《PM2.5中金屬元素走航監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)規(guī)范》編制說(shuō)明

1《PM2.5中金屬元素走航監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)規(guī)范》（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明《PM2.5中金屬元素走航監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)規(guī)范》編制組21任務(wù)來(lái)源 32標(biāo)準(zhǔn)制定必要性與編制原則 32.1必要性說(shuō)明 32.1基本原則 43主要工作過(guò)程 44國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究 55主要技術(shù)內(nèi)容及說(shuō)明 錯(cuò)誤！未定義書簽。6規(guī)范驗(yàn)證情況 66.1規(guī)范驗(yàn)證方案及實(shí)施情況 66.1.1規(guī)范驗(yàn)證方案 66.1.2規(guī)范驗(yàn)證實(shí)施情況 76.2.規(guī)范驗(yàn)證結(jié)果 76.2.1線性度 76.2.2方法檢出限 106.2.3精密度 116.2.4正確度 126.2.524H零點(diǎn)漂移 126.2.624H跨度漂移 136.2.7全程空白 157標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 錯(cuò)誤！未定義書簽。8標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施建議 169征求意見(jiàn)處理情況說(shuō)明（送審稿） 錯(cuò)誤！未定義書簽。10技術(shù)審查工作情況說(shuō)明（報(bào)批稿） 錯(cuò)誤！未定義書簽。3《PM2.5中金屬元素走航監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)規(guī)范》編制說(shuō)明中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、上海磐合科學(xué)儀器股份有限公司、中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)VOCs污染2標(biāo)準(zhǔn)制定必要性與編制原則化石燃料的高溫燃燒，其他高溫燃燒工業(yè)及有色金屬接采樣得到的樣品中的99.9%的氧氣和氮?dú)庵脫Q為氬氣，以便適用于后續(xù)ICP-MS直接檢測(cè)需求。該方法結(jié)合ICP-MS檢測(cè)靈敏度高的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)大氣環(huán)境中的元素4可操作性。本規(guī)范的目的在于建立可操作的PM2.5中金屬3主要工作過(guò)程析了國(guó)內(nèi)外儀器廠家的資料以及基于質(zhì)譜技術(shù)檢測(cè)金屬元素的相關(guān)文獻(xiàn)，編制起草了5較多的有AAS法、ICP-AES法、ICP-MS法和XRF法等。上述儀器設(shè)備成熟，測(cè)試結(jié)數(shù)元素，測(cè)定分析物濃度可低至納克/升(ng/L)或萬(wàn)億分之幾(ppt)的水平。相較而言，ICP-MS法在性能方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，普及處理（需要使用硝酸等強(qiáng)酸再將樣品（多數(shù)已轉(zhuǎn)化為溶液形態(tài)）送入不同的儀器設(shè)素30余種，且無(wú)需樣品前處理，設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單。但由于其靈敏度和檢測(cè)限的制約，對(duì)65.1規(guī)范驗(yàn)證方案及實(shí)施情況本次編制規(guī)范驗(yàn)證的方案使用氣體樣品置換裝置與電感耦合等離子體質(zhì)譜儀表1線性度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度元素線點(diǎn)1(μg/L）線點(diǎn)2(μg/L）線點(diǎn)3(μg/L）標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)4(μg/L）線點(diǎn)5(μg/L）線點(diǎn)6(μg/L）線點(diǎn)7(μg/L）K026.74053.366.7Ca026.74053.366.7Cd03.36.720Cr03.36.720Zn026.74053.366.7Mn03.36.720Co03.36.720Ni03.36.7207Cu03.36.720As03.36.720Ba03.36.720Pb03.36.720Al026.74053.366.7Fe026.74053.366.7V03.36.72003.36.72003.36.720Ag03.36.720------03.36.720（2）方法檢出限。在空氣進(jìn)樣口前端加上高效過(guò)濾器，直接進(jìn)空白氣體樣品，采（3）精密度。在空氣進(jìn)樣口前端加高效過(guò)濾器，同時(shí)加標(biāo)高中低三種不同濃度標(biāo)（4）正確度。在空氣進(jìn)樣口前端加高效過(guò)濾器，同時(shí)加標(biāo)高中低三種不同濃度標(biāo)（5）24h零點(diǎn)漂移。進(jìn)行空白測(cè)試，測(cè)試初始值，取3次平均值，待24小時(shí)后再次（7）全程空白。將顆粒物采樣切割器更換為高效過(guò)濾器，且高效過(guò)濾器滿足性能搭建并調(diào)試大氣顆粒物直接進(jìn)樣的ICP-MS系統(tǒng)8表2線性度測(cè)定結(jié)果元素標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)（ug/L）1234567Al標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值026.6740.0053.3366.6780.00標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.0024.0537.8052.1667.1982.71曲線方程f(x)=246.7631*x+9.3333相關(guān)系數(shù)R0.996K標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值026.674053.3366.67標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.0024.5737.4652.0666.4883.25曲線方程f(x)=1152.7095*x+30610.7822相關(guān)系數(shù)R0.996Ca標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值026.674053.3366.67標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.0024.6437.8352.3466.4182.95曲線方程f(x)=126.7362*x+205.6684相關(guān)系數(shù)R0.997Fe標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值026.674053.3366.67標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.0024.5937.4052.6066.4083.10曲線方程f(x)=233.4677*x+20.3334相關(guān)系數(shù)R0.996Zn標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值026.674053.3366.67標