HJ_618-2011_环境空气_PM10和PM2.5的测定_重量法
中华人民共和国国家环境保护标准
HJ 618-2011
代替GB 6921-86
环境空气 PM10和 PM2.5的测定 重量法
Determination of atmospheric articles PM10 and PM2.5 in ambient air by
gravimetric method
本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。
2011-09-08 发布 ...
中华人民共和国国家环境保护
HJ 618-2011
代替GB 6921-86
环境空气 PM10和 PM2.5的测定 重量法
Determination of atmospheric articles PM10 and PM2.5 in ambient air by
gravimetric method
本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。
2011-09-08 发布 2011-11-01 实施
发环 境 保 护 部 布
目 次
1 适用范围 .................................................................................................................................... 1
2 规范性引用文件 ........................................................................................................................ 1
3 术语和定义 ................................................................................................................................ 1
4 方法原理 .................................................................................................................................... 1
5 仪器和设备 ................................................................................................................................ 1
6 样品 ............................................................................................................................................ 2
7 分析步骤 .................................................................................................................................... 2
8 结果计算与表示 ........................................................................................................................ 2
9 质量控制与质量保证................................................................................................................. 3
附录A (资料性附录) 采样器流量校准方法............................................................................. 4
I
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II
前 言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,保护环境,
保障人体健康,规范环境空气中 PM10 和 PM2.5 的测定方法,制定本标准。
本标准
了测定环境空气中 PM2.5和 PM10 的重量法。
本标准是对《大气飘尘浓度测定方法》(GB 6921-86)的修订。
本标准首次发布于 1986 年,本次为第一次修订。修订的主要内容如下:
——将飘尘改为可吸入颗粒物(PM10);
——增加了规范性引用文件、术语和定义、质量控制与质量保证三章内容;
——增加了 PM10 和 PM2.5的术语和定义;
——对 PM10采样器性能指标进行了修改,将切割粒径 Da50=(10±1)μm 改为 Da50=(10±
0.5)μm;捕集效率的几何标准差 σg≤1.5 改为 σg=(1.5±0.1)μm。全部性能指标要求符合《PM10
