《环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法》编制说明

在样品动态加热系统中，样品气体的相对湿度被调整到35%RH以下，样品进入仪器主机后颗粒物被收集在可以自动更换的滤膜上。在仪器中滤膜的两侧分别设置了β射线源和β射线检测器。随着样品采集的进行，在滤膜上收集的颗粒物越来越多，颗粒物质量也随之增加，此时β射线检测器检测到的β射线强度会相应地减弱。由于β射线检测器的输出信号能直接反应颗粒物的质量变化，仪器通过分析β射线检测器的颗粒物质量数值，结合相同时段内采集的样品体积，最终得出采样时段的颗粒物浓度。部分仪器，在β射线法的基础上，融合光散射法快速响应的特点，研发出β射线+光散射融合的颗粒物监测仪。（3）光散射法粉尘颗粒受到光照时，会向各个方向发射出不同强度的光，称之为散射。散射光的强度与颗粒物的浓度、粒径以及光源波长强度等因素有密切关系。在颗粒物粒径分布稳定、光源波长以及强度稳定的条件下，散射光的强度与颗粒物的浓度线性相关。光散射法可同时测量多种粒径的颗粒物，避免了颗粒物浓度倒挂的问题，且无样品的富集过程减少了滤膜滤纸带等日常消耗品。光散射法受颗粒物组分和水分干扰很大，单一波长的光散射法仪器基本用于车间粉尘、煤粉等组分和环境条件单一的监测中。近年来，市场出现多波长、宽光谱的光散射原理仪器，并通过了美国EPA和德国TUV的认证，并在国家空气质量监测网中得到应用。图3光散射法仪器的系统结构图3.3.2我国颗粒物自动仪器的应用情况2013年以来，中国环境监测总站在北京昌平区兴寿镇总站仪器检测基地，依据HJ653-2013标准开展了多个型号PM10和PM2.5自动监测系统的适用性检测。截止2019年底，共检测合格并在有效期内的PM2.5自动监测系统产品26个型号（详见表4），原理为β射线吸收和振荡天平原理；PM10自动监测系统产品27个型号（详见表5），原理为β射线吸收和振13荡天平原理。我国的国家环境空气质量监测网中仪器以β射线吸收原理为主，北京、上海等部分地区使用振荡天平原理。表4依据该标准检测合格并在有效期内的PM2.5自动监测系统序号1234567891011121314151617181920212223242526仪器生产企业（生产企业）中科天融（北京）科技有限公司赛默飞世尔科技（中国）有限公司宇星科技发展（深圳）有限公司河北先河环保科技股份有限公司武汉宇虹环保产业发展有限公司安徽蓝盾光电子股份有限公司聚光科技（杭州）股份有限公司深圳市绿恩环保技术有限公司ENVIRONNEMENT环境技术（北京）有限公司武汉天虹环保产业股份有限公司堀场（中国）贸易有限公司北京雪迪龙科技股份有限公司赛默飞世尔科技（中国）有限公司天津同阳科技发展有限公司武汉怡特环保科技有限公司中兴仪器（深圳）有限公司赛默飞世尔科技（中国）有限公司北京怡孚和融科技有限公司北京中晟泰科环境科技发展有限责任公司江苏天瑞仪器股份有限公司青岛吉美来科技有限公司赛默飞世尔科技（中国）有限公司合肥福瞳光电科技有限公司武汉市天虹仪表有限责任公司武汉市天虹仪表有限责任公司青岛吉美来科技有限公司（Metone）仪器型号TR2C6F-2.55030isharpYX-PAMSXHPM2000ETH-2000PMLGH-01EBPM-200GR-PM2.5MP101MTH-2000PMb（双通道）ANDA-375AAQMS-900-PM2.51405FTY-AQMS-100YT-301P60505028EVPM1007202EPM-2050PM1601A5014iFAS-5100TH-2000Z1（单通道）TH-2000Z1（双通道）BAM-1020仪器原理β射线β射线+光散射β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线振荡天平β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线振荡天平振荡天平β射线表5依据该标准检测合格并在有效期内的PM10自动监测系统序号12345678910111213仪器生产企业（生产企业）宇星科技发展（深圳）有限公司聚光科技（杭州）股份有限公司中兴仪器（深圳）有限公司武汉市天虹仪表有限责任公司武汉市天虹仪表有限责任公司深圳市绿恩环保技术有限公司武汉怡特环保科技有限公司赛默飞世尔科技（中国）有限公司河北先河环保科技股份有限公司江苏天瑞仪器股份有限公司武汉天虹环保产业股份有限公司安徽蓝盾光电子股份有限公司河北先河环保科技股份有限公司仪器型号YX-PAMSBPM-2