固定污染源廢氣 濕度的測定 阻容法編制說明

《固定污染源廢氣濕度的測定阻容法》地方標(biāo)準(zhǔn)編制說明（報(bào)批稿）《固定污染源廢氣濕度的測定阻容法》標(biāo)準(zhǔn)編制組2024年11月項(xiàng)目名稱：《固定污染源廢氣濕度的測定阻容法》承擔(dān)單位：甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站編制組主要成員：王凱、呂康樂、王瑛、于斌斌、王斌、劉陽、鄧學(xué)峰、胡家睿、王小虎、張敏杰。目 錄TOC\o"1-2"\h\u20505一、項(xiàng)目背景 431618（一）任務(wù)來源 421039（二）工作過程 418782二、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性分析 58287（一）濕度的定義 515015（二）濕度的影響 72639（三）相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保工作的需要 910794三、國內(nèi)外相關(guān)方法研究 109429（一）國外廢氣濕度測定方法研究 1021013（二）國內(nèi)廢氣濕度測定方法研究 1211968（三）與本標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系 1730444四、基本原則和技術(shù)路線 178595（一）基本原則 1732518（二）適用范圍和主要技術(shù)內(nèi)容 1822946（三）技術(shù)路線 183937五、方法研究報(bào)告 19544（一）方法研究的目標(biāo) 1932736（二）適用范圍 203801（三）規(guī)范性引用文件 2127313（四）術(shù)語定義 216288（五）方法原理 2230639（六）干擾和消除 2222860（七）試劑和材料 2319448（八）儀器和設(shè)備 2412320（九）采樣位置和采樣點(diǎn) 321808（十）采樣和測定 324152（十一）結(jié)果表示 3316969（十二）精密度和準(zhǔn)確度 337463（十三）質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 3427725（十四）注意事項(xiàng) 351739六、方法比較 3627123七、方法驗(yàn)證 372377（一）驗(yàn)證方案的制定工作 3728361（二）驗(yàn)證方案內(nèi)容 3723022（三）方法驗(yàn)證過程 3921250八、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施建議 4120462九、參考文獻(xiàn) 41PAGEPAGE60一、項(xiàng)目背景（一）任務(wù)來源2022年1月，甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站發(fā)起《固定污染源廢氣濕度的測定阻容法》的標(biāo)準(zhǔn)提案，該標(biāo)準(zhǔn)于2023年4月申請立項(xiàng)。（二）工作過程1.成立標(biāo)準(zhǔn)編制組《固定污染源廢氣濕度的測定阻容法》標(biāo)準(zhǔn)制訂項(xiàng)目承擔(dān)單位為甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站。由相關(guān)技術(shù)人員組成標(biāo)準(zhǔn)編制組，并根據(jù)工作需要對組內(nèi)成員進(jìn)行分工。標(biāo)準(zhǔn)編制組成員為多年從事污染源監(jiān)測的技術(shù)人員，具有從事污染源監(jiān)測的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)及完成該項(xiàng)目的能力。2.查詢國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)資料根據(jù)《國家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作規(guī)則》（國環(huán)規(guī)法規(guī)〔2020〕4號）的相關(guān)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)編制組檢索、查詢和收集國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)資料，對現(xiàn)有方法和監(jiān)測工作需求開展調(diào)查研究，確立了標(biāo)準(zhǔn)制訂的指導(dǎo)思想，提出了標(biāo)準(zhǔn)制訂的技術(shù)路線，制定了工作方案，并結(jié)合目前國內(nèi)儀器水平和分析研究試驗(yàn)條件，初步編寫了標(biāo)準(zhǔn)草案。3.開展實(shí)驗(yàn)研究工作、組織方法驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)編制組根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)條件，按照技術(shù)路線和工作方案開展方法研究實(shí)驗(yàn)，確定了標(biāo)準(zhǔn)草案的各項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)編制組按照計(jì)劃任務(wù)書的要求，結(jié)合《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ168-2020）和《國家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作規(guī)則》（國環(huán)規(guī)法規(guī)〔2020〕4號）的規(guī)定，聯(lián)系并組織省內(nèi)5家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心和1家儀器廠家的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。4.編寫標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿標(biāo)準(zhǔn)文本和編制說明標(biāo)準(zhǔn)編制組編寫并完善了征求意見稿標(biāo)準(zhǔn)文本和編制說明，于2024年10月提交甘肅省生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會。二、標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性分析（一）濕度的定義濕度是表示廢氣干濕程度的物理量，相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)中的定義或表述方式多樣，常見方式如下：《固定污染源排氣中顆粒物與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T16157-1996）中濕度的表述方式為“排氣中水分含量”，未規(guī)定明確的定義，給出了干濕球法、冷凝法和重量法的計(jì)算公式。干濕球法：式中：Xsw—排氣中水分含量體積百分?jǐn)?shù)，%；Pbv—溫度為tb時(shí)飽和水蒸汽壓力，Pa；tb—濕球溫度，℃；tc—干球溫度，℃；Pb—通過濕球溫度計(jì)表面的氣體壓力，Pa；Ba—大氣壓力，Pa；Ps—測點(diǎn)處排氣靜壓，Pa。冷凝法：式中：Xsw排氣中水分含量體積百分?jǐn)?shù)，%；Ba—大氣壓力，Pa；????—冷凝器中的冷凝水量，g；P??—流量計(jì)前氣體壓力，Pa；P??—冷凝器出口飽和水蒸汽壓力，Pa；??—轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù)，L/min；??t—采樣時(shí)間，min；tr—流量計(jì)前氣體溫度，℃。重量法：式中：Xsw—排氣中水分含量體積百分?jǐn)?shù)，%；????—吸濕管吸收的水分重量，g；??Vd—測定狀態(tài)下抽取的干氣體體積（Va≈??′r×t），L；??????′r—轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù)，L/min；??t—采樣時(shí)間，min；P??—流量計(jì)前氣體壓力，Pa；tr—流量計(jì)前氣體溫度，℃；Ba—大氣壓力，Pa?！犊諝夂蛷U氣監(jiān)測分析方法指南（上冊）》規(guī)定，煙氣濕度是指煙氣中水蒸氣的含量，通常用1kg干空氣中含有的水蒸氣量（gsw）或濕空氣中水蒸氣含量的體積百分?jǐn)?shù)（Xsw）表示。污染源煙塵監(jiān)測中濕度通常用水蒸氣體積百分?jǐn)?shù)表示?！稘穸葴y定》規(guī)定：水分體積百分?jǐn)?shù)是指在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下，濕空氣中水汽所占有的體積與其總體之比。根據(jù)Amagat分體積定律和道爾頓定律，濕空氣中水汽的體積百分?jǐn)?shù)用下式計(jì)算。式中：V—水分體積百分?jǐn)?shù)，%；e—水汽分壓，Pa；P—?dú)怏w的總壓力，Pa。《濕度與水分計(jì)量名詞術(shù)語及定義》（JJF1012-2007）規(guī)定，濕度是指氣體中水蒸氣的含量。（二）濕度的影響1.廢氣中水分的危害濕法脫硫技術(shù)排放的低溫高濕廢氣在煙囪或管道內(nèi)壁易出現(xiàn)結(jié)露冷凝現(xiàn)象，影響管道結(jié)構(gòu)的耐久性。