HJ 973-2018 固定污染源廢氣一氧化碳的測(cè)定定電位電解法（正式版）

中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)固定污染源廢氣一氧化碳的測(cè)定定電位電解法Stationarysourceemission—Determinationof2018-11-13發(fā)布 1適用范圍 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 14方法原理 25干擾和消除 26試劑和材料 27儀器和設(shè)備 28采樣和測(cè)定 39結(jié)果計(jì)算與表示 310精密度和準(zhǔn)確度 411質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 412注意事項(xiàng) 5附錄A(資料性附錄)測(cè)試前后儀器性能審核結(jié)果 6為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》,保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范固定污染源廢氣中一氧化碳的測(cè)定方法，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定固定污染源廢氣中一氧化碳的定電位電解法。本標(biāo)準(zhǔn)中的濃度泛指質(zhì)量濃度或體積分?jǐn)?shù)。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)司、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：山東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、山東大學(xué)。本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證單位：天津市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、河北省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、南京市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、濟(jì)南市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、聊城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、鄒平縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站。本標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)環(huán)境部2018年11月13日批準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)自2019年3月1日起實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部解釋。固定污染源廢氣一氧化碳的測(cè)定定電位電解法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定固定污染源廢氣中一氧化碳的定電位電解法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于固定污染源廢氣中一氧化碳的測(cè)定。本標(biāo)準(zhǔn)的方法檢出限為3mg/m3,測(cè)定下限為12mg/m3。2規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法HJ/T373固定污染源監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范(試行)HJ/T397固定源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義不存在測(cè)量組分或小于規(guī)定值、其他組分濃度不干擾測(cè)量組分結(jié)果或產(chǎn)生的測(cè)量組分干擾可忽略不儀器的校準(zhǔn)上限，為校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度值(進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)，為校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)氣體的最高質(zhì)量濃度值),校準(zhǔn)量程(以下用C.S.表示)應(yīng)小于或等于儀器的滿量程。標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入分析儀的測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值之間的誤差。標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入分析儀與經(jīng)采樣管導(dǎo)入分析儀的測(cè)量結(jié)果之間的差值，占校準(zhǔn)量程的百分比。在測(cè)試前、后，測(cè)定儀對(duì)相同零氣測(cè)量結(jié)果的差值，占校準(zhǔn)量程的百分比。在測(cè)試前、后，測(cè)定儀對(duì)相同濃度標(biāo)準(zhǔn)氣體測(cè)量結(jié)果的差值，占校準(zhǔn)量程的百分比。24方法原理抽取樣品進(jìn)入主要由電解槽、電解液和電極(敏感電極、參比電極和對(duì)電極)組成的傳感器。一氧化碳通過滲透膜擴(kuò)散到敏感電極表面，在敏感電極上發(fā)生氧化反應(yīng)：由此產(chǎn)生極限擴(kuò)散電流(i)。