《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（征求意見稿）》

ICS13.040.99

CCSZ00

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/ACEFxxx—2023

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

Technicalrequirementsandmonitoringspecificationsfornavigationmonitoring

systemofmetallicelementsinPM2.5

(征求意見稿)

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施

中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)??發(fā)布

1

T/ACEFxxx-2023

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

1范圍

本文件規(guī)定了PM2.5中金屬元素的走航監(jiān)測(cè)的方法概述、試劑或材料、儀器和設(shè)備、監(jiān)測(cè)方法、

結(jié)果計(jì)算與表示、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制及安全防護(hù)要求。

本文件適用于環(huán)境空氣、無組織排放廢氣的PM2.5中金屬的走航監(jiān)測(cè)工作。

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(duì)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。

GB37822揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)

HJ/T48煙塵采樣器技術(shù)條件

HJ/T55大氣污染物無組織排放監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則

HJ93環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)方法

HJ168環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則

HJ194環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

HJ212污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)

HJ654環(huán)境空氣氣態(tài)污染物(SO2、NO2、O3、CO)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法

HJ657空氣和廢氣顆粒物中鉛等金屬元素的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法

HJ818環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行和質(zhì)控技術(shù)規(guī)范

HJ1010環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物氣相色譜連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法

3術(shù)語和定義

GB37822界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

細(xì)顆粒物（粒徑小于2.5μm）particulatematter2.5(PM2.5)

指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5μm的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物。

3.2

金屬元素metallicelement

金屬元素，是指具有金屬通性的元素，其價(jià)層電子數(shù)較少，在化學(xué)反應(yīng)中易丟失電子。

3.3

走航監(jiān)測(cè)cruisemonitoring

利用車載式快速監(jiān)測(cè)設(shè)備在行進(jìn)中連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，結(jié)合定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，對(duì)污染物進(jìn)行定性定量分析，

并基于地理位置信息顯示沿行進(jìn)路線污染物空間連續(xù)分布。

4方法概述

1

T/ACEFxxx-2023

利用車載質(zhì)譜及其他輔助設(shè)備，在行進(jìn)時(shí)對(duì)環(huán)境空氣、廠界、無組織排放廢氣進(jìn)行采集，分離

去除PM2.5以外的，通過空氣交換裝置置換空氣后，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測(cè)定各

金屬元素的含量。并根據(jù)地理位置信息，顯示沿行進(jìn)路線的金屬元素濃度空間連續(xù)分布。必要時(shí)，

輔以定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，對(duì)高濃度點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)等，完成定性定量分析。

5試劑或材料

5.1高純氬氣

高純氬氣純度應(yīng)大于或等于99.99%。

5.2標(biāo)準(zhǔn)溶液

5.2.1應(yīng)配備包含附錄A所規(guī)定的金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液。應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作需要，配備包含附錄B所規(guī)

定的金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液。

5.2.2金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)滿足國(guó)家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相關(guān)要求，包括但不限于鋁、鉀、錳、鐵、鉻、

鎳、鋅、砷、鎘、鉛。

5.2.3對(duì)于國(guó)家無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)要求的金屬元素，可根據(jù)實(shí)際工作需要，購(gòu)買有證標(biāo)準(zhǔn)溶液或在有

資質(zhì)的單位定制標(biāo)準(zhǔn)溶液。

6儀器和設(shè)備

6.1質(zhì)譜儀

使被測(cè)物質(zhì)離子化，利用電磁學(xué)原理使各種離子按不同的質(zhì)荷比分離并測(cè)量各種離子的強(qiáng)度，

從而識(shí)別并對(duì)其進(jìn)行定量的設(shè)備。包括進(jìn)樣單元、離子源、反應(yīng)單元、真空單元、質(zhì)量分析器及數(shù)

據(jù)解析軟件等單元。應(yīng)具備全譜掃描分析或選擇離子掃描分析、譜庫檢索、實(shí)時(shí)顯示空氣污染組分

等功能。

6.2車載式大氣采樣系統(tǒng)

6.2.1應(yīng)采用切割粒徑Da50=(2.5±0.1)μm的PM2.5切割器。切割器其它性能和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合HJ/T

