DB21-T 3359－2021環(huán)境空氣中二氧化硫測定 被動式吸收采樣-離子色譜法監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

ICS13.040.20

CCSZ15

備案號：79034-2021

遼寧省地方標準

DB21/T3359－2021

環(huán)境空氣中二氧化硫測定

被動式吸收采樣-離子色譜法

監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

DeterminationofsulphurdioxideinAmbientair

TechnicalspecificationforMonitoringof

Passivediffusiontubesampling-Ionchromatographymethod

DB21/T3359—2021

前言

本標準按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。

本標準由遼寧省生態(tài)環(huán)境廳提出并歸口。

本標準起草單位：遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心。

本標準主要起草人：李艷紅、胥學(xué)鵬、孫書晶、劉暢、付友生、廖楠、苑芷茜、王溪睿、郭一冰、

劉暢、黃婷婷

本標準發(fā)布實施后，任何單位和個人如有問題和意見建議，均可以通過來電和來函等方式進行

反饋，我們將及時答復(fù)并認真處理，根據(jù)實際情況依法進行評估和復(fù)審。

歸口管理部門通訊地址和聯(lián)系電話：遼寧省沈陽市渾南區(qū)雙園路30/p>

標準起草單位通訊地址和聯(lián)系電話：遼寧省沈陽市渾南區(qū)雙園路30甲-3/p>

II

DB21/T3359—2021

環(huán)境空氣中二氧化硫測定

被動式吸收采樣-離子色譜法監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

1適用范圍

本標準規(guī)定了被動式吸收采樣-離子色譜法測定環(huán)境空氣中二氧化硫的方法原理、試劑和材料、儀

器和設(shè)備、樣品、分析步驟、結(jié)果計算與表示、精密度和準確度、質(zhì)量保證和質(zhì)量控制、廢物處理以

及注意事項。

本標準適用于區(qū)域性環(huán)境空氣質(zhì)量調(diào)查或查找污染熱點時空氣中二氧化硫濃度的測定。當(dāng)進樣量

為25μl時，本標準檢出限為0.09mg/L（以硫酸根計）；當(dāng)采樣時間為3周（以21天計即為504小時），

檢出限為8.4μg/m3，測定下限為33.6μg/m3。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

HJ194《環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

被動式吸收采樣passivesampling

是指采用特定材質(zhì)、尺寸的管，一端盛有裝吸收液的網(wǎng)片，通過空氣中待測氣體分子的擴散作用

來采集樣品的過程。

3.2

擴散diffusion

1

DB21/T3359—2021

是指當(dāng)流體內(nèi)部存在某一組分的濃度(或分壓)差時，憑借分子的無規(guī)則熱運動使該組分由高濃處

向低濃處遷移的過程，稱為分子擴散或分子傳質(zhì)，簡稱擴散。

3.3

分子擴散系數(shù)moleculediffusionfactor

分子擴散系數(shù)（一般以D表示）為物質(zhì)的物性常數(shù)之一，其物理意義表示單位濃度梯度下物質(zhì)的擴

散通量，表明一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)中的擴散能力。

4方法原理

環(huán)境空氣中的二氧化硫遵循分子擴散原理向被動擴散管中擴散，被堿性吸收液吸收形成亞硫酸鹽，

在實驗室內(nèi)，亞硫酸鹽被過氧化氫氧化成硫酸鹽，用離子色譜分析硫酸根含量，通過二氧化硫在環(huán)境

空氣中擴散系數(shù)、被動擴散采樣時間等參數(shù)計算出環(huán)境空氣中二氧化硫的濃度。

5試劑和材料

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純化學(xué)試劑，實驗用水電阻率≥18MΩ·cm（25℃），

并經(jīng)過0.45μm微孔濾膜過濾。

5.1氫氧化鉀（KOH）

優(yōu)級純。

5.2無水硫酸鈉（Na2SO4）

優(yōu)級純，使用前應(yīng)于105℃±5℃干燥恒重后，置于干燥器中保存。

5.3丙三醇（C3H8O3）

ω(C3H8O3)≥99%（v/v）。

5.4過氧化氫(H2O2)

