环境空气颗粒物（PM2.5）中有机碳和元素碳连续自动监测技术规范.docx

HJ中华人民共和国国家生态环境标准HJ13272023环境空气颗粒物（PM2.5）中有机碳和元素碳连续自动监测技术规范Technica1.specificationsforcontinuousautomatedmonitoringoforganiccarbonande1.ementa1.carboninambientairparticu1.atematter(PM26)本电子版为正式标准文本，由生态环境部环境标准研究所审校排版。2024-07-01实施2023-12-05发布生态环境部发布言.Jfi用范困双范性引用文件术语和定义.方法眼理与系统组成技术性能要求安装、调试、试运行与验收系统日常运行维护质B1.保证和亚显控制.数据有效性判断附录A（资料性附录）附录B（资料性附录）附求C（资料性时求）附录D（费科性附录）仔机碳和元素碳连续自动IKiiM疾统安装调试报告有机碳和兀案碳连续自动监泅系统试运行报告行机碳:元索碳连续自动监测系统验收报告.仃机催和元素嫉连续自动监测系统质控工作记录费为贯彻中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法.防治生态环境污染.改善生态环境质量，规的环境空气减粒物（PNhs）中有机碳和兀素成连续自动览测工作，制定本标准.本标求规定了环境空气颗粒物（PMaS中有机碳和元素碳连续自动监测系统的方法原理与系统抓成、技术性能'安装、网试'试运行与脸收'系段日常运行维护、机S1.保证和顺显控制、数Ia中效性判断等技术要求.本标准的附录A-附录D为货料性附录.本标准为首次发布。本标准由生态环境部生应环境监泅司、法规与标准司组织制订.本标准主要起草单位1.中国环境监测电站、上海巾环境监濒中心、江苏省南京环境监测中心和河南省生态环境监测和安全中心.本标准生态环境部2023年12月5日批准，本标准自2024年7月I曰起实修本标准由生态环境部解锋环境空气颗粒物（PM2.5）中有机碳和元素碳连续自动监测技术规范1适用的困本标准规定了环境空气频粒物（PM2中有机碳和元嫉碳连续自动监测系统的方法原理与系统组成、技术性能'安装、网试'试运行。验收.系统日常运行维护、步员保证和顺st控制.数据有效性判断等技术要求.本标准适用于采用热学-光学校正法或热学-光学衰减法的环境空气颗粒物（PMjj）中行机碳和元素碳连续自动监测系统.2规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款.凡是注明H期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准-凡是为注日期的引用媾，其，新版本（包括所有的修改维）适用于本标准；HJ653环境空气软粒物（PMK1.和PM”）连续自动监测系统技术要求及检测方法HJ655环境空'1颗粒物（PMK,和PM-）连续自动监测系统安装和验收技术规范IIJ817环境空气颗粒物（PMm和PMu）连续自动监测系统运行和质控技术规范QX/T508大气气溶肢亥粗分膜采样分析规苞3术语和定义下列术语和定义适用于本标准.3.1颗粒物（粒径W2.5uni）particu1.atematter；PM,5环境空气中空气动力学直.径W2.5m的懒粒物，也秣细颗粒物/3.2有机碳organiccarbon；OC环境空气颗粒物中短、短的衍生物、彩功能团的炫衍生物和高分子化合物等有机物中的碳组分。3.3元素磋e1.ementa1.carbon；EC环境空气棘粒物中高聚合的、黑色的,在400C以下很碓被氧化.