環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法-編制說明

《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》編制說明任務來源和工作過程任務來源為貫徹落實《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》，防治環(huán)境空氣污染，改善大氣質(zhì)量，規(guī)范城市利用傳感器法監(jiān)測設備開展空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）自動監(jiān)測工作，促進市場傳感器自動監(jiān)測技術的提升和推廣應用，特制定本規(guī)范。根據(jù)中共中央、國務院《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》中“加強排放標準、產(chǎn)品標準、環(huán)保規(guī)范和執(zhí)法規(guī)范對接，聯(lián)合發(fā)布統(tǒng)一的區(qū)域環(huán)境治理政策法規(guī)及標準規(guī)范，積極開展聯(lián)動執(zhí)法，創(chuàng)新跨區(qū)域聯(lián)合監(jiān)管模式”的規(guī)劃要求，為實現(xiàn)長三角區(qū)域標準統(tǒng)一，本規(guī)范由上海、江蘇、浙江、安徽生態(tài)環(huán)境局（廳）聯(lián)合四地市場監(jiān)督管理局下達任務，為長三角區(qū)域統(tǒng)一標準。標準編制任務由上海市環(huán)境監(jiān)測中心牽頭，合作單位為江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心、浙江省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、安徽省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、上海交通大學。工作過程（1）前期準備①查詢相關資料，開展儀器比對2020年7月前，收集并分析了國內(nèi)外最新的相關標準文獻資料，研究現(xiàn)有的傳感器法監(jiān)測設備的技術現(xiàn)狀，調(diào)研氣態(tài)污染物監(jiān)測和管理需求，提出對傳感器法監(jiān)測設備功能和性能指標的要求。同時，確定儀器比對工作方案并組織多個傳感器設備廠家集中開展了測試實驗，分別對傳感器設備的實驗室性能指標以及室外平行性、相關性等應用性指標進行了測試，獲得了大量的數(shù)據(jù)資料。②成立規(guī)范編制小組2020年7月，上海市環(huán)境監(jiān)測中心會同江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心、浙江省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、安徽省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、上海交通大學，成立了規(guī)范編制工作組。③廠家驗證實驗2020年10~12月，制定規(guī)范驗證實驗方案；組織設備廠家開展驗證實驗；依據(jù)實驗結(jié)果對規(guī)范補充修改；組織廠家對規(guī)范適用性討論。（2）規(guī)范征求意見稿和編制說明編寫2020年7月-12月，技術方案論證，編寫規(guī)范草案；對草案框架和內(nèi)容內(nèi)部研討，完善《規(guī)范》文本及編制說明。2021年1月，長三角區(qū)域環(huán)境監(jiān)測中心等管理部門內(nèi)部征求意見；組織長三角區(qū)域環(huán)境監(jiān)測中心等管理部門召開討論會議；完善規(guī)范文本。（3）規(guī)范立項2021年6月，上海市環(huán)境監(jiān)測中心會同江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心、浙江省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、安徽省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、上海交通大學，提出聯(lián)合立項申請。2021年11月19日，上海市市場監(jiān)督管理局組織召開長三角區(qū)域統(tǒng)一地方標準（節(jié)能環(huán)保領域）立項論證會,。2021年12月30日，《規(guī)范》獲批立項。（4）公開征求意見2022年2月16日，編制組提交《規(guī)范》征求意見稿。上海市市場監(jiān)督管理局對《規(guī)范》公開征求意見，其他省也同步開展征求意見工作。公開征求時間為2022年3月2日至2022年3月31日。（5）修改送審公開征求意見期間，根據(jù)反饋意見對《規(guī)范》文本及編制說明進行進一步修改，并答復反饋意見。2022年9月2日召開技術審定會。制定的必要性分析新形勢下氣態(tài)污染物管控的需求我國高度重視大氣污染防治工作，通過出臺《大氣污染防治行動計劃》、實施“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”三年行動計劃”等一系列重要舉措，近年來，大氣污染治理工作取得了顯著成效，環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善，大氣污染特征也隨之發(fā)生了變化。從全國范圍看，自“十三五”以來，2019年338個城市空氣質(zhì)量達標率較2015年增加115.1%。就各污染指標而言，PM2.5、PM10、SO2、CO的污染情況逐年好轉(zhuǎn)，年均濃度較2015年有明顯下降，PM2.5的下降率達28%；NO2的年均濃度相對穩(wěn)定，無明顯變化；與其他污染物不同，O3的年均濃度呈顯著的上升變化趨勢，年均濃度較2015年上升14微克/立方米?？梢?