其排放廢氣具有以下特點(diǎn)：（1）廢氣處于水蒸氣飽和狀態(tài)，在廢氣壓力和濕度的共同作用下，極易滲透到煙囪和管道結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使管道結(jié)構(gòu)遭受腐蝕；（2）脫硫后的廢氣溫度在50℃左右，極易冷凝生成凝露水，主要成分為低濃度稀硫酸，對結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性特別強(qiáng)。以鋼材為例，40～80℃時(shí)的腐蝕速率比其他溫度時(shí)高出約3～8倍；（3）少數(shù)電廠由于燃煤的原因，廢氣含有一定量的氫氟酸，腐蝕性更復(fù)雜，只要相應(yīng)溫度情況出現(xiàn)，其腐蝕性在很短時(shí)間就會對鈦鋼復(fù)合板造成不可逆破壞。2.對環(huán)境監(jiān)測的影響（1）對水溶性污染物的監(jiān)測采樣影響。以二氧化硫?yàn)槔?，常用的監(jiān)測方法有甲醛緩沖溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法、碘量法、非分散紅外法和定電位電解法等。在采樣過程中，低溫高濕廢氣因SO2易溶于水，采集的氣態(tài)污染物少于實(shí)際含量，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。（2）對污染物采樣體積影響。現(xiàn)行固定污染源大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中，污染物的濃度均指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣中污染物的含量，也就是干基濃度。換算成干基濃度主要由于煙氣中含有水分，排放到大氣環(huán)境中冷凝成液態(tài)水，減去水分體積能夠更準(zhǔn)確地表示污染物的濃度。采集同樣含量的污染物，需要抽取的濕煙氣體積大于干煙氣體積。（3）對污染物排放速率影響。按照《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T16157-1996）規(guī)定，污染物排放速率按下式計(jì)算：式中：G—污染物排放速率，kg/h；C—污染物實(shí)測排放濃度，mg/m3；Qsn—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干排氣量，m3/h。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干排氣量按下式計(jì)算：式中：Qsn—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干排氣量，m3/h；Ba—大氣壓力，Pa；Ps—排氣靜壓，Pa；ts—排氣溫度，℃；Xsw—排氣中水分含量體積百分?jǐn)?shù)，％。上式可見，廢氣中污染物的排放速率與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干排氣量成正比，且標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干排氣量與廢氣濕度直接相關(guān)，因此濕度測定的準(zhǔn)確性直接影響排放速率的計(jì)算。（三）相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保工作的需要1.低濃度顆粒物監(jiān)測方法中儀器法的完善《固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法》（HJ836-2017）規(guī)定，廢氣水份含量的測定裝置采用冷凝法、重量法和儀器法。儀器法測定裝置通常由采樣單元、濕度分析單元和數(shù)據(jù)處理與記錄等單元構(gòu)成，應(yīng)具有濕度校準(zhǔn)功能。冷凝法和重量法因設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)境條件和操作水平要求高，現(xiàn)場監(jiān)測應(yīng)用較少。儀器法的應(yīng)用則越來越廣泛，其中阻容法濕度測定儀因結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、操作方便、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，成為低濃度顆粒物測定時(shí)最常見的濕度測定儀器。但標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了儀器法的結(jié)構(gòu)組成，未明確性能指標(biāo)、測定方法和質(zhì)量控制要求等。實(shí)際工作中，監(jiān)測人員只能按照儀器說明書操作，未考慮校準(zhǔn)溯源質(zhì)控等問題，測定結(jié)果應(yīng)用存在法律風(fēng)險(xiǎn)。2.熱濕法儀器測量濕度的要求《固定污染源廢氣二氧化硫的測定便攜式紫外吸收法》（HJ1131-2020）和《固定污染源廢氣氮氧化物的測定便攜式紫外吸收法》（HJ1132-2020）規(guī)定，采用熱濕法測定廢氣樣品的儀器應(yīng)配置測定廢氣中水分含量的檢測器，無需配置除濕裝置，但應(yīng)當(dāng)同步測定廢氣中水分含量。（注：熱濕法是指廢氣不經(jīng)過冷凝除水而是直接測定高溫濕態(tài)廢氣濃度的方法。）要實(shí)現(xiàn)上述標(biāo)準(zhǔn)要求，配置的濕度檢測器必須具備結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)速度快，操作方便，適用范圍廣，成本較低等特點(diǎn)，因此采用熱濕法的便攜式紫外吸收法儀器大多配置了阻容法濕度檢測器。只有盡快制定適用的阻容法濕度測定方法標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確測定廢氣濕度，才能確保采用熱濕法的便攜式紫外吸收法儀器的有效應(yīng)用。綜上所述，為了固定污染源的采樣和結(jié)果計(jì)算更加準(zhǔn)確，需要及時(shí)制定適用的阻容法濕度測定標(biāo)準(zhǔn)，為固定污染源監(jiān)測提供可靠的技術(shù)依據(jù)，進(jìn)一步完善環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系，以滿足現(xiàn)場監(jiān)測儀器準(zhǔn)確、快速、便攜、直接讀數(shù)的現(xiàn)實(shí)需要和發(fā)展趨勢。三、國內(nèi)外相關(guān)方法研究（一）國外廢氣濕度測定方法研究編制組對主要國家、地區(qū)及國際組織（包括國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、歐盟等）已經(jīng)發(fā)布實(shí)施的固定污染源濕度測定方法進(jìn)行了調(diào)研。1.美國測定方法1988年EPA首次發(fā)布METHOD4“DeterminationofMoistureContentinStackGases”，其中提出了三類廢氣濕度測定方法：（1）theReferenceMethod（參比方法）；（2）theApproximationMethod（近似方法）；（3）AlternativeMeansforApproximatingthemoisturecontent（可選擇方法）?；驹硎且院愣ㄋ俾什杉廴驹磸U氣，水分從廢氣中分離并采用體積法或重量法測定。參比方法為重量法，方法要求冷凝吸濕后稱重，使用天平稱重精確到0.5g。適用于污染源廢氣計(jì)算干基或濕基污染濃度和排風(fēng)量換算所需濕度的測定；近似方法為冷凝法，結(jié)果為估算值，不能直接參與污染物排放計(jì)算，除非近似方法的結(jié)果滿足使用需要-誤差控制在參比方法的1%以內(nèi)；可供選擇的方法包括干燥管法、干濕球法、冷凝法、化學(xué)計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)法等，也不能參與污染物排放計(jì)算。1993年EPA發(fā)布“EMCALT-008AlternativeMethodMoistureMidgetImpingers”，該方法是EPAMETHOD4的改進(jìn)，也屬于重量法。俄勒岡州發(fā)布的OregonMethod4（wetbulb/drybulb）“DeterminationofMoistureContentofStackGases”（AlternateMethod）規(guī)定了干濕球法作為一種可供選擇的方法，采用將干濕球直接插入煙道內(nèi)進(jìn)行測定的方式。圖1干濕球法示意圖圖2干濕球溫度變化曲線和最佳測定時(shí)段如存在以下情況會顯著影響濕球測定值，并導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果：（1）氣體中的酸性氣體濃度如SO2、SO3、HCL；（2）氣體中的烴類物質(zhì)濃度；（3）氣體壓力與大氣壓力差別明顯。如存在以上干擾因素，應(yīng)該選擇其它方法測定廢氣濕度。同時(shí)指出干濕球法也不適用以下類型的工況：（1）廢氣溫度過高（高于260℃）；（2）廢氣流速過高或過低；（3）高濃度的顆粒物會粘結(jié)污染濕球的紗布。2.歐盟測定方法CSNEN14790:2017“StationarySourceEmissions-DeterminationoftheWaterVapourinDucts”規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)方法為冷凝吸濕法。方法測定范圍體積濃度為4%～40%RH，質(zhì)量濃度范圍為29g/m3～250g/m3。