HJ 1010-2018 环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法.pdf

中华人民共和国国家环境保护标准中华人民共和国国家环境保护标准HJ 1010-2018环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法SpecificationsSpecificationsSpecificationsSpecifications andandandandT T T Testestestest P P P Proceduresroceduresroceduresrocedures forforforforAmbientAmbientAmbientAmbientAirAirAirAirQualityQualityQualityQualityContinuousContinuousContinuousContinuous MonitoringMonitoringMonitoringMonitoring SystemSystemSystemSystem withwithwithwith GasGasGasGas ChromatographyChromatographyChromatographyChromatography forforforforVolatileVolatileVolatileVolatileOrganicOrganicOrganicOrganic CompoundsCompoundsCompoundsCompounds（发布稿）本电子版为发布稿。请以中国环境出版集团出版的正式标准文本为准。2018-12-29 发布2019-07-01 实施发 布生态环境部生态环境部i目次前言.ii1适用范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14系统工作原理与组成.15技术要求.26性能指标.47检测方法.6附录 A（规范性附录）57 种挥发性有机物组分表.11附录 B（规范性附录）检测项目及技术要求.12ii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，保护生态环境，保障人体健康，规范环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统性能和质量，制定本标准。本标准规定了环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统的组成、技术要求、性能指标和检测方法。本标准的附录A附录B为规范性附录。本标准为首次发布。本标准由生态环境部生态环境监测司和法规与标准司组织制订。本标准起草单位：北京市环境保护监测中心、中国环境监测总站、北京大学、上海市环境科学研究院、上海市环境监测中心、江苏省环境监测中心、浙江省环境监测中心、广州市环境保护科学研究院、武汉市环境监测中心。本标准生态环境部2018年12月29日批准。本标准自2019年7月1日起实施。本标准由生态环境部解释。1环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法1适用范围本标准规定了环境空气中挥发性有机物气相色谱连续监测系统的组成结构、技术要求、性能指标和检测方法。本标准适用于环境空气中挥发性有机物测定的气相色谱连续监测系统的设计、生产和检测。2规范性引用文件本标准引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB/T 30431实验室气相色谱仪GB/T 33864质谱仪通用规范HJ 212污染物在线监控（监测）系统数据传输标准HJ 654环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法3术语和定义3.1参比状态 reference state指大气温度为 298.15 K，大气压力为 1013.25 hPa 时的状态。3.2有效数据率 validated data rate在一段时间内，监测数据有效的小时数占总运行小时数的百分比。4系统工作原理与组成4.1工作原理环境空气或标准气体以恒定流速进入采样系统，经低温或捕集阱等方式对挥发性有机物进行富集，通过热解析等方式经气相色谱分离，并由氢火焰离子化检测器（FID）或质谱检测器（MSD）进行检测，得到挥发性有机物各组分的浓度。4.2系统组成监测系统由样品采集单元、质控单元、气源单元、分析单元、数据采集和传输单元以及其他辅助设备等组成。24.2.1样品采集单元样品采集单元主要由采样管路、采样泵和流量控制单元组成，用于环境空气挥发性有机物的连续自动采样。样品采集单元的具体要求见 5.4.1。4.2.2质控单元质控单元主要由零气、标准气及稀释系统等组成，用于对分析仪器进行校准及日核查。质控单元的具体要求见 5.4.2。4.2.3气源单元气源单元主要由气源和管路等组成，用于提供系统运行所需的载气、燃气和助燃气等。气源单元的具体要求见 5.4.3。4.2.4分析单元分析单元主要由富集模块、柱温箱、色谱柱、检测器等组成，用于对采集的环境空气中的挥发性有机物组分进行富集和分离，并对挥发性有机物组分进行准确定性和定量。分析单元的具体要求见 5.4.4。4.2.5数据采集和传输单元数据采集和传输单元用于采集、处理和存储监测数据，并能按指令传输监测数据和 仪器设备工作状态信息。数据采集和传输单元的具体要求见 5.4.5。5技术要求5.1外观要求5.1.1外观整洁，表面涂、镀层无明显剥落、擦伤、露底及污垢，零件表面无锈蚀；5.1.2应具有产品铭牌，其上应标有仪器名称、型号规格、生产单位、出厂编号、制造日期、额定电压和功率等信息；5.1.3主机面板显示清晰，字符、标识易于识别；5.1.4所有紧固件无松动，各操作键、按扭使用灵活，功能正常；5.1.5可拆卸部分应能无障碍地拆装。5.2工作条件监测系统在以下环境条件中应能正常工作：环境温度：（2030）；相对湿度：85%；大气压：（8001060）hPa；供电电压：AC（22022）V 或（38038）V，（501）Hz。