ω(H2O2)=30%（v/v）。

5.5吸收液

5.5.1吸收液貯備液1：c(KOH)=0.1mol/L。

2

DB21/T3359—2021

稱取0.56g氫氧化鉀（5.1）溶于少量水中，定容至100ml，于0℃~4℃冷藏和密封可保存1個

月。

5.5.2吸收液貯備液2：ω(C3H8O3)=10%（v/v）。

取5.0ml丙三醇（5.3）至50ml容量瓶，少量加水搖勻，加水至刻度，于0℃~4℃冷藏和密封

可保存1個月。

5.5.3吸收液工作液

吸收液儲備液1（5.5.1）與吸收液儲備液2（5.5.2）按照1.5:1混合均勻，臨用現(xiàn)配。

5.6淋洗液貯備液

根據(jù)儀器型號及色譜柱說明書使用條件進行配制。于0℃~4℃冷藏、密封可保存3個月。

5.7淋洗液

將淋洗液儲備液（5.6）稀釋得到淋洗液，臨用現(xiàn)配。

注：如儀器型號具備自動在線生成淋洗液功能，可自動生成；淋洗液使用前應(yīng)進行脫氣處理，避免氣泡進入離子

色譜系統(tǒng)。

5.8標準使用液

2-

5.8.1硫酸根標準貯備液：ρ（SO4）=1000mg/L。

準確稱取1.4792g無水硫酸鈉（5.2）溶于適量水中，全量轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中，用水稀釋定

容至標線，混勻。轉(zhuǎn)移至聚乙烯瓶中，于0℃~4℃冷藏、避光和密封可保存6個月。亦可購買市售有

證標準物質(zhì)。

2-

5.8.2硫酸根標準使用液：ρ（SO4）=100mg/L。

移取10.00ml硫酸根標準貯備液（5.8.1），于100ml容量瓶中，用水稀釋定容至標線，混勻，

臨用現(xiàn)配。

5.9過氧化氫溶液：ω(H2O2)=0.03％（v/v）。

取1.0ml過氧化氫（5.4）溶于1000ml水中，臨用現(xiàn)配。

6儀器和設(shè)備

3

DB21/T3359—2021

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的A級玻璃量器。

6.1離子色譜儀

由離子色譜儀、操作軟件及所需附件組成的分析系統(tǒng)。配備陰離子分離柱和保護柱、陰離子抑制

器及電導(dǎo)檢測器。

6.2超聲波清洗器

功率可調(diào)。

6.3分析天平

精度為0.0001g。

6.4采樣管及附件

包括柱形采樣管、端帽、環(huán)帽、網(wǎng)片、膜片及套管。詳見附錄A。

6.5水平振蕩器

振蕩頻次0～360次。

6.6一般實驗室常用儀器和設(shè)備

7樣品

7.1采樣前的準備工作

7.1.1管件清洗

在自來水中清洗管、網(wǎng)片、管帽、套帽和膜片，然后在超聲波水浴中超聲洗滌30min，再用水清

洗3次。然后將部件于45℃±2℃干燥至少2h，冷卻至室溫，存放于干燥器中備用。

7.1.2管件制備

在每支管的一端放置一片膜片，光滑面朝上，然后蓋上環(huán)帽。將2~3張網(wǎng)片放入擴散管端帽，用

微量加樣器將30μl吸收液工作液（5.5.3）滴到網(wǎng)片中央，輕輕振動管帽以使吸收液均勻分布在網(wǎng)片

上，輕輕將另一端蓋有膜片環(huán)帽的管推進此端帽里。放入套管中，蓋緊套管蓋，備用。0℃~4℃冷藏

保存，可保存5天。

4

DB21/T3359—2021

7.2樣品采集

樣品采集應(yīng)符合HJ194中的相關(guān)規(guī)定。采樣時，將擴散管從套管中取出，將帶有環(huán)帽端向下，垂

直掛管采樣，管與附著物間需有20cm以上間隔，采樣周期為1周～3周，采樣高度為距地面3m～5m。

采樣的管件和采樣圖，見附錄A。

7.3樣品保存

采樣后，將環(huán)帽和膜片取下，換上端帽，裝于套管中，并用自封袋封存，0℃~4℃冷藏避光保存，

可保存2個月，但建議盡快測定。

7.4試樣制備

將被動擴散管帶有網(wǎng)片的一端向下，取下上端端帽，向管中添加4.0mlH2O2溶液（5.4）到網(wǎng)片

上，振蕩30min，放置1h。

7.5空白試樣制備

采樣用擴散管在掛管和摘管過程中攜帶，其它時間0℃~4℃冷藏避光保存。

8分析步驟

8.1儀器參考條件

按照儀器說明書操作儀器，儀器工作參考條件如下：淋洗液為20mmol/L的氫氧化鉀溶液，流速

為1.00ml/min，抑制器電流為75mA，檢測器溫度為30℃，柱溫為室溫（不低于18℃），進樣體積

為25μl。

8.2標準曲線的繪制

分別準確移取0.00ml、0.25ml、0.50ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml標準使用液