93的規(guī)定。

6.2.2氣體交換置換裝置應(yīng)由電源模塊、氣體交換置換模塊、金屬標(biāo)準(zhǔn)氣體模塊、溶液全霧化模塊

組成。該系統(tǒng)將各種氣體轉(zhuǎn)化為高純度氬氣，而不損失氣體中含有的細(xì)顆粒。

6.2.3采樣管路應(yīng)選用不釋放有干擾物質(zhì)且不與待測(cè)污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料，如聚四氟乙烯、

硼硅酸鹽玻璃或硅烷化處理的不銹鋼材料；采樣管路須對(duì)顆粒物進(jìn)行過濾且采取保溫措施以避免管

路內(nèi)壁結(jié)露。

6.2.4采樣口應(yīng)高于車頂0.2m以上，以防車輛尾氣排放干擾。

6.3工控機(jī)

應(yīng)滿足HJ212要求，保障系統(tǒng)運(yùn)行并將數(shù)據(jù)傳輸至上位平臺(tái)。

1)通信接口：須具備一路RS-485、RS-232、USB或以太網(wǎng)通信接口，用于與上位機(jī)通信；

2)存儲(chǔ)要求：根據(jù)使用需求，能完整存儲(chǔ)不少于12個(gè)月的所有參數(shù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)警等信息；

2

T/ACEFxxx-2023

3)抗干擾能力：具有防雷擊、防電磁干擾、抗震動(dòng)等能力。

4)電壓穩(wěn)定性：允許外部供電電壓波動(dòng)±10%。

6.4供電及照明設(shè)備

應(yīng)配備UPS穩(wěn)壓電源和發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與市電可以切換以滿足不同現(xiàn)場(chǎng)條件監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車載

應(yīng)急設(shè)備及照明的應(yīng)急供電需求。UPS應(yīng)至少滿足走航監(jiān)測(cè)設(shè)備連續(xù)運(yùn)行30min以上，發(fā)電機(jī)功率滿

足車載所有設(shè)備工作需求，可持續(xù)工作24h。配備電纜盤，接入長(zhǎng)度不低于30m，可外接電源，利

用市電直接為設(shè)備供電。實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)安裝有LED照明燈，符合正常的走航監(jiān)測(cè)要求。

6.5車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)及電子地圖

走航車應(yīng)配備車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)，在走航監(jiān)測(cè)時(shí)記錄經(jīng)緯度坐標(biāo)，并在地圖上實(shí)時(shí)顯示行進(jìn)路

徑。車載定位系統(tǒng)定位精度在3m以內(nèi)。

6.6氣象監(jiān)控系統(tǒng)

走航車宜配備符合HJ/T55中要求氣象參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量與記錄系統(tǒng)，能夠測(cè)定環(huán)境溫度和氣壓、

相對(duì)濕度、風(fēng)向和風(fēng)速等氣象參數(shù)，確定和記錄氣象適宜程度。相應(yīng)氣象參數(shù)的測(cè)量范圍和精度滿

足HJ194要求。

6.7數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)

走航車應(yīng)配備電腦或液晶顯示屏，可實(shí)時(shí)顯示“三維地圖-重金屬元素-濃度”等走航數(shù)據(jù)，可給出

任意點(diǎn)位的元素濃度、氣象五參數(shù)及經(jīng)緯度；具有預(yù)設(shè)報(bào)警濃度功能，能對(duì)不同組分設(shè)置不同的預(yù)

警濃度；具有結(jié)果導(dǎo)出功能。

6.8其他設(shè)備

根據(jù)需要配備PM2.5顆粒物手工采樣裝置或其他現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

7監(jiān)測(cè)方法

7.1儀器準(zhǔn)備

7.1.1儀器調(diào)諧

點(diǎn)燃等離子體后，儀器需預(yù)熱穩(wěn)定30min。在此期間，可用質(zhì)譜儀調(diào)諧溶液進(jìn)行質(zhì)量校正和分

辨率查驗(yàn)。需測(cè)定質(zhì)譜儀調(diào)諧溶液至少4次以上，并確認(rèn)所測(cè)定的調(diào)校溶液中所含元素信號(hào)強(qiáng)度的相

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤5%。必須針對(duì)待測(cè)元素所涵蓋的質(zhì)量數(shù)范圍進(jìn)行質(zhì)量校正和分辨率查驗(yàn)，如質(zhì)量校正