在常温下表现出情性、憎水性、不溶于任何溶剂的大气含碳过分。3.4总碳tota1.carbon；TC环境空气颗粒物中OC和EC的总和.3.5光学裂解嫉optica1.pyro1.yzedcarbon；OPC在高温下裂解转化成EC的OC,通过光学方法测定.3.6仪器空白instrumentb1.ank考察分析单元的空白情况,不接入样品采集单元及前处理单元,仅针对分析单元按照实际监测过程的条件设咫测试得到的空白色.3.7系统空白systemb1.ank考察从采样到测试全流程的空白情况,一般为采用高效过浓器（性施要求为0.3m联粒物过渡效率N99.9%或零点气接入采样系统，按照实际监测过程的条件设W.测试得到的空白假，3.8实际状态antiientstate温度为实际环境温度，压力为实际讣境大气压时的状态.木标准中环境空气颗粒物OC、EC的浓度值均为实际状态浓度值./4方法原理与系按蛆成4.1 方法原理ff机碳和元素碳连趺自动监测系统的方法原理为热光法，热光法又可分为热学光学校正法、然学光学衰谑法.热学-光学校正法：刖热轴I化法直接测室撅粒物中OC、EC的含川.环境空气通过样品采集电元，跋粒物被泄肤祓留，花高温条件下,无辄讣境中I如纯试气讣境等OC转化为COa及少量OPC，在有氧环境中（如毂，氧混合气环境W）OPC与EC转化为C6,利用等色改红外检测港（NDIR）检测不同阶段生成的COh将反射激光豉透则激光的光强信,:恢更到初始他的时间点作为0C.EC的分期点，即分期点之前检测到的为0C，之后检测到的为EC。0C、EC分析斩段结束后，检测内标物CH,生成的C0；含依，与OC和EC分析阶段测定所得的COi含收，按内标或校准曲找足球得到OC、EC的侦W.再根据采样体枳计算浓度.热学光学衰减法：用热氧化法直接测定顺析物中TC的含力3用光学衰减法间接测定EC的含M,由TC收去EC得到OC的含fft-路环境正气通过样品果集单元.颗标物被涌股鼓身.而温条件下,在干洁环境空气中TC转化为C。:.利用ND1.R检测CO1计价得到TC的含员：另路环境空气通过样品米小单元,做粒物被纸带戴用.岫过测定粒物样品的光学衰收率得到黑碳（BC）的含量,再计算样品中EC的含量.4.2 系统组成4.3 .1样品采集单元样品采集单元由采样入【1、切朝器、采样管、溶蚀器等组成，主要功能为切割分掰环境空气牍粒物，并将颗粒物怆送到分析单元.切割雄性能应湎足HJ653中的川关霍求。溶饱器可以去除进入样品采集单元的挥发性行机物或半挥发性有机物.4.2.2分析单元1.1.1.1 2.1反应炉反应炉主要功能为按照设定的温度将颂粒物样品中的成转化为COz.其中热学光学校正法的反应炉包括样处炉和氧化炉.1.1.1.2 C0,浓度检测器C6浓度检测潺在要功能为测定OC、EC4CPh内标物领化产物C6的浓度.1.1.1.3 光发射与接收模块光发射与接收模块由光发射潺、光接收港等如成.光发射静林续向采样液胶发射一束或多束光,光接收器检测经泄蟆透射或反射后的光信号.1.1.1.4 内标物定量环热学光学校正法的内标佝定最环用于检取固定体枳的内标物CH,.4.2.3数据处理单元数据处理单元主变功使为数据的显示、采集、计算、储存和传输，4.2.4辅助设备及试剂、耗材4.2.4.1滤朦（或纸带）泄蟆（或纸带）用于采窠环境空气中的颗粒物，要求对Q.3m颗粒物的衽留效率N99.7%,TC本底值应WO.U啕Cmr热学-光学校正法使用石英谑膜,热学-光学衰减法使用石英淀腴（测定TC）及玻瑞纤维纸带（测定EC）.4.2.4,2辅助气体热学-光学校正法仪器配置氮气（纯度29%999%、氮/氟混合气（氮气90%、氧气10%、W1.1烷混合气（氨气95%甲烷5%）3种辅助气体（也可使用其他离葩度梢性气体代杼氨气），气Ift压力TMPa.MT而同时间备除转零,气气和氮第$品合气中的微气化合物及CO：*；-“-1mHmo1.