該方法也屬于重量法，測定的廢氣濕度可以參與污染物排放的計(jì)算，但不能用于水蒸氣飽和狀態(tài)。方法規(guī)定了廢氣中液滴的處理方法，可應(yīng)用于焚燒企業(yè)。（二）國內(nèi)廢氣濕度測定方法研究1.測定方法現(xiàn)行固定污染源廢氣濕度監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)主要參照《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T16157-1996）和《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T397-2007）。GB/T16157規(guī)定，排氣中水分含量應(yīng)根據(jù)不同的測定對象選用冷凝法、干濕球法或重量法中的一種方法測定。干濕球原理：使氣體在一定的速度下流經(jīng)干、濕球溫度計(jì)。根據(jù)干、濕球溫度計(jì)的讀數(shù)和測點(diǎn)處排氣壓力，計(jì)算出排氣的水分含量。由于干濕球法在現(xiàn)場操作時(shí)相對方便，各級監(jiān)測部門以及社會監(jiān)測機(jī)構(gòu)均以干濕球法作為常規(guī)測定方法。但測定煙溫100℃以上的廢氣濕度準(zhǔn)確性較差，對測定斷面要求高，測定過程中穩(wěn)定讀數(shù)時(shí)間難以控制，難以校準(zhǔn)溯源，采取手工測定方式，人工計(jì)算結(jié)果，尤其不能滿足濕度在線監(jiān)測系統(tǒng)比對的連續(xù)測定要求。冷凝法原理：由煙道中抽取一定體積的排氣使之通過冷凝器，根據(jù)冷凝出來的水量，加上從冷凝器排出的飽和氣體含有的水蒸汽量，計(jì)算排氣中的水分含量。重量法原理：由煙道中抽取一定體積的排氣，使之通過裝有吸濕劑的吸濕管，排氣中的水分被吸濕劑吸收。吸濕管的增重即為已知體積排氣中含有的水分量。重量法優(yōu)勢在于使用經(jīng)驗(yàn)成熟，重現(xiàn)性準(zhǔn)確性較高。但無法即時(shí)獲取數(shù)據(jù)，測定周期較長，設(shè)備便攜性較差，人員操作要求高。適用于工作量較少，精確度要求較高的執(zhí)法監(jiān)督測定。HJ/T397規(guī)定，基于干濕球法原理的濕度自動測定裝置，其微處理器控制傳感器測定、采集濕球、干球表面溫度、以及通過濕球表面的壓力及排氣靜壓等參數(shù)，同時(shí)由濕球表面溫度導(dǎo)出該溫度下的飽和水蒸汽壓力，結(jié)合輸入的大氣壓，根據(jù)公式自動計(jì)算出廢氣濕度。其他冷凝法、干濕球法或重量法測定要求與GB/T16157相同?！豆潭ㄎ廴驹磸U氣低濃度顆粒物的測定重量法》（HJ836-2017）規(guī)定，冷凝法和重量法測定裝置應(yīng)分別符合GB/T16157中冷凝法和重量法廢氣中分含量測定裝置的要求。儀器法測定裝置通常由采樣單元、濕度分析單元和數(shù)據(jù)處理與記錄等單元構(gòu)成，應(yīng)具有濕度校準(zhǔn)功能。常見儀器法的基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)如下，使用時(shí)需根據(jù)實(shí)際監(jiān)測需要選取適用的方法。阻容法濕度測量單元一般采用高分子濕敏電容測量煙氣相對濕度。廢氣中水蒸氣含量的變化引起濕敏電容值變化，經(jīng)電路處理和算法處理后得到濕度。適用于不超過180℃的廢氣濕度測定。與其他方法相比，阻容法具有更好的穩(wěn)定性，因?yàn)轶w積小巧、操作方便，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。多年來國內(nèi)廠商對阻容法進(jìn)行了深入研究，研發(fā)出多種多樣的便攜式阻容法儀器。部分廠商已掌握了核心技術(shù)專利，有利于阻容法儀器在國內(nèi)的廣泛應(yīng)用。根據(jù)進(jìn)樣方式不同分為原位式和抽取式。目前市場上采用原位式的主要廠商有南京埃森、青島嶗應(yīng)、德圖、青島眾瑞和青島明華等。原位式的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，便于一體化設(shè)計(jì)，功耗更小，可內(nèi)置電池工作。缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)固定，適用場景存在局限。采用抽取式的主要廠商有青島眾瑞和青島明華等。抽取式的優(yōu)點(diǎn)在于前端加熱取樣管可以隨意延伸，適用場景更廣泛。缺點(diǎn)是抽氣泵和加熱管線功耗大，需采用外接電源，便攜性不足。半導(dǎo)體激光吸收光譜法測定廢氣濕度的原理為利用激光能量被氣體分子“選頻”吸收形成吸收光譜測定氣體濃度。由半導(dǎo)體激光器發(fā)射出特定波長的激光束（僅能被被測氣體吸收），穿過被測氣體時(shí)，激光強(qiáng)度的衰減與被測氣體濃度成一定函數(shù)關(guān)系，因此，通過測定激光強(qiáng)度衰減信息可分析獲得被測氣體的濃度。精密度和準(zhǔn)確度較好；可以實(shí)時(shí)測定和存儲數(shù)據(jù)。但儀器價(jià)格昂貴，操作維護(hù)要求較高。只適用于在線監(jiān)測，不適用于現(xiàn)場監(jiān)測。干/濕氧法通過氧化鋯檢測器測定廢氣中的濕氧含量和脫水后的干氧含量（雙檢測器測定），根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法得到廢氣中的濕度含量。具有操作簡便、無需溫度穩(wěn)定、測試溫度高（0-650℃）等優(yōu)勢。但由于氧化鋯的物理特性，含硫化物（還原性氣體）的廢氣測定會產(chǎn)生一定干擾；如廢氣溫度猝然變冷或含有大量水蒸氣時(shí)鋯管容易炸裂。適用于抽取冷干法原理的CEMS系統(tǒng)，不適用于現(xiàn)場監(jiān)測。紅外吸收法是利用每一種分子所特有的一組“特征吸收帶”，根據(jù)吸收光譜的強(qiáng)弱和所在的波段來測定水分的含量。濕度測定主要是利用近紅外區(qū)，其波長范圍從0.76μm到15μm，相應(yīng)的波數(shù)為13160cm-1到677cm-1。對于低濕范圍的測定，有很高的靈敏度。在非常寬的水汽濃度范圍內(nèi)有快速響應(yīng)的特性，能連續(xù)測定瞬時(shí)濕度。但儀器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴，易受壓力和溫度等因素影響。微波濕度計(jì)原理為微波濕度計(jì)是利用cm或mm級的電磁波在介質(zhì)中傳播的特性進(jìn)行濕度與水分測定的儀器，這些特性包括能量損耗、折射和反射等。測定的對象可以是固體、液體或氣體。由于不同的物質(zhì)有不同的介電常數(shù)，而水的介電常數(shù)比許多物質(zhì)高得多，因此物質(zhì)中含水量發(fā)生微小的變化，都會使復(fù)合介電常數(shù)發(fā)生變化，當(dāng)微波通過被測介質(zhì)時(shí)，其能量亦隨介電常數(shù)而變化。微波折射儀傳感器部分由兩個(gè)腔式諧振器組成，一個(gè)是參比腔，其中充滿干氣，另一個(gè)是試樣腔，充以被測氣體，通過兩個(gè)諧振頻率之差的測定，即可測定氣體的濕度。該方法對于中等以上的濕度測定具有良好的重復(fù)性，而且操作簡單，價(jià)格也較低、靈敏度和準(zhǔn)確度高、量程寬和性能穩(wěn)定，美國標(biāo)準(zhǔn)局已將它列為二級標(biāo)準(zhǔn)。但影響因素多，包括標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生器的誤差、經(jīng)驗(yàn)常數(shù)誤差、以及溫度、壓力和參比氣的干燥程度等，需要經(jīng)常進(jìn)行修正。壓電吸收法原理為當(dāng)物質(zhì)受到機(jī)械壓力作用時(shí)能產(chǎn)生電壓，反之在電壓作用下會發(fā)生機(jī)械形變的現(xiàn)象。檢測器晶體表面涂覆一層吸水物質(zhì)。當(dāng)吸水膜吸收水分時(shí)，晶體的質(zhì)量增加，從而改變了它的振蕩頻率，通過質(zhì)量變化與頻率改變之間的關(guān)系，建立檢測器信號與涂覆晶體性能的定量關(guān)系，從而換算得到濕度。涂覆對水分以外的氣體不敏感，適用于檢測工業(yè)氣體的含水量。具有靈敏度高、檢測快速等優(yōu)點(diǎn)，測定信號以頻率的形式輸出，便于遙測和數(shù)字直讀。2.排放標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行國家固定污染源排放標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定排放限值以干煙氣為基準(zhǔn)，因此濕度成為廢氣測定的重要參數(shù)。表2國家主要排放標(biāo)準(zhǔn)中濕度相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)要求《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297－1996）本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)值，均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干空氣為基準(zhǔn)?！痘痣姀S大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）本標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的大氣污染物濃度均指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣的數(shù)值。