35.3安全要求5.3.1绝缘电阻在环境温度为（2030），相对湿度85%条件下，监测系统电源端子对地或机壳的绝缘电阻不小于 20 M。5.3.2绝缘强度在环境温度为（2030），相对湿度85%条件下，监测系统在 1500 V（有效值）、50 Hz正弦波实验电压下持续 1 min，不应出现击穿或飞弧现象。5.3.3电源要求监测系统应配有稳压电源，以确保供电符合 AC（22022）V 或（38038）V，（501）Hz 的要求。5.3.4其他要求有易燃气体、有毒气体存在的单元和管路的气密性应满足 GB/T 30431，即 0.3 MPa 压强下，30 min 压降不大于 0.01 MPa，确保其不会泄露。仪器的高温加热区应设有防烫伤标识。5.4功能要求5.4.1样品采集单元5.4.1.1样品采集单元可采用符合 HJ 654 中要求的采样总管，也可直接采用满足要求的独立管路。采用多支路采样总管时，挥发性有机物的采样支管应位于采样总管的最前部。采样管路应尽量短以减少对目标化合物的吸附。5.4.1.2采样管路、阀门及连接部件的制作材料，应选用不释放干扰物质且不与目标化合物发生化学反应的材料，如聚四氟乙烯、硼硅酸盐玻璃或不锈钢等。若使用不锈钢材料，需进行惰性化处理。5.4.1.3采样管路应加装加热装置，加热温度一般控制在（3050），避免采样管路内壁结露。5.4.1.4应安装孔径5 m 的聚四氟乙烯滤膜，以去除空气中的颗粒物。5.4.1.5应以稳定流速进行采样，每小时累积采样时间应不少于 30 min。5.4.2质控单元监测系统的质控单元用于定期核查和校准。应具有自动核查功能，实现对挥发性有机物组分的定期自动核查，且频次可设置。具备手动和/或自动校准的功能，火焰离子化检测器应采用外标法校准，质谱检测器应采用内标法校准。45.4.3气源单元根据监测系统使用需要，配备高纯氮气、氦气、氢气、空气等气源。气源进 入分析单元前需加装除烃装置。气密性要求满足 5.3.4。5.4.4分析单元5.4.4.1富集模块对待测挥发性有机物组分进行富集浓缩，同时在线去除水、CO2等干扰，并能实现快速热解析。5.4.4.2气相色谱能实现目标化合物的有效分离。5.4.4.3检测器对目标化合物响应良好、稳定，符合 GB/T 30431 和 GB/T 33864 要求。如配备氢火焰离子化检测器应能判断检测器工作状态，并具有熄火自动点火功能。如配备质谱检测器，应具有全扫描/选择离子扫描、自动/手动调谐、谱库检索等功能。5.4.4.4具有参考分析方法并可编辑。5.4.4.5具有记录工作过程中流量、温度、压力、色谱图及测量浓度等数据的功能，能自动识别色谱峰，峰高和峰面积可自动批量计算。5.4.5数据采集和传输单元5.4.5.1具有中文界面数据采集和传输软件。5.4.5.2对监测数据实时采集、存储、计算，能输出 1 h 时间分辨率的数据。输出结果应能设置为标准状态下的浓度或参比状态下的浓度并能够进行两种状态的切换；具有质量浓度和体积浓度单位切换功能，质量浓度单位为g/m3，体积浓度单位为 nmol/mol。最小显示单位 0.01g/m3或 0.01 nmol/mol。5.4.5.3具有网络接入功能，能定时传输数据和图表。传输协议应符合 HJ 212 的要求。5.4.5.4能够实时显示各目标化合物监测数据和工作状态参数等，可设置条件查询和显示历史数据。5.4.5.5能够记录存储半年以上的数据，具有历史数据查询、导出功能。停电后，能自动保存数据。5.4.6其他要求5.4.6.1具有显示和设置系统时间的功能。5.4.6.2监测系统正常状态下停机后再次启动，达到技术指标要求所需的时间在 6 h 以内。6性能指标6.1测量范围测定组分应至少包括 57 种挥发性有机物，57 种组分见附录 A。各组分浓度最高量程不低于 50 nmol/mol。56.2标准曲线目标化合物的标准曲线相关系数0.98。使用标准曲线计算最低点浓度，其测量平均值与标准值的相对误差15%。6.3零点噪声各组分仪器零点噪声0.05 nmol/mol。6.4方法检出限90%组分（至少包括乙烷和乙烯）的方法检出限0.1 nmol/mol。6.5准确度各组分准确度：10%。6.6精密度各组分精密度10%。6.7分离度环戊烷和异戊烷的分离度、2,3-二甲基戊烷和 2-甲基己烷的分离度及邻-二甲苯和苯乙烯的分离度达到 1.0 以上。6.824 h 浓度漂移10 nmol/mol 的 24 h 浓度漂移不超过1 nmol/mol。6.9长时间浓度漂移、保留时间漂移连续运行 30 d，氢火焰离子检测器检测组分的浓度漂移15%；质谱检测器检测组分的浓度漂移30%；保留时间漂移0.5 min。6.10有效数据率监测仪器连续运行 30 d，有效数据率80%。6.11仪器平行性各组分的仪器平行性20%。6.12时钟误差仪器正常工作状态下测试 6 h，时钟误差20 s。仪器工控机断电总计 3 次（各次断电的持续时间分别为 20 s、2 min 和 20 min，且在每次断电之间应保证不少于 10 min 正常电力供应），测试 6 h，时钟误差 2 min 以内。66.13系统残留90%组分的系统残留浓度0.1 nmol/mol。7检测方法7.1一般要求7.1.1抽取至少 2 套同型号仪器在指定的实验室场地同时进行检测，并对每套仪器的检测结果进行评价。7.1.2每种型号仪器测试时选择默认的运行方法，此方法满足 5.4.1.5 和 5.4.5.2 的要求。7.1.3如果因供电问题造成测试中断，在供电恢复正常后，继续进行检测，已经完成的测试指标和数据有效。7.1.4如果因仪器故障造成测试中断，在仪器恢复正常后，重新开始检测；检测期间，每套仪器故障次数2 次。7.1.5各技术指标检测数据均采用仪器数据采集与处理单元存储记录的最终结果。7.2标准物质要求7.2.1标准气体：含 57 种挥发性有机物。为有证标准气体或有资质单位生产的标准气体。本标准中，除单独说明外，各技术指标评价目标化合物为 57 种挥发性有机物。7.2.2内标标准气体：组分为一溴一氯甲烷、1,4-二氟苯、氯苯-d5、1-溴-4 氟苯。用于使用质谱检测器的监测系统。7.3标准曲线在仪器正常工作状态下，依次从低浓度到高浓度通入 0.5、2、4、6、8