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| 标准编号 | HJ 691-2014 (HJ691-2014) | | 中文名称 | 环境空气 半挥发性有机物采样技术导则 | | 英文名称 | Ambient air. Sampling technical guideline of semi-volatile organic compounds (SVOCs) | | 行业 | 环保行业标准 | | 中标分类 | Z15 | | 字数估计 | 18,158 | | 发布日期 | 2/7/2014 | | 实施日期 | 4/15/2014 | | 引用标准 | HJ 93; HJ 589; HJ 664; HJ/T 55; HJ 77.2; HJ/T 194; HJ/T 374; HJ/T 375 | | 标准依据 | 环境保护部公告2014年第10号 | | 发布机构 | 生态环境部 | | 范围 | 本标准规定了环境空气中半挥发性有机物的主动采样技术要求。本标准适用于规范环境空气中半挥发性有机物采样方法的制定和样品的采集。 |
HJ 691-2014: 环境空气 半挥发性有机物采样技术导则
HJ 691-2014 英文名称: Ambient air.Sampling technical guideline of semi-volatile organic compounds (SVOCs)
中华人民共和国国家环境保护标准
环境空气 半挥发性有机物
采样技术导则
1 适用范围
本标准规定了环境空气中半挥发性有机物的主动采样技术要求。
本标准适用于规范环境空气中半挥发性有机物采样方法的制定和样品的采集。
5 采样介质的选择及采样效率的评价
5.1 采样介质选择的原则
在建立环境空气中 SVOCs 的采样方法时,采样介质的选择应考虑采样介质自身的稳定性、
对目标化合物的捕集效率、目标化合物在采样介质上的稳定性、脱附效率和采样介质携带的方便
性等。采样介质的选择取决于被分析物质的物理和化学性质。一般情况下,选择采样介质尽可能
选择采样阻力少、对目标化合物的吸附效率高、受空气湿度干扰小的介质。在建立 SVOCs 的采
样方法时,应给出采样介质自身的稳定性、采样介质对目标化合物的静态保留效率、脱附效率、
采样效率或动态保留效率的实验数据和评价结果。
5.1.1 采样介质自身稳定性的评价
采样介质自身稳定性是评价采样介质使用前在贮存过程中是否会产生一些影响目标化合物测
定的物质或是否影响采样效率。
在制定环境空气中 SVOCs 的监测分析方法时,应给出采样介质上目标化合物空白值的要求。
5.1.2 目标化合物在采样介质上稳定性的评价
当选择采样介质时,要求待分析的目标化合物在采样介质应至少稳定 7 天,评价目标化合物
在采样介质上稳定性的方法如下:
将 3 个浓度水平的目标化合物加到采样介质上,在室温下保存 7 天,然后分析加到采样介质
当天目标化合物的浓度与保存 7 天后的浓度,目标化合物的回收率应在测定的误差范围内。否则,
说明目标化合物在采样介质上发生了变化。此时,应设法改变贮存条件或选择其它的采样介质。
5.1.3 目标化合物的脱附效率
采样介质的选择要求在采样过程中采样介质对目标化合物只产生物理吸附,而不能发生化学
反应。因此,采样后目标化合物应能够从采样介质上被全部提取出来。测定的方法为用微量注射
器将一定量的目标化合物直接加到采样介质(通常为吸附剂)内 1cm 处,在避光放置 1 小时后,
按样品的提取方法提取,计算提取液中目标化合物的量与加入量比值。
由于动态保留效率包括目标化合物在采样介质上的脱附效率,因此,脱附效率应大于等于动
态保留效率。一般情况下,样品的脱附效率应在 90%~110%。
5.2 采样效率和动态保留效率的评价及要求
当使用新吸附剂采样或当吸附剂类型及用量、采样头大小和采样流量、采样时间等条件发生
较大变化时,尤其是采样时间超过 24 小时,应该预先对采样效率或动态保留效率进行评估。
5.2.1 超大流量、大流量和中流量采样
5.2.1.1 采样效率的测定
在一定空间同时放置两台空气采样器。其中,在一台采样器上采样头的滤膜中逐滴均匀定量
地加入目标化合物的标准溶液,标准添加量至少为环境空气中目标化合物浓度的 3 倍,但最多不
