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1、 环境空气颗粒物源解析监测技术方法指南 （试行） 2014 年 1 月 7 日 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 ，防治环境 空气颗粒物污染，改善环境空气质量，规范全国环境空气颗粒物源解析的监测技术，制定本指 南。 本指南规定了环境空气颗粒物源解析中涉及的监测技术方法，主要包括污染源样品的采 集、环境受体样品采集、样品的管理、颗粒物监测项目和分析方法、全过程质量保证与质量控 制等，以提高环境空气颗粒物源解析中监测结果的可靠性与可比性。 本指南由中国环境监测总站组织北京市环境保护监测中心、上海市环境监测中心、浙江省 环境监测中心、 江苏省环境监测中心、 重庆市环
2、境监测中心、 济南市环境监测中心站共同起草。 目目 录录 1、适用范围 . 1 2、规范性引用文件 . 1 3、术语和定义 . 2 4、源样品采集 . 2 4.1 源分类及采样原则 . 2 4.2 固定源采样 3 4.2.1 稀释通道法 . 3 4.2.2 烟道内直接采样法 . 5 4.3 流动源采样 7 4.3.1 现场实验法（隧道法） . 7 4.3.2 全流式稀释通道采样法 . 8 4.3.3 分流式稀释通道采样法 . 9 4.4 开放源采样 . 11 4.5 其他源类采样 15 4.5.1 生物质燃烧尘采样 . 15 4.5.2 餐饮油烟尘采样 . 17 4.5.3 海盐粒子采样 .
3、20 4.6 二次颗粒物前体物采样 20 5、受体样品采集 . 20 5.1 点位布设原则 . 20 5.2 采样仪器和滤膜选择 . 20 5.3 采样时间和周期 21 5.4 采样前准备 21 5.5 样品采集 21 5.6 采样注意事项 21 6、样品管理 . 22 6.1 样品标识 22 6.2 样品保存 22 6.3 样品运输 22 6.4 样品交接 22 7、样品分析 . 22 7.1 方法选择原则 . 22 7.2 颗粒物质量浓度分析 . 23 7.2.1 手工监测方法（重量法）. 23 7.3 颗粒物化学组分分析 24 7.3.1 元素分析方法 24 7.3.1.1 铅等 24
4、种元素的电感耦合等离子体质谱法 24 7.3.1.2 铅等 24 种元素的电感耦合等离子体原子发射光谱法 26 7.3.1.3 铅等 24 种元素的 X 射线荧光光谱法 28 7.3.1.4 汞等 5 种元素的原子荧光分光光度法 30 7.3.2 水溶性离子分析方法 31 7.3.2.1 NO3-等 4 种阴离子的离子色谱法 31 7.3.2.2 Na+等 5 种阳离子的离子色谱法 . 33 7.3.2.3 Na+等 4 种阳离子的原子吸收分光光度法 . 35 7.3.3 碳分析方法 . 36 7.3.3.1 元素碳和有机碳的热-光透射法 . 36 7.3.4 其他标识物分析方法 . 37 7
5、.3.4.1 多环芳烃分析方法 37 7.3.4.2 正构烷烃分析方法 38 7.3.4.3 水溶性有机碳分析方法. 41 7.3.4.4 丁二酸等有机酸分析方法. 44 7.3.4.5 正构烷酸、甾醇类、左旋葡聚糖等分析方法 . 47 7.4 二次颗粒物前体物分析方法 50 1 1、适用范围 本指南规定了环境空气颗粒物源解析中涉及的监测技术方法，主要包括污染源样品采集、环境受体样 品采集、颗粒物样品分析、全过程质量保证与质量控制等，适用于环境空气颗粒物源解析中相关的监测工 作。 本指南提供了源解析方法中主要污染源的采样技术和颗粒物中主要标识组分的分析方法，覆盖面较宽， 各地应根据所采用的环境
6、空气颗粒物源解析方法，结合本地区重点污染源排放清单、污染源颗粒物特征组 分以及监测技术的可行性，科学合理地选择适合当地的监测技术方法。 2、规范性引用文件 以下标准、规范和指南所含条文，在本指南中被引用即构成本指南的条文，与本指南同效。当上述标 准、规范和指南被修订时，应使用其最新版本。 GB 3095 环境空气质量标准 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 664 环境空气质量监测点位布设技术规范 HJ 630 环境监测质量管理技术导则 HJ 93 环境空气颗粒物（PM10 和 PM2.5）采样器技术要求及检测方法 HJ 656 环境空气颗粒物（PM2.