热学-光学衰瞰法仪翳以干活环境空气作为辅助气体。4.2.43实脸用水实验用水为新制备的去除二轨化俺的纯水电皿率应孑18MCcm（259）,用于配制蔗於标准落液等.4.2.4.4标准腰标准根可用于校掂仪器，测定TC的含k1.优先使用可溯源至权成计Ift机构的标腐膜.4.2.4.5标准溶液在不具务标准膜时可使用成侑或然茶二甲酸双钾试剂配制标准溶液校准仪器。僵相（CiJh:On或邻草二甲酸疆钾（C.H,OiK）：优级纯,标准溶液配制方法参见QXa508中的相关饕求.4.2.4.6溶蚀器碳膜（块）溶蚀器碳膜（块）为溶蚀器内所需的耗材，可吸收环境空气中的气态挥发性有机物或半挥发性有机物，吸收效率应270%,5技术性能要求仪器安装、调试、试运行与验收、系统口后运行酢护、质量保证和质Jft控制涉及到的相关指标应符合表I的要求。表1技术性能指标及要求序号技术性除指标瞿求I沮发示力退荒在±2C冠用内2大气味求皆於若、在±IkPa范困内3采样流加平均温卅柢对误差±s%范惬内流Ift相对标准偏始2%平均流量不（ft!整在±2%数HI内4辅助气体减量拔件相犬系数M999斜率极此.T0.95J;1.05和minS族ImVmin5I»I溶蚀器吸收效率芬70%6热学-光学校正怯三处测试j出准偏茏5%7TC检出现V1*n'89仪系统空白器空白'I热六光学校正核及学-光学费M法TC系统空白TC仪战宅白W0.3监->gTC泰统空白W2gm>.Iin'.EC系统空白在±0.5阳m，公阳内IO校一线规性If1.关系数N(1995制率09A1.1.赢TIIgWbW1.g11H1.宙度相对标准仅差5%12正确度相对设差在±10%范国内13热学-光学校正法实际升温探序Si度帕里花±10%范圉内注：上逑流质均为体积流显.6安奘、调试,试运行与脸收6.1 安装6.1.1 监测点位监测点位应涵足HJ655中的相关要求6.1.2 监测站房及辅助设施监测站房及辅助设施的满足HJ655及以下要求：a）配备破箱（杷），确保标准溶液及标腐膜能独下41C以K冷藏：b）站房应设置气飘放置间（相）加安全放置气粒.在没皆条件改置气飘放史间（柜）时,应在特定位置放限气精并将其固定；站房内可安装气瓶海气报警装况；O站房温慢应在25±51'范围内.相对湿度应不而于80%.6.1.3 监测仪器安袋监测仪谈安装应符合HJ655.仪器说明书及以下要求Ia）仪器采样入【1和站厉天花板之间有足够的空间安装溶蚀器、i采样管等：b）采样钟能加装集水装置：C）采样管及溶蚀器要有保温措施，防止出现冷凝水.6.1.4 数据采集和传输监测仪器衣袋后脚联网.故据采集和传输欣涡是HJ655中的相关要求.6.2 调试6.2.1调试检测的一般要求监测系统在完成安装并正常运行后应调试桧测，调试推测可由系统制造者、供应者、用户或受委托的具有检测能力的机构承Hf.典试检测的一般要求Dja）系统连续运行168h后,开始调试松测Ib如果四系统故院1.断电等原内造成调试检测中断.则雷对未完成的指标电新调试检测：C）W试检测后向:编制安装调试报告.安装诩试报告格式参见对JftA.6. 2.2调试桧测指标和检测方法7. 2.2.1调试检测指标调试检测指标及要求应根据我I中的相关规定执行.8. 2.22调试检测方法9. 2.2.2.1温度测量示值误差浏业方法应淌足HJ655的相关要求。6.2.2.2.2大气压测量示值误差