HJ 1331-2023 固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定 便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測(cè)器法

中華人民共和國(guó)國(guó)家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)烴的測(cè)定便攜式催化氧化-氫火焰離子Stationarysourceemission—Determinationoftotalhydrocarbons,methaneandnonmethanehydrocarbons—Portablecatalyticoxidation-ionizationdetector2023-12-05發(fā)布生態(tài)環(huán)境部發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)分享吧http://www.bzfxb ⅱ1適用范圍 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4方法原理 5干擾和消除 26試劑和材料 27儀器和設(shè)備 28樣品 29分析步驟 310結(jié)果計(jì)算與表示 311準(zhǔn)確度 412質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 513注意事項(xiàng) 5附錄A（資料性附錄）樣品測(cè)定前后儀器性能核查記錄表 6i標(biāo)準(zhǔn)分享吧http://www.bzfxb為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》，防治生態(tài)環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，規(guī)范固定污染源廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定方法，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定固定污染源有組織排放廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測(cè)器法。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)司、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、山東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、江蘇省南京環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、山東建筑大學(xué)。本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證單位：上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、福建省廈門環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、西安市環(huán)境監(jiān)測(cè)站、內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、廣西壯族自治區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、遼寧省沈陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、山東微譜檢測(cè)技術(shù)有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)環(huán)境部2023年12月5日批準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)自2024年7月1日起實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部解釋。標(biāo)準(zhǔn)分享吧http://www.bzfxb固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測(cè)器法1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定固定污染源有組織排放廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測(cè)器法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于固定污染源有組織排放廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定。本方法測(cè)定固定污染源有組織排放廢氣總烴（以甲烷計(jì)）、甲烷的檢出限為均為0.4mg/m3，測(cè)定下限均為1.6mg/m3。2規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法HJ/T373固定污染源監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范（試行）HJ/T397固定源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范HJ732固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的采樣氣袋法HJ1012環(huán)境空氣和廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴便攜式監(jiān)測(cè)儀技術(shù)要求及檢測(cè)方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1總烴totalhydrocarbons；THC在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)定條件下，氫火焰離子化檢測(cè)器上有響應(yīng)的氣態(tài)有機(jī)化合物的總和（除另有說明，結(jié)果以甲烷計(jì)）。