在規(guī)定工作條件下，電子轉(zhuǎn)移數(shù)(Z)、法拉第常數(shù)(F)、氣體擴(kuò)散面積(S)、擴(kuò)散系數(shù)(D)和擴(kuò)散層厚度(δ)均為常數(shù)，在一定范圍內(nèi)極限擴(kuò)散電流(i)的大小與一氧化碳濃度(c)成正比，所以可由極限擴(kuò)散電流(i)來(lái)測(cè)定一氧化碳濃度(c)。5干擾和消除5.1待測(cè)氣體中的顆粒物、水分等易在傳感器滲透膜表面凝結(jié)并造成傳感器損壞，影響一氧化碳測(cè)定；應(yīng)采用濾塵裝置、除濕裝置等進(jìn)行濾除，消除影響。5.2氫氣對(duì)一氧化碳測(cè)定干擾顯著,測(cè)定儀安裝的一氧化碳傳感器應(yīng)具有抗氫氣干擾功能。5.3酸性氣體對(duì)樣品測(cè)定有干擾，測(cè)定儀應(yīng)內(nèi)置化學(xué)過濾器將其濾除，消除影響。5.4乙烯對(duì)樣品測(cè)定有干擾，當(dāng)測(cè)定含乙烯濃度超過100μmol/mol的樣品氣體時(shí)，應(yīng)慎用本標(biāo)準(zhǔn)。6試劑和材料6.1一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體市售有證標(biāo)準(zhǔn)氣體，不確定度≤2%。純度≥99.99%的氮?dú)饣虿桓蓴_測(cè)定的清潔空氣。7.1定電位電解法一氧化碳測(cè)定儀定電位電解法一氧化碳測(cè)定儀(簡(jiǎn)稱“測(cè)定儀或儀器”)組成：分析儀(含氣體流量計(jì)和控制單元、抽氣泵、傳感器等)、采樣管(含濾塵裝置等)、導(dǎo)氣管、除濕裝置、便攜式打印機(jī)等。7.1.2性能要求a)示值誤差：不超過±5%(標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值<100μmol/mol時(shí)，不超過±5μmol/mol);b)系統(tǒng)偏差：不超過±5%;c)零點(diǎn)漂移：不超過±3%(校準(zhǔn)量程≤200μmol/mol時(shí)，不超過±5%);d)量程漂移：不超過±3%(校準(zhǔn)量程≤200μmol/mol時(shí)，不超過±5%);e)具有采樣流量顯示功能。37.2標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶配可調(diào)式減壓閥、可調(diào)式轉(zhuǎn)子流量計(jì)及導(dǎo)氣管。用于氣袋法校準(zhǔn)測(cè)定儀。容積不小于4L,內(nèi)襯材料應(yīng)選用對(duì)被測(cè)成分影響小的鋁塑復(fù)合膜、聚四氟乙烯膜等惰性材料。8采樣和測(cè)定8.1采樣點(diǎn)和采樣頻次的確定按GB/T16157、HJ/T373和HJ/T397及有關(guān)規(guī)定，確定采樣位置、采樣點(diǎn)及頻次。8.2測(cè)定儀氣密性檢查按儀器使用說(shuō)明書，正確連接分析儀、采樣管、導(dǎo)氣管等，達(dá)到儀器工作條件后按GB/T16157檢查氣密性。若檢查不合格，應(yīng)查漏和維護(hù)，直至檢查合格。8.3測(cè)定儀校準(zhǔn)將零氣導(dǎo)入測(cè)定儀，校準(zhǔn)儀器零點(diǎn)。8.3.2量程校準(zhǔn)預(yù)估待測(cè)氣體濃度，設(shè)置校準(zhǔn)量程。將一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體(6.1)通入測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定，示值誤差應(yīng)符合7.1.2條a)的要求，否則，需要校準(zhǔn)。校準(zhǔn)方法如下：a)氣袋法：用標(biāo)準(zhǔn)氣體(6.1)將潔凈的集氣袋充滿后排空，反復(fù)3次，再充滿后備用。按儀器使用說(shuō)明書中規(guī)定的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn)。b)鋼瓶法：將標(biāo)準(zhǔn)氣體(6.1)鋼瓶與測(cè)定儀采樣管連接，打開鋼瓶氣閥門，調(diào)節(jié)減壓閥和轉(zhuǎn)子流量計(jì)，以測(cè)定儀規(guī)定的流量，將標(biāo)準(zhǔn)氣體導(dǎo)入測(cè)定儀。按儀器使用說(shuō)明書中規(guī)定的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn)。8.4樣品測(cè)定8.4.1將測(cè)定儀采樣管前端置于排氣筒中采樣點(diǎn)上，堵嚴(yán)采樣孔，使之不漏氣。8.4.2啟動(dòng)抽氣泵，以測(cè)定儀規(guī)定的采樣流量取樣測(cè)定，待測(cè)定儀穩(wěn)定后，按分鐘保存測(cè)定數(shù)據(jù)，取連續(xù)5～15min測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值，作為一次測(cè)量值。8.4.3一次測(cè)量結(jié)束后，依照儀器說(shuō)明書的規(guī)定用零氣(6.2)清洗儀器。8.4.4測(cè)試結(jié)束后，用零氣(6.2)清洗測(cè)定儀；待其示值回到零點(diǎn)附近后，關(guān)機(jī)斷電，結(jié)束測(cè)定。9結(jié)果計(jì)算與表示9.1結(jié)果計(jì)算一氧化碳的濃度結(jié)果，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣中的質(zhì)量濃度表示。如果儀器示值以體積分?jǐn)?shù)表示，應(yīng)按式(2)進(jìn)行換算：4式中：p標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣中一氧化碳的質(zhì)量濃度，mg/m3;x——被測(cè)氣體中一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，μmol/mol;1.25———氧化碳體積比濃度換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中質(zhì)量濃度的系數(shù)，g/L。