，當前我國大氣顆粒物（PM2.5、PM10）污染形勢得到有效控制，而大氣氣態(tài)污染物（O3和NO2）的污染問題逐漸突顯。從長三角區(qū)域看，2020年上半年，長三角地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)六因子中，PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO日均值已達到國家環(huán)境空氣質(zhì)量一級標準，O3濃度達到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標準，空氣優(yōu)良天數(shù)同比上升19.1%，上述六項空氣質(zhì)量指標同比下降4.5%~25.9%。長三角區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量整體較好，但與國際先進水平相比，仍有很大的改善空間。首先，長三角地區(qū)的空氣質(zhì)量日均值尚未達到世界衛(wèi)生組織指導值，年均值也未達到我國空氣質(zhì)量一級標準和世界衛(wèi)生組織指導值；其次，臭氧濃度距我國空氣質(zhì)量一級標準和世界衛(wèi)生組織指導值還有差距，一氧化碳和臭氧濃度略高于粵港澳、珠三角地區(qū)；此外，夏季和秋冬季PM2.5以及臭氧濃度時有超標。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和我國大氣污染特征的逐年變化，對新階段環(huán)境空氣質(zhì)量管理提出了新的要求，我國政府部門大氣環(huán)境污染治理工作的重點從顆粒物開始向顆粒物與臭氧等氣態(tài)污染物的協(xié)同管控上偏移。制定《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法自動監(jiān)測技術規(guī)范》，順應了新形勢下氣態(tài)污染物重點管控工作的需求，有利于完善氣態(tài)污染物監(jiān)測監(jiān)控標準體系，為大氣污染防治工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)和管控方向。網(wǎng)格化監(jiān)測作為大氣污染管控重要手段環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境管理的基礎和技術支持，自2012年新《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》頒布實施以來，我國城市空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡日益完善，環(huán)境空氣監(jiān)測形成了國家級、省部級、市、區(qū)（縣）4級監(jiān)測體系，目前全國338個地級及以上城市已建成監(jiān)測站點超過5000個，其中，包括國控站點數(shù)量1436個，經(jīng)“十四五”國家城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)點位優(yōu)化調(diào)整工作完成后，國控站點數(shù)量將增加至近1800個，解決了城市新增建成區(qū)缺少點位、現(xiàn)有建成區(qū)點位密度不均衡等問題，達到地級及以上城市和國家級新區(qū)全覆蓋。盡管全國已經(jīng)建立了覆蓋典型區(qū)域的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡,并通過“全國空氣質(zhì)量發(fā)布平臺”向社會實時發(fā)布包括O3在內(nèi)的6項指標的實時濃度、AQI指數(shù)等空氣質(zhì)量信息，初步實現(xiàn)了區(qū)域尺度的空氣污染聯(lián)防聯(lián)控。但大氣一直處在不斷的流動和變化狀態(tài)中，空氣質(zhì)量狀況受地形、建筑物、小環(huán)境溫濕度、污染源、人口密度，風向，風速等多種因素影響，在大范圍的城市區(qū)域中，現(xiàn)有的區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡在城市大氣污染溯源和局部監(jiān)管方面仍存在不足，根據(jù)城市現(xiàn)有的空氣監(jiān)測站點所得出的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)在時間和空間分辨率上都達不到要求，因此，亟需開展大范圍的空氣污染物網(wǎng)格化監(jiān)測，對城市氣態(tài)污染物污染防治政策措施的制定與評估以及對人體健康風險評價等研究提供指導。根據(jù)國務院發(fā)布的《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設方案》（國辦發(fā)〔2015〕56號），要求進一步提高大氣污染防治和監(jiān)管執(zhí)法精細化、科學化、信息化水平，實現(xiàn)對污染物的實時監(jiān)控、精準排查，切實改善區(qū)域空氣質(zhì)量。為了實時監(jiān)測“散、亂、污”污染源、道路交通、建筑工地、區(qū)域邊界、污染物傳輸通道、城市居民區(qū)、農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)、重點工業(yè)企業(yè)等對象，高密度的環(huán)境空氣質(zhì)量傳感器法網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)被提出。相比常規(guī)監(jiān)測方法，傳感器法監(jiān)測設備能大面積布點，很好地彌補常規(guī)方法的不足，迅速在各地開展網(wǎng)絡建設工作，大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術的發(fā)展應用成為大氣環(huán)境網(wǎng)格化精細化管理的重要抓手。