超过 10 倍或者加标后的浓度靠近校准曲线的中间点。另一台采样器不加标准溶液,直接采集环境
空气。如果目标化合物为多组分物质,则用于测定采样效率的化合物必须含有挥发性最高的组份。
两台采样器同时采集体积相等的空气。配制目标化合物标准溶液的溶剂应使用挥发性的溶剂如二
氯甲烷或正己烷。采样结束后,分别测定滤膜和吸附剂中 SVOCs 的量。三次测定的采样效率的
相对偏差≤15%。采样效率按公式(5)计算:
5.2.1.2 动态保留效率的测定
动态保留效率的加标要求与采样效率的测定基本相同。将含有目标化合物的标准溶液直接加
到采样介质(滤膜或吸附剂均可)上,然后进行采样。采样后,测定采样介质上(滤膜+吸附剂)
目标化合物的量。同时在另一个采样器的采样介质上不加目标化合物,作为环境空气中目标化合
物的本底值,两台采样器使用相同的采样流量和采样时间。一般情况下,动态保留效率要求 75%
以上。三次测定结果的相对偏差≤15%。
动态保留效率按公式(6)计算:
5.2.2 低流量采样
对于在相关的标准中没有列出采样效率的化合物,或实际采样时间、采样的流量和采样的温
度与相关标准不同时,应进行采样效率的测定。
5.2.2.1 采样效率的测定
(1)按图 5 连接装置。
(2)在预过滤装置中装入干净的吸附剂,将进气口与氮气相连,也可以将整个装置放在一个充满
氮气的容器中。在实验过程中应该用氮气代替空气,避免目标化合物被氧化,导致测定结果不准。
(3)如图所示连接两个采样管作为主采样管和副采样管,采样管的出口接到采样器上。
(4)用挥发性溶剂(如己烷、戊烷或苯)将目标化合物配成标准溶液。
(5)准确取一小体积(如 1mL)的标准溶液放入撞击瓶中。
(6)将采样器的流量设置为现场采样流量。开启采样器让氮气通过装置,运行时间等于或大于样品采集时间。
(7)采样完毕后,拆下两个采样管,分别进行定量分析。
(8)用正己烷或其他合适溶剂冲洗撞击瓶并定量转移到容量瓶中,然后进行分析测定。
(9)单支采样管的采样效率单支采样管的采样效率按公式(7)计算:
(10)如果在副采样管中检出了目标化合物的量大于主采样管的 5%,说明发生了穿透。化合物
在副采样管中的量(Wf)与主采样管中的量(W)的比值表示采样管的穿透程度。
(11)WR与 W 的总和与 W0 误差应在±25%范围内,否则实验无效。
(12)如果目标化合物在室温下不易挥发,可将撞击瓶放在水浴中或合适的加热器中加热,但最
高温度不超过 50℃。
5.2.2.2 动态保留效率的测定
如果目标化合物 50℃不能挥发,并且没有热分解产生,可用动态保留效率(RE)来评价采
样效率。动态采样效率的测定方法如下:
(1)将标准溶液缓慢、逐滴加入到两个采样管的末端,加入量不超过 0.5~1.0mL。两个采样管
的加入量应尽可能一致。
(2)将采样管放在干净封闭容器(如干燥器)中 2 小时。
(3)将一个加标后的采样管作为主采样管,加标的一端作为进气的入口,再将一个干净的未加标
的采样管作为副采样管。
(4)同时将另一个加标的采样管用正己烷冲洗过的铝箔纸包裹后,在测定过程中储存在干净的地
方,以测定静态保留效率。
(5) 用与采集样品相同的流量和时间抽氮气或环境空气通过预过滤装置。此过程可以不使用撞
击瓶。然后分别分析两个加标的采样管。
(6)动态保留效率按公式(8)计算:
注 1:测定静态保留效率的目的是为了评价在没有氮气或空气流动的情况下,相关的目标化合物是否损失或增加。
注 2:如果单支采样管的采样效率低,允许用两支采样管串联采样。
6 采样的布点原则
应根据采样的目的和样品的代表性来选择采样的点位及采样的频次。对于环境空气的监测,
采样点位的设置及采样点的数量应满足 HJ 664 的要求;对污染源无组织排放的监测,采样点位的
设置及采样点的数量应满足 HJ/T 55 的要求;对于突发性环境事件应急监测,采样点位的设置及
采样点的数量应满足 HJ 589 的要求。另外,采样点位的选择还应充分考虑监测区域的地理位置、
交通状况、供电情况及现有的人力、物力及设备条件等实际情况。
7 采样点周围环境和采样口位置的要求
7.1 监测点周围应开阔,至少 2 米之内不应有影响气体流动的障碍物。
7.2 对空气质量监测,距采样装置 50m 内不应有污染排放源。