《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-2014）《固定污染源廢氣（SO2、NOX、顆粒物）連續(xù)排放監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ75-2017）濕度準(zhǔn)確度要求：煙氣濕度>5.0%時(shí)，相對誤差不超過±25%；煙氣濕度≤5.0%時(shí)，絕對誤差不超過±1.5%?！豆潭ㄎ廴驹磸U氣（SO2、NOX、顆粒物）連續(xù)排放監(jiān)測技術(shù)要求及檢測方法》（HJ76-2017）采用氧傳感器通過測定煙氣含氧量計(jì)算得到煙氣濕度。（三）與本標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系根據(jù)調(diào)研結(jié)果可知，國外固定污染源廢氣濕度的測定主要采用重量法，未發(fā)布阻容法方法標(biāo)準(zhǔn)，對本標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作不能提供直接的參考和借鑒。國內(nèi)已發(fā)布的阻容法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，《濕度測定方法》（GB/T11605-2005）主要規(guī)定了環(huán)境空氣濕度的測定范圍和基本方法，不適用于固定污染源廢氣。2017年發(fā)布的HJ836明確規(guī)定廢氣中水分含量的測定方法為冷凝法、重量法和儀器法，取消干濕球法。但標(biāo)準(zhǔn)只是規(guī)定儀器法可以用于低濃度顆粒物廢氣濕度測定，未明確阻容法的性能指標(biāo)、測定方法和質(zhì)量控制要求等。本標(biāo)準(zhǔn)制定參考國內(nèi)既有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)依照《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ168-2010）的有關(guān)規(guī)定開展標(biāo)準(zhǔn)制定工作。通過實(shí)驗(yàn)確定技術(shù)指標(biāo)、儀器條件、方法干擾、特性指標(biāo)參數(shù)及質(zhì)量保證和質(zhì)量控制等內(nèi)容，建立適用的固定污染源廢氣濕度阻容法方法標(biāo)準(zhǔn)。四、基本原則和技術(shù)路線（一）基本原則依照科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性的原則，本標(biāo)準(zhǔn)制定依據(jù)《國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作管理辦法》、《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》（GB/T1.1-2009）以及《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ168-2010）等的規(guī)定要求，體現(xiàn)其管理思路，將管理技術(shù)化和規(guī)范化。本標(biāo)準(zhǔn)制定符合以下要求：1.方法測定范圍滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保工作的要求。參考美國和歐盟等國家和地區(qū)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在我國現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定和實(shí)際要求的基礎(chǔ)上，立足于國內(nèi)生產(chǎn)的阻容法濕度測定儀器，確定方法的檢出限、測定下限和測定范圍等。2.方法穩(wěn)定可靠，滿足各項(xiàng)方法特性指標(biāo)的要求。依照HJ168的有關(guān)規(guī)定，開展實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，以保證方法切實(shí)穩(wěn)定可靠，且能滿足特性指標(biāo)要求。3.方法具有普遍適用性，易于推廣使用。邀請?jiān)O(shè)備廠商驗(yàn)證該方法適用的普遍性，以保證后期標(biāo)準(zhǔn)推廣使用。（二）適用范圍和主要技術(shù)內(nèi)容1.適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定固定污染源廢氣濕度的阻容法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于固定污染源廢氣濕度的測定。2.主要技術(shù)內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容包括適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、方法原理、干擾和消除、試劑和材料、儀器和設(shè)備、采樣和測定、結(jié)果表示、精密度和準(zhǔn)確度、質(zhì)量保證和質(zhì)量控制和注意事項(xiàng)等。（三）技術(shù)路線在參考國內(nèi)外文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上，通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)確定方法檢出限、測定下限、測定范圍、精密度和準(zhǔn)確度等方法特性指標(biāo)，完善質(zhì)量保證和質(zhì)量控制內(nèi)容，并進(jìn)行方法驗(yàn)證，保證方法的科學(xué)性、規(guī)范性和可操作性。本標(biāo)準(zhǔn)的制定技術(shù)路線見下圖。圖3標(biāo)準(zhǔn)制修訂的技術(shù)路線五、方法研究報(bào)告（一）方法研究的目標(biāo)本標(biāo)準(zhǔn)研究的目標(biāo)是制定測定固定污染源廢氣中濕度的阻容法。本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，嚴(yán)格按照開題論證確定的技術(shù)路線開展研究，達(dá)到了既定的目標(biāo)。為了便于標(biāo)準(zhǔn)的使用以及結(jié)果的計(jì)算與表示等，通過方法研究實(shí)驗(yàn)和方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，明確了本標(biāo)準(zhǔn)的方法檢出限、測定下限。為了能夠獲得準(zhǔn)確、可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)制定過程中加強(qiáng)質(zhì)控技術(shù)研究，明確了質(zhì)量保證和質(zhì)量控制要求，規(guī)定了注意事項(xiàng)等。標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，編制組注重研究和提高方法的適用性，開展了干擾因子調(diào)查分析，進(jìn)行了干擾試驗(yàn)和干擾消除試驗(yàn)，得出了干擾及消除的要求，達(dá)到了開題論證時(shí)確定的目標(biāo)。（二）適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定固定污染源廢氣中濕度的阻容法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于固定污染源廢氣中濕度的測定。方法檢出限為0.20%，測定下限為0.80%，測定上限為40%。說明：根據(jù)HJ168第7.6條的規(guī)定（適用范圍中應(yīng)說明該標(biāo)準(zhǔn)適用的環(huán)境監(jiān)測要素，被分析對象名稱以及分析方法），因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定固定污染源廢氣中濕度的阻容法”。此部分內(nèi)容的標(biāo)題為“適用范圍”，同時(shí)參照《固定污染源廢氣氮氧化物的測定非分散紅外吸收法》（HJ692-2014）《固定污染源廢氣氮氧化物的測定定電位電解法》（HJ693-2014）等規(guī)定，在此部分規(guī)定“本標(biāo)準(zhǔn)適用于固定污染源廢氣中濕度的測定”。根據(jù)HJ168第7.6條的規(guī)定：適用范圍中應(yīng)說明被分析對象的檢出限、測定下限和測定上限（必要時(shí)）或測定范圍），上限（必要時(shí)）或測定范圍。驗(yàn)證結(jié)果顯示6家實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證數(shù)據(jù)計(jì)算得到檢出限最大值為0.07%。根據(jù)零點(diǎn)氣濕度測試結(jié)果，要求濕度≤0.20%，綜合考慮阻容法儀器精度和零點(diǎn)氣濕度范圍要求，規(guī)定：“本標(biāo)準(zhǔn)的方法檢出限為0.20%，測定下限為0.80%”。根據(jù)市售阻容法儀器的傳感器性能，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定上限為40%。