結(jié)果與真實(shí)值差異超過0.1amu以上，則必須依照儀器使用說明書將質(zhì)量校正至正確值；分析信號(hào)的

分辨率在5%波峰高度時(shí)的寬度約為0.75amu。

7.1.2校準(zhǔn)曲線

7.1.2.1依據(jù)相關(guān)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放或控制標(biāo)準(zhǔn)確定校準(zhǔn)曲線范圍，應(yīng)有至少六個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)（含

零濃度點(diǎn)）且盡可能均勻的分布在線性范圍內(nèi)。

7.1.2.2在儀器工作條件下，通過溶液全霧化模塊，使用高純氬氣依次從低濃度到高濃度將標(biāo)準(zhǔn)溶液

霧化后通入ICP-MS，進(jìn)行分析測(cè)定，以目標(biāo)化合物濃度及目標(biāo)物特征離子峰響應(yīng)建立坐標(biāo)系，用最小

二乘法繪制校準(zhǔn)曲線。

7.1.3重復(fù)性和儀器檢出限

7.1.3.1參照HJ168方法實(shí)施，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為20ug/L（K、Al、Fe等營(yíng)養(yǎng)元素為80ug/L），

3

T/ACEFxxx-2023

重復(fù)測(cè)試n（n≥7）次，將各測(cè)定結(jié)果換算為樣品中的濃度或含量，計(jì)算n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差，按

公式[MDL=t(n-1,0.99)×S]計(jì)算方法檢出限。其中，MDL為方法檢出限；n為樣品的平行測(cè)定次數(shù)；t

為自由度為n-1，置信度為99%時(shí)的t分布（單側(cè)）；S為n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行7次

測(cè)定時(shí)，t值取3.143。

7.1.3.2附錄A規(guī)定的必測(cè)目標(biāo)物以及至少5個(gè)附錄B規(guī)定的選測(cè)目標(biāo)物應(yīng)滿足相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差＜5%，

儀器檢出限＜20ng/m3。

7.1.4準(zhǔn)確度

7.1.4.1參照HJ168方法實(shí)施，測(cè)試濃度為20ug/L（K、Al、Fe等營(yíng)養(yǎng)元素為80ug/L）。

7.1.4.2按照HJ168附錄A.5.2計(jì)算與理論濃度的相對(duì)誤差。本文件附錄A規(guī)定的必測(cè)目標(biāo)物以及至

少5個(gè)附錄B規(guī)定的選測(cè)目標(biāo)物應(yīng)滿足相對(duì)誤差小于30%。

7.1.5空白

以高純氬氣作為空白樣品，按與樣品分析相同步驟進(jìn)行分析。要求空白樣品中各待測(cè)污染物均應(yīng)低

于方法檢出限。

7.1.6試運(yùn)行

啟動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備和車輛，在周邊開展小范圍走航試驗(yàn)，確認(rèn)車輛、采樣系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)設(shè)備、氣象監(jiān)

控系統(tǒng)等運(yùn)行正常，工控機(jī)可正常上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，電子地圖顯示定位準(zhǔn)確、無明顯延遲。

7.2監(jiān)測(cè)方案制定

7.2.1走航監(jiān)測(cè)宜在風(fēng)力4級(jí)以下、無降水天氣開展。

7.2.2監(jiān)測(cè)區(qū)域確定依據(jù)環(huán)境管理要求和解決實(shí)際環(huán)境問題需求，規(guī)劃監(jiān)測(cè)區(qū)域。掌握監(jiān)測(cè)區(qū)域的企

業(yè)分布及所屬行業(yè)、道路分布狀況、周邊敏感區(qū)分布狀況、盛行風(fēng)向及惡臭異味投訴情況等。

7.2.3在對(duì)目標(biāo)區(qū)域開展金屬元素的走航監(jiān)測(cè)前，宜事先調(diào)查區(qū)域內(nèi)涉及重金屬排放的污染源信息，

包括但不限于污染源地理位置，涉及使用、產(chǎn)生或排放的金屬元素種類及其工藝環(huán)節(jié)、收集和凈化裝置、

排放口設(shè)置等信息。有行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，宜重點(diǎn)關(guān)注行業(yè)特征污染物。