網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)基于顆粒物傳感器和氣體傳感器，實時監(jiān)測主要環(huán)境空氣污染物和溫室氣體，利用傳感器低造價、低維護成本、低功耗和小尺寸等特點，可通過固定和移動方式實施規(guī)?；渴?，組成無線監(jiān)測網(wǎng)絡，對污染源、污染熱點區(qū)域和污染暴露敏感人群進行高密度監(jiān)測。利用“千里眼”“順風耳”等設備，以實時、準確的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)作為管理基礎，形成全覆蓋式網(wǎng)格化精準監(jiān)控，可增強環(huán)保工作的預見性，準確預測預判潛在環(huán)境風險，全面提升我國大氣環(huán)境監(jiān)管水平。基于傳感器設備的大氣網(wǎng)格化監(jiān)測微站與國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準監(jiān)測站在點位類別和使用用途等方面既有區(qū)別又有聯(lián)系，主要體現(xiàn)在：（1）關注重點不同。國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準監(jiān)測站側(cè)重于城市或區(qū)域的環(huán)境空氣質(zhì)量總體水平和變化趨勢，為制定全國大氣污染防治規(guī)劃和對策提供依據(jù)；而網(wǎng)格化監(jiān)測則關注重點區(qū)域和重點時段，側(cè)重于監(jiān)控預警、追蹤定位具體污染排放。（2）監(jiān)測目的不同。國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準監(jiān)測站承擔評價與考核功能，注重數(shù)據(jù)在時間尺度上的準確性和一致性；網(wǎng)格化監(jiān)測注重監(jiān)測的時效性、數(shù)據(jù)獲取的經(jīng)濟性和分析結(jié)果的實用性，更注重數(shù)據(jù)在空間尺度上的一致性。（3）應用場景的不同。國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準監(jiān)測站僅用于環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測；而網(wǎng)格化監(jiān)測微站既可以用于環(huán)境空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測，也可用于污染源的監(jiān)測。污染源監(jiān)測點根據(jù)功能和位置的不同，又可分為道路監(jiān)測微站、企業(yè)監(jiān)測微站、油煙監(jiān)測微站、工地、消納場監(jiān)測微站、城鄉(xiāng)接合部和農(nóng)村監(jiān)測微站等等。這些微站將我們周圍的點、線、面污染源紛紛納入，囊括了工業(yè)污染源、生活污染源、道路污染源等的監(jiān)測。（4）兩者的關系。網(wǎng)格化監(jiān)測站點并非要替代空氣質(zhì)量標準站，而是作為現(xiàn)有空氣質(zhì)量標準站的延伸和細化，深入污染源邊界進行監(jiān)測，其范圍覆蓋區(qū)域更加精細，對數(shù)據(jù)變化的反映更為及時。系統(tǒng)中的網(wǎng)格化監(jiān)測站和現(xiàn)有的國省控等空氣質(zhì)量標準站點同步結(jié)合，借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等先進技術的輔助，形成一張監(jiān)測網(wǎng)和監(jiān)管網(wǎng)相融合的空氣質(zhì)量“天網(wǎng)”系統(tǒng)。標準需要適應管理的需要盡管近年來傳感器法網(wǎng)格化監(jiān)測技術已日益普及，然而，由于目前空氣傳感器缺乏公認的性能規(guī)范，市場上各儀器廠家監(jiān)測設備的技術水平層次不齊，這限制了對這種新興技術產(chǎn)生的數(shù)據(jù)質(zhì)量的理解。為了能正確使用空氣質(zhì)量傳感器，國外發(fā)布了便攜式顆粒物傳感器使用規(guī)范、技術路線和性能測試等文件，指導人們使用和研究便攜式顆粒物傳感器，國內(nèi)這些指導性的文件暫時滯后。國家層面，目前已頒布的涉及氣態(tài)污染監(jiān)測方法的標準主要有2013年7月發(fā)布的《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ654）。該規(guī)范自頒布以來，在規(guī)范氣態(tài)污染物監(jiān)測技術等方面發(fā)揮了重要的作用，但由于采用的監(jiān)測技術方法差異較大，并不完全適用于高密度的環(huán)境空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)。有關環(huán)境空氣質(zhì)量傳感器法網(wǎng)格化監(jiān)測的技術規(guī)范，國家層面已頒布的僅有2017年環(huán)辦監(jiān)測函2027號文件發(fā)布的《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)》，但僅針對大氣顆粒物PM2.5，缺乏其他氣態(tài)污染物的網(wǎng)格化監(jiān)測技術規(guī)范。地方層面，部分較早開展環(huán)境空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測工作的省份與地區(qū)制定、頒布了相關地方標準，如河北省組織編寫了《大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》等系列地方標準。由于這些地方標準具有較強的地方特點，標準規(guī)定的內(nèi)容不全面等問題。因此，為了實現(xiàn)高密度精細化大氣監(jiān)管目標，針對氣態(tài)污染物傳感器法監(jiān)測技術缺乏相應技術規(guī)范的現(xiàn)狀，亟需開展傳感器法監(jiān)測技術研究和規(guī)范編制，為上海市及其他長三角城市開展高時空分辨率的網(wǎng)格化監(jiān)測提供技術支持。