《HJ 618-2011 環境空氣 PM10和PM2.5的測定重量法》是由環境保護部於2011年9月8日發布的具體實施時間為2011年11月1日的環境標準。
基本介紹
- 中文名：HJ 618-2011 環境空氣 PM10和PM2.5的測定重量法
- 標準代號：HJ 618-2011
- 代替標準：GB6921-86
- 標準名稱：環境空氣和PM2.5的測定重量法
基本信息,前 言,測定重量法,
基本信息
英文名稱：Determinationof atmospheric articles PM10and PM2.5in ambient air by gravimetric method
所屬標準：中華人民共和國國家環境保護標準
發布時間：2011-09-08
實施時間：2011-11-01
頒布機構：環境保護部發布
前 言
為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，保護環境，保障人體健康，規範環境空氣中PM10和PM2.5 的測定方法，制定本標準。
本標準規定了測定環境空氣中PM2.5和PM10 的重量法。
本標準是對《大氣飄塵濃度測定方法》（GB 6921-86）的修訂。
本標準首次發布於 1986 年，本次為第一次修訂。修訂的主要內容如下：
——將飄塵改為可吸入顆粒物（PM10）；
——增加了規範性引用檔案、術語和定義、質量控制與質量保證三章內容；
——增加了PM10和PM2.5 的術語和定義；
——對PM10 採樣器性能指標進行了修改，將切割粒徑Da50=（10±1）μm改為Da50=（10±0.5）μm；捕集效率的幾何標準差σg≤1.5 改為σg =（1.5±0.1）μm。全部性能指標要求符合《PM 10 採樣器技術要求及檢測方法》（HJ/T 93－2003 ）中的規定；
——增加了PM2.5 採樣器性能指標，切割粒徑Da50=（2.5±0.2 ）μm；捕集效率的幾何標準差為σg=（1.2±0.1）μm；其他性能指標要求符合《PM10採樣器技術要求及檢測方法》（HJ/T 93 －2003 ）中的規定。
自本標準實施之日起，原國家環境保護局1986 年 10 月 10 日批准、發布的國家環境保護
標準《大氣飄塵濃度測定方法》（GB 6921-86）廢止。
本標準的附錄A 為資料性附錄。
本標準由環境保護部科技標準司組織修訂。
本標準主要起草單位：中日友好環境保護中心、國家環境分析測試中心。
本標準環境保護部2011 年9 月8 日批准。
本標準自2011 年 11 月 1 日起實施。
本標準由環境保護部解釋。
測定重量法
適用範圍
本標準規定了測定環境空氣中PM10和PM2.5的重量法。
本標準適用於環境空氣中PM10和PM2.5濃度的手工測定。
本標準的檢出限為0.010 mg/m3（以感量0.1mg 分析天平，樣品負載量為 1.0 mg，採集108m3
空氣樣品計）。
規範性引用檔案
本標準內容引用了下列檔案或其中的條款。凡是不註明日期的引用檔案，其有效版本適
用於本標準。
HJ/T 93 PM10採樣器技術要求及檢測方法
HJ/T 194 環境空氣品質手工監測技術規範
術語和定義
下列術語和定義適用於本標準。
3.1 PM10
懸浮在空氣中，空氣動力學直徑≤10μm 的顆粒物。
3.2 PM2.5
懸浮在空氣中，空氣動力學直徑≤2.5μm 的顆粒物。
方法原理
分別通過具有一定切割特性的採樣器，以恆速抽取定量體積空氣，使環境空氣中PM2.5和 PM10被截留在已知質量的濾膜上，根據採樣前後濾膜的重量差和採樣體積，計算出PM2.5和PM10 濃度。
儀器和設備
5.1 切割器：
