HJ 38-2017 固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法.pdf

中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 382017 代替 HJ/T 381999 固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷 总烃的测定 气相色谱法 Stationary source emissionDetermination of total hydrocarbons，methane and nonmethane hydrocarbonsGas chromatography 2017-12-29 发布 2018-04-01 实施 环 境 保 护 部 发 布 HJ 382017 i 中华人民共和国环境保护部 公 告 2017 年 第 86 号 为贯彻 中华人民共和国环境保护法，保护环境，保障人体健康，规范环境监测工作，现批准 水质 六价铬的测定 流动注射-二苯碳酰二肼光度法等十项标准为国家环境保护标准，并予发布。标准名称、编号如下：一、水质 六价铬的测定 流动注射-二苯碳酰二肼光度法（HJ 9082017）；二、水质 多溴二苯醚的测定 气相色谱-质谱法（HJ 9092017）；三、环境空气 气态汞的测定 金膜富集/冷原子吸收分光光度法（HJ 9102017）；四、环境空气质量手工监测技术规范（HJ 1942017）；五、固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法（HJ 382017）；六、固定污染源废气 气态总磷的测定 喹钼柠酮容量法（HJ 5452017）；七、固定污染源废气 氯气的测定 碘量法（HJ 5472017）；八、土壤和沉积物 有机物的提取 超声波萃取法（HJ 9112017）；九、固体废物 有机氯农药的测定 气相色谱-质谱法（HJ 9122017）；十、环境标准样品研复制技术规范（HJ 1732017）。以上标准自 2018 年 4 月 1 日起实施，由中国环境出版集团出版，标准内容可在环境保护部网站（ 1999 年 8 月 18 日批准发布的 固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法（HJ/T 381999），2005 年 3 月 24 日批准发布的环境标准样品研复制技术规范（HJ/T 1732005），2005 年 11 月 9 日批准发布的环境空气质量手工监测技术规范（HJ/T 1942005），环境保护部 2009 年 12 月 30 日批准发布的 固定污染源废气 气态总磷的测定 喹钼柠酮容量法（暂行）（HJ 5452009）和固定污染源废气 氯气的测定 碘量法（暂行）（HJ 5472009）废止。特此公告。环境保护部 2017 年 12 月 29 日 HJ 382017 iii 目 次 前 言.iv 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 方法原理.1 5 试剂和材料.2 6 仪器和设备.2 7 样品.3 8 分析步骤.4 9 结果计算与表示.6 10 精密度和准确度.6 11 质量保证和质量控制.7 12 注意事项.7 HJ 382017 iv 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法，保护环境，保障人体健康，规范固定污染源废气中总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定固定污染源废气中总烃、甲烷和非甲烷总烃的气相色谱法。本标准是对固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法（HJ/T 381999）的修订。本标准首次发布于 1999 年，原标准起草单位为华东理工大学环境工程研究所。本次为第一次修订，主要修订内容如下：扩展了测定指标，增加了总烃和甲烷，相应修改标准名称；修改了适用范围，仅适用于固定污染源有组织排放废气中的总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定，无组织排放监控点空气中总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定相关内容见环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法（HJ 604）；修改了非甲烷总烃的定义，增加了总烃的定义；标准气由甲烷、丙烷混合气更改为甲烷；分析用色谱柱增加了毛细管色谱柱；完善了样品采集和处理方式，修改了气袋材质；增加了质量保证和质量控制要求；删除了单点校准、附录。自本标准实施之日起，原标准固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法（HJ/T 381999）废止。本标准由环境保护部环境监测司和科技标准司组织制订。本标准起草单位：中国环境监测总站、扬州市环境监测中心站、浙江省环境监测中心。本标准验证单位：苏州市环境监测中心站、无锡市环境监测中心站、常州市环境监测中心、镇江市环境监测中心站、泰州市环境监测中心站和仪征市环境监测站。本标准环境保护部 2017 年 12 月 29 日批准。本标准自 2018 年 4 月 1 日起实施。本标准由环境保护部解释。HJ 382017 1 固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷 总烃的测定 气相色谱法 1 适用范围 本标准规定了测定固定污染源废气中总烃、甲烷和非甲烷总烃的气相色谱法。本标准适用于固定污染源有组织排放废气中的总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定。当进样体积为 1.0 ml 时，本方法测定总烃、甲烷的检出限均为 0.06 mg/m3（以甲烷计），测定下限均为 0.24 mg/m3（以甲烷计）；非甲烷总烃的检出限为 0.07 mg/m3（以碳计），测定下限为 0.28 mg/m3（以碳计）。