通過制定統(tǒng)一的標準，一方面有利于推進環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測，提高監(jiān)測時空分辨率；另一方面有利于規(guī)范現(xiàn)有的環(huán)境空氣網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)，提高大氣污染監(jiān)管效率；此外，是對傳感器監(jiān)測設備開發(fā)和生產(chǎn)的宏觀引導，有助于傳感器監(jiān)測技術的提升和推廣應用。國內(nèi)外相關分析方法研究相關標準（1）國外目前，美國的空氣質(zhì)量監(jiān)測可以分為管制性空氣質(zhì)量監(jiān)測（RegulatoryAmbientAirMonitoring）和非管制性空氣質(zhì)量監(jiān)測（Non-RegulatoryAmbientAirMonitoring）。管制性空氣質(zhì)量監(jiān)測站使用的儀器必須為聯(lián)邦參考法（FRM）或聯(lián)邦等效法（FEM）所規(guī)定的設備，即標準監(jiān)測設備，標準監(jiān)測設備有制定相應應的性能標準（40CFRPart53），通常情況下，這些標準監(jiān)測設備體積大、價格高、對布設地點有較高的要求。低成本空氣傳感器在美國應用于非管制性空氣質(zhì)量監(jiān)測。美國環(huán)保署（EPA）于2014年左右開始關注小型傳感器在空氣質(zhì)量監(jiān)測和管理方面的應用，為了促進傳感器技術在空氣質(zhì)量監(jiān)測領域的發(fā)展，EPA于2013年8月率先發(fā)布了利用空氣質(zhì)量監(jiān)測傳感器設備作為“下一代空氣監(jiān)測”的路線圖（RoadmapforNextGenerationAirMonitoring），積極開展設備研發(fā)比對，以指導傳感器的使用。并于2014年EPA頒布了指導社區(qū)和個人使用低成本空氣質(zhì)量傳感器的《空氣傳感器指南》，該指南描述了空氣傳感器的成本范圍和性能，其中一個主要部分是關于空氣傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量注意事項的討論，諸如在實際應用中需要校準傳感器、確定設備響應的精度、響應偏差和其他性能特征等，用于幫助那些有興趣使用低成本空氣質(zhì)量傳感器技術進行空氣質(zhì)量監(jiān)測的公民科學家和其他人員作出最適當?shù)倪x擇。同時，EPA希望通過“公民科學”（CitizenScience）讓公眾更好地參與到環(huán)境保護過程中，為空間發(fā)展貢獻自己的力量。其中，利用低成本空氣質(zhì)量傳感器實現(xiàn)社區(qū)空氣質(zhì)量改善就是其中一項，通過這樣的方式可以填補監(jiān)測數(shù)據(jù)空白、實現(xiàn)資源的有效利用、并與社區(qū)建立聯(lián)系，讓社區(qū)更多地參與到空氣質(zhì)量改善過程中。2017年，美國加州政府通過的AB617法案（AssemblyBill617）旨在通過針對每個社區(qū)的特定需求和問題制定戰(zhàn)略來改善空氣質(zhì)量。加州空氣質(zhì)量管理區(qū)（AirQualityManagementDistricts，AQMDs）負責制定和實施“以社區(qū)為中心”的戰(zhàn)略，在改善空氣質(zhì)量方面起著帶頭作用。為了向公眾展示低成本傳感器的實際效能，南海岸空氣質(zhì)量管理區(qū)還建立了空氣質(zhì)量傳感器性能評估中心(AirQualitySensorPerformanceEvaluationCenter，AQ－SPEC)，旨在通過實地測試和實驗室實驗對當前可用的傳感器進行全面的性能表征。在實地測試中，空氣質(zhì)量傳感器與標準監(jiān)測設備并排運行測量同一污染物，為期兩個月以提供更加全面的整體性能統(tǒng)計信息，具體包括模型內(nèi)部變異性（Intra-modelVariability）、數(shù)據(jù)恢復（DataRecovery）以及線性相關系數(shù)（LinearCorrelationCoefficient，R2）。歐盟空氣質(zhì)量指令（AirQualityDirective，AQD）中確定了空氣質(zhì)量監(jiān)測的標準，并定義了成員國在監(jiān)測空氣質(zhì)量時應該采用的標準測量方法。這些標準方法目前應用于歐洲城市的固定監(jiān)測網(wǎng)絡。同時，空氣質(zhì)量指令也允許采用除規(guī)定外的其他技術進行空氣質(zhì)量監(jiān)測，使得傳感器技術在該領域的應用成為可能。為探索低成本空氣傳感器技術，2011年，歐盟出資建立歐盟科技合作網(wǎng)絡（TheEuropeanCooperationinScienceandTechnology，COST），成員國與其合作伙伴簽署了歐洲空氣污染控制和環(huán)境可持續(xù)性新傳感技術網(wǎng)絡行動計劃（TD1105-EuropeanNetworkonNewSensingTechnologiesforAir-PollutionControlandEnvironmentalSustainability，EuNetAir）。該行動計劃重點關注基于空氣質(zhì)量控制的低成本傳感器技術，并建立一個跨學科頂級協(xié)調(diào)合作網(wǎng)絡。2013年，歐盟環(huán)保署建立了監(jiān)控認證計劃（MCERTS），發(fā)布了用于監(jiān)測空氣污染的低成本氣體傳感器的評估和校準協(xié)議，并提供了一個傳感器的測試流程用于指導傳感器的評估。MCERTS包括：監(jiān)控設備必須滿足的性能指標；員工必須具備的資格；認證實驗室和測試場所符合歐洲和國際標準。該文件基于國際和歐洲標準，規(guī)定了指示性環(huán)境灰塵監(jiān)測器的性能標準。