我国环境水质在线监测行业的现状与未来发展分析
我国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米，地下水0.83万亿立方米，水资源总量居世界第六位，人均占有量为2240立方米，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。我国的水资源现状存在总量紧缺、人均占有量低、地区分布不均、水土资源不相匹配、水体污染日益加重、城市缺水情况凸显等问题。城镇化步伐的加快和区域经济的发展，加重了局部水资源的负荷，也加剧了城市地下水的污染，很多城市的地下水均出现了水质富营养化、铁锰超标等问题。水污染问题已经成为我国经济社会发展的最重要制约因素之一，已经引起国家和地方政府的高度重视。“十一五”期间，我国确定了单位GDP能耗每年减少4%，5年减少20%的目标 主要污染物排放，包括二氧化硫、化学需氧量总量5年内要减少10%的减排目标。在水体污染防治工作中，水质监测工作是污染预警、持续性污染物监测和治理效果评定的重要手段，已受到有关部门的重视。作为连续性监测工具的水质在线监测仪器承担着提供准确监测数据和监测报告的责任，在环境监测工作中发挥着越来越重要的作用。 一、 行业发展概况 传统的环境水质监测工作主要以人工现场采样、实验室仪器分析为主。虽然在实验室中分析手段完备，但实验室监测存在监测频次低、采样误差大、监测数据分散、不能及时反映污染变化状况等缺陷，难以满足政府和企业进行有效水环境管理的需求。从国外环保监测的发展趋势和国际先进经验看，水质的在线自动监测已经成为有关部门及时获得连续性的监测数据的有效手段。只需经过几分钟的数据采集，水源地的水质信息就可发送到环境分析中心的服务器中。一旦观察到有某种污染物的浓度发生异变，环境监管部门就可以立刻采取相应的措施，取样具体分析。可见，水质在线分析系统最大的优势便在于可快速而准确地获得水质监测数据。自动水质监测系统的应用，有助于环保部门建立大范围的监测网络收集监测数据，以确定目标区域的污染状况和发展趋势。随着监测技术和仪器仪表工业的发展，环境水质监测工作更开始向自动化、智能化和网络化为主的监测方向发展。 纵观我国的环境水质在线监测体系建设，经过多年发展，已初步建成具有我国特色的环境连续自动监测管理和技术体系，并已逐渐形成网络。 二、 发展规划要求及行业监管体制 (一)规划要求 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》要求“十一五”期间主要污染物化学需氧量和二氧化硫排放总量减少10%，并明确规定主要污染物减排指标作为经济社会发展的约束性指标。为实现“十一五”规划纲要的污染物减排目标，国家环境保护总局提出了加快污染物减排、监测和考核体系的建设，在国控重点污染源自动监控、污染源监督性监测、环境监察执法、基层环境统计等方面提高能力，并得到了财政部和发改委的大力支持。国控重点污染源自动监控是指：在占全国主要污染物工业排放负荷65%以上的企业以及城市污水处理厂均要实现在线自动监测和数据实时上传。属于上述范围的总共约有7000家企业，计划在2008年年底前完成。 2011年新颁布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出“加大环境保护力度。以解决饮用水不安全和空气、土壤污染等损害群众健康的突出环境问题为重点，加强综合治理，明显改善环境质量。落实减排目标责任制，强化污染物减排和治理，增加主要污染物总量控制种类，加快城镇污水、垃圾处理设施建设，加大重点流域水污染防治力度，有效控制城市大气、噪声污染，加强重金属、危险废物、土壤污染治理，强化核与辐射监管能力。严格污染物排放标准和环境影响评价，强化执法监督，健全重大环境事件和污染事故责任追究制度。完善环境保护科技和经济政策，建立健全污染者付费制度，建立多元环保投融资机制，大力发展环保产业。”预计在十二五期间，环境水质在线监测体系的建设会进一步加快，主要污染物总量控制种类将有所增加，监测因子增加带动的监测仪器安装数量将快速增长，推动环境水质在线监测行业进一步发展。 (二)行业监管体制 1、《水污染防治法》(2008年颁布实施)第二十二条明确规定：向水体排放污染物的企业事业单位和个体工商户应当按照法律、行政法规和国务院环境保护主管部门的规定设置排污口 设置入河排污口，还应当遵守国务院有关行政主管部门的规定。 