7、5）手工监测方法(重量法)技术规范 HJ 618 环境空气 PM10和 PM2.5的测定 重量法 HJ 657 空气和废气 颗粒物中铅等金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法 HJ 647 环境空气和废气 气相和颗粒物中多环芳烃的测定 高效液相色谱法 HJ 646 环境空气和废气 气相和颗粒物中多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法 HJ 680 土壤和沉积物 汞、砷、硒、铋、锑的测定 微波消解/原子荧光法 HJ/T 93 PM10采样器技术要求及检测方法 HJ/T 194 环境空气质量手工监测技术规范 HJ/T 393 防治城市扬尘污染技术规范 HJ/T 166 土壤环境监测技术规范 HJ/T 4
8、8 烟尘采样器技术条件 HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则 HJ/T 397 固定源废气监测技术规范 环境空气质量监测规范（试行） （国家环境保护总局公告 2007 年第 4 号） 大气颗粒物来源解析技术指南（试行） 空气和废气监测分析方法 （第四版增补版） 2 3、术语和定义 3.1 PM2.5 空气动力学当量直径小于等于 2.5 m 的颗粒物，也称细颗粒物。 3.2 PM10 空气动力学当量直径小于等于 10 m 的颗粒物，也称可吸入颗粒物。 3.3 颗粒物排放源 向大气环境中排放固态颗粒污染物的污染源。 3.4 固定源 燃煤、燃油、燃气的锅炉和工业炉窑以及石油化工、冶金、建
9、材等生产过程中产生的颗粒物通过排气 筒向大气排放的污染源。 3.5 流动源 沿着一定路线移动的排放源。 3.6 开放源 露天环境中无组织排放的污染物源，具有源强不确定、排放随机等特点。 3.7 无组织排放源 生产过程中产生的颗粒物不通过排气筒，直接向大气排放的污染源。 3.8 一次颗粒物 由污染源直接排放到环境中的颗粒物，简称一次粒子。 3.9 二次颗粒物 由排放到环境中的气态污染物经过光化学氧化反应，气-固转化形成的颗粒物，简称二次粒子。 3.10 环境受体 受到污染物污染的环境空气统称环境受体，简称受体。 3.11 环境空气颗粒物源解析 通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中
10、颗粒物污染的来源，简称颗粒物源解析。 3.12 环境空气颗粒物源解析技术方法 用于开展环境空气颗粒物源解析的技术方法，主要包括源清单法、源模型法和受体模型法。 4、源样品采集 4.1 源分类源分类及采样原则及采样原则 颗粒物排放源可分成固定源、流动源、开放源等。固定源主要包括燃煤（油）的各类电厂锅炉、民用 炉灶、建材和冶金工业炉窑等颗粒物排放源，流动源主要包括机动车、船、飞机及非道路机械等颗粒物排 放源。源解析中的开放源通常包括土壤风沙尘、道路扬尘、施工扬尘、堆场扬尘和窗台尘等。特定地区的 3 源解析工作有时需要考虑生物质燃烧尘、餐饮油烟尘和海盐离子等颗粒物排放源。与固定源、流动源和开 放源等
11、直接排放的一次颗粒物不同，二次颗粒物是由排放到环境中的气态污染物（也称前体物）经过光化 学氧化反应生成的，是环境空气颗粒物的重要组成部分。 在源样品的采集时，应注意如下两点，一是源的代表性。在采样前需通过深入的污染源调查，参考本 地区的污染源清单，识别与本地区颗粒物来源相关的各种污染源类别，并保证进行采样的污染源能分别代 表本地区各类颗粒物排放源。二是样品的代表性。在采样中，应合理布点，注意样品在空间和时间上的代 表性，污染源应处于正常工况条件。必要时利用特殊装置模拟颗粒物进入到环境受体的真实过程。另外在 采样中应尽可能远离其他类别的污染源，减少不同源类之间的交叉影响，使采集的样品具有较好的代
