозащитного оборудования). Подходы к оценке таких выбросов рассматриваются в разделе 3.2.

Несмотря на то, что ля описания требований к мониторингу, связанному с

соблюдением ПДВ/ПДС, выбран такой «всеобъемлющий подход», в некоторых

случаях итоговые документы (требования) представляют собой достаточно простые описания обязательств предприятия.

43