5.1.1 PM10切割器、採樣系統：切割粒徑Da50=（10±0.5）μm；捕集效率的幾何標準差為σg=（1.5±0.1）μm。其他性能和技術指標應符合HJ/T 93-2003 的規定。
5.1.2 PM2.5切割器、採樣系統：切割粒徑Da50 =（2.5±0.2）μm；捕集效率的幾何標準差為σg =（1.2±0.1）μm。其他性能和技術指標應符合HJ/T 93-2003 的規定。
5.2 採樣器孔口流量計或其他符合本標準技術指標要求的流量計。
5.2.1 大流量流量計：量程（0.8~1.4）m3/min ；誤差≤2%。
5.2.2 中流量流量計：量程（60~125）L/min；誤差≤2%。
5.2.3 小流量流量計：量程<30 L/min；誤差≤2%。
5.3 濾膜：根據樣品採集目的可選用玻璃纖維濾膜、石英濾膜等無機濾膜或聚氯乙烯、聚丙
烯、混合纖維素等有機濾膜。濾膜對 0.3μm 標準粒子的截留效率不低於 99%。空白濾膜按第7 章分析步驟進行平衡處理至恆重，稱量後，放入乾燥器中備用。
5.4 分析天平：感量0.1mg 或0.01mg。
5.5 恆溫恆濕箱（室）：箱（室）內空氣溫度在（15~30）°C 範圍內可調，控溫精度±1°C。箱（室）內空氣相對濕度應控制在（50±5）%。恆溫恆濕箱（室）可連續工作。
5.6 乾燥器：內盛變色矽膠。
樣品
6.1 樣品採集
6.1.1 環境空氣監測中採樣環境及採樣頻率的要求，按HJ/T 194 的要求執行。採樣時，採樣器入口距地面高度不得低於 1.5m。採樣不宜在風速大於8 m/s 等天氣條件下進行。採樣點應避開污染源及障礙物。如果測定交通樞紐處PM10和PM2.5 ，採樣點應布置在距人行道邊緣外側1m 處。
6.1.2 採用間斷採樣方式測定日平均濃度時，其次數不應少於 4次，累積採樣時間不應少於18h。
6.1.3 採樣時，將已稱重的濾膜（5.3）用鑷子放入潔淨採樣夾內的濾網上，濾膜毛面應朝進 氣方向。將濾膜牢固壓緊至不漏氣。如果測定任何一次濃度，每次需更換濾膜；如測日平均濃度，樣品可採集在一張濾膜上。採樣結束後，用鑷子取出。將有塵面兩次對摺，放入樣品盒或紙袋，並做好採樣記錄。
6.1.4 採樣後濾膜樣品稱量按第 7 章分析步驟進行。
6.2 樣品保存
濾膜採集後，如不能立即稱重，應在4°C 條件下冷藏保存。
分析步驟
將濾膜放在恆溫恆濕箱（室）中平衡24h，平衡條件為：溫度取 15°C~30°C 中任何一點，相對濕度控制在45%~55%範圍內，記錄平衡溫度與濕度。在上述平衡條件下，用感量為0.1mg或0.01mg 的分析天平稱量濾膜，記錄濾膜重量。同一濾膜在恆溫恆濕箱（室）中相同條件下再平衡1h後稱重。對於PM10和PM2.5 顆粒物樣品濾膜，兩次重量之差分別小於0.4mg 或0.04mg為滿足恆重要求。
結果計算與表示
8.1 結果計算
PM2.5和PM10 濃度按下式計算：
W2 － w1
ρ= ――――――×1000
V
式中： ρ ——PM10 或PM2.5 濃度，mg/m3
w2 ——採樣後濾膜的重量，g；
w1 ——空白濾膜的重量，g；
V——已換算成標準狀態（101.325kPa, 273K）下的採樣體積，m3 。
8.2 結果表示
計算結果保留 3 位有效數字。小數點後數字可保留到第 3 位。
質量控制與質量保證
9.1 採樣器每次使用前需進行流量校準。校準方法按附錄A 執行。
9.2 濾膜使用前均需進行檢查，不得有針孔或任何缺陷。濾膜稱量時要消除靜電的影響。
9.3 取清潔濾膜若干張，在恆溫恆濕箱（室），按平衡條件平衡24h，稱重。每張濾膜非連續稱量 10 次以上，求每張濾膜的平均值為該張濾膜的原始質量。以上述濾膜作為“標準濾膜”。 每次稱濾膜的同時，稱量兩張“標準濾膜”。若標準濾膜稱出的重量在原始質量±5mg（大流量），±0.5mg （中流量和小流量）範圍內，則認為該批樣品濾膜稱量合格，數據可用。否則應檢查稱量條件是否符合要求並重新稱量該批樣品濾膜。