3.2非甲烷總烴nonmethanehydrocarbons；NMHC在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)定條件下，氫火焰離子化檢測(cè)器上有響應(yīng)的除甲烷外的其他氣態(tài)有機(jī)化合物的總和（除另有說明，結(jié)果以碳計(jì)）。4方法原理連續(xù)抽取樣品導(dǎo)入儀器，同時(shí)或交替通過總烴檢測(cè)單元和甲烷檢測(cè)單元（甲烷檢測(cè)單元通過催化劑將除甲烷以外的其他氣態(tài)有機(jī)化合物全部氧化為二氧化碳和水以氫火焰離子化檢測(cè)器分別測(cè)定總烴1標(biāo)準(zhǔn)分享吧http://www.bzfxb和甲烷的含量，兩者之差為非甲烷總烴的含量。5干擾和消除5.1樣品中的顆粒物易堵塞管路或污染儀器，可通過安裝符合HJ1012要求的過濾器，消除或減少影5.2樣品中水分的冷凝會(huì)造成部分揮發(fā)性有機(jī)物的溶解損失，可通過全程120℃±5℃加熱和伴熱采樣并直接測(cè)試的方式消除影響。5.3樣品中的氧氣對(duì)樣品測(cè)定有干擾，可通過零點(diǎn)氣校準(zhǔn)和調(diào)整儀器零點(diǎn)、定量環(huán)低流量進(jìn)樣等方式消除干擾。6試劑和材料6.1甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體。市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，平衡氣為除烴空氣，相對(duì)擴(kuò)展不確定度≤2%（k=2），根據(jù)需要選用1個(gè)或多個(gè)合適濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。6.2丙烷標(biāo)準(zhǔn)氣體。市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，平衡氣為除烴空氣，相對(duì)擴(kuò)展不確定度≤2%（k=2），根據(jù)HJ1012中II型儀器轉(zhuǎn)化效率的檢測(cè)方法選用合適濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。6.3零點(diǎn)氣：除烴空氣，總烴質(zhì)量濃度≤0.4mg/m3（以甲烷計(jì)）。6.4燃燒氣：氫氣，純度≥99.99%。儀器內(nèi)置發(fā)生器、儲(chǔ)氫合金等產(chǎn)生的氫氣，或市售氣瓶氫氣。應(yīng)以安全形式存儲(chǔ)，保證運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)使用安全。6.5助燃?xì)猓焊呒兛諝猓兌取?9.999%，或通過凈化、干燥和除烴的潔凈環(huán)境空氣；也可采用儀器內(nèi)置發(fā)生器等產(chǎn)生的氧氣。6.6氣袋：材質(zhì)為鋁箔或符合HJ732要求，空白試驗(yàn)時(shí)總烴質(zhì)量濃度≤0.4mg/m3（以甲烷計(jì)）。7儀器和設(shè)備7.1便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測(cè)儀便攜式催化氧化-氫火焰離子化檢測(cè)儀宜滿足以下要求：a）儀器的結(jié)構(gòu)組成、技術(shù)要求、性能指標(biāo)符合HJ1012中II型儀器的要求；b）能顯示進(jìn)樣流量；c）能設(shè)定、調(diào)節(jié)并顯示采樣管和伴熱管加熱溫度；d）能顯示并自動(dòng)記錄樣品摩爾分?jǐn)?shù)濃度、質(zhì)量濃度結(jié)果。7.2氣體鋼瓶配備可調(diào)式防腐減壓閥、流量控制器及導(dǎo)氣管，內(nèi)部管路應(yīng)不吸附且不與待測(cè)目標(biāo)化合物發(fā)生反應(yīng)。8樣品按GB/T16157、HJ/T373、HJ/T397等有關(guān)規(guī)定，確定采樣位置、采樣點(diǎn)及頻次，采集樣品。2標(biāo)準(zhǔn)分享吧http://www.bzfxb9分析步驟9.1測(cè)試準(zhǔn)備連接儀器，開啟電源，預(yù)熱至工作狀態(tài)。預(yù)估待測(cè)污染物濃度，選擇合適的校準(zhǔn)曲線或校準(zhǔn)量程。9.2儀器核查9.2.1零點(diǎn)校準(zhǔn)和調(diào)整通入零點(diǎn)氣（6.3），總烴測(cè)試結(jié)果應(yīng)不超過0.4mg/m3（以甲烷計(jì)），調(diào)整零點(diǎn)。總烴測(cè)試結(jié)果超過0.4mg/m3（以甲烷計(jì)）時(shí)，應(yīng)及時(shí)查找原因或維護(hù)儀器。