傳感器的測試流程包括3個步驟，首先測試傳感器的基本性能（重復性、短期和長期漂移），其次確定可影響傳感器性能的重要因子，最后通過實驗/模型進行驗證。目前，在某項新技術被納入空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡用于向歐盟委員會報告空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)之前必須經(jīng)過嚴格的、全面的、針對特定污染物類型的測試程序，包括實驗室條件下的極端測試以及三個月的實地測試。不過，現(xiàn)在的評估方法只是針對單一污染物從不確定性、校正、與其他傳感器系統(tǒng)之間相互獨立性等幾個方面進行評估。如果是針對高密度的、多種污染物的低成本空氣傳感器網(wǎng)絡，這種方法可能不適用、也不劃算，因而需要進一步制定傳感器技術評估指南或規(guī)范。另外，由于傳感器性能的不確定性，監(jiān)測數(shù)據(jù)能否滿足DQO(DataQualityObjective)的質(zhì)量要求在歐盟也是一個主要問題。2015年9月，歐洲標準化委員會(CEN/TC264/WG42)成立了評估空氣質(zhì)量傳感器的工作組，目的是制定監(jiān)測大氣中氣體污染物和顆粒物傳感器測試方法的技術規(guī)范(PerformanceEvaluationofSensorsfortheDeterminationofConcentrationsofGaseousPollutantsandParticulateMatterinAmbientAir)。（2）國內(nèi)在中國，原環(huán)境保護部2012年發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095）中規(guī)定了環(huán)境空氣污染物監(jiān)測項目及各項污染物濃度限值等內(nèi)容，用于環(huán)境空氣質(zhì)量評價與管理。2013年《環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T193）對空氣中氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的技術要求做了規(guī)定。滿足標準的污染物監(jiān)測儀器均需要通過復雜的測試認證，以產(chǎn)出高質(zhì)量的監(jiān)測數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有環(huán)境空氣質(zhì)量連續(xù)自動監(jiān)測技術規(guī)范主要從采樣器技術要求、檢測方法、系統(tǒng)安裝和運行、質(zhì)控技術等4方面對大氣顆粒物（PM10和PM2.5）和氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）共6類監(jiān)測因子做了規(guī)定。其中，顆粒物連續(xù)自動監(jiān)測主要執(zhí)行的技術規(guī)范包括：《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術要求及檢測方法》（HJ93－2013）、《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ653-2013）、《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)安裝和驗收技術規(guī)范》（HJ655－2013）；氣態(tài)污染物連續(xù)自動監(jiān)測主要執(zhí)行的技術規(guī)范包括：《HJ817-2018環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)運行和質(zhì)控技術規(guī)范》（HJ817-2018）、《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ654-2013）、《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)運行和質(zhì)控技術規(guī)范》（HJ818-2018）、《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)安裝和驗收技術規(guī)范》（HJ193－2013）。自2013年提出《大氣污染防治行動計劃》以來，政府對空氣污染治理重視程度不斷提高的同時，也意識到傳統(tǒng)監(jiān)測方法的局限性。2015年7月，國務院辦公廳印發(fā)了《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設方案》提出要依靠科技創(chuàng)新與技術進步，強化衛(wèi)星遙感等高新技術、先進裝備與系統(tǒng)的應用，提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測立體化、自動化、智能化水平。到2020年，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡基本實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量、重點污染源、生態(tài)狀況監(jiān)測全覆蓋，各級各類監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)共享，監(jiān)測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升，監(jiān)測與監(jiān)管協(xié)同聯(lián)動，初步建成陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力與生態(tài)文明建設要求相適應。2018年8月，生態(tài)環(huán)境部啟動了“千里眼計劃”，要求利用各種技術手段不斷細化執(zhí)法監(jiān)管區(qū)域、精密監(jiān)控污染物濃度變化。