9.4 要經常檢查採樣頭是否漏氣。當濾膜安放正確，採樣系統無漏氣時，採樣後濾膜上顆粒物與四周白邊之間界限應清晰，如出現界線模糊時，則表明應更換濾膜密封墊。
9.5 對電機有電刷的採樣器，應儘可能在電機由於電刷原因停止工作前更換電刷，以免使採樣失敗。更換時間視以往情況確定。更換電刷後要重新校準流量。新更換電刷的採樣器應在負載條件下運轉 1h，待電刷與轉子的整流子良好接觸後，再進行流量校準。
9.6 當PM10 或PM2.5 含量很低時，採樣時間不能過短。對於感量為 0.1mg和 0.01mg 的分析天平，濾膜上顆粒物負載量應分別大於 1mg和0.1mg，以減少稱量誤差。
9.7 採樣前後，濾膜稱量應使用同一台分析天平。
附錄A（資料性附錄）
採樣器流量校準方法
新購置或維修後的採樣器在啟用前應進行流量校準；正常使用的採樣器每月需進行一次
流量校準。採用傳統孔口流量計和智慧型流量校準器的操作步驟分別如下：
A1 孔口流量計
（1）從氣壓計、溫度計分別讀取環境大氣壓和環境溫度；
（2 ）將採樣器採氣流量換算成標準狀態下的流量，計算公式如下：
P1 ×T n
Qn=Q ×―――――
Pn ×T1
式中： Q n ——標準狀態下的採樣器流量，m /min ； 3
Q ——採樣器採氣流量，m3/min ；
P1 ——流量校準時環境大氣壓力，kPa；
Tn ——標準狀態下的絕對溫度，273K；
T1 ——流量校準時環境溫度，K；
Pn ——標準狀態下的大氣壓力，101.325 kPa。
（3）將計算的標準狀態下流量Qn代入下式，求出修正項 y ：
y = b× Q n +a
式中斜率b和截距a 由孔口流量計的標定部門給出。
（4 ）計算孔口流量計壓差值ΔH （Pa ）：
y2 × P n ×T 1
Δ H =――――――――
P1 × T n
（5）打開採樣頭的採樣蓋，按正常採樣位置，放一張乾淨的採樣濾膜，將大流量孔口流量計的孔口與採樣頭密封連線。孔口的取壓口接好U型壓差計。
（6）接通電源，開啟採樣器，待工作正常後，調節採樣器流量，使孔口流量計壓差值達到計算的ΔH，並填定下面的記錄表格。
表A-1 採樣器流量校準記錄表
註：大流量採樣器流量單位為m3 /min，中、小流量採樣器流量單位為L/min。
A2 智慧型流量校準器
A2.1 工作原理：孔口取壓嘴處的壓力經矽膠管連至校準器取壓嘴，傳遞給微壓差感測器。微壓差感測器輸出壓力電信號，經放大處理後由A/D轉換器將模擬電壓轉換為數位訊號。經單片機計算處理後，顯示流量值。
A2.2 操作步驟：
（1）從氣壓計、溫度計分別讀取環境大氣壓和環境溫度；
（2 ）將智慧型孔口流量校準器接好電源，開機後進入設定選單，輸入環境溫度和壓力值（溫度 值單位是絕對溫度，即溫度=環境溫度+273；大氣壓值單位為kPa ），確認後退出；
（3） 選擇合適流量範圍的工作模式，距儀器開機超過2分鐘後方可進行入測量選單；
（4 ） 打開採樣器的採樣蓋，按正常採樣位置，放一張乾淨的採樣濾膜，將智慧型流量校準器的孔口與採樣頭密封連線，待液晶屏右上角出現電池符號後，將儀器的“-”取壓嘴和孔口取壓嘴相連後，按測量鍵，液晶屏將顯示工況瞬時流量和標況瞬時流量。顯示10次後結束測量模式，儀器顯示此段時間內的平均值；
（5）調整採樣器流量至設定值。
採用上述兩種方法校準流量時，要確保氣路密封連線。流量校準後，如發現濾膜上塵的邊緣輪廓不清晰或濾膜安裝歪斜等情況，表明可能造成漏氣，應重新進行校準。校準合格的採樣器，即可用於採樣，不得再改動調節器狀態。