第二十三条规定：重点排污单位应当安装水污染物排放自动监测设备，与环境保护主管部门的监控设备联网，并保证监测设备正常运行。排放工业废水的企业，应当对其所排放的工业废水进行监测，并保存原始监测记录。具体办法由国务院环境保护主管部门规定。 2、《排污费征收使用管理条例》中第十条明确规定：排污者使用国家规定强制检定的污染物排放自动监控仪器对污染物排放进行监测的，其监测数据作为核定污染物排放种类、数量的依据。 排污者安装的污染物排放自动监控仪器，应当依法定期进行校验。 3、《污染源监测管理办法》中第十八条明确规定：国家、省、自治区、直辖市和市环境保护局重点控制的排放污染物单位应安装自动连续监测设备，所安装的监测设备必须经国家环境保护总局质量检测机构的考核认可。 4、“关于加强自动环境监测仪器管理及认定工作的通知”中明确规定：为了确保环境管理工作科学公正，有效提高环境监测数据的准确度和可靠性，国家环境保护总局将加强对环境监测仪器的管理。为环境执法管理服务和向社会提供环境监测数据的自动环境监测仪器，必须符合国家环境保护总局制定的环境监测规范和环境监测仪器技术要求，经检测合格、通过认定并列入合格产品准入名录后，方可使用。 5、《淮河和太湖流域排放重点水污染物许可证管理办法(试行)》中明确规定：排污单位必须按照国家环境保护总局和省级环境保护行政主管部门的规定设置规范的排污口，按照下列规定安装经国家环境保护总局认定的污染物排放自动监测设备或者仪器，并使其按规范要求正常运转。 被市(地)级以上环境保护行政主管部门列为重点污染源的排污单位或者处于环境敏感地区的重点排污单位，应当安装TOC、COD、pH等主要污染物在线自动监测仪、污水流量计、污染治理设施运行记录仪。 6、“关于印发《环境监测技术路线》的通知”要求：废水排放量≥5000t/d的污染源，安装水质自动在线监测仪，连续自动监测，随时监控。电厂锅炉必须安装连续烟气测试装置，随时监控。监测项目为：烟尘、二氧化硫、氮氧化物、黑度。 7、《污染源自动监控管理办法》中明确规定：本办法适用于重点污染源自动监控系统的监督管理。重点污染源水污染物、大气污染物和噪声排放自动监控系统的建设、管理和运营维护，必须遵守本办法。 自动监控系统经环境保护部门检查合格并正常运行的，其数据作为环境保护部门进行排污申报核定、排污许可证发放、总量控制、环境统计、排污费征收和现场环境执法等环境监督管理的依据，并按照有关规定向社会公开。 8、《国家监控企业污染源自动监测数据有效性审核办法》的第二条指出：国控企业污染源自动监测数据有效性审核是指环保部门对国控企业污染源自动监测设备定期进行监督考核，确定其自动监测设备正常运行。 国控企业污染源自动监测设备在正常运行状态下所提供的实时监测数据，即为通过有效性审核的污染源自动监测数据。 第十二条明确规定：责任环保部门依据《国家重点监控企业污染源自动监测设备监督考核规程》，对国控企业污染源自动监测设备日常运行每季度考核一次，并将考核结果通知国控企业。 对国控企业污染源新安装验收合格的自动监测设备，运行一个季度后，必须进行监督考核。 三、 环境水质在线监测仪器市场现状及发展前景 (一)市场格局 我国环境水质监测仪器以往主要依赖进口，从2000年开始，成熟的国产化设备才开始在全国范围内大规模推广。我国的环境水质在线监测仪器厂家主要以民营为主，在成长初期，规模普遍偏小，技术不够成熟，仪器的可靠性、稳定性不足，难以满足我国复杂的水体环境和日益多样化的污染物监测需求。市场整体存在集中度不高、区域分割严重、单一企业所占市场份额不大等问题。随着国家对环保产业的重视和水质自动监测网络体系的建立，环境水质在线监测仪器厂家数量迅速增长，部分具备自主研发实力的企业发展壮大起来，成为与国外知名品牌如美国哈希、日本岛津等相抗衡的仪器生产企业。根据中国环保产业协会统计数据，我国环境水质在线监测行业企业2004年有30家，2009年增加到100家，增幅达到233%，并诞生了如聚光科技(杭州)股份有限公司、河北先河环保股份有限公司、广州市怡文环境科技股份有限公司、宇星科技(深圳)有限公司等业内领先的企业。其中，河北先河环保股份有限公司已登录A股市场，成为业内为数不多的上市公司，聚光科技(杭州)股份有限公司亦准备挂牌上市。 根据环保产业协会数据，2009年，废水污染源在线监测行业市场规模6.8亿元。2009年，地表水质在线监测行业市场规模3.64亿元。