采样器技术要求及检测方法》(HJ/T 93-2003)中的规定;
——增加了 PM2.5 采样器性能指标,切割粒径 Da50=(2.5±0.2)μm;捕集效率的几何标准
差为 σg=(1.2±0.1)μm;其他性能指标要求符合《PM10 采样器技术要求及检测方法》(HJ/T 93
-2003)中的规定。
自本标准实施之日起,原国家环境保护局 1986 年 10 月 10 日批准、发布的国家环境保护
标准《大气飘尘浓度测定方法》(GB 6921-86)废止。
本标准的附录 A 为资料性附录。
本标准由环境保护部科技标准司组织修订。
本标准主要起草单位:中日友好环境保护中心、国家环境分析测试中心。
本标准环境保护部 2011 年 9 月 8 日批准。
本标准自 2011 年 11 月 1 日起实施。
本标准由环境保护部解释。
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环境空气 PM10和 PM2.5的测定 重量法
1 适用范围
本标准规定了测定环境空气中 PM10和 PM2.5 的重量法。
本标准适用于环境空气中 PM10 和 PM2.5 浓度的手工测定。
本标准的检出限为 0.010 mg/m3(以感量 0.1mg 分析天平,样品负载量为 1.0 mg,采集 108m3
空气样品计)。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适
用于本标准。
HJ/T 93 PM10 采样器技术要求及检测方法
HJ/T 194 环境空气质量手工监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 PM10
悬浮在空气中,空气动力学直径≤10μm 的颗粒物。
3.2 PM2.5
悬浮在空气中,空气动力学直径≤2.5μm 的颗粒物。
4 方法原理
分别通过具有一定切割特性的采样器,以恒速抽取定量体积空气,使环境空气中 PM2.5 和
PM10 被截留在已知质量的滤膜上,根据采样前后滤膜的重量差和采样体积,计算出 PM2.5 和
PM10 浓度。
5 仪器和设备
5.1 切割器:
5.1.1 PM10切割器、采样系统:切割粒径 Da50=(10±0.5)μm;捕集效率的几何标准差为 σg=
(1.5±0.1)μm。其他性能和技术指标应符合 HJ/T 93-2003 的规定。
5.1.2 PM2.5切割器、采样系统:切割粒径 Da50=(2.5±0.2)μm;捕集效率的几何标准差为 σg=
(1.2±0.1)μm。其他性能和技术指标应符合 HJ/T 93-2003 的规定。
5.2 采样器孔口流量计或其他符合本标准技术指标要求的流量计。
5.2.1 大流量流量计:量程(0.8~1.4)m3/min;误差≤2%。
5.2.2 中流量流量计:量程(60~125)L/min;误差≤2%。
5.2.3 小流量流量计:量程<30 L/min;误差≤2%。
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5.3 滤膜:根据样品采集目的可选用玻璃纤维滤膜、石英滤膜等无机滤膜或聚氯乙烯、聚丙
烯、混合纤维素等有机滤膜。滤膜对 0.3μm 标准粒子的截留效率不低于 99%。空白滤膜按第
7 章分析步骤进行平衡处理至恒重,称量后,放入干燥器中备用。
5.4 分析天平:感量 0.1mg 或 0.01mg。
5.5 恒温恒湿箱(室):箱(室)内空气温度在(15~30)°C 范围内可调,控温精度±1°C。
箱(室)内空气相对湿度应控制在(50±5)%。恒温恒湿箱(室)可连续工作。
5.6 干燥器:内盛变色硅胶。
6 样品
6.1 样品采集
6.1.1 环境空气监测中采样环境及采样频率的要求,按 HJ/T 194 的要求执行。采样时,采样
器入口距地面高度不得低于 1.5m。采样不宜在风速大于 8 m/s 等天气条件下进行。采样点应避
开污染源及障碍物。如果测定交通枢纽处 PM10 和 PM2.5,采样点应布置在距人行道边缘外侧
1m 处。
6.1.2 采用间断采样方式测定日平均浓度时,其次数不应少于 4 次,累积采样时间不应少于
18h。
6.1.3 采样时,将已称重的滤膜(5.3)用镊子放入洁净采样夹内的滤网上,滤膜毛面应朝进
气方向。将滤膜牢固压紧至不漏气。如果测定任何一次浓度,每次需更换滤膜;如测日平均
浓度,样品可采集在一张滤膜上。采样结束后,用镊子取出。将有尘面两次对折,放入样品
盒或纸袋,并做好采样
。
6.1.4 采样后滤膜样品称量按第 7 章分析步骤进行。
6.2 样品保存
滤膜采集后,如不能立即称重,应在 4°C 条件下冷藏保存。
7 分析步骤
将滤膜放在恒温恒湿箱(室)中平衡 24h,平衡条件为:温度取 15°C~30°C 中任何一点,
相对湿度控制在 45%~55%范围内,记录平衡温度与湿度。在上述平衡条件下,用感量为 0.1mg
或 0.01mg 的分析天平称量滤膜,记录滤膜重量。同一滤膜在恒温恒湿箱(室)中相同条件下
再平衡 1h后称重。对于 PM10和 PM2.5颗粒物样品滤膜,两次重量之差分别小于 0.4mg或 0.04mg
为满足恒重要求。
8 结果计算与表示
8.1 结果计算
PM2.5 和 PM10 浓度按下式计算:
100012 ×−=
V
wwρ
式中: ρ ——PM10或 PM2.5 浓度,mg/m3;