（三）規(guī)范性引用文件GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法HJ75固定污染源廢氣（SO2、NOX、顆粒物）連續(xù)排放監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ836固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法HJ/T373固定污染源監(jiān)測質(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)測技術(shù)規(guī)范說明：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容以及正文中引用到的標(biāo)準(zhǔn)情況，在規(guī)范性引用文件中列明。（四）術(shù)語定義為了便于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容理解和使用，結(jié)合本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，列出了濕度、標(biāo)準(zhǔn)濕氣、校準(zhǔn)量程、示值誤差和響應(yīng)時(shí)間五個(gè)術(shù)語和定義。說明：依據(jù)HJ168的規(guī)定，“術(shù)語和定義”是標(biāo)準(zhǔn)的可選要素。濕度的定義參考《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法指南（上冊）》中規(guī)定“煙氣濕度是指煙氣中水蒸氣的含量，通常用1kg干空氣中含有的水蒸氣量（gsw）或濕空氣中水蒸氣含量的體積百分?jǐn)?shù)（Xsw）表示”以及《濕度與水分計(jì)量名詞術(shù)語及定義》（JJF1012-2007）的規(guī)定“濕度指氣體中水蒸氣的含量。”標(biāo)準(zhǔn)中示值誤差檢查需要使用標(biāo)準(zhǔn)濕氣，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)濕氣的組成和來源列出術(shù)語和定義：以清潔干空氣或純氮?dú)鉃檩d氣，通過發(fā)生裝置產(chǎn)生的具有一定濃度，均勻分布水蒸氣的氣體。校準(zhǔn)量程的定義參照《固定污染源廢氣二氧化硫的測定定電位電解法》（HJ57-2017）的規(guī)定：儀器的校準(zhǔn)上限，為校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)濕氣的濕度（進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)，為校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)濕氣的最高濕度），校準(zhǔn)量程應(yīng)小于或等于儀器的滿量程。示值誤差的定義參照了EPAmethod7E第3.1條和HJ57第3.3條的規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)濕氣直接通入儀器的測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)濕氣濕度之間的誤差。響應(yīng)時(shí)間的定義參照《環(huán)境空氣和廢氣揮發(fā)性有機(jī)物組分便攜式傅里葉紅外監(jiān)測技術(shù)要求和檢測方法》（HJ1011-2018）的規(guī)定：儀器零點(diǎn)讀數(shù)穩(wěn)定后，通入校準(zhǔn)量程濕度的標(biāo)準(zhǔn)濕氣時(shí)刻起，到其讀數(shù)達(dá)到其標(biāo)稱值90%（t90）的時(shí)刻止，中間的時(shí)間間隔。（五）方法原理廢氣中的水分子滲透擴(kuò)散至電容濕敏元件引起阻抗變化，根據(jù)濕度和阻容值的函數(shù)關(guān)系，得出廢氣濕度。說明：阻容法的基本原理是水分子滲透擴(kuò)散至濕敏元件引起阻抗變化，濕度與阻容值成函數(shù)關(guān)系。每家廠商根據(jù)自身不同的算法，進(jìn)行溫度或壓力補(bǔ)償計(jì)算得出廢氣濕度。（六）干擾和消除由于阻容法儀器的工作方式與其他傳感器法儀器類似，為避免顆粒物的影響，參考HJ57第5.1條和HJ693第5條的規(guī)定，采用過濾器除塵等方法消除或減少。（七）試劑和材料1.標(biāo)準(zhǔn)濕氣發(fā)生裝置市售標(biāo)準(zhǔn)濕氣發(fā)生裝置，發(fā)生濕度范圍0～40%，準(zhǔn)確度不超過±0.5%。說明：標(biāo)準(zhǔn)濕氣用于阻容法儀器的核查或校準(zhǔn)。氣體濕度與溫度、壓力等相關(guān)，難以保持穩(wěn)定，需通過市售標(biāo)準(zhǔn)濕氣發(fā)生裝置現(xiàn)場發(fā)出，要求發(fā)濕范圍與阻容法測定范圍一致，準(zhǔn)確度不超過±0.5%。2.零點(diǎn)氣純度≥99.99%的氮?dú)饣蚯鍧嵏煽諝?，濕度?.20%。說明：為保證測定結(jié)果可靠，本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了零點(diǎn)檢查要求，需要用到零點(diǎn)氣。零點(diǎn)氣要具備質(zhì)量合格、價(jià)格合理且獲取方便等特點(diǎn)，規(guī)定零點(diǎn)氣為符合GB8979要求，純度不低于99.99%的氮?dú)饣虺蟓h(huán)境空氣。為調(diào)查純氮?dú)獾臐穸龋n題組購置主要品牌純度≥99.99%的氮?dú)?，測定各品牌氮?dú)獾臐穸确秶?。測試方法：待測儀器運(yùn)行穩(wěn)定后，通入氮?dú)?，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄顯示值。使用2瓶同一品牌氮?dú)飧髦貜?fù)上述測試操作至少6次，計(jì)算6次的平均值。表3零點(diǎn)氣濕度測試數(shù)據(jù)零點(diǎn)氣：99%氮?dú)鉁y試環(huán)境：22.5℃、35.5%RH單位：%序號A品牌B品牌1#2#3#1#2#10.080.030.060.010.0220.070.020.070.020.0230.080.030.070.010.0240.070.020.060.010.0150.080.030.060.020.0260.080.020.070.020.01平均值0.080.030.070.020.02測試結(jié)果顯示，零點(diǎn)氣濕度測定結(jié)果為0.01～0.08%。因此規(guī)定零點(diǎn)氣濕度要求≤0.10%。（八）儀器和設(shè)備1.阻容法濕度測定儀組成阻容法濕度測定儀（以下簡稱“儀器”）組成：樣品采集傳輸單元、預(yù)處理單元、分析單元、數(shù)據(jù)采集處理單元。（1）樣品采集傳輸單元包括采樣探頭、傳輸管線和加熱裝置等。（2）預(yù)處理單元指過濾裝置，具備防水、防塵功能。預(yù)處理的材料和安裝應(yīng)不影響測定結(jié)果。（3）分析單元用于濕度測定分析的阻容式傳感器，具備溫度、壓力補(bǔ)償功能和校準(zhǔn)功能。（4）數(shù)據(jù)采集處理和傳輸單元用于采集處理數(shù)據(jù)，具備記錄存儲和打印功能。2.性能要求（1）示值誤差：校準(zhǔn)量程≤5%時(shí)，絕對誤差不超過±0.75%；校準(zhǔn)量程＞5%時(shí)，相對誤差不超過±15%。（2）響應(yīng)時(shí)間：≤60秒。說明：依據(jù)HJ168儀器和設(shè)備是標(biāo)準(zhǔn)的必備要素。為獲得可靠的測定結(jié)果，保障所用測定儀的受控性，從儀器組成和性能要求兩方面做出規(guī)定：（1）儀器組成參考《固定污染源煙氣（二氧化硫和氮氧化物）便攜式紫外吸收法測量儀器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ1045-2019）中有關(guān)儀器的組成和結(jié)構(gòu)內(nèi)容，明確數(shù)據(jù)采集處理和校準(zhǔn)功能要求。（2）性能要求示值誤差為測試儀器的性能要求，課題組開展了一系列測試。待測儀器運(yùn)行穩(wěn)定后，在測試溫度為40℃、80℃、110℃、140℃條件下，通入4.00%、8.00%、10.0%、12.0%、18.0%、28.0%的標(biāo)準(zhǔn)濕氣，待讀數(shù)穩(wěn)定后按照分鐘保存測定數(shù)據(jù)，作為一次測定。分別記錄標(biāo)準(zhǔn)濕氣的顯示值，重復(fù)測試6次。按下式計(jì)算待測儀器測定標(biāo)準(zhǔn)濕氣的示值誤差Lei。