7.2.4結(jié)合目標(biāo)區(qū)域污染源分布和區(qū)域管理需求，規(guī)劃走航監(jiān)測(cè)路線。宜沿工業(yè)園區(qū)內(nèi)部、邊界、廠

界或城市道路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。根據(jù)需要，可參考HJ/T55要求在目標(biāo)污染源周邊及其下風(fēng)向處進(jìn)行監(jiān)測(cè)。需

要進(jìn)一步監(jiān)測(cè)無組織排放廢氣濃度情況、進(jìn)行污染溯源的，可在廠區(qū)內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在確保安全和符合

區(qū)域管理要求前提下，盡量靠近生產(chǎn)廠房或無組織排放源。

7.3監(jiān)測(cè)實(shí)施

7.3.1按照規(guī)劃路線開展走航監(jiān)測(cè)，必要情況下可對(duì)路線進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。走航監(jiān)測(cè)速度一般不超過40

km/h，獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的頻率不低于每10s一條，數(shù)據(jù)頻率可調(diào)整。

7.3.2監(jiān)測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)相對(duì)高值時(shí)，可在該點(diǎn)位附近進(jìn)行巡查或停車定點(diǎn)監(jiān)測(cè)至少1min。條件允許時(shí)，

宜靠近疑似污染源開展監(jiān)測(cè)。

7.3.3記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)位金屬元素或特別關(guān)注的污染物濃度最高值，以及對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)時(shí)間、GPS坐標(biāo)、所處

道路位置、污染物組分、氣象特征等信息。結(jié)合7.2.3調(diào)研結(jié)果，初步判斷污染來源。

7.3.4根據(jù)需要對(duì)污染點(diǎn)位進(jìn)行復(fù)測(cè)?？衫闷渌饘僭乇O(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定或手工采樣帶回實(shí)

驗(yàn)室分析，具體方法應(yīng)滿足相關(guān)的國(guó)家、地方或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。分析結(jié)果可與7.3.3所記錄的信息結(jié)合進(jìn)行

4

T/ACEFxxx-2023

綜合分析，評(píng)估該監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的污染特征，進(jìn)行污染溯源。

8結(jié)果計(jì)算與表示

8.1定性分析

8.1.1根據(jù)ICP-MS質(zhì)譜測(cè)到的離子的質(zhì)荷比進(jìn)行定性。

8.1.2因離子質(zhì)荷比相同或相近而無法區(qū)分的物質(zhì)，應(yīng)結(jié)合7.2.3中調(diào)查得到的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位周邊排放

企業(yè)的生產(chǎn)物資使用情況，對(duì)定性結(jié)果進(jìn)行判斷。

8.2定量分析

8.2.1通過外標(biāo)校準(zhǔn)曲線法或內(nèi)標(biāo)校準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析。根據(jù)物質(zhì)響應(yīng)值和相應(yīng)的校準(zhǔn)曲線，

計(jì)算得到金屬元素的含量，以ng/m3表示。

8.2.2對(duì)于在儀器上有響應(yīng)、可定性分析，但標(biāo)準(zhǔn)氣體中沒有的金屬元素，優(yōu)先選擇分子量接近、

結(jié)構(gòu)接近或保留時(shí)間接近的物質(zhì)作為參考物，進(jìn)行半定量分析，或根據(jù)需求選取某一物質(zhì)作為半定

量參考物。半定量物質(zhì)及參考物質(zhì)應(yīng)在結(jié)果報(bào)告中標(biāo)注。

8.3結(jié)果表示

8.3.1本文件所使用的濃度單位均為ng/m3。當(dāng)測(cè)定結(jié)果小于10ng/m3時(shí)，小數(shù)點(diǎn)后至少保留一位；

當(dāng)測(cè)定結(jié)果大于10ng/m3時(shí)，小數(shù)點(diǎn)后至少保留兩位。報(bào)告中應(yīng)列出所有監(jiān)測(cè)到的金屬元素。

8.3.2按式（1）加和所監(jiān)測(cè)到的金屬元素質(zhì)量濃度，計(jì)算金屬元素的總濃度，計(jì)算時(shí)某一分子量

物質(zhì)濃度不得重復(fù)計(jì)算。

………（1）

式中：

??=