1、HJ 6182011 1 环境空气 PM10和 PM2.5的测定 重量法 1 适用范围 本标准规定了测定环境空气中 PM10和 PM2.5的重量法。本标准适用于环境空气中 PM10和 PM2.5浓度的手工测定。本标准的检出限为 0.010 mg/m3（以感量 0.1 mg 分析天平，样品负载量为 1.0 mg，采集 108 m3空气样品计）。2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。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 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1
2、 PM10 指环境空气中空气动力学当量直径10 m 的颗粒物，也称可吸入颗粒物。3.2 PM2.5 指环境空气中空气动力学当量直径2.5 m 的颗粒物，也称细颗粒物。4 方法原理 分别通过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取定量体积空气，使环境空气中 PM2.5和 PM10被截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的重量差和采样体积，计算出 PM2.5和 PM10的浓度。5 仪器和设备 5.1 切割器 5.1.1 PM10切割器、采样系统：切割粒径Da50=（100.5）m；捕集效率的几何标准差为g=（1.50.1）m。其他性能和技术指标应符合 HJ/T 932003 的规定。5.1.2 PM
3、2.5切割器、采样系统：切割粒径 Da50=（2.50.2）m；捕集效率的几何标准差为g=（1.20.1）m。其他性能和技术指标应符合 HJ/T 932003 的规定。5.2 采样器孔口流量计或其他符合本标准技术指标要求的流量计 HJ 6182011 2 5.2.1 大流量流量计：量程（0.81.4）m3/min；误差2%。5.2.2 中流量流量计：量程（60125）L/min；误差2%。5.2.3 小流量流量计：量程30 L/min；误差2%。5.3 滤膜：根据样品采集目的可选用玻璃纤维滤膜、石英滤膜等无机滤膜或聚氯乙烯、聚丙烯、混合纤维素等有机滤膜。滤膜对 0.3 m 标准粒子的截留效率不
4、低于 99%。空白滤膜按第 7 章分析步骤进行平衡处理至恒重，称量后，放入干燥器中备用。5.4 分析天平：感量 0.1 mg 或 0.01 mg。5.5 恒温恒湿箱（室）：箱（室）内空气温度在（1530）范围内可调，控温精度1。箱（室）内空气相对湿度应控制在（505）%。恒温恒湿箱（室）可连续工作。5.6 干燥器：内盛变色硅胶。6 样品 6.1 样品采集 6.1.1 环境空气监测中采样环境及采样频率的要求，按 HJ/T 194 的要求执行。采样时，采样器入口距地面高度不得低于 1.5 m。采样不宜在风速大于 8 m/s 等天气条件下进行。采样点应避开污染源及障碍物。如果测定交通枢纽处 PM10
5、和 PM2.5，采样点应布置在距人行道边缘外侧 1 m 处。6.1.2 采用间断采样方式测定日平均浓度时，其次数不应少于 4 次，累积采样时间不应少于 18 h。6.1.3 采样时，将已称重的滤膜（5.3）用镊子放入洁净采样夹内的滤网上，滤膜毛面应朝进气方向。将滤膜牢固压紧至不漏气。如果测定任何一次浓度，每次需更换滤膜；如测日平均浓度，样品可采集在一张滤膜上。采样结束后，用镊子取出。将有尘面两次对折，放入样品盒或纸袋，并做好采样记录。6.1.4 采样后滤膜样品称量按第 7 章分析步骤进行。6.2 样品保存 滤膜采集后，如不能立即称重，应在 4条件下冷藏保存。7 分析步骤 将滤膜放在恒温恒湿箱（
6、室）中平衡 24 h，平衡条件为：温度取 1530中任何一点，相对湿度控制在 45%55%范围内，记录平衡温度与湿度。在上述平衡条件下，用感量为 0.1 mg 或 0.01 mg 的分析天平称量滤膜，记录滤膜重量。同一滤膜在恒温恒湿箱（室）中相同条件下再平衡 1 h 后称重。对于PM10和 PM2.5颗粒物样品滤膜，两次重量之差分别小于 0.4 mg 或 0.04 mg 为满足恒重要求。8 结果计算与表示 8.1 结果计算 PM2.5和 PM10质量浓度按下式计算：211 000wwV 式中：PM10或 PM2.5质量浓度，mg/m3；w2采样后滤膜的重量，g；HJ 6182011 3 w1空