2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 HJ 732 固定污染源废气 挥发性有机物的采样 气袋法 HJ/T 397 固定源废气监测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 总烃 total hydrocarbons（THC）指在本标准规定的测定条件下，在气相色谱仪的氢火焰离子化检测器上有响应的气态有机化合物的总和。3.2 非甲烷总烃 nonmethane hydrocarbons（NMHC）指在本标准规定的测定条件下，从总烃中扣除甲烷以后其他气态有机化合物的总和（除非另有说明，结果以碳计）。4 方法原理 将气体样品直接注入具氢火焰离子化检测器的气相色谱仪，分别在总烃柱和甲烷柱上测定总烃和甲烷的含量，两者之差即为非甲烷总烃的含量。同时以除烃空气代替样品，测定氧在总烃柱上的响应值，以扣除样品中的氧对总烃测定的干扰。HJ 382017 2 5 试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂和蒸馏水。5.1 除烃空气：总烃含量（含氧峰）0.40 mg/m3（以甲烷计）；或在甲烷柱上测定，除氧峰外无其他峰。5.2 甲烷标准气：16.0 mol/mol、800 mol/mol，平衡气为氮气，也可根据实际工作需要向具资质生产商定制合适浓度标准气体。5.3 氮气：纯度99.999%。5.4 氢气：纯度99.99%。5.5 空气：用净化管净化。5.6 标准气体稀释气：高纯氮气或除烃氮气，纯度99.999%，按样品测定（8.3）步骤测试，总烃测定结果应低于本标准方法检出限。6 仪器和设备 6.1 采样容器：全玻璃材质注射器，容积不小于 100 ml，清洗干燥后备用；气袋材质符合 HJ 732 的相关规定，容积不小于 1 L，使用前用除烃空气（5.1）清洗至少 3 次。6.2 采样装置：气袋采样装置的要求执行 HJ 732 的相关规定，见图 1；玻璃注射器采样装置的要求执行 GB/T 16157 的相关规定，见图 2。1 2 3 4 5 6 8 7 11 10 9 1排气管道；2玻璃棉过滤头；3Teflon 连接管；4加热套管；5快速接头阳头；6快速接头阴头；7气袋；8真空箱；9阀门；10活性炭过滤器；11抽气泵。图 1 气袋采样系统 6.3 样品保存箱：具有避光功能。6.4 气相色谱仪：具氢火焰离子化检测器。6.5 进样器：带 1 ml 样品定量环的进样阀或 1 ml 气密玻璃注射器。HJ 382017 3 1 2 3 4 5 6 8 7 1排气管道；2玻璃棉过滤头；3Teflon 连接管；4加热套管；5注射器；6阀门；7活性炭过滤器；8抽气泵。图 2 玻璃注射器采样系统 6.6 色谱柱 6.6.1 填充柱：甲烷柱，不锈钢或硬质玻璃材质，2 m4 mm，内填充粒径 180250 m（8060 目）的 GDX-502 或 GDX-104 担体；总烃柱，不锈钢或硬质玻璃材质，2 m4 mm，内填充粒径 180250 m（8060 目）的硅烷化玻璃微珠。6.6.2 毛细管柱：甲烷柱，30 m0.53 mm25 m 多孔层开口管分子筛柱或其他等效毛细管柱；总烃柱，30 m0.53 mm 脱活毛细管空柱。6.7 样品加热装置：能够将样品置于其中加热至不低于 120，温度控制精度为5。6.8 一般实验室常用仪器和设备。7 样品 7.1 样品采集 7.1.1 气袋采集 按照图 1 所示连接采样装置。固定污染源废气采样位置与采样点、采样频次和采样时间的确定、排气参数的测定和采样操作执行 GB/T 16157、HJ/T 397 和 HJ 732 的相关规定。开启加热采样管电源，采样时将采样管加热并保持在 1205（有防爆安全要求的除外），气袋须用样品气清洗至少 3 次，结束采样后样品应立即放入样品保存箱（6.3）内保存，直至样品分析时取出。7.1.2 玻璃注射器采集 按照图 2 所示连接采样装置。固定污染源废气采样位置与采样点、采样频次和采样时间的确定、排气参数的测定和采样操作执行 GB/T 16157 和 HJ/T 397 的相关规定。开启加热采样管电源，采样时将采样管加热并保持在 1205（有防爆安全要求的除外），玻璃注射器须用样品气清洗至少 3 次，结束采样后样品应立即放入样品保存箱（6.3）内保存，直至样品分析时取出。采集样品的玻璃注射器用惰性密封头密封。HJ 382017 4 7.2 运输空白 将注入除烃空气（5.1）的采样容器带至采样现场，与同批次采集的样品一起送回实验室分析。7.3 样品保存 采集样品的玻璃注射器应小心轻放，防止破损，保持针头端向下状态放入样品保存箱内保存和运送。样品常温避光保存，采样后尽快完成分析。玻璃注射器保存的样品，放置时间不超过 8 h；气袋保存的样品，放置时间不超过 48 h，如仅测定甲烷，应在 7 d 内完成。8 分析步骤 8.1 色谱分析参考条件 进样口温度：100。柱温：80。检测器温度：200。载气：氮气（5.3），填充柱流量为 1525 ml/min，毛细管柱流量为 810 ml/min。燃烧气：氢气（5.4），流量约为 30 ml/min。助燃气：空气（5.5），流量约为 300 ml/min。毛细管柱尾吹气：氮气（5.3），流量为 1525 ml/min，不分流进样。进样量：1.0 ml。8.2 校准 8.2.1 校准系列的制备 以 100 ml 玻璃注射器（预先放入一片硬质聚四氟乙烯小薄片）或 1 L 气袋为容器，按 11 的体积比，用标准气体稀释气（5.6）将甲烷标准气（5.2）逐级稀释，配制 5 个摩尔分数梯度的校准系列。根据样品预估摩尔分数可分别建立高、低摩尔分数校准曲线，高摩尔分数校准曲线各点摩尔分数分别为50.0 mol/mol、100 mol/mol、200 mol/mol、400 mol/mol 和 800 mol/mol；低摩尔分数校准曲线各点摩尔分数分别为 1.00 mol/mol、2.00 mol/mol、4.00 mol/mol、8.00 mol/mol 和 16.0 mol/mol。注：校准系列可根据实际样品情况确定适宜的摩尔分数范围，也可选用动态气体稀释仪配制，或向具资质生产商定制。8.2.2 绘制校准曲线 由低摩尔分数到高摩尔分数依次抽取 1.0 ml 校准系列（8.2.1），注入气相色谱仪（6.4），分别测定总烃、甲烷。以总烃和甲烷的摩尔分数（mol/mol）为横坐标，以其对应的峰面积为纵坐标，分别绘制总烃、甲烷的校准曲线。8.2.3 标准色谱图 在本标准给出的色谱分析参考条件（8.1）下，毛细管柱上的标准色谱图见图 3，填充柱上的标准色谱图