京津冀及周邊“2+26”城市全行政區(qū)域按照3千米×3千米劃分網(wǎng)格，利用衛(wèi)星遙感技術，篩選出PM2.5濃度較高的3600個網(wǎng)格作為熱點網(wǎng)格，進行重點監(jiān)管。2018年10月起增加汾渭平原11城市，2019年2月起長三角41城市逐步納入范圍，實現(xiàn)對大氣污染防治三大重點區(qū)域的熱點網(wǎng)格監(jiān)管全覆蓋，提高環(huán)境監(jiān)管效能。我國大氣污染防治開始進入精細化管理階段，這為低成本傳感器在大氣監(jiān)測領域的進一步發(fā)展奠定了政策基礎。傳感器領域的功能迭代和技術創(chuàng)新發(fā)展很快，低成本傳感器在提供本地化的污染數(shù)據(jù)方面發(fā)揮著很大潛力，成為大氣環(huán)境精細化管理的重要抓手。由于傳感器監(jiān)測技術與傳統(tǒng)監(jiān)測技術方法差異較大，已有標準和規(guī)范不能適用于環(huán)境空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)。為了適應當前我國大氣精細化管控的需求，環(huán)保部于2017年印發(fā)了《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術指南》（試行）等4項網(wǎng)格化細顆粒物監(jiān)測指南，其內(nèi)容包括：點位布設、技術要求和檢測方法、系統(tǒng)質(zhì)保質(zhì)控與運行、系統(tǒng)安裝與驗收，用于指導傳感器技術在城市實現(xiàn)小尺度PM2.5濃度監(jiān)測。已發(fā)布的地方相關標準主要有河北省2017年7月頒布的《大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（DB13/T2544—2017）、《大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)點位布設技術規(guī)范》（DB13/T2545—2017）以及《大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)安裝驗收與運行技術規(guī)范》（DB13/T2546—2017）等三項大氣網(wǎng)格化監(jiān)測相關系列技術規(guī)范。這些技術規(guī)范對多種大氣污染物的網(wǎng)格化監(jiān)測進行了規(guī)定。此外，生態(tài)環(huán)境部還將研究通過地面監(jiān)測微站和移動式監(jiān)測設備等技術手段，綜合運用互聯(lián)網(wǎng)技術和大數(shù)據(jù)理念，探索構建“熱點網(wǎng)格＋地面監(jiān)測微站+移動式監(jiān)測設備”的工作模式，不斷深入實施“千里眼計劃”，細化執(zhí)法監(jiān)管區(qū)域，精密監(jiān)控PM2.5等污染物的濃度變化和異常時段，進一步提升熱點網(wǎng)格日常監(jiān)管和執(zhí)法檢查的針對性和精準性，提高大氣污染監(jiān)管水平，堅決打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。相關研究（1）國外對于高密度傳感器網(wǎng)絡的小型和低成本的設備，目前國外研究主要在傳感器性能測試、評估以及帶有科研性質(zhì)的城市局部區(qū)域小范圍試用方面。傳感器性能的評估通常包括：線性、準確性、精度、響應時間、檢測限度、檢測范圍、溫濕度影響、污染物干擾等。如對于顆粒物傳感器應側(cè)重濕度影響、檢測范圍、顆粒物粒徑和組分對其影響的評估；對安裝在移動平臺上的移動傳感器應側(cè)重其響應時間的評估、震動等對傳感器性能的影響、機動車自身排放對傳感器的影響等；對VOCs、NH3等痕量氣體的檢測應側(cè)重于檢測限度、穩(wěn)定性和精確度的評估；對NO2、O3、SO2等活性氣體應側(cè)重對污染物干擾的評估等。傳感器的評估手段分為實驗室模擬和現(xiàn)場評估。實驗室模擬，即人為地控制和改變條件排除復雜的氣象因素、地理位置影響。現(xiàn)場評估，即將傳感器暴露在實際的大氣環(huán)境中，是了解真實大氣的最直接手段。2014年6月，美國南海岸空氣質(zhì)量管理區(qū)（SCAQMD）創(chuàng)立了空氣質(zhì)量傳感器性能評估中心（AQ-SPEC），對多種傳感器進行了大量測試工作，旨在成為低成本空氣監(jiān)測傳感器的測試中心，以建立評估傳感器的性能標準，向公眾通報市場上的低成本空氣傳感器的實際性能。該評估中心在受控的實驗室條件和現(xiàn)場條件下對空氣傳感器的性能進行全面的測試與評估。在現(xiàn)場測試中，以聯(lián)邦參考方法和聯(lián)邦等效方法（分別為FRM和FEM）為標準，傳感器與一個或多個SCAQMD現(xiàn)有的空氣監(jiān)測站一起測試，使用傳統(tǒng)的聯(lián)邦參考或等效方法來測量總體性能。然后將在現(xiàn)場顯示可接受性能的傳感器送到AQ-SPEC實驗室，在受控的大氣室中進行更詳細的測試。在實驗室測試中，通過改變“測試箱”中的溫度和相對濕度，應用傳感器對已知濃度的顆粒物或氣體進行測量。然后，在技術報告中總結(jié)每個傳感器的性能，并與其他相關信息發(fā)布在網(wǎng)站上(www.A/aq-spec)。2015年WANG等根據(jù)USEPA建議方法對3個低成本顆粒物傳感器進行實驗室評估和校準；2016年USEPA社區(qū)空氣傳感器網(wǎng)絡（CAIRSENSE）項目，對傳感器進行了現(xiàn)場測試（SAFT）和WSN長期測試；歐盟環(huán)境署監(jiān)控認證計劃在2015、2017年進行了低成本傳感器的現(xiàn)場校準方法性能比對。（2）國內(nèi)國內(nèi)已有研究人員將空氣傳感器與其他原理大氣污染物在線監(jiān)測設備進行了比對研究。