（5.8.2），置于100ml容量瓶中，用水稀釋定容至標線，混勻。配制成濃度為0.00mg/L、0.25mg/L、

0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、3.00mg/L、4.00mg/L的標準系列，可根據(jù)被測樣品的濃度和

儀器性能確定合適的標準系列濃度范圍。按其濃度由低到高的順序依次注入離子色譜儀，記錄峰面積

（或峰高）。以質(zhì)量濃度為橫坐標，峰面積（或峰高）為縱坐標，繪制標準曲線。硫酸根離子的色譜

圖見圖1。

5

DB21/T3359—2021

圖1硫酸根離子色譜圖

8.3試樣測定

按照與繪制標準曲線相同的色譜條件（8.1）和步驟（8.2），將試樣注入離子色譜儀測定硫酸根

濃度，以儀器響應(yīng)值定量。

8.4空白試驗

按照（8.3）的步驟進行空白試樣的測定。

9結(jié)果計算與表示

9.1結(jié)果計算

()

(?)

式中：——樣品采樣管中硫酸根濃度值，單位為微克每毫升（μg/ml）；

——空白采樣管中硫酸根濃度值，單位為微克每毫升（μg/ml）；

——硫酸根轉(zhuǎn)化為二氧化硫的的轉(zhuǎn)化系數(shù)；

4——樣品體積，即加入過氧化氫的量，單位為毫升（ml）；

L——擴散長度，單位為厘米（cm）；

D——二氧化硫的分子擴散系數(shù)，D=421.2，單位為平方厘米每小時（cm2/h）；

S——截面面積，單位為平方厘米（cm2）；

t——采樣時間，單位為小時（h）。

9.2結(jié)果表示

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DB21/T3359—2021

當(dāng)測定結(jié)果小于100μg/m3時，結(jié)果保留到小數(shù)點后1位；大于等于100μg/m3時，結(jié)果保留3位有

效數(shù)字。

10精密度和準確度

10.1精密度

六家實驗室對二氧化硫濃度分別為23.2μg/m3和82.4μg/m3的同批次采集的實際樣品進行測定，

實驗室內(nèi)相對標準偏差分別為3.7%～39.6%、9.3%～18.0%；實驗室間相對標準偏差為24.1%和6.3%；

重復(fù)性限r(nóng)為16.5μg/m3和32.5μg/m3；再現(xiàn)性限R為21.7μg/m3和33.1μg/m3。

10.2準確度

六家實驗室對二氧化硫濃度分別為23.2μg/m3和82.4μg/m3的同一批次的實際樣品進行加標分析

測定，加標量分別為1.0ug和5.0ug，加標回收率分別為81%～118%和95%～107%。加標回收率最

終值94%±29.4%和99%±9.0%。

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

11.1空白試驗

每批樣品應(yīng)至少分析2個空白試樣，其測定結(jié)果應(yīng)低于測定下限。

11.2相關(guān)性檢驗

標準曲線的相關(guān)系數(shù)應(yīng)≥0.995，否則應(yīng)重新繪制標準曲線。

11.3連續(xù)校準

每批次（≤20個）樣品，應(yīng)分析一個標準曲線中間點濃度的標準溶液，其測定結(jié)果與標準曲線該

點濃度之間的相對誤差應(yīng)≤10%，否則，需重新繪制標準曲線。

11.4精密度控制

每批次（≤20個）樣品，應(yīng)至少采集和測定10%的平行雙樣，樣品數(shù)量小于10時，至少測定一個

平行雙樣，平行雙樣測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)≤25%。

11.5準確度控制

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DB21/T3359—2021

每批次（≤20個）樣品應(yīng)至少測定10%的加標樣品，樣品數(shù)量少于10時，應(yīng)至少測定一個加標樣

品，加標回收率應(yīng)在70%～130%之間。

12廢物處理

廢液中含有一定濃度的過氧化氫溶液，建議單獨收集放置24小時以上，自行分解后，再倒入廢液

桶，其他廢物處理按相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

13注意事項

13.1樣品采集

采樣時，采樣管應(yīng)保持垂直，開口端朝下，采樣管曝露后取下管之前，應(yīng)檢查管是否垂直，若因

掛管時管未固定緊，或支撐物變動等原因引起管偏斜（與垂線夾角超過15°）時，應(yīng)廢棄。采樣后進

行實驗室分析前，應(yīng)檢查管件，發(fā)現(xiàn)有管帽破裂的，也應(yīng)廢棄。采集平行樣時平行管間隔需在5cm以

上。

13.2樣品分析

為避免過氧化氫對色譜柱的影響，樣品處理后應(yīng)放置一段時間（大于1h，令剩余過氧化氫自行分

解），同時每次使用儀器后，應(yīng)以水進樣2～3次，用以吹洗色譜柱。

13.3異常值標記

對特殊氣象條件如大風(fēng)（5m/s以上）、相對濕度較大（80%以上）、氣溫較高（35℃以上）的

數(shù)據(jù)應(yīng)做標記。

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DB21/T3359—2021

附錄A

（規(guī)范性）

采樣管及其使用