整个环境水质在线监测行业市场规模10.44亿元。根据聚光科技(杭州)股份有限公司和河北先河环保股份有限公司公开披露的资料，2009年，聚光科技(杭州)股份有限公司的环境水质在线监测系统的营业收入为3,912万元，河北先河环保股份有限公司的环境水质在线监测系统的营业收入为2,012万元。据此计算，环境水质在线监测仪器市场中，聚光科技(杭州)股份有限公司的市场份额为3.75%，河北先河环保股份有限公司的市场份额为1.93%。由此可见，业内企业仍在积极的跑马圈地过程中，单一企业所占的市场份额不大，市场的集中度仍然不高。可以预见，随着市场的快速增长，具备自主研发优势和市场拓展能力的企业将占据市场的制高点，更快速的占领市场份额，做大做强。 (二)市场现有规模及发展前景 环境水质监测主要分为废水污染源在线监测和地表水质在线监测。其中废水污染源监测的主要是对按排污量核定的国控、省控、市控污染源企业(如重点污染行业企业、城市污水处理厂等)排放的污染物中的监测因子进行测定，主要管理部门为环境保护部 地表水监测主要针对河流断面、饮用水源地、湖泊、水库等的水质进行监测，主要管理部门有环境保护部、水利部。另外，涉及城市水资源利用和监测的还有住房与城乡建设部。近海海域水质监测的则主要由海洋部管理。 1、废水污染源在线监测市场 根据环保部发布的《2010年国家重点监控企业名单》，2010年全国污染源国家重点监控企业6,361家，其中污水处理重点监控企业1,814 家。根据2008-2010年全国各省环境统计公报披露的废水污染源企业数据整理可得，截至2010年末，省控污染源约3,629家、市控污染源约11,580家。2007年初，国家环保总局为加快污染减排指标体系、监测体系和考核体系(简称“三大体系”)的建设，启动了国控重点污染源自动监控系统建设项目，要求国控重点污染源必须在2008年底前完成在线自动监测系统的安装和验收，以确保主要污染物排放总量的核定。因此，2008年全国污染源在线自动监测系统的安装量突破了1万台(套)，达到历史最高水平。2009年开始，各地环保部门也陆续开始针对本地区省控、市控污染源企业安装在线监测系统，以加强地区排污的监控力度，相关监测因子监测仪器(主要为COD在线监测仪)的安装数量进一步攀升。 根据中国环境保护产业协会环境监测仪器专业委员会发布的《我国环境监测仪器行业2009 年发展综述》，2009年，废水污染源在线监测设备实现产值约6.8亿元。废水污染源在线监测市场主要从COD在线监测仪器安装起步，过去十年经历了快速的增长。中国环保产业协会的统计数据表明，2008 年，全国COD 在线监测系统产值达68,276 万元。2009 年，全国COD 在线监测系统产值达68,000 万元。其中，受到2008年席卷全球的金融危机影响，各地环保局在线监测仪器安装的推进速度和污染源企业安装仪器的积极性受到较大影响，对市场造成一定的影响。下图反映了2000 年以来COD 在线监测系统产值的增长情况： 根据中国工控网的统计资料显示，目前全国废水污染源监测系统的市场保有量在1.8万套以上，以每套系统的寿命5年计算。随着数据有效性审查的开展，早期安装的监测系统面临老化、监测数据不准确、仪器不稳定等问题，需要进行更换而产生的需求量，以及仪器本身的更新换代，预计2010年废水污染源监测系统的更换数量将超过3000台，并呈逐年上升的态势。从中国工控网的统计数据看，度过金融危机的影响后，废水污染源在线监测仪器的市场仍保持了较快的增长速度，到2010年该细分市场的规模将达10.68亿元。 2010年，废水污染源在线监测仪器细分市场容量具体如下：目标市场在线监测参数市场容量（亿元）污水处理行业COD，氨氮，PH，溶解氧，流量，浊度、水位4.50化工行业COD，氨氮，PH，溶解氧，流量，浊度、水位1.30造纸行业COD，流量，悬浮物0.90钢铁行业COD、pH和流量1.00制药行业COD、pH和流量0.80石油化工行业pH、电导、溶解氧、COD、水中油、氨氮1.50医疗行业COD、氨氮、余氯、大肠杆菌数0.18酿造行业COD、氨氮、流量0.50合计 10.68 数据来源：中国工控网 根据中国工控网数据，2010年，污染源在线监测仪器的市场规模为10.68亿元。随着“十二五”规划带动监测因子数量增加、推动水质在线监测仪器安装的省份增加、市控污染源企业市场的启动，废水污染源在线监测市场将快速增长。