006050TH-2000Z1（单通道）TH-2000Z1（双通道）PRG2601YT-301P5030iBAM-1020EPM-1050TH-2000PMLGH-01BXHPM2000E仪器原理β射线β射线β射线振荡天平振荡天平β射线β射线β射线+光散射β射线β射线β射线β射线β射线14续表序号1415161718192021222324252627仪器生产企业（生产企业）ENVIRONNEMENT环境技术（北京）有限公司武汉天虹环保产业股份有限公司赛默飞世尔科技（中国）有限公司天津同阳科技发展有限公司合肥福瞳光电科技有限公司赛默飞世尔科技（中国）有限公司北京怡孚和融科技有限公司赛默飞世尔科技（中国）有限公司青岛吉美来科技有限公司北京雪迪龙科技股份有限公司北京中晟泰科环境科技发展有限责任公司安徽皖仪科技股份有限公司江苏国技仪器有限公司杭州春来科技有限公司仪器型号MP101MTH-2000PMb1405FTY-AQMS-100FAS-52005028iEVPM1005014iBAM1020AQMS-900C-PM107201AQ7060AM-1026DPM-6000仪器原理β射线β射线振荡天平β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线β射线4标准制订的基本原则和技术路线4.1标准修订的基本原则本次标准修订，本着科学性、先进性和可操作性为原则，在原《环境空气颗粒物（PM10

和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ653-2013）基础上，根据《关于开展2019年度国家环境保护标准项目实施工作的通知》，按照《国家环境保护标准制修订工作管理办法》（国环规科技﹝2017﹞1号）的有关要求，将管理技术化和规范化，同时参考美国、欧盟、日本的相关标准，在我国现有标准、规范和各监测站的实际要求的基础上，结合当前我国环境空气质量逐步改善的现状，不断深入研究和完善，修订本标准。本标准技术要求的修订原则是：1、结合当前空气质量转好的现状，依据环境管理对数据质量的需求，解决环境监测管理中存在的难点，适当加严仪器性能要求和功能要求。（1）在仪器的“功能要求”中，充分考虑当前管理中存在的诸如参数设置混乱等问题并提出相应的解决方法。（2）在仪器的“性能指标”中，结合当前环境管理更加精细化的要求，适当加严相应指标。2、以重量法为锚，从样品采集、样品的处理（平衡）和样品测量（称量）三个环节着手，分析误差来源，综合评价自动仪器的性能。3、检测方法具有可操作性。4.2标准制订的技术路线标准制修订严格遵守《国家环境保护标准制修订工作管理办法》（国环规科技〔2017〕1号）和《环境监测分析方法标准制修订技术导则》（HJ168-2010）的相关要求，本标准研究的技术路线见图4。15图4本标准研究技术路线图165方法研究报告本次修订的主要变化内容见表6。表6标准修订的情况内容1适用范围2引用文件类型不变/原标准/修订后标准草案依据HJ653-2013修订GB3095、HJ618等3.6标准状态：本标准污染物增加HJ93、HJ656等标准管理需求修订3术语和定义浓度值均为标准状态下浓度值。3.6标准状态删除后半句。GB3095新增删除新增新增修订/3.10气溶胶传输效率//4.1.1样品采集单元4.1.2样品测量单元4.1.1数据采集和传输单元4.1.4其他辅助设备4.2原理5.1.1铭牌信息//5.2工作条件5.3安全要求3.7实际状态：本标准中污染物浓度值均为实际状态下浓度值。/3.11动态加热系统3.12挥发性补偿系统4.1增加对动态加热系统或挥发性补偿系统的要求4.2样品测量单元4.3名称改为“数据处理设备”4.4增加“流量校准适配器、气密性检查适配器和其它质控装备”。删除对于原理的要求5.1.1铭牌上增加监测因子、工作电压的要求5.1.2切割器应具有唯一性标识5.1.4应显示软件版本号5.2工作条件5.3安全要求GB3095美国EPA管理需求管理需求管理需求仪器现状仪器现状管理需求仪器现状管理需求管理需求管理需求//PM10与PM2.5要求4系统组成和原理不变修订修订删除修订新增新增不变不变5技术要求修订5.4.1滤膜要求5.4.2具备显示和设置系统5.4.5滤纸带截留效率≥99.7%统一时间的功能及时间标签功能，数据为设置时段的平均值5.4.3具备记录或输出测量修订过程中的环境大气压、环境温度、流量和浓度等数据的功能5.4.1增加了显示、记录和输出的项目，增加了数据记录和输出中对数据的标记功能。管理需求删除//17