絕對誤差：Lei=Cdi-Csi或相對誤差：（C式中：Lei—待測儀器測定第i種標(biāo)準(zhǔn)濕氣的示值誤差；Csi—第i種標(biāo)準(zhǔn)濕氣濕度標(biāo)稱值；Cdi—待測儀器測定第i種標(biāo)準(zhǔn)濕氣3次測定平均值；i —測定標(biāo)準(zhǔn)濕氣序號（i=1～3）；表440℃多點(diǎn)示值誤差測試結(jié)果單位：%次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)濕度A品牌B品牌1#2#3#1#2#14.014.024.054.134.133.9724.014.014.144.054.153.9533.994.014.094.113.9643.984.014.064.133.9554.004.024.054.044.133.9464.044.074.094.133.95平均值4.014.014.064.084.133.95絕對誤差-0.000.050.070.12-0.05相對誤差-0.11%1.23%1.77%3.10%-1.31%標(biāo)準(zhǔn)偏差-0.020.050.030.010.01相對標(biāo)準(zhǔn)偏差-0.55%1.19%0.82%0.31%0.26%表580℃多點(diǎn)示值誤差測試結(jié)果單位：%次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)濕度A品牌B品牌1#2#3#1#2#13.933.783.813.703.953.8023.973.793.823.884.084.0833.933.793.793.813.973.9243.973.923.873.894.054.0153.973.903.833.963.963.9064.023.953.884.014.064.01平均值3.973.863.833.884.013.95絕對誤差--0.11-0.13-0.090.05-0.01相對誤差--2.77%-3.32%-2.27%1.18%-0.29%標(biāo)準(zhǔn)偏差-0.080.040.110.060.10相對標(biāo)準(zhǔn)偏差-1.99%0.91%2.84%1.44%2.53%次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)濕度A品牌B品牌1#2#3#1#2#18.047.537.967.568.208.1928.097.487.677.617.937.9337.907.737.917.957.757.7548.007.567.837.718.108.1158.007.737.727.838.088.1068.007.687.877.757.947.96平均值8.017.627.837.748.008.01絕對誤差--0.39-0.18-0.27-0.010.00相對誤差--4.83%-2.23%-3.37%-0.06%0.02%標(biāo)準(zhǔn)偏差-0.110.110.140.160.16相對標(biāo)準(zhǔn)偏差-1.43%1.43%1.85%2.00%1.99%次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)濕度A品牌B品牌1#2#3#1#2#110.019.819.969.9010.210.4210.019.609.619.849.849.95310.109.289.489.519.9410.0410.109.559.909.659.919.95510.019.509.789.669.979.98610.019.559.849.7310.29.99平均值10.049.59.769.7210.010.05絕對誤差-0.49-0.28-0.32-0.030.01相對誤差-4.90%-2.77%-3.24%-0.30%0.05%標(biāo)準(zhǔn)偏差0.170.180.140.150.18相對標(biāo)準(zhǔn)偏差1.79%1.87%1.45%1.53%1.74%次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)濕度A品牌B品牌1#2#3#1#2#111.9711.511.711.612.112.0212.0211.711.911.711.812.0311.9211.811.911.811.911.9411.8811.611.811.711.811.9511.9711.711.711.912.011.9611.9211.511.811.611.912.5平均值11.9511.611.811.711.912.0絕對誤差--0.31-0.15-0.23-0.030.09相對誤差--2.62%-1.23%-1.93%-0.25%0.73%標(biāo)準(zhǔn)偏差-0.120.090.120.120.23相對標(biāo)準(zhǔn)偏差-1.04%0.76%1.00%0.98%1.94%次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)濕度A品牌B品牌1#2#3#1#2#118.0917.918.117.917.518.1218.0517.917.817.918.118.4318.0917.817.717.718.018.3418.0017.717.717.818.318.2518.0018.118.117.817.618.5617.9518.218.017.918.118.5平均值18.0317.917.917.817.918.3絕對誤差-0.10-0.13-0.20-0.100.30相對誤差-0.54%-0.72%-1.09%-0.54%1.68%標(biāo)準(zhǔn)偏差0.190.190.080.310.16相對標(biāo)準(zhǔn)偏差1.04%1.06%0.46%1.75%0.89%次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)濕度A品牌B品牌1#2#3#1#2#128.1528.228.028.128.828.2227.9627.827.228.228.427.7328.3827.727.627.728.628.7428.1027.827.827.928.528.9528.1927.627.427.727.928.5628.1527.727.827.627.828.9平均值28.1527.827.627.928.328.5絕對誤差--0.35-0.52-0.290.180.33相對誤差--1.26%-1.85%-1.02%0.63%1.17%標(biāo)準(zhǔn)偏差-0.210.290.240.400.47相對標(biāo)準(zhǔn)偏差-0.75%1.07%0.87%1.41%1.64%試驗(yàn)中在40℃低溫條件下，標(biāo)準(zhǔn)濕氣發(fā)生裝置只能發(fā)出4.00%的標(biāo)準(zhǔn)濕氣，不能發(fā)出高濕度標(biāo)準(zhǔn)濕氣，因此只開展了4.00%標(biāo)準(zhǔn)濕氣的測定試驗(yàn)。絕對誤差范圍為-0.05～0.12%。在80℃條件下，測定4.00%標(biāo)準(zhǔn)濕氣時(shí)，絕對誤差范圍為-0.13～0.05%；測定8.00%標(biāo)準(zhǔn)濕氣時(shí)，相對誤差范圍為-4.83～0.02%；測定10.0%標(biāo)準(zhǔn)濕氣時(shí)，相對誤差范圍為-4.90～0.05%；測定12.0%標(biāo)準(zhǔn)濕氣時(shí)，相對誤差范圍為-2.62～0.73%；測定18.0%標(biāo)準(zhǔn)濕氣時(shí)，相對誤差范圍為-1.09～1.68%；測定28.00%標(biāo)準(zhǔn)濕氣時(shí)，相對誤差范圍為-1.85～1.17%?！豆潭ㄎ廴驹幢O(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范》（HJ/T373-2007）規(guī)定：定電位電解法測定儀應(yīng)在每次使用前校準(zhǔn)，采用儀器量程20%～30%、50%～60%、80%～90%處濃度或與待測物相近濃度的標(biāo)準(zhǔn)其他校準(zhǔn)，若儀器示值偏差不高于±5%，測定儀可以使用?！稛煔夥治鰞x檢定規(guī)程》（JJG968-2002）的“計(jì)量性能要求”中規(guī)定：煙氣分析儀示值誤差不超過±5%。《固定污染源煙氣（SO2、NOX、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ75-2017）中規(guī)定比對監(jiān)測煙氣濕度>5.0%時(shí)，相對誤差不超過±25%；煙氣濕度≤5.0%時(shí)，絕對誤差不超過±1.5%。本課題試驗(yàn)結(jié)果顯示，在各溫度條件下，測定4.00%標(biāo)準(zhǔn)濕氣時(shí)，絕對誤差范圍為-0.13～0.12%；測定8.00%、10.0%、12.0%、18.0%和28.0%標(biāo)準(zhǔn)濕氣時(shí)，相對誤差范圍為-4.90～1.68%。響應(yīng)時(shí)間待測儀器運(yùn)行穩(wěn)定后，通入標(biāo)準(zhǔn)濕氣，讀數(shù)穩(wěn)定后記錄C0。通入零點(diǎn)氣，待零點(diǎn)讀數(shù)穩(wěn)定后，再次通入標(biāo)準(zhǔn)濕氣，同時(shí)用秒表開始計(jì)時(shí)；當(dāng)儀器讀數(shù)上升至90%C0時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄所用時(shí)間即為儀器的響應(yīng)時(shí)間，重復(fù)操作3次。表6響應(yīng)時(shí)間測試結(jié)果響應(yīng)時(shí)間T90（s）標(biāo)準(zhǔn)濕度次數(shù)A品牌B品牌1#2#3#3041B1#3041B2#20.05116.9715.2916.2426.4524.05215.7616.4415.6725.5724.38315.9415.5815.4825.7824.87平均時(shí)間16.2215.7715.8025.9324.43《環(huán)境空氣和廢氣揮發(fā)性有機(jī)物組分便攜式傅里葉紅外監(jiān)測儀技術(shù)要求及檢測方法》（HJ1011-2018）中規(guī)定：響應(yīng)時(shí)間：≤120秒。試驗(yàn)結(jié)果顯示，阻容法儀器的響應(yīng)時(shí)間均小于60秒，考慮到便攜式儀器的快速響應(yīng)需求，規(guī)定“響應(yīng)時(shí)間：≤60秒”。（九）采樣位置和采樣點(diǎn)按照GB/T16157、HJ75、HJ836、HJ/T373和HJ/T397等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，確定采樣位置、采樣點(diǎn)及頻次。采樣位置優(yōu)先選擇在垂直管段，采樣點(diǎn)選擇靠近煙道中心的一個(gè)測點(diǎn)。說明：GB/T16157、HJ75、HJ836、HJ/T373和HJ/T397等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固定污染源廢氣采樣要求，因此濕度測定參照上述標(biāo)準(zhǔn)確定采樣位置和采樣點(diǎn)。