环境空气氮氧化物的自动测定化学发光法HJ10432019

中华人民共和国国家环境保护标准HJ1043-2019环境空气氮氧化物的自动测定化学发光法Ambientair—Automaticdeterminationofnitrogenoxides—Chemiluminescencemethod（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。2019-10-24发布2020-04-24实施生态环境部发布i目次前言...............................................................................................................................................ii1适用范围.......................................................................................................................................12规范性引用文件...........................................................................................................................13方法原理.......................................................................................................................................14干扰和消除...................................................................................................................................15试剂和材料...................................................................................................................................26仪器和设备...................................................................................................................................27分析步骤.......................................................................................................................................38结果计算与表示...........................................................................................................................49精密度和准确度...........................................................................................................................510质量保证和质量控制.................................................................................................................511注意事项.....................................................................................................................................6ii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，规范环境空气中氮氧化物的自动测定方法，制定本标准。本标准规定了自动测定环境空气中氮氧化物的化学发光法。本标准为首次发布。本标准由生态环境部生态环境监测司、法规与标准司组织制订。本标准起草单位：辽宁省大连生态环境监测中心。本标准验证单位：哈尔滨市环境监测中心站、杭州市环境监测中心站、辽宁省鞍山生态环境监测中心、广州市环境监测中心站、辽宁省沈阳生态环境监测中心和山东省青岛生态环境监测中心。本标准生态环境部2019年10月24日批准。本标准自2020年4月24日起实施。本标准由生态环境部解释。1环境空气氮氧化物的自动测定化学发光法警告：一氧化氮为有毒气体，操作过程中应防止泄漏，按要求做好防护工作。1适用范围本标准规定了自动测定环境空气中氮氧化物的化学发光法。本标准适用于环境空气中一氧化氮、二氧化氮和氮氧化物的自动测定。当使用仪器量程为（0～500）nmol/mol时，本方法参比状态下一氧化氮、二氧化氮和氮氧化物检出限分别为1μg/m3，3μg/m3和2μg/m3，测定下限分别为4μg/m3，12μg/m3和8μg/m3；标准状态下一氧化氮、二氧化氮和氮氧化物检出限分别为2μg/m3，3μg/m3和2μg/m3，测定下限分别为8μg/m3，12μg/m3和8μg/m3。2规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。