7、白滤膜的重量，g；V已换算成标准状态（101.325 kPa，273 K）下的采样体积，m3。8.2 结果表示 计算结果保留 3 位有效数字。小数点后数字可保留到第 3 位。9 质量控制与质量保证 9.1 采样器每次使用前需进行流量校准。校准方法按附录 A 执行。9.2 滤膜使用前均需进行检查，不得有针孔或任何缺陷。滤膜称量时要消除静电的影响。9.3 取清洁滤膜若干张，在恒温恒湿箱（室），按平衡条件平衡 24 h，称重。每张滤膜非连续称量 10次以上，求每张滤膜的平均值为该张滤膜的原始质量。以上述滤膜作为“标准滤膜”。每次称滤膜的同时，称量两张“标准滤膜”。若标准滤膜称出的重量在原始质量5 m
8、g（大流量），0.5 mg（中流量和小流量）范围内，则认为该批样品滤膜称量合格，数据可用。否则应检查称量条件是否符合要求并重新称量该批样品滤膜。9.4 要经常检查采样头是否漏气。当滤膜安放正确，采样系统无漏气时，采样后滤膜上颗粒物与四周白边之间界线应清晰，如出现界线模糊时，则表明应更换滤膜密封垫。9.5 对电机有电刷的采样器，应尽可能在电机由于电刷原因停止工作前更换电刷，以免使采样失败。更换时间视以往情况确定。更换电刷后要重新校准流量。新更换电刷的采样器应在负载条件下运转 1 h，待电刷与转子的整流子良好接触后，再进行流量校准。9.6 当 PM10或 PM2.5含量很低时，采样时间不能过短。对
9、于感量为 0.1 mg 和 0.01 mg 的分析天平，滤膜上颗粒物负载量应分别大于 1 mg 和 0.1 mg，以减少称量误差。9.7 采样前后，滤膜称量应使用同一台分析天平。HJ 6182011 4 附 录 A（资料性附录）采样器流量校准方法 新购置或维修后的采样器在启用前应进行流量校准；正常使用的采样器每月需进行一次流量校准。采用传统孔口流量计和智能流量校准器的操作步骤分别如下：A.1 孔口流量计（1）从气压计、温度计分别读取环境大气压和环境温度；（2）将采样器采气流量换算成标准状态下的流量，计算公式如下：1nn1npTQQpT 式中：Qn标准状态下的采样器流量，m3/min；Q采样器采
10、气流量，m3/min；p1流量校准时环境大气压力，kPa；Tn标准状态下的热力学温度，273 K；T1流量校准时环境温度，K；pn标准状态下的大气压力，101.325 kPa。（3）将计算的标准状态下流量 Qn代入下式，求出修正项 y：nyb Qa 式中斜率 b 和截距 a 由孔口流量计的标定部门给出。（4）计算孔口流量计压差值 H（Pa）：2n11nypTHpT（5）打开采样头的采样盖，按正常采样位置，放一张干净的采样滤膜，将大流量孔口流量计的孔口与采样头密封连接。孔口的取压口接好 U 型压差计。（6）接通电源，开启采样器，待工作正常后，调节采样器流量，使孔口流量计压差值达到计算的H，并填定
11、下面的记录表格。表 A.1 采样器流量校准记录表 校准日期 采样器 编号 采样器采气流量【注】Q 孔口流量计编号 环境温度 T1/K 环境大气压 p1/kPa 孔口压差计算值H/Pa 校准人 注：大流量采样器流量单位为 m3/min，中、小流量采样器流量单位为 L/min。HJ 6182011 5 A.2 智能流量校准器 A.2.1 工作原理：孔口取压嘴处的压力经硅胶管连至校准器取压嘴，传递给微压差传感器。微压差传感器输出压力电信号，经放大处理后由 A/D 转换器将模拟电压转换为数字信号。经单片机计算处理后，显示流量值。A.2.2 操作步骤：（1）从气压计、温度计分别读取环境大气压和环境温度；
12、（2）将智能孔口流量校准器接好电源，开机后进入设置菜单，输入环境温度和压力值（温度值单位是绝对温度，即温度=环境温度+273；大气压值单位为 kPa），确认后退出；（3）选择合适流量范围的工作模式，距仪器开机超过 2 分钟后方可进入测量菜单；（4）打开采样器的采样盖，按正常采样位置，放一张干净的采样滤膜，将智能流量校准器的孔口与采样头密封连接，待液晶屏右上角出现电池符号后，将仪器的“-”取压嘴和孔口取压嘴相连后，按测量键，液晶屏将显示工况瞬时流量和标况瞬时流量。显示 10 次后结束测量模式，仪器显示此段时间内的平均值；（5）调整采样器流量至设定值。采用上述两种方法校准流量时，要确保气路密封连接。流量校准后，如发现滤膜上尘的边缘轮廓不清晰或滤膜安装歪斜等情况，表明可能造成漏气，应重新进行校准。校准合格的采样器，即可用于采样，不得再改动调节器状态。