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.0024.8938.0052.7566.3482.57曲線方程f(x)=3254.0863*x+55.0001相關(guān)系數(shù)R0.997標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.789.4820.64曲線方程f(x)=2528.0543*x+4.8333相關(guān)系數(shù)R0.997V標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.759.3720.70曲線方程f(x)=6060.9942*x+4.3333相關(guān)系數(shù)R0.996Cr標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.716.049.4720.71曲線方程f(x)=8574.7953*x+4363.5957相關(guān)系數(shù)R0.996Mn標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.766.0820.53曲線方程f(x)=6099.3429*x+31.50009相關(guān)系數(shù)R0.997Co標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.786.089.4720.75曲線方程f(x)=12016.0962*x+4.8333相關(guān)系數(shù)R0.996Ni標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.766.109.3820.70曲線方程f(x)=3403.3574*x+60.5002相關(guān)系數(shù)R0.996Cu標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.809.4320.74曲線方程f(x)=8762.1913*x+23.6667相關(guān)系數(shù)R0.996As標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.826.139.4620.53曲線方程f(x)=1287.4509*x+372.0056相關(guān)系數(shù)R0.997Ag標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.003.456.53曲線方程f(x)=6809.0814*x+1.3333相關(guān)系數(shù)R0.999Cd標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.846.179.4620.63曲線方程f(x)=4336.6541*x+1.1667相關(guān)系數(shù)R0.997標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.776.109.5620.59曲線方程f(x)=9382.1203*x+760.6900相關(guān)系數(shù)R0.996標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.876.219.5920.58曲線方程f(x)=9863.3693*x+1.1667相關(guān)系數(shù)R0.997Ba標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.836.069.5220.64曲線方程f(x)=4574.7607*x+0.5000相關(guān)系數(shù)R0.996Pb標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)稱值03.336.6720標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)測(cè)值0.002.846.249.6120.50曲線方程f(x)=36338.9897*x+29.8334相關(guān)系數(shù)R0.998MDL=t(n?1,0.99)×S（1）表3統(tǒng)計(jì)了參與規(guī)范驗(yàn)證設(shè)備方法檢出限測(cè)試結(jié)果。根據(jù)驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果，不考慮干擾較高的K、Ca元素，ICP-MS的方法檢出限范圍分別為0.01-0.2表3方法檢出限測(cè)試結(jié)果元素方法檢出限（ng/m3）Al0.09KCaTi0.01V0.01Cr0.22Mn0.01Fe0.17Co0.01Ni0.02Cu0.01Zn0.02As0.27Ag0.01Cd0.010.060.01Ba0.01Pb0.01 RSD=（2）x——測(cè)量結(jié)果的平均值，ng/m3；表4統(tǒng)計(jì)了規(guī)范驗(yàn)證設(shè)備的緊密度測(cè)試結(jié)果。由表4可見(jiàn)，ICP-MS的精密度為元素低濃度(μg/L）中濃度(μg/L）高濃度(μg/L）Al26.753.3K26.753.3Ca26.753.3Ti6.70.9%200.9%V6.7200.5%Cr6.7200.8%Mn6.7200.5%Fe26.753.30.7%Co6.7200.6%Ni6.70.8%200.8%Cu6.70.9%0.7%200.4%Zn26.753.30.7%As6.7200.8%Ag6.70.8%0.6%200.8%Cd6.70.7%0.6%200.8%6.70.9%200.8%6.7200.4%Ba6.70.7%200.7%Pb6.7200.5%XX——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度值，ng/m3。表5正確度測(cè)試結(jié)果Al26.72.8%53.37.4%11.0%K26.79.7%53.37.4%Ca26.753.35.5%9.8%Ti6.75.0%209.6%V6.72.2%2.4%208.0%Cr6.73.6%207.7%Mn6.74.4%207.5%Fe26.753.32.8%6.7%Co6.72.2%206.2%Ni6.7205.9%Cu6.72.7%0.5%203.8%Zn26.715.8%53.33.3%5.2%As6.70.0%2.5%205.6%Ag6.75.3%7.2%205.0%Cd6.70.4%203.4%6.72.4%206.7203.7%Ba6.72.9%205.5%Pb6.72.9%200.2%校準(zhǔn)操作取3次均值，計(jì)算兩次均值的差值ZDi=Z(i+1)-Zi具體測(cè)試：進(jìn)行空白測(cè)試實(shí)驗(yàn)，測(cè)試初始值，取3次平均值，待24小時(shí)后再次測(cè)量（期間無(wú)維護(hù)和校準(zhǔn)操作取3次均值，計(jì)算兩次均值的差值。重復(fù)上述操作7次。匯總儀器的測(cè)試數(shù)據(jù)，取最大值作為零點(diǎn)漂移范圍表6統(tǒng)計(jì)了規(guī)范驗(yàn)證設(shè)備的24H漂移度測(cè)試結(jié)果。結(jié)果可見(jiàn)，不Ca元素，ICP-MS的24h零點(diǎn)漂移分別為0.01-0.83表624H漂移測(cè)試結(jié)果元素最大差值（ng/m3）Al0.02KCa4.90Ti0.01V0.01Cr0.83Mn0.01Fe0.32Co0.01Ni0.01Cu0.01Zn0.17As0.71Ag0.01Cd0.010.650.01Ba0.01Pb0.01后再次測(cè)量（期間無(wú)維護(hù)和校準(zhǔn)操作取3次均值，計(jì)算兩次均值的差值。重復(fù)上述MDi=M（i+1）-Mi（5）漂移值要高于其他元素，此外高濃度漂移值要大于表724H跨度漂移測(cè)試結(jié)果元素標(biāo)準(zhǔn)濃度(ng/m3)最大差值(ng/m3)Al64079.032045.8K64076.932031.9Ca64074.832042.9Ti22.6VCr21.0Mn20.1Fe64078.932041.0Co21.1Ni20.8Cu2