HJ 618-2011 环境空气 PM10和PM2.5的测定重量法

基本信息

前 言

环境空气PM10和PM2.5的测定重量法(1 适用范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 方法原理 5 仪器和设备 6 样品 7 分析步骤 8 结果计算与表示 9 质量控制与质量保证 附录A（资料性附录）)

基本信息

标准代号：HJ 618-2011

代替标准：GB6921-86

标准名称：环境空气 PM10和PM2.5 的测定重量法

英文名称：Determinationof atmospheric articles PM10and PM2.5in ambient air by gravimetric method

所属标准：中华人民共和国国家环境保护标准

发布时间：2011-09-08

实施时间：2011-11-01

颁布机构：环境保护部发布

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》，保护环境，保障人体健康，规范环境空气中PM10和PM2.5 的测定方法，制定本标准。

本标准规定了测定环境空气中PM2.5和PM10 的重量法。

本标准是对《大气飘尘浓度测定方法》（GB 6921-86）的修订。

本标准首次发布于 1986 年，本次为第一次修订。修订的主要内容如下：

——将飘尘改为可吸入颗粒物（PM10）；

——增加了规范性引用文件、术语和定义、质量控制与质量保证三章内容；

——增加了PM10和PM2.5 的术语和定义；

——对PM10 采样器性能指标进行了修改，将切割粒径Da50=（101）μm改为Da50=（100.5）μm；捕集效率的几何标准差σg≤1.5 改为σg =（1.50.1）μm。全部性能指标要求符合《PM 10 采样器技术要求及检测方法》（HJ/T 93－2003 ）中的规定；

——增加了PM2.5 采样器性能指标，切割粒径Da50=（2.50.2 ）μm；捕集效率的几何标准差为σg=（1.20.1）μm；其他性能指标要求符合《PM10采样器技术要求及检测方法》（HJ/T 93 －2003 ）中的规定。

自本标准实施之日起，原国家环境保护局1986 年 10 月 10 日批准、发布的国家环境保护

标准《大气飘尘浓度测定方法》（GB 6921-86）废止。

本标准的附录A 为资料性附录。

本标准由环境保护部科技标准司组织修订。

本标准主要起草单位：中日友好环境保护中心、国家环境分析测试中心。

本标准环境保护部2011 年9 月8 日批准。

本标准自2011 年 11 月 1 日起实施。

本标准由环境保护部解释。

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0.1mg 分析天平，样品负载量为 1.0 mg，采集108m3

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 PM10

悬浮在空气中，空气动力学直径≤10μm 的颗粒物。

3.2 PM2.5

悬浮在空气中，空气动力学直径≤2.5μm 的颗粒物。

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 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）μm；捕集效率的几何标准差为σg=（1.50.1）μm。其他性能和技术指标应符合HJ/T 93-2003 的规定。

5.1.2 PM2.5切割器、采样系统：切割粒径Da50 =（2.50.2）μm；捕集效率的几何标准差为σg =（1.20.1）μm。其他性能和技术指标应符合HJ/T 93-2003 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。

5.2.1 大流量流量计：量程（0.8~1.4）m3/min ；误差≤2%。

5.2.2 中流量流量计：量程（60~125）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 0.3μm 标准粒子的截留效率不低于 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0.1mg 或0.01mg。

5.5 恒温恒湿箱（室）：箱（室）内空气温度在（15~30）C 范围内可调，控温精度1C。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 1.5m。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和PM2.5 ，采样点应布置在距人行道边缘外侧1m 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18h。

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4C 条件下冷藏保存。

7 分析步骤

将滤膜放在恒温恒湿箱（室）中平衡24h，平衡条件为：温度取 15C~30C 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0.1mg或0.01mg 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1h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0.4mg 或0.04mg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 浓度按下式计算：

W2 － w1

ρ= ――――――×1000

V

式中： ρ ——PM10 或PM2.5 浓度，mg/m3

w2 ——采样后滤膜的重量，g；

w1 ——空白滤膜的重量，g；

V——已换算成标准状态（101.325kPa, 273K）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24h，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5mg（大流量），0.5mg （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限应清晰，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 1h，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。对于感量为 0.1mg和 0.01mg 的分析天平，滤膜上颗粒物负载量应分别大于 1mg和0.1mg，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。

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：

A1 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：

P1 ×T n

Qn=Q ×―――――

Pn ×T1

式中： Q n ——标准状态下的采样器流量，m /min ； 3

Q ——采样器采气流量，m3/min ；

P1 ——流量校准时环境大气压力，kPa；

Tn ——标准状态下的绝对温度，273K；

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 ：

y = b× Q n +a

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ΔH （Pa ）：

y2 × P n ×T 1

Δ H =――――――――

P1 × T n

（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ΔH，并填定下面的记录表格。

表A-1 采样器流量校准记录表

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。

A2 智能流量校准器

A2.1 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。

A2.2 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；

（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分钟后方可进行入测量菜单；

（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。