HJ193环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统安装验收技术规范HJ654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HJ663环境空气质量评价技术规范（试行）HJ818环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统运行和质控技术规范3方法原理样品空气分成两路，一路直接进入反应室，测定一氧化氮；另一路通过转换器将二氧化氮转化为一氧化氮后进入反应室，测定氮氧化物。反应室内的一氧化氮被过量臭氧氧化形成激发态的二氧化氮分子，返回基态过程中发光，在一定浓度范围内样品空气中一氧化氮的浓度与光强成正比。二氧化氮的浓度通过氮氧化物和一氧化氮的浓度差值进行计算。4干扰和消除在测定过程中，钼催化转换器除了能将二氧化氮转化为一氧化氮外，也会将氨等气态含氮化合物部分或完全转化为一氧化氮，对测定结果产生正干扰。25试剂和材料5.1零气：零气由零气发生装置产生，也可由零气钢瓶提供，零气的性能指标应符合HJ654的要求。如果使用合成空气，其中氧的浓度应为合成空气的（20.9±2.0）%。5.2标准气体：一氧化氮有证标准物质，单位为μmol/mol。5.3滤膜：材质为聚四氟乙烯，孔径≤5μm。6仪器和设备6.1进样管路：应为不与氮氧化物发生化学反应的聚四氟乙烯、氟化聚乙烯丙烯、不锈钢或硼硅酸盐玻璃等材质。6.2颗粒物过滤器：安装在采样总管与仪器进样口之间。颗粒物过滤器除滤膜外的其他部分应为不与氮氧化物发生化学反应的聚四氟乙烯、氟化聚乙烯丙烯、不锈钢或硼硅酸盐玻璃等材质。仪器如有内置颗粒物过滤器，则不需要外置颗粒物过滤器。6.3氮氧化物测定仪：分为双反应室双检测器型、双反应室单检测器型和单反应室单检测器型，其系统组成分别见图1、图2和图3。性能指标应符合HJ654的要求。1-进气口；2-房顶；3-风机；4-除湿装置；5-进样管路；6-四通阀；7-零气；8-标准气体；9-颗粒物过滤器；10-干燥器；11-氮氧化物测定仪；12-二氧化氮转换器（钼催化）；13-臭氧发生器；14-流量控制器；15-反应室16-信号输出；17-数据输出；18-臭氧去除器；19-泵；20-排空口。图1双反应室双检测器型氮氧化物测量系统示意图31-进气口；2-房顶；3-风机；4-除湿装置；5-进样管路；6-四通阀；7-零气；8-标准气体；9-颗粒物过滤器；10-干燥器；11-氮氧化物测定仪；12-二氧化氮转换器（钼催化）；13-臭氧发生器；14-流量控制器；15-反应室16-信号输出；17-数据输出；18-臭氧去除器；19-泵；20-排空口。图2双反应室单检测器型氮氧化物测量系统示意图1-进气口；2-房顶；3-风机；4-除湿装置；5-进样管路；6-四通阀；7-零气；8-标准气体；9-颗粒物过滤器；10-干燥器；11-氮氧化物测定仪；12-顺序控制器；13-二氧化氮转换器（钼催化）；14-臭氧发生器；15-流量控制器；16-反应室；17-信号输出；18-数据输出；19-臭氧去除器；20-泵；21-排空口。图3单反应室单检测器型氮氧化物测量系统示意图7分析步骤7.1仪器的安装调试新购置的仪器安装后应依据操作手册设置各项参数，进行调试。调试指标包括零点噪声、最低检出限、量程噪声、示值误差、量程精密度、24h零点漂移和24h量程漂移，调试的检测方法和指标按照HJ193执行。47.2检查仪器运行过程中需要进行零点检查、量程检查、线性检查和转换器转换效率检查，检查方法按照HJ818中附录B执行。如果检查结果不合格，需对仪器进行校准，必要时对仪器进行维修。仪器维修完成后，应进行线性检查，并对仪器进行重新校准。7.3校准7.3.1确定仪器量程仪器量程应根据当地不同季节氮氧化物实际浓度水平确定。当氮氧化物浓度低于量程的20%时，应选择更低的量程。7.3.2校准步骤7.3.2.1将零气通入仪器，读数稳定后，调整仪器输出值等于零。7.3.2.2将浓度为量程80%的标准气体通入仪器，读数稳定后，调整仪器输出值等于标准气体浓度值。7.4样品的测定将样品空气通入仪器，进行自动测定并记录一氧化氮和氮氧化物的体积浓度。8结果计算与表示8.1结果计算当用于环境空气质量监测、无组织排放监测或室内空气质量监测时，应分别按照相应质量标准和排放标准要求的状态进行结果计算。一氧化氮、二氧化氮和氮氧化物（结果以二氧化氮计）的质量浓度，分别按照公式（1）、（2）、（3）进行计算：)()(30NOmNOV（1）式中：ρ（NO）——一氧化氮质量浓度，μg/m3；30——一氧化氮摩尔质量，g/mol；Vm——一氧化氮摩尔体积，标准状态下为22.4，参比状态下为24.5，L/mol；NO（）——一氧化氮体积浓度，nmol/mol。)()()(462NONOmNOXV（2）式中：ρ（NO2）——二氧化氮质量浓度，μg/m3；546——二氧化氮摩尔质量，g/mol；Vm——二氧化氮摩尔体积，标准状态下为22.4，参比状态下为24.5，L/mol；XNO——氮氧化物体积浓度，nmol/mol。NO（）——一氧化氮体积浓度，nmol/mol。η——二氧化氮的转换效率，当η≥98%时，η=1；当96%≤η＜98%时，η为实际的转换效率。)()(46XXNOmNOV（3）式中：ρ（NOX）——氮氧化物质量浓度，μg/m3；46——二氧化氮摩尔质量，g/mol；Vm——氮氧化物摩尔体积，标准状态下为22.4，参比状态下为24.5，L/mol；XNO——氮氧化物体积浓度，nmol/mol。8.2结果表示测定结果保留整数位，用于空气质量评价的监测数据统计方法按照HJ663执行。9精密度和准确度9.1精密度六家实验室对浓度为5μg/m3、119μg/m3和549μg/m3的一氧化氮标准气体进行了6次重复测定：实验室内相对标准偏差分别为1.8%～4.1%、0.1%～1.9%和0.1%～0.5%；实验室间相对标准偏差分别为2.8%、0.9%和0.4%；重复性