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w2 ——采样后滤膜的重量,g;
w1 ——空白滤膜的重量,g;
V ——已换算成标准状态(101.325kPa, 273K)下的采样体积,m3。
8.2 结果表示
计算结果保留 3 位有效数字。小数点后数字可保留到第 3 位。
9 质量控制与质量保证
9.1 采样器每次使用前需进行流量校准。校准方法按附录 A 执行。
9.2 滤膜使用前均需进行检查,不得有针孔或任何缺陷。滤膜称量时要消除静电的影响。
9.3 取清洁滤膜若干张,在恒温恒湿箱(室),按平衡条件平衡 24h,称重。每张滤膜非连续
称量 10 次以上,求每张滤膜的平均值为该张滤膜的原始质量。以上述滤膜作为“标准滤膜”。
每次称滤膜的同时,称量两张“标准滤膜”。若标准滤膜称出的重量在原始质量±5mg(大流
量),±0.5mg(中流量和小流量)范围内,则认为该批样品滤膜称量合格,数据可用。否则
应检查称量条件是否符合要求并重新称量该批样品滤膜。
9.4 要经常检查采样头是否漏气。当滤膜安放正确,采样系统无漏气时,采样后滤膜上颗粒
物与四周白边之间界限应清晰,如出现界线模糊时,则表明应更换滤膜密封垫。
9.5 对电机有电刷的采样器,应尽可能在电机由于电刷原因停止工作前更换电刷,以免使采
样失败。更换时间视以往情况确定。更换电刷后要重新校准流量。新更换电刷的采样器应在
负载条件下运转 1h,待电刷与转子的整流子良好接触后,再进行流量校准。
9.6 当 PM10 或 PM2.5 含量很低时,采样时间不能过短。对于感量为 0.1mg 和 0.01mg 的分析
天平,滤膜上颗粒物负载量应分别大于 1mg 和 0.1mg,以减少称量误差。
9.7 采样前后,滤膜称量应使用同一台分析天平。
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附录A
(资料性附录)
采样器流量校准方法
新购置或维修后的采样器在启用前应进行流量校准;正常使用的采样器每月需进行一次
流量校准。采用传统孔口流量计和智能流量校准器的操作步骤分别如下:
A1 孔口流量计
(1)从气压计、温度计分别读取环境大气压和环境温度;
(2)将采样器采气流量换算成标准状态下的流量,
如下:
1
1
TP
TPQQ
n
n
n ×
××=
式中: Qn ——标准状态下的采样器流量,m3/min;
Q ——采样器采气流量,m3/min;
P1 ——流量校准时环境大气压力,kPa;
Tn ——标准状态下的绝对温度,273K;
T1 ——流量校准时环境温度,K;
Pn ——标准状态下的大气压力,101.325 kPa。
(3)将计算的标准状态下流量Qn代入下式,求出修正项 y:
aQby n +×=
式中斜率b和截距a由孔口流量计的标定部门给出。
(4)计算孔口流量计压差值ΔH(Pa):
n
n
TP
TPyH ×
××=Δ
1
1
2
(5)打开采样头的采样盖,按正常采样位置,放一张干净的采样滤膜,将大流量孔口流量计
的孔口与采样头密封连接。孔口的取压口接好U型压差计。
(6)接通电源,开启采样器,待工作正常后,调节采样器流量,使孔口流量计压差值达到计
算的ΔH,并填定下面的记录表格。
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表A-1 采样器流量校准记录表
校准日期 采样器 编 号
采样器
采气流量【注】
Q
孔口流量
计编号
环境温度
T1(K)
环 境
大气压
P1(kPa)
孔口压差
计算值
ΔH(Pa)
校准人
注:大流量采样器流量单位为m3/min,中、小流量采样器流量单位为L/min。
A2 智能流量校准器
A2.1 工作原理:孔口取压嘴处的压力经硅胶管连至校准器取压嘴,传递给微压差传感器。微
压差传感器输出压力电信号,经放大处理后由A/D转换器将模拟电压转换为数字信号。经单片
机计算处理后,显示流量值。
A2.2 操作步骤:
(1)从气压计、温度计分别读取环境大气压和环境温度;
(2)将智能孔口流量校准器接好电源,开机后进入设置菜单,输入环境温度和压力值(温度
值单位是绝对温度,即温度=环境温度+273;大气压值单位为kPa),确认后退出;
(3) 选择合适流量范围的工作模式,距仪器开机超过2分钟后方可进行入测量菜单;
(4) 打开采样器的采样盖,按正常采样位置,放一张干净的采样滤膜,将智能流量校准器
的孔口与采样头密封连接,待液晶屏右上角出现电池符号后,将仪器的“-”取压嘴和孔口取压
嘴相连后,按测量键,液晶屏将显示工况瞬时流量和标况瞬时流量。显示10次后结束测量模
式,仪器显示此段时间内的平均值;
(5)调整采样器流量至设定值。
采用上述两种方法校准流量时,要确保气路密封连接。流量校准后,如发现滤膜上尘的
边缘轮廓不清晰或滤膜安装歪斜等情况,表明可能造成漏气,应重新进行校准。校准合格的
采样器,即可用于采样,不得再改动调节器状态。
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前 言
1 适用范围
2 规范性引用文件
4 方法原理
5 仪器和设备
6 样品
7 分析步骤
8 结果计算与表示
9 质量控制与质量保证
附录A(资料性附录)采样器流量校准方法
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