12、表性。 4.2 固定源采样固定源采样 对于燃煤（油）的各类电厂锅炉、民用炉灶、建材和冶金工业炉窑等颗粒物排放源等固定源的采样主 要采用稀释通道法进行，当烟道内不夹杂液滴时也可直接采样。 4.2.1 稀释通道法 4.2.1.1 适用范围 本方法主要用于采集燃煤、燃油等固定源的颗粒物，通过样品的稀释、冷却和停留等过程，可初步反 映颗粒物从污染源进入环境受体的过程。 4.2.1.2 采样布点 （1）采样前充分调查区域内工业及民用燃煤、燃油设施情况，根据吨位、燃烧方式（如链条炉、往复炉、 煤粉炉等） 、除尘方式（如静电、湿法除尘等）及燃料种类进行多级子源类分类，对主要子源类选取两个以 上运行工况正常的
13、燃烧源，并用烟道稀释混合分级采样器采集颗粒物。 （2）按每个点位每种粒径颗粒采集 3 组平行样，准备石英和聚丙烯纤维滤膜；同时至少应按 10 组样品一 组空白样比例准备空白滤膜；PM10和 PM2.5同步采集。 （3）采样点的布设具体参照固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 （GB/T 161571996） 和固定源废气监测技术规范 （HJ/T 3972007）的相关规定。固定源采样位置选择在垂直管段，避开烟 道弯头和断面急剧变化的部位。采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于 6 倍直径，和距 上述部件上游方向不小于 3 倍直径处。对矩形烟道，其当量直径 D=2AB/(A
14、+B)，式中 A，B 为边长。采样 断面的气流速度在 5 m/s 以上。测试现场空间有限，难以满足上述要求时，可选择比较适宜的管段采样，采 样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的 1.5 倍。采样平台应有足够的工作面积使工作人员安全、方便的操 作。 平台面积不小于 1.5 m2， 并设有 1.1 m 高的护栏和不低于 10 cm 的脚部挡板， 采样平台的承重不小于 200 kg/m2，采样孔距平台面约为 1.2 m1.3 m。 4.2.1.3 方法原理 烟气稀释通道采样方法的原理是将高温烟气在稀释通道内用洁净空气进行稀释，并冷却至大气环境温 度，稀释冷却后的混合气体进入采样舱，停留一段时间后颗粒
15、物被采样器按一定粒度捕集。该方法模拟烟 气排放到大气中几秒到几分钟内的稀释、冷却、凝结等过程，捕集的颗粒物可近似认为是燃烧源排放的一 4 次颗粒物，包括一次固态颗粒物和一次凝结颗粒物。 4.2.1.4 采样系统和装置 图 1 显示了某一烟气稀释通道采样系统的示意图。不同厂家生产的烟气稀释通道采样设备组成和规格 各不相同，一般包括五个部分：烟气采样装置、洁净空气发生系统、烟气稀释系统、烟气停留室和稀释烟 气采集系统。 图 1 稀释通道法采样系统示意图 （1. 大颗粒切割器，2. 采样管，3. 加热保温套，4. 软管，5. 空压机，6. 调节阀， 7.空气净化器，8. 压 力表，9. 一级稀释器，
16、10. 调节阀，11.气体流量计 ，12. 二级稀释器，13. 气体流量计 ，14. 稀释 空气泵，15. 调节阀 ，16. 停留室，17. 测温计，18. 湿度计，19. 采样孔，20. 压力平衡孔，21. 切割器， 22. 采样膜，23. 调节阀 ，24. 转子流量计，25. 采样泵） 4.2.1.5 采样步骤 按每个点位每种粒径颗粒采集 3 组平行样，准备石英和聚丙烯纤维滤膜；同时应按 10 组样品一组空白 样准备空白滤膜；PM10和 PM2.5同步采集。具体操作步骤如下： （1）连接稀释通道采样系统； （2）计算烟气流速、密度、含湿量、等速采样流量等参数，按照 GB/T 161571996 规范方法采用预测流 速法确定等速采样嘴的直径； （3）根据烟气流速、稀释空气流速确定稀释倍数在 1030 倍，调整好稀释空气进气口气体流量计流量； （4）根据需要，选择切割头，开启采样泵，按照稀释通道采样系统进气和出气流量调整相应流量计数值， 记录采样开始时间等信息。 （5）根据烟尘浓度确定采样时间；通过查看滤膜颜色，初步判断