比如，王東方等人（王東方，2009）介紹了一種基于厚膜傳感器技術，可同時測量NO2、O3、CO三個因子的空氣質(zhì)量監(jiān)測儀器（ETL3000空氣質(zhì)量監(jiān)測儀），通過和常規(guī)點式儀器的檢測性能對比分析，認為該儀器O2、O3、CO三因子的檢測性能能夠滿足實際監(jiān)測要求，在道路交通監(jiān)測等領域中有廣泛的應用前景。GAO等（GAOML,etal,2015）應用一種由低成本顆粒物傳感器組成的檢測儀器PortableUniversityofWashingtonParticle（PUWP），作為補充監(jiān)測網(wǎng)絡，對西安市內(nèi)住宅、商業(yè)區(qū)、政府和學術領域等7個地點顆粒物的時空變化進行研究。為探討傳感技術在環(huán)境空氣監(jiān)測中的方法適用性，車祥等人（車祥，2019）采用某品牌3臺傳感器，對上海市環(huán)境空氣中氣態(tài)污染物（NO2、SO2、O3、CO）和顆粒物（PM10、PM2.5）進行了為期1個月的連續(xù)監(jiān)測，對各儀器的數(shù)據(jù)作比對，并與同時段臨近國控點的監(jiān)測數(shù)據(jù)作比對，考察傳感器數(shù)據(jù)的一致性和準確性，結(jié)果表明，傳感器PM2.5監(jiān)測效果較理想，監(jiān)測的顆粒物與國控點數(shù)據(jù)顯著相關且質(zhì)量濃度水平接近，pearson相關系數(shù)＞0.9（p＜0.01），具有良好的應用價值和前景；而傳感器氣態(tài)污染物的測定值與國控點數(shù)據(jù)之間存在差異，電化學原理氣態(tài)污染物傳感器的性能仍有待提升。部分學者對如何提升電化學傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行了探索。由于電化學氣體傳感器存在溫度漂移和交叉靈敏度問題，代啟林等人（代啟林，2016）基于SF6氣體質(zhì)量綜合分析儀，利用線性神經(jīng)網(wǎng)絡學習思想，設計了多傳感器數(shù)據(jù)融合算法，利用CO和H2S混合氣氣體檢測，實驗證明，該算法對電化學氣態(tài)傳感器多傳感器數(shù)據(jù)融合和溫度補償具有較好的效果。袁楓等（袁楓，2019）針對零點電流、環(huán)境溫濕度對NO2電化學傳感器工作產(chǎn)生很大干擾的問題，建立了NO2傳感器測量數(shù)據(jù)校正方法來補償環(huán)境因素對大氣NO2測量結(jié)果的影響；為驗證校正方法可行性，利用四電極NO2電化學傳感器系統(tǒng)對大氣NO2進行了連續(xù)72h觀測，并與同位置藍色激光光源CRDS系統(tǒng)的測量結(jié)果進行了比對，發(fā)現(xiàn)未經(jīng)溫濕度補償?shù)南到y(tǒng)數(shù)據(jù)與CRDS數(shù)據(jù)相關性R2為0.80，經(jīng)補償后的數(shù)據(jù)與CRDS的相關性提高到0.95；結(jié)果表明，該方法可有效補償不還價因素對電化學傳感器測量大氣NO2影響。相關應用（1）國外傳感器技術在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測中的應用。受污染源的局地排放和污染物的區(qū)域傳輸?shù)扔绊?，環(huán)境空氣污染物往往能夠在相對較小的時間、空間尺度上快速變化，針對復雜的污染情況，大量部署低成本傳感器可實現(xiàn)高時空分辨率監(jiān)測，對區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量進行有效監(jiān)測。根據(jù)不同監(jiān)測目的，傳感器可適用于不同應用場景，目前基于傳感器方法的空氣質(zhì)量監(jiān)測已在歐美多個城市得到小規(guī)模應用?，F(xiàn)階段，低成本空氣傳感器在美國應用于非管制性空氣質(zhì)量監(jiān)測，應用場景主要可以歸納為四類，分別為：（1）教育和信息服務。將監(jiān)測傳感器作為教學儀器。（2）排放熱點確認和排放源分類。通常通過固定監(jiān)測微站或移動監(jiān)測系統(tǒng)繪制污染地圖及確認污染源位置。（3）補充監(jiān)測網(wǎng)絡。通常也被稱為“探索式監(jiān)測”，是指利用傳感器對現(xiàn)有的空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡進行補充，在傳統(tǒng)監(jiān)測站之外利用大量相對低價的設備來填補空間上的空白，這類額外的設備可以根據(jù)監(jiān)測的不同目的安裝在固定位置或是移動平臺上。（4）人體健康監(jiān)測。主要對人體受空氣污染的健康影響進行評估。固定型監(jiān)測可以起到網(wǎng)格化布點的作用，SCHNEIDER等（SCHNEIDERP，etal，2017）基于地質(zhì)統(tǒng)計學的“數(shù)據(jù)融合”方法，將低成本傳感器網(wǎng)絡的空氣質(zhì)量觀測與城市空氣質(zhì)量模型的空間信息相結(jié)合，繪制了城市空氣質(zhì)量地圖，該方法應用于挪威奧斯陸的NO2評估中，能夠再現(xiàn)典型的NO2日常循環(huán)規(guī)律。美國的綠色村莊項目。美國環(huán)保署的綠色村莊項目是為了開發(fā)一種自動供電、低維護的監(jiān)測系統(tǒng)，以測量北卡羅來納州達勒姆的空氣質(zhì)量而啟動。該項目是一個社區(qū)研究和教育項目，目標是向公眾和社區(qū)提供以前沒有的有關當?shù)乜諝赓|(zhì)量的信息，并讓社區(qū)人員提高空氣污染意識。該綠色村莊站的組成部分主要是由再生材料制成的公園長椅結(jié)構，包括用于測量兩種常見空氣污染物（PM2.5和O3）和氣象條件（如風速，溫度和濕度）的精密儀器。獲得的數(shù)據(jù)可以經(jīng)過網(wǎng)絡的方式實時的流式傳輸，更新時間為每分鐘一次。用戶可以在線或通過智能手機訪問數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過蜂窩調(diào)制解調(diào)器從綠色村莊站無線傳輸，然后質(zhì)量檢查，最終發(fā)布到網(wǎng)站。Aclima和谷歌用街景車輛繪制室外空氣質(zhì)量地圖。