9.2.2量程校準(zhǔn)和調(diào)整通入并測(cè)定甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體（6.1示值誤差應(yīng)滿足12.2要求，可選用以下3種標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)樣方法：a）內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)氣體法，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)氣體出口連接儀器的進(jìn)氣口，以適當(dāng)?shù)牧髁窟M(jìn)樣；b）鋼瓶法，將配有流量調(diào)節(jié)裝置及導(dǎo)氣管的標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶（7.2）與采樣管連接，打開氣體鋼瓶閥門，以適當(dāng)?shù)牧髁窟M(jìn)樣；c）氣袋法，用標(biāo)準(zhǔn)氣體將潔凈氣袋（6.6）充滿后排空，反復(fù)2～3次；連接氣袋與儀器的進(jìn)氣口，以適當(dāng)?shù)牧髁窟M(jìn)樣。若示值誤差不滿足12.2要求，應(yīng)調(diào)整儀器示值至標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)準(zhǔn)值，并保存調(diào)整數(shù)據(jù)。調(diào)整完畢后，再次通入甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體（6.1），示值誤差應(yīng)滿足12.2要求，否則應(yīng)再次校準(zhǔn)并調(diào)整儀器示值，直至示值誤差滿足12.2要求。9.3樣品測(cè)定9.3.1將采樣管前端置于排氣筒中并盡量靠近中心位置，封堵采樣孔。9.3.2啟動(dòng)采樣泵，以適當(dāng)?shù)牧髁坎蓸訙y(cè)定。采樣時(shí)，流量波動(dòng)幅度應(yīng)在±10%以內(nèi)，采樣管和伴熱管的加熱、伴熱溫度應(yīng)控制在120℃±5℃以內(nèi)。9.3.3儀器運(yùn)行穩(wěn)定后，按分鐘保存測(cè)定數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣測(cè)定5min～15min，全部有效分鐘數(shù)據(jù)（至少5個(gè)）的平均值作為一次測(cè)量值。樣品測(cè)定時(shí)，同步測(cè)定樣品中水分含量。9.3.4全部樣品測(cè)定后，用零點(diǎn)氣（6.3）清洗儀器，使儀器示值回到零點(diǎn)附近并保持穩(wěn)定；根據(jù)12.1和12.2的要求測(cè)試零點(diǎn)漂移、量程漂移、示值誤差、系統(tǒng)偏差等并記錄。9.3.5關(guān)閉電源，斷開儀器各部分連接并整理裝箱，結(jié)束測(cè)定。10結(jié)果計(jì)算與表示10.1結(jié)果計(jì)算樣品中總烴、甲烷和非甲烷總烴濃度的計(jì)算結(jié)果，均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（273.15K，101.325kPa）干基樣品中的質(zhì)量濃度表示。樣品中總烴、甲烷的質(zhì)量濃度，按公式（1）計(jì)算：3標(biāo)準(zhǔn)分享吧http://www.bzfxb（1）式中：ρ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干基樣品中總烴或甲烷的質(zhì)量濃度，mg/m3；16——甲烷、總烴的摩爾質(zhì)量（均以甲烷計(jì)），g/mol；x——樣品中甲烷或總烴（均以甲烷計(jì)）的摩爾分?jǐn)?shù)，μmol/mol；22.4——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣態(tài)分子的摩爾體積，L/mol；φsw——樣品中的水分含量（體積分?jǐn)?shù)）。樣品中非甲烷總烴的質(zhì)量濃度，按公式（2）計(jì)算：P式中：ρNMHC——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干基樣品中非甲烷總烴的質(zhì)量濃度（以碳計(jì)），mg/m3；12——碳的摩爾質(zhì)量，g/mol；xTHC——樣品中總烴（以甲烷計(jì)）的摩爾分?jǐn)?shù)，μmol/mol；xM——樣品中甲烷的摩爾分?jǐn)?shù)，μmol/mol；22.4——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣態(tài)分子的摩爾體積，L/mol；φsw——樣品中的水分含量（體積分?jǐn)?shù)）。注3：總烴或甲烷的測(cè)定結(jié)果小于測(cè)定下限時(shí)，公式（2）中xTHC或xM取值為0。10.2結(jié)果表示計(jì)算結(jié)果小于10mg/m3時(shí)，保留至小數(shù)點(diǎn)后1位；計(jì)算結(jié)果大于等于10mg/m3時(shí)，保留3位有效數(shù)字。非甲烷總烴的質(zhì)量濃度計(jì)算結(jié)果應(yīng)為非負(fù)值，計(jì)算結(jié)果為負(fù)值時(shí)以0計(jì)。11準(zhǔn)確度11.1精密度7家實(shí)驗(yàn)室對(duì)總烴濃度分別為29.0mg/m3、138mg/m3、357mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)氣體重復(fù)測(cè)定6次：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.11%～0.57%、0.05%～0.27%、0.06%～0.31%；實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.5%、0.82%、1.4%；重復(fù)性限分別為0.2mg/m3、0.6mg/m3、2.1mg/m3；再現(xiàn)性限分別為1.3mg/m3、3.2mg/m3、14mg/m3。