（十）采樣和測定樣品測定：連接儀器各組成部分，將探頭放置在按8要求確定好的采樣位置和采樣點(diǎn)，堵嚴(yán)采樣孔，使之不漏氣。待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后即可記錄讀數(shù)，每分鐘保存一個(gè)均值，連續(xù)取樣5分鐘～15分鐘測定數(shù)據(jù)的平均值，作為一次測定值。儀器關(guān)機(jī)：測定完成后，將儀器探頭取出，置于環(huán)境空氣中，清洗儀器，當(dāng)儀器讀數(shù)恢復(fù)至環(huán)境濕度并且穩(wěn)定后，確認(rèn)清洗完成。關(guān)閉電源，斷開儀器各部分連接，結(jié)束測定。說明：測定時(shí)要將采樣孔堵嚴(yán)；若漏氣，特別是采樣孔為負(fù)壓時(shí)，外界空氣會吸入排氣筒，影響測定并引起管道流場紊亂。阻容法傳感器的響應(yīng)時(shí)間通常不大于60秒，儀器工作性能可以穩(wěn)定。按照分鐘保存測定數(shù)據(jù)，作為一次測定值，是為了數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、可靠、具有代表性。在一次測定過程中，不合理的分鐘數(shù)據(jù)應(yīng)剔除舍棄。因此為了便于一次測定值的結(jié)果復(fù)核，有必要規(guī)定按分鐘保存測定數(shù)據(jù)。至少取5分鐘～15分鐘平均值作為一次測定值。阻容法儀器長時(shí)間連續(xù)測定高濕度環(huán)境，可能發(fā)生漂移。使用后直接斷電，殘留的水蒸氣也可能冷凝損壞傳感器。為更好地保護(hù)傳感器，延長儀器使用壽命，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，要求測定完成后，將儀器探頭取出，置于環(huán)境空氣中，清洗儀器，當(dāng)儀器讀數(shù)穩(wěn)定在環(huán)境濕度后，確認(rèn)清洗完成。（十一）結(jié)果表示濕度測定結(jié)果保留兩位小數(shù)。說明：為規(guī)范結(jié)果表示，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定結(jié)果保留兩位小數(shù)，當(dāng)測定結(jié)果高于10.0%時(shí)，保留三位有效數(shù)字。當(dāng)結(jié)果低于方法檢出限時(shí)應(yīng)按照環(huán)境監(jiān)測報(bào)告制度有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，本標(biāo)準(zhǔn)不另行規(guī)定。（十二）精密度和準(zhǔn)確度通過組織6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室開展方法驗(yàn)證工作，得到了本方法的精密度和準(zhǔn)確度。1.精密度（1）6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室在40℃濕度為4%Vol和80℃濕度分別為4%、8%、10%、12%、18%、28%的標(biāo)準(zhǔn)濕氣進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：0.26%～1.19%、0.91%～2.84%、1.43%～2.00%、0.81%～1.79%、0.76%～1.95%、0.79%～1.75%、0.75%～1.64%。實(shí)驗(yàn)室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：1.52%、1.72%、1.99%、1.93%、1.34%、1.00%、2.92%。重復(fù)性限分別為：0.08%、0.21%、0.39%、0.43%、0.39%、0.54%、0.93%。再現(xiàn)性限分別為：0.18%、0.27%、0.56%、0.63%、0.58%、0.70%、1.30%。（2）6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對電廠廢氣、生活垃圾焚燒廠廢氣濕度進(jìn)行測定。電廠廢氣濕度為11.6%～12.3%，平均值為12.0%。垃圾焚燒廠濕度為21.0%～21.7%，平均值為21.4%。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：2.80%～5.30%、1.88%～4.28%。實(shí)驗(yàn)室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：2.33%、1.13%。重復(fù)性限分別為：1.24%、1.69%。再現(xiàn)性限分別為：1.38%、1.69%。2.正確度6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室在40℃濕度為4%Vol和80℃濕度分別為4%、8%、10%、12%、18%、28%的標(biāo)準(zhǔn)濕氣進(jìn)行測定。相對誤差分別為：0～2.99%、0.50%～3.53%、0.12%～4.87%、0.40%～4.88%、0.42%～2.93%、0.72%～1.50%和0.53%～1.95%。相對誤差最終值為：1.37%±2.02%、2.10%±2.26%、2.33%±3.88%、2.42%±3.48%、1.53%±2.02%、0.94%±0.70%和1.24%±1.00%。（十三）質(zhì)量保證和質(zhì)量控制零點(diǎn)核查：每月至少進(jìn)行一次零點(diǎn)核查，儀器讀數(shù)應(yīng)不大于0.20%Vol。說明：為保證儀器的準(zhǔn)確性，應(yīng)定期進(jìn)行零點(diǎn)核查?？砂凑諆x器說明書要求用符合要求的純氮?dú)饣虺罂諝庾鳛榱泓c(diǎn)氣通入儀器。期間核查：每年至少開展一次儀器使用期間的核查工作，核查內(nèi)容至少包括多點(diǎn)示值誤差（<20%C.S.、40%～60%C.S.、80%～100%C.S.）和響應(yīng)時(shí)間，核查頻次依據(jù)儀器使用環(huán)境和頻率、歷次檢定或校準(zhǔn)結(jié)果等情況確定。核查結(jié)果應(yīng)滿足7.2的要求。說明：阻容法儀器在較長時(shí)間使用后，由于廢氣工況復(fù)雜等原因，儀器的量程有可能發(fā)生漂移，影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，為了解儀器狀態(tài)，維護(hù)儀器設(shè)備在兩次校準(zhǔn)期間校準(zhǔn)狀態(tài)的可信度，減少由于儀器穩(wěn)定性變化造成的結(jié)果偏差，有必要在兩次周期檢定（校準(zhǔn)）之間進(jìn)行期間核查。核查指標(biāo)為儀器性能要求的示值誤差和響應(yīng)時(shí)間。多點(diǎn)示值誤差的濕度覆蓋了常見固定污染源的廢氣濕度范圍，可以有效反映儀器的性能狀況。其它要求：如零點(diǎn)核查或期間核查結(jié)果不符合要求，應(yīng)及時(shí)維護(hù)或維修儀器。在維修或更換重要零部件后，應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)濕氣對儀器進(jìn)行性能指標(biāo)檢查，并滿足7.2的要求。說明：如儀器核查結(jié)果不符合要求，需由專業(yè)人員及時(shí)維護(hù)或維修，待通過性能指標(biāo)檢查確認(rèn)儀器符合要求，方可使用。（十四）注意事項(xiàng)1.進(jìn)入原位式儀器的廢氣溫度不應(yīng)大于180℃；抽取式儀器的廢氣溫度不應(yīng)大于300℃。說明：保證儀器正常工作和運(yùn)行的需要。2.測定前應(yīng)清潔探頭過濾裝置，及時(shí)更換濾芯，確保采樣管路暢通，檢查儀器加熱功能是否正常。說明：防止濾塵阻塞氣路或管線達(dá)不到工作溫度，影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。3.采用抽取測量方式的儀器，樣品輸送管線應(yīng)具備穩(wěn)定、均勻的加熱、保溫功能。其加熱溫度一般在120℃以上，溫度可調(diào)，且應(yīng)高于煙氣露點(diǎn)溫度10℃以上，其實(shí)際溫度值應(yīng)能夠在儀器上或軟件內(nèi)顯示。說明：防止測量時(shí)水汽在儀器管道內(nèi)凝結(jié)，影響測量結(jié)果。4.煙道負(fù)壓較大時(shí)，優(yōu)先選用抽取式儀器。說明：防止測量時(shí)產(chǎn)生較大誤差，不能體現(xiàn)真實(shí)排放情況。5.測定時(shí)儀器應(yīng)良好接地，避免對儀器和人員造成傷害。說明：防止電源外部導(dǎo)電對儀器和監(jiān)測人員的傷害。六、方法比較由于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系中尚無對不同原理的儀器進(jìn)行誤差比較的方法和評價(jià)依據(jù)，在標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，參考HJ75對手工和在線監(jiān)測設(shè)備比對監(jiān)測的誤差范圍要求，具體如下：1.當(dāng)廢氣濕度≤5.0%時(shí)，若兩種比較方法測試結(jié)果絕對誤差（絕對值）≤1.5%的數(shù)據(jù)量≥90%，認(rèn)為現(xiàn)場比較測試結(jié)果一致，測定結(jié)果無顯著差異；2.當(dāng)廢氣濕度>5.0%時(shí)，若兩種比較方法測試結(jié)果相對誤差（絕對值）≤25%的數(shù)據(jù)量≥90%，認(rèn)為現(xiàn)場比較測試結(jié)果一致，測定結(jié)果無顯著差異；3.