7.3 在建筑物上安装监测仪器时,监测仪器的采样口离建筑物墙壁、屋顶等支撑物表面的距离应大于 1 米。
7.4 采样装置进气口应能自由收集到至少 270°(水平方位)范围的气流。如果采样口一边靠近建
筑物,采样口周围水平应有 180°以上的自由空间。
7.5 采样装置距绿化乔木或灌木绿化带的距离应大于 15~20m。
7.6 采样装置进气口距地面的高度应根据被测物的不同目的选择 1.5~15m。若在屋顶上采样,应
距支撑构筑面 1.5m 以上。
7.7 如用采样亭时,采样亭应配有合适的入口,以避免风向的影响,使气流稳定地进入采样头内。
7.8 用两台或两台以上采样器作平行采样时,两台仪器的间距至少为 2m,以防止采样器之间的相互干扰。
7.9 采样器的气体出口应置于下风向。
7.10 采样不易在雨天、雪天和风速大于 8m/s 的天气下进行。
7.11 在低温等特殊环境条件下,仪器设备的配置应满足当地环境条件的使用要求。
7.12 低流量采样时,采样管进气口应垂直向下,放置在离地面 1~2 米高的位置。
7.13 监测点附近无强大的电磁波干扰,周围可获得稳定可靠的电源供给。
8 样品的采集、运输和保存
对于超大流量、大流量和中流量采样,采样过程主要包括滤膜的准备、采样筒的准备、采样
器的安装、仪器的校准、样品的采集、采样结束后采样头的拆卸和采样介质的保存等过程。
对于低流量的采样,采样过程主要包括采样管的准备、仪器的安装和校准、样品的采集以及样品的保存。
8.1 滤膜和采样筒的准备
8.1.1 采样前应确认采样滤膜无针孔和破损,滤膜使用前应根据监测方法的要求进行高温灼烧,一
般在 400℃灼烧 4 小时以上。
8.1.2 采样筒的准备:戴上白色棉手套或外科医用手套,首先用正己烷淋洗玻璃采样筒和支撑吸附
剂的不锈钢网,然后将符合空白要求的吸附剂按相关方法要求的顺序放于采样筒内。如果单独装
填粒状吸附剂,则应在不锈钢网上放置一块薄的 PUF,再装填粒状吸附剂,顶部再覆盖一块薄的PUF。
8.1.3 采样筒用经正己烷清洗过的铝箔包裹,然后放在样品保存筒内,两端用特氟龙(Teflon)密
封盖盖紧,并做好标记。
8.1.4 对于需要测定替代物的采样,采样前应使用微量注射器向采样筒中的吸附剂按相关标准的要求添加替代物。
注 3:使用柱状 PUF 时,其直径应比采样筒的直径稍大一些,以保证不漏气。
8.2 样品的采集和保存
按图 1 从下到上依次安装采样器和采样头,确保仪器稳固。仪器的接线及电器部分应具备防
雨性能。每次采样前应进行采样系统的气密性检查,确认不漏气后,再按照 4.3.2 的方法对采样器
进行单点校准。仪器校准符合要求后再进行采样。
采样后按如下的方法取出和保存采样介质:
(1)采样结束后,关闭电源,卸下采样头,将采样头带到干净、无污染和避光的地方,戴上白色
棉手套或外科医用手套,将玻璃采样筒从采样头下端取出,用原来包裹采样筒的铝箔包裹好。
(2)小心地用镊子将滤膜取下,将样品向里对折后与玻璃采样筒放在一起。用铝箔包好,放入样
品保存筒中,盖上盖,再贴上标签。
(3)将采样筒保存在低于 4℃的环境内,如果样品不能在 24 小时内分析,则应将滤膜和吸附剂
放置于专用的密封样品盒内,并立即放入 4℃冷藏箱内保存至样品处理前,以防止有机物的分解。
样品采集后,再按照 4.3.2 方法对采样器进行单点校准,如果采样前后的流量波动大于 10%,
应做可疑标志,并重新校正采样器,必要时应重新采样。
9 气象参数测定及采样记录
环境空气采样时,应对采样现场的气温、气压、风速、风向等气象参数进行测定,并对采样
过程中的技术参数进行记录。现场采样记录表见附录 A。测定气温、气压、风速、风向等参数的
仪器应满足下列条件:
(1)气温:所用温度计测量范围一般为(-40~45)℃,精度为±0.5℃。
(2)大气压:所用气压计测量范围一般为(50~107)kPa,精度为±0.1kPa。
(3)相对湿度:所用湿度计测量范围一般为 10%~100%,精度为±5%。
(4)风向:所用风向仪测量范围一般为 0°~360°,精度为±5°。
(5)风速:所用风速仪测量范围一般为......
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