9.2結(jié)果表示一氧化碳濃度結(jié)果應(yīng)保留整數(shù)位，最多保留3位有效數(shù)字。10精密度和準(zhǔn)確度10.1精密度6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對(duì)質(zhì)量濃度水平為50mg/m3、125mg/m3和378mg/m3的一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測(cè)定：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0%～2.6%、0.5%～2.2%和0.2%～0.6%;實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.5%、1.5%和1.3%;重復(fù)性限分別為2mg/m2、4mg/m3和4mg/m3;再現(xiàn)性限分別為3mg/m3、6mg/m3和14mg/m3。6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對(duì)某發(fā)電廠燃煤鍋爐、某生活垃圾焚燒廠焚燒爐、某水泥廠回轉(zhuǎn)窯排放煙氣中一氧化碳質(zhì)量濃度進(jìn)行同步測(cè)定。燃煤鍋爐煙氣中一氧化碳質(zhì)量濃度為11～15mg/m3,平均值13mg/m3;焚燒爐煙氣中一氧化碳質(zhì)量濃度為86～109mg/m3,平均值96mg/m3;回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣中一氧化碳質(zhì)量濃度為264～329mg/m3,平均值298mg/m3。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為4.4%～11.5%、4.5%～7.7%和2.2%～3.9%;實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為7.2%、1.7%和6.1%;重復(fù)性限分別為3mg/m3、16mg/m3和24mg/m3;再現(xiàn)性限分別為4mg/m3、16mg/m3和55mg/m3。10.2準(zhǔn)確度6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對(duì)質(zhì)量濃度水平為50mg/m3、125mg/m3和378mg/m3的一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測(cè)定：相對(duì)誤差分別為-4.7%～-0.5%、-2.5%～1.5%和-1.5%～2.2%;相對(duì)誤差最終值分別為-2.5%±3.0%、-0.3%±3.0%和0.8%±2.6%。11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制11.1監(jiān)測(cè)前，測(cè)定零氣(6.2)和一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體(6.1),計(jì)算示值誤差、系統(tǒng)偏差，以附錄A表格形式進(jìn)行記錄。若示值誤差和/或系統(tǒng)偏差不符合7.1.2條a)和b)的要求，應(yīng)查找原因，進(jìn)行儀器維護(hù)或修復(fù)，直至滿足要求。11.2監(jiān)測(cè)后，再次測(cè)定零氣(6.2)和一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體(6.1),計(jì)算示值誤差、系統(tǒng)偏差，以附錄A表格形式進(jìn)行記錄。若示值誤差和系統(tǒng)偏差符合7.1.2條a)和b)的要求，判定樣品測(cè)定結(jié)果有效；否則，判定樣品測(cè)定結(jié)果無(wú)效。511.3樣品測(cè)定結(jié)果應(yīng)處于儀器校準(zhǔn)量程的20%～100%,否則應(yīng)重新選擇校準(zhǔn)量程；若樣品測(cè)定結(jié)果不大于測(cè)定下限，則無(wú)須重新選擇校準(zhǔn)量程。11.4每個(gè)季度至少進(jìn)行一次零點(diǎn)漂移、量程漂移檢查，以附錄A表格形式進(jìn)行記錄。若零點(diǎn)漂移和量程漂移不符合7.1.2條c)和d)的要求，應(yīng)及時(shí)維護(hù)或修復(fù)儀器。11.5定電位電解法傳感器的使用壽命一般不超過2年，到期后應(yīng)及時(shí)更換。校準(zhǔn)傳感器時(shí)，若發(fā)現(xiàn)其動(dòng)態(tài)范圍變小，測(cè)量上限達(dá)不到滿量程值，或在復(fù)檢儀器校準(zhǔn)量程時(shí)，示值誤差超過7.1.2條a)的要求，表明傳感器已失效，應(yīng)及時(shí)更換。12注意事項(xiàng)12.1測(cè)定儀應(yīng)在其規(guī)定的環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等條件下工作。12.2進(jìn)入定電位電解法傳感器的廢氣溫度應(yīng)不高于40℃。12.3測(cè)定儀應(yīng)具有抗負(fù)壓能力，保證采樣流量不低于其規(guī)定的流量范圍。12.4測(cè)定儀應(yīng)裝有可充電電池，能自動(dòng)顯示剩余電量，且使用中應(yīng)保證有足夠電量；測(cè)定儀長(zhǎng)期不用時(shí)，每月應(yīng)至少通電開機(jī)運(yùn)行1次，以保持傳感器的極化條件。12.5應(yīng)及時(shí)清潔測(cè)定儀濾塵裝置，防止阻塞氣路。12.6當(dāng)與其他目標(biāo)污染物同時(shí)測(cè)定時(shí)，可根據(jù)需要，選用加熱采樣管。6 環(huán)境溫度(℃)