環(huán)境空氣顆粒物中有機(jī)碳、元素碳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范征求意見(jiàn)稿

1環(huán)境空氣顆粒物中有機(jī)碳、元素碳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范(征求意見(jiàn)稿)編制說(shuō)明2環(huán)境空氣顆粒物中有機(jī)碳、元素碳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明EC）和碳酸鹽碳（CarbonateCa應(yīng)加劇的背景下，對(duì)碳質(zhì)氣溶膠中OC、EC組分的區(qū)分及濃度的準(zhǔn)確測(cè)量能夠3可能會(huì)在加熱過(guò)程中焦化，使得部分有機(jī)碳轉(zhuǎn)變?yōu)榻够?OpticalPyrolyzed環(huán)?？偸鹣聦俚囊曈X(jué)環(huán)境保護(hù)協(xié)作監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目（InteragencyMonitoringofProtectedVisualEnvironmentsProgram）推薦的IMPROVE法和美國(guó)環(huán)?？偸鹣聦俚膰?guó)家職業(yè)安全保健研究所推薦的NIOSH方法，基于兩種方法產(chǎn)生了改進(jìn)后外場(chǎng)觀測(cè)探究了IMPROVE_A、NIOSH870以及EUSAAR_2三種方法的結(jié)果顯示，三者對(duì)于總碳的測(cè)量結(jié)果接近，而EC、OC的測(cè)量結(jié)果明顯不同，其中NIOSH法測(cè)得的EC低于另外兩種方法?，F(xiàn)有主流方法測(cè)量的中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院于2022年提出制定環(huán)境空氣顆粒物中于2022年9月形成“環(huán)境空氣顆粒物中有機(jī)碳、元素了完善，并于2023年6月形成“環(huán)境空氣顆粒物中4審，2017年，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院參加了國(guó)際計(jì)量局BIPM/物質(zhì)的量咨詢委員準(zhǔn)及溯源技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)固、液、氣態(tài)中固體顆粒物粒徑的準(zhǔn)確測(cè)量，多次參加APMP比對(duì)、歐盟標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的聯(lián)合定值，并獲得等效度，研制得到4在標(biāo)準(zhǔn)制定能力方面，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院于2017年建立了凝結(jié)核粒子計(jì)數(shù)器的國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（2017國(guó)量標(biāo)計(jì)證字第32），范（JJF1562-2016）、氣溶膠粒徑譜儀校準(zhǔn)規(guī)范（JJF1864-2020）、法拉第杯氣物碳組分濾膜基底標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制，選取多種OC、EC高純候選物模擬環(huán)境碳質(zhì)氣溶膠特征，采用氣溶膠發(fā)生技術(shù)制備得到不同濃度的OC、EC混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品，以重量法作為定值方法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的溯源；優(yōu)化氣溶膠發(fā)生-混勻技研究團(tuán)隊(duì)擁有氣溶膠發(fā)生-混勻裝置、熱學(xué)-光學(xué)校正法及熱學(xué)-光學(xué)衰減法OC/EC監(jiān)測(cè)儀等多種碳質(zhì)氣溶膠相關(guān)儀器設(shè)備，研究人員在氣溶膠組分測(cè)量及2.2湖南省計(jì)量檢測(cè)研究院5管理。2002年獲得中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可。湖南省計(jì)量檢測(cè)碳硫儀檢定裝置（[2004]湘量標(biāo)湘法證字第078號(hào)）、碳平衡油耗儀校準(zhǔn)裝置2.3北京賽克瑪環(huán)保儀器有限公司氣復(fù)合污染監(jiān)測(cè)提供系統(tǒng)解決方案。公司自成立以來(lái)，專(zhuān)注于環(huán)境大氣/顆粒物解決方案及產(chǎn)品線，包括2004年左右國(guó)內(nèi)開(kāi)始應(yīng)用的OC/EC實(shí)驗(yàn)室分析儀器DRI2001A和之后的升級(jí)版多波段熱光碳分析儀DRI2015（校正法），最新技），北京賽克瑪環(huán)保儀器有限公司對(duì)碳?xì)馊苣z監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程及技術(shù)的優(yōu)6近年來(lái)圍繞熱-光法測(cè)量原理做了大量方法改進(jìn)，結(jié)合溶劑提取、酸熏處理等方并應(yīng)用了濾膜熱-光法、原位光聲光譜法等技術(shù)，融入濾膜溶劑提取等前處理方（環(huán)辦監(jiān)測(cè)〔2021〕88號(hào)）的相關(guān)要求，為進(jìn)一步規(guī)范環(huán)境空氣顆粒物組分自2.5力合科技（湖南）股份有限公司PMF、CMB等模型的大數(shù)據(jù)綜合分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)高分辨率顆粒物源解析。分7三、國(guó)內(nèi)外碳組分標(biāo)準(zhǔn)方法及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)現(xiàn)狀3.1標(biāo)準(zhǔn)方法及差異環(huán)境空氣顆粒物中OC/EC監(jiān)測(cè)儀主要用于測(cè)量環(huán)境空氣顆粒物中的OC、EC和TC的含量，可分為在線式和離線式兩種測(cè)量方式，主要由采樣單元（在和元素碳EC標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制成為評(píng)價(jià)校正法儀器測(cè)量程序和儀器性能的重要計(jì)量8測(cè)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目（InteragencyMonitoringofProtectedVisualEnvinonmentsProgram）推薦的IMPROVE法和美國(guó)環(huán)保總署下屬的國(guó)家職業(yè)安全保健研究所推薦的NIOSH方法，基于兩種方法產(chǎn)生了改進(jìn)后的IMPROVE_A法、NIOSH5040法確立了新的碳質(zhì)氣溶膠測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)方法EUSAAR，并將其統(tǒng)一應(yīng)用于歐盟大氣氣溶膠超級(jí)站網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站于20驗(yàn)室及外場(chǎng)觀測(cè)探究了IMPROVE_A、NIOSH870差異，結(jié)果顯示，三者對(duì)于總碳的測(cè)量結(jié)果接近，而EC、OC的測(cè)量結(jié)果明顯總體來(lái)看，現(xiàn)有主流方法測(cè)量的OC、EC差異較大，使得基于不同方法的9NIOSHNIOSH溫度(℃),停留時(shí)間（s）——————2007年中國(guó)氣象局發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QX/T70-2007《大氣氣溶膠元素碳與有機(jī)碳苯二甲酸氫鉀溶液(KHP)。