7家實(shí)驗(yàn)室對(duì)總烴平均濃度水平分別約為30.0mg/m3、750mg/m3、1000mg/m3的石化和制藥行業(yè)廢氣實(shí)際樣品重復(fù)測(cè)定6次：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.47%～3.8%、0.45%～2.5%、3.5%～6.0%。7家實(shí)驗(yàn)室對(duì)甲烷濃度分別為29.0mg/m3、138mg/m3、357mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)氣體重復(fù)測(cè)定6次：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.1%～0.78%、0.09%～0.33%、0.08%～0.37%；實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.1%、0.77%、1.6%；重復(fù)性限分別為0.3mg/m3、0.9mg/m3、2.4mg/m3；再現(xiàn)性限分別為0.9mg/m3、3.1mg/m3、16mg/m3。7家實(shí)驗(yàn)室對(duì)甲烷平均濃度水平分別約為10.0mg/m3、130mg/m3和210mg/m3的石化和制藥行業(yè)廢氣實(shí)際樣品重復(fù)測(cè)定6次：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.29%～9.2%、1.9%～2.4%、0.19%～2.7%。4標(biāo)準(zhǔn)分享吧http://www.bzfxb11.2正確度7家實(shí)驗(yàn)室對(duì)總烴濃度分別為29.0mg/m3、138mg/m3、357mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)氣體重復(fù)測(cè)定6次：相對(duì)誤差分別為0～2.4%、0～1.6%、0.02%～3.1%；相對(duì)誤差的最終值為1.2%±1.7%、0.62%±1.2%、1.5%±2.8%。7家實(shí)驗(yàn)室對(duì)甲烷濃度分別為29.0mg/m3、138mg/m3、357mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)氣體重復(fù)測(cè)定6次：相對(duì)誤差分別為0～2.6%、0.16%～1.6%、0.02%～3.1%；相對(duì)誤差的最終值為1.0%±1.9%、0.67%±1.3%、1.5%±2.9%。12質(zhì)量保證和質(zhì)量控制12.1儀器使用期間，每半年至少核查1次總烴和甲烷的零點(diǎn)漂移、量程漂移；如儀器長(zhǎng)期未使用（超過半年使用前也應(yīng)核查總烴和甲烷的零點(diǎn)漂移、量程漂移。核查結(jié)果應(yīng)滿足以下要求，否則應(yīng)及時(shí)維護(hù)或檢修儀器：a）校準(zhǔn)量程＞100μmol/mol時(shí)，零點(diǎn)漂移和量程漂移應(yīng)在±5%以內(nèi)；b）校準(zhǔn)量程≤100μmol/mol時(shí)，零點(diǎn)漂移和量程漂移應(yīng)在±5μmol/mol以內(nèi)。12.2樣品測(cè)定前后，應(yīng)核查總烴和甲烷的示值誤差、系統(tǒng)偏差，并填寫樣品測(cè)定前后儀器性能核查記錄表（參見附錄A）。核查結(jié)果應(yīng)滿足以下要求，否則樣品測(cè)定結(jié)果無效，應(yīng)維護(hù)或檢修儀器：a）標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)準(zhǔn)值＞100μmol/mol時(shí)，測(cè)定相對(duì)誤差和相對(duì)偏差應(yīng)在±5%以內(nèi)；b）標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)準(zhǔn)值≤100μmol/mol時(shí)，測(cè)定絕對(duì)誤差和絕對(duì)偏差應(yīng)在±5μmol/mol以內(nèi)。12.3樣品測(cè)定結(jié)果與校準(zhǔn)量程之間應(yīng)滿足以下要求：a）若總烴、甲烷的測(cè)定結(jié)果≥10μmol/mol，應(yīng)在儀器校準(zhǔn)量程的20%～100%之間，否則應(yīng)重新選擇校準(zhǔn)量程；b）若總烴、甲烷的測(cè)定結(jié)果＜10μmol/mol，應(yīng)不超過儀器校準(zhǔn)量程且儀器校準(zhǔn)量程應(yīng)在10μmol/mol左右，否則應(yīng)重新選擇校準(zhǔn)量程。12.4每年至少用丙烷標(biāo)準(zhǔn)氣體（6.2）驗(yàn)證1次催化氧化單元的轉(zhuǎn)化效率，按照HJ1012中的相關(guān)要求檢測(cè)，結(jié)果應(yīng)不低于95%，否則應(yīng)更換或補(bǔ)充催化劑。13注意事項(xiàng)13.1儀器應(yīng)在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度、濕度、防爆等條件下使用。13.2測(cè)定前，應(yīng)檢查采樣氣路，清潔顆粒物過濾裝置，必要時(shí)更換濾料。13.3采樣流量不應(yīng)低于儀器規(guī)定的流量下限。13.4現(xiàn)場(chǎng)存在安全隱患時(shí)，監(jiān)測(cè)人員應(yīng)采取防護(hù)措施，儀器及操作等應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)管理要求。5標(biāo)準(zhǔn)分享吧http://www.bzfxb（資料性附錄）樣品測(cè)定前后儀器性能核查記錄表