预计2010年至2013年该细分市场的平均增长率将达27.88%，2010-2013年污染源在线监测仪器细分市场容量预计增长如下： 单位：万元年份2010201120122013市场容量106,800130,352183,000223,356 数据来源：根据中国工控网数据整理、统计 2、地表水质在线监测市场 据2009年环境状况公报统计，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河七大水系总体为轻度污染。203条河流408个地表水国控监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为57.30%、24.30%和18.40%。主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮。其中，珠江、长江水质良好，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。 中国社会科学院环境与发展研究中心副主任郑易生指出，中国发布的各种水环境质量检测报告，由于受布点数量和布点区域的限制，“并不能充分、真实地反映国内水污染现状”。目前国家环保总局设置的水质监测断面，基本上分布在水量相对充沛、监管相对严格的大江大河或主要水系的干流，对于支流的监测几乎属于空白领域。在小城镇以及广大农村地区，实际的污水排放量以及支流、内河的受污染程度，很可能要比目前公布的数字更为严重。目前的水质监测现状揭示了中国水污染的严重程度和水质监测的建设落后程度。因此，治理水污染，必须先做好水质监测。 近年来，水质自动监测技术在许多国家地表水监测中得到了广泛的应用，我国的水质自动监测站的建设也取得了较大的进展。根据《2008年全国环境统计公报》，全国地表水质监测断面数9,635个，近岸海域监测点位1,203个，开展饮用水源地水质监测的城市数1,021个。根据2007-2009年《中国环境状况公报》统计显示，全国主要河流、湖泊、重点水利工程地表水国控监控断面，2007年为569个，2008年为571个，2009年为633个。水利部门近年来也开始重视水质监测工作，逐步建立起覆盖全国的水质监测网络体系。水利系统的水质监测工作主要与水文站相结合，对定点流域的水量、水文、水质情况同时进行监控。 根据中国工控网的预计，2010年，地表水质监测仪器的市场规模为5.72亿元。2010 年地表水质在线监测系统的细分市场容量如下：目标市场在线监测参数市场容量（亿元）环保部门高锰酸钾指数、氨氮、五参数、总磷、总氮、TOC1.8水利部门COD，氨氮，TOC、五参数0.6自来水厂（水源监测）五参数、氨氮、COD、和叶绿素（便携式）2.5市政管网监测在线浊度、余氯和压力0.2其它生产过程浊度、余氯、pH、水位0.5其它行业水温、水位、盐度、波浪等0.12合计 5.72 数据来源：中国工控网 整体而言，地表水质的在线监测市场仍处于初步启动的阶段，受环保部监测站数量增加和水利部门进一步推动水质监测工作的影响，该市场将快速增长，预计该细分市场会是环境水质在线监测市场增长的亮点。预计2010-2013年间，地表水质在线监测仪器市场的年均增长率约为22.90%，2010-2013年地表水质在线监仪器细分市场容量预计增长如下： 单位：万元年份2010201120122013市场容量57,20069,81487,000106,185 数据来源：根据中国工控网数据整理、统计 综合污染源及地表水在线监测市场的数据来看，2010年废水污染源在线监测系统细分行业的市场规模为10.68亿元，地表水质在线监测系统细分行业的市场规模为5.72亿元，环境水质在线监测系统行业的总体市场规模达16.40亿元。预计到2013年，废水污染源在线监测系统细分行业的市场规模为22.34亿元，地表水质在线监测系统细分行业的市场规模为10.62亿元，环境水质在线监测系统行业的总体市场规模达32.96亿元。2010年至2013年，环境水质在线监测行业平均增长率为26.19%。 “十二五” 期间，随着环保执法力度的继续增大和配套环境水质在线监测法律法规的相继出台，环境水质在线监测系统的需求将趋于旺盛，中国环境水质在线监测市场将实现快速发展，市场潜力巨大。
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