不符合以上測試結(jié)果評判標(biāo)準(zhǔn)的，則認(rèn)為兩種比較方法測試結(jié)果不一致。根據(jù)國內(nèi)外濕度測定方法的調(diào)研結(jié)果，重量法是公認(rèn)的經(jīng)典方法，適用于各類固定污染源廢氣的濕度測定，因此編制組在開展標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證的過程中，采用重量法作為參比方法。在某工藝除塵廢氣和某電廠脫硫廢氣排放口開展?jié)穸葴y試比較。每組連續(xù)監(jiān)測20min，每個(gè)點(diǎn)位測得7組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果如下表所示。表7方法比較結(jié)果監(jiān)測點(diǎn)位阻容法濕度(%)重量法濕度(%)組數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比較結(jié)果合格率某工藝排放口2.90～2.963.12～3.397絕對誤差（%）-0.46～-0.16100%某電廠排放口13.2～14.114.8～5.67相對誤差（%）-5.32～-13.94100%比較結(jié)果顯示，對于兩個(gè)污染源現(xiàn)場，阻容法和重量法的濕度測定結(jié)果均無顯著差異。七、方法驗(yàn)證（一）驗(yàn)證方案的制定工作編制組按照開題論證會專家提出的意見和建議，依據(jù)HJ168的要求，編制完成驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案，并組織驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室開展驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。（二）驗(yàn)證方案內(nèi)容1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）檢出限及測定下限（2）精密度（3）準(zhǔn)確度2.試劑和材料（1）標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)濕氣：濕度為4.00%、8.0%、10.0%、12.0%、18.0%、28.0%。（2）零點(diǎn)氣：純度≥99.99%的氮?dú)?。?）實(shí)際樣品。選擇對某電廠廢氣（中濕度）和某垃圾焚燒廢氣（高濕度）進(jìn)行測定。3.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室及人員要求選取6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室分別為：甘肅省蘭州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、甘肅省金昌生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、甘肅省武威生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、甘肅省嘉峪關(guān)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、甘肅省酒泉生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、青島明華電子儀器濃度環(huán)境實(shí)驗(yàn)室參加方法驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)人員均符合HJ373規(guī)定。4.檢出限及測定下限的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案按照HJ168的有關(guān)規(guī)定，各驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室按本方法操作步驟及流程對氮?dú)鈽?biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行21次平行測定，計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差、測定下限及檢出限等各項(xiàng)參數(shù)。最終的方法檢出限為各驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室所得數(shù)據(jù)的最高值。5.精密度的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案按照HJ168的有關(guān)規(guī)定，對標(biāo)準(zhǔn)濕氣和實(shí)際樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和實(shí)驗(yàn)室間的方法精密度測定。標(biāo)準(zhǔn)氣體測定：各驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室在40℃及80℃條件下對濕度為4%、8%、10%、12%、18%、28%的標(biāo)準(zhǔn)濕氣進(jìn)行測定，按全程序每個(gè)樣品平行測定6次，分別計(jì)算不同樣品的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差等各項(xiàng)參數(shù)。實(shí)際樣品測定：各驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對40℃及80℃條件下對濕度為4%、8%、10%、12%、18%、28%的實(shí)際樣品同步進(jìn)行測定，按全程序每個(gè)樣品平行測定6次，分別計(jì)算不同樣品的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差等各項(xiàng)參數(shù)。編制組對各驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算實(shí)驗(yàn)室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差、重復(fù)性限r(nóng)和再現(xiàn)性限R。6.準(zhǔn)確度的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案按照HJ168的有關(guān)規(guī)定，各驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對多個(gè)不同濕度的標(biāo)準(zhǔn)濕氣（4%、8%、10%、12%、18%、28%）進(jìn)行測定，按全程序每個(gè)樣品平行測定6次，分別計(jì)算不同濃度水平標(biāo)準(zhǔn)氣體的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對誤差等各項(xiàng)參數(shù)。（三）方法驗(yàn)證過程1.儀器使用情況表8儀器情況登記表驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室儀器名稱規(guī)格型號性能狀況甘肅省蘭州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心煙氣采樣含濕量測量儀MH3041B型正常甘肅省金昌生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心煙氣采樣含濕量測量儀MH3041B型正常甘肅省武威生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心濕度濃度測定儀MD1080正常甘肅省嘉峪關(guān)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心濕度濃度測定儀MD1080正常甘肅省酒泉生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心濕度濃度測定儀MD1080正常青島明華電子儀器濃度環(huán)境實(shí)驗(yàn)室濕度濃度測定儀MD1080正常2.標(biāo)準(zhǔn)氣體使用情況本次方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)濕氣由經(jīng)檢定的標(biāo)準(zhǔn)濕氣發(fā)生裝置發(fā)出，發(fā)濕范圍0～40%，準(zhǔn)確度不超過±0.5%。零點(diǎn)氣為經(jīng)國家認(rèn)證的具有資質(zhì)的公司生產(chǎn)的氮?dú)鈽?biāo)準(zhǔn)氣體，純度≥99.99%。3.方法檢出限和測定下限實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)方案，6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室按照HJ168的有關(guān)規(guī)定，對氮?dú)鈽?biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行了21次平行測定。濕度檢出限為0.02%～0.03%，測定下限為0.08%～0.12%。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定濕度的檢出限為0.20%，測定下限為0.80%。4.方法精密度實(shí)驗(yàn)（1）標(biāo)