A.1暴露采樣時間

此種圓柱形被動采樣管一般暴露采樣時間為1周～3周，時間的長短要依環(huán)境中二氧化硫濃度高

低而做適當(dāng)調(diào)整。

A.2管件

采樣管包含擴散管為圓柱形管，長7.1cm，內(nèi)徑1.1cm，材質(zhì)為丙烯酸（也可為聚四氟乙烯和玻

璃），采樣時封閉的端帽中盛有已填加吸收液的不銹鋼網(wǎng)片（2片或3片），另一端為環(huán)帽，其中盛

有膜片，管件見圖A.1。端帽和環(huán)帽的材質(zhì)為聚乙烯，網(wǎng)片材質(zhì)為不銹鋼，直徑：12.5mm；網(wǎng)孔

100.0×100.0μm；膜片材質(zhì)為聚四氟乙烯，直徑：12.25mm，孔徑：1.2μm。

1—端（環(huán)）帽，采樣時摘掉，換上環(huán)形帽；2—膜片，采樣時放在環(huán)帽中；3—采樣管；

4—網(wǎng)片，采樣時滴加或浸潤吸收液；5—端帽，盛裝采樣用網(wǎng)片。

圖A.1采樣用管件

A.3掛管

采樣時垂直掛管，端帽在上，環(huán)帽在下。首先選擇或安裝支撐物，垂直支撐物上掛管時，需有間

隔物，使管下端進氣口與支撐物之間間隔在20cm以上，見圖A.2。在水平支撐物上掛管方法見圖A.3。

掛管后，管件需嚴格保持垂直，并牢固穩(wěn)定，不可傾斜。

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DB21/T3359—2021

１—端帽，內(nèi)盛附著吸收液的網(wǎng)片；2—絲帶類捆綁用繩；3—卡子；4—擴散管；5—環(huán)帽，盛有膜片；6—電線竿、墻壁等附著物。

圖A.2垂直支撐物上掛管方法

１—端帽，內(nèi)盛附著吸收液的網(wǎng)片；2—絲帶類捆綁用繩；3—水平欄桿等附著物；4—環(huán)帽，盛有膜片；5—擴散管。

圖A.3水平支撐物上掛管方法

A.4采樣管準備、保存和運輸

按照7.1.2準備好的采樣管應(yīng)放置在套管中備用，套管材質(zhì)為普通塑料，見圖A.4。冷藏避光，

放于自封袋中保存。若非馬上采樣，采用端帽替代環(huán)帽保存。

圖A.4采樣的管件及保護用套管實物圖

_________________________________

10

DB21/T3359—2021

目次

前言.................................................................................II

1適用范圍............................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術(shù)語和定義..........................................................................1

4方法原理............................................................................2

5試劑和材料..........................................................................2

6儀器和設(shè)備..........................................................................3

7樣品................................................................................4

8分析步驟............................................................................5

9結(jié)果計算與表示......................................................................6

10精密度和準確度.....................................................................7

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制.................................................................7

12廢物處理...........................................................................8

13注意事項...........................................................................8

附錄A（規(guī)范性）采樣管及其使用.........................................................9

I

DB21/T3359—2021

目次

前言.................................................................................II

1適用范圍........................................