然而，由于該類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)溶液僅含有有機(jī)碳，只能驗(yàn)證發(fā)的《環(huán)境空氣顆粒物有機(jī)碳、元素碳連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》中對(duì)基于熱學(xué)-光學(xué)校正法及熱學(xué)-光學(xué)衰減法原理的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)定，首次提到可使制思路大致可分為兩類(lèi)，其一是基于復(fù)雜實(shí)際大氣中細(xì)顆粒物的樣品，以NIST已有研究基于IMPROVE以及NIOSH方法對(duì)NISTRM8785標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)EC含量無(wú)法實(shí)現(xiàn)溯源，不能提供二者的精確濃度，因此僅可用于判斷總碳測(cè)量成分的化學(xué)試劑為原料，通過(guò)霧化發(fā)生/火花放電等發(fā)生技術(shù)發(fā)生已知濃度和配OC/EC標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。圖2展示了Chai等基于氣裝置。該研究采用炭黑、藻酸分別作為EC、OC的代表性物種，共制備四組不通過(guò)在石墨化的熱炭黑顆粒表面涂覆一層已知數(shù)量的有機(jī)物，覆蓋率在溫(大于900℃)分解的石墨化EC，與實(shí)際大氣中EC的分解溫度不相符，且制備、均勻性檢驗(yàn)、12個(gè)月穩(wěn)定性考察以及定值測(cè)量等步驟形成了國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。王釗等采用重量-容量法研制了蔗糖總有機(jī)碳的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。白玉潔等同標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)指標(biāo)定值方法原料水中有機(jī)碳溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)0824261000mg/L,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為2%(k=2)重量-容量法鄰苯二甲酸氫鉀水中有機(jī)碳溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)0806501000mg/L,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為2%(k=2)重量-容量法鄰苯二甲酸氫鉀總有機(jī)碳溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)0812391000mg/L,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1.6%(k=2)重量-容量法鄰苯二甲酸氫鉀蔗糖總有機(jī)碳標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)50mg/L,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為3%(k=2)重量-容量法蔗糖高演化沉積巖總有機(jī)碳分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07499GBW0750026.8%,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1.3%(k=2)元素分析儀和氧化熱解-電位法高演化沉積巖土壤中總有機(jī)碳GSB07-3838-202125.6g/kg,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為3.8%(k=2)燃燒氧化-非分散紅外法和重鉻酸鉀容量法新疆黑鈣土QX/T70-2007《大氣氣溶膠元素JJF1059.1-2012測(cè)量不分析，TC測(cè)量值應(yīng)小于0.5μg/cm2，否則應(yīng)重復(fù)進(jìn)行儀器空白，或者檢查分析式中：C0—被校儀器的零點(diǎn)值，μg/cm2；式中：ΔQ—被校儀器的流量示值誤差；顆粒物有機(jī)碳、元素碳連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》5.9中對(duì)TC的正確度指標(biāo)程進(jìn)行測(cè)試，記錄測(cè)試結(jié)果，計(jì)算相對(duì)誤差，d值由于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的限制（鄰苯二甲酸氫鉀或蔗糖標(biāo)準(zhǔn)溶液QX/T508-2019△CTC=TC?CTC×100%（△COC=OCCCOC×100%（4）△CEC=ECCCEC×100%（5）CEC2QX/T508-2019及《環(huán)境空氣顆粒物表3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)要求編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值相對(duì)擴(kuò)展不確定度（k=2)蔗糖或KHP純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度已知，且優(yōu)于99.5%Urel≤1.5%2#模擬顆粒物碳組分濾膜基底標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)TC、OC和EC濃度已知，且TC濃度＜30μg/cm2TC：Urel≤5%OC：Urel≤10%EC：Urel≤10%3#模擬顆粒物碳組分濾膜基底標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)TC、OC和EC濃度已知，且TC濃度＞50μg/cm24#環(huán)境空氣顆粒物碳組分濾膜基底標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)TC濃度已知，且<30μg/cm2TC：Urel≤5%5#環(huán)境空氣顆粒物碳組分濾膜基底標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)50μg/cm2配制至少含6個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)（包括零濃度）的校準(zhǔn)曲線，其中第二個(gè)濃度點(diǎn)碳膜片將儀器設(shè)置為手動(dòng)進(jìn)樣，繪制校準(zhǔn)曲線，校準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)r應(yīng)2=1σP?2σS?S2式中：2—被校儀器的測(cè)量線性，無(wú)量綱量；表4測(cè)量線性校準(zhǔn)用樣品編號(hào)樣