Aclima是一家位于三藩的公司，設計和部署環(huán)境傳感器網(wǎng)絡，2015年7月28日宣布與谷歌地圖建立新的合作伙伴關系，他們這次合作主要是：用街景車輛繪制室外空氣質(zhì)量地圖，以便更好地了解城市空氣質(zhì)量。通過為街景車配備Aclima的移動感應平臺，以前所未有的方式觀看周圍的空氣，從而實現(xiàn)人們對環(huán)保意識的轉(zhuǎn)變。三個街道視圖汽車測量了可能影響人類健康或氣候變化的空氣污染物，如二氧化碳、一氧化氮、臭氧等。2014年8月，Aclima的科學家和工程師團隊在美國航空航天局和美國環(huán)保署進行的DISCOVER-AQ研究期間，裝備了三臺GoogleStreetView汽車在丹佛都會區(qū)進行了為期一個月的系統(tǒng)測試。美國環(huán)保署通過提供科學專業(yè)知識和指導，作為與Aclima的合作研究與開發(fā)協(xié)議的一部分，幫助確保高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)性能。Aclima的團隊可以觀察環(huán)境數(shù)據(jù)被處理和從汽車到定制的可視化工具及地圖的流向的全過程。測試驗證了Aclima的方法和研究方法，展示了移動傳感的有效性。（2）國內(nèi)國內(nèi)氣體傳感器在應用領域上經(jīng)歷了從工業(yè)氣體的監(jiān)測到環(huán)境氣體監(jiān)測的過程。同時，氣體傳感器應用經(jīng)歷了從單個傳感器的使用，到陣列化模組的使用，到基于物聯(lián)網(wǎng)的智能器件的使用。目前，氣體傳感器主要應用領域為：①室外環(huán)境污染物監(jiān)測，主要檢測氮氧化物、二氧化硫、硫化氫等氣體，主要采用電化學型氣體傳感器；②室內(nèi)環(huán)境污染物監(jiān)測，主要監(jiān)測氣體揮發(fā)性有機物（甲醛、苯等），主要采用半導體氣體傳感器；③密閉環(huán)境氣體監(jiān)測，例如軍事領域中潛艇、航天領域中航天器艙內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測，主要監(jiān)測氧氣、二氧化碳、氮氧化物等，主要采用半導體氣體傳感器與紅外光譜氣體傳感器；④易燃易爆氣體的監(jiān)測，如：礦井坑道中對于甲烷氣體的監(jiān)測；新型氫能源領域（氫能源站、氫動力汽車等）對于氫氣的監(jiān)測。在該應用方向中，主要采用催化燃燒式氣體傳感器，該傳感器具有選擇性好，靈敏度高、響應迅速的特點。近年內(nèi)，傳感器網(wǎng)絡的建立在國內(nèi)得到迅猛發(fā)展，國內(nèi)多個城市陸續(xù)開展了網(wǎng)格化空氣質(zhì)量環(huán)境監(jiān)管工作，如北京、天津、深圳、上海、貴陽及河北省石家莊、保定、滄州、唐山、廊坊等市。僅2015-2016年，空氣傳感器在全國的使用臺數(shù)達到6000~7000個。北京市自2015年底建設基于小型顆粒物傳感器的高密度監(jiān)測子網(wǎng)，作為全市空氣質(zhì)量監(jiān)測體系的有機組成部分，同步建設、雙向質(zhì)控、綜合應用。該子網(wǎng)絡以平原地區(qū)3×3公里網(wǎng)格、山區(qū)8×8公里網(wǎng)格、重點地區(qū)加密的形式布設，由小型化顆粒物智能監(jiān)測終端、物聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)、數(shù)質(zhì)轉(zhuǎn)換模型、認知計算云質(zhì)控系統(tǒng)等組成。目前，網(wǎng)絡已完成上千個點位的布設，監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量可控，并嘗試開發(fā)了街鄉(xiāng)鎮(zhèn)級別空氣質(zhì)量報表、高污染區(qū)識別等功能，為城市環(huán)境精細化管理提供技術支持。貴陽市在烏當區(qū)試點運行網(wǎng)格化生態(tài)環(huán)保大數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，其內(nèi)部有7個傳感器同時在工作，對當?shù)氐脑肼?、PM2.5、PM10、臭氧、二氧化硫、一氧化碳等多項指標進行監(jiān)測，形成點多面廣的生態(tài)環(huán)保大數(shù)據(jù)應用體系。所有已安裝的250個大氣監(jiān)測點位都實現(xiàn)實時監(jiān)測、在線傳輸、數(shù)據(jù)比對、網(wǎng)格化分析等功能，一旦有異常情況，會通過無線電傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總控制室，監(jiān)控人員可通過大數(shù)據(jù)庫的分析計算，第一時間圈定污染源所在網(wǎng)格，由總控室的工作人員通知當?shù)毓芾砣藛T進行處置。在長三角區(qū)域傳感器法監(jiān)測技術也得到了廣泛的應用。如上海市的揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng)，2015年開始建設，2018年升級改造，目前有3000多個固定監(jiān)測點，100多輛公交車、出租車移動監(jiān)測點，“動靜結(jié)合”，構建了上海市揚塵智慧監(jiān)測系統(tǒng)；上海市的網(wǎng)格化污染監(jiān)控站也已達523個；安徽省的阜陽、亳州、宿州、淮北等地市也先后開展了傳感器法監(jiān)測網(wǎng)的布設，采用傳感器法為主、個別固定站驗證、公交和出租車移動監(jiān)測相結(jié)合的方式進行監(jiān)測；此外，在長三角部分城市已經(jīng)將傳感器法微型監(jiān)測站建設至了重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)。但在廣泛發(fā)展應用的同時，這些小微站還存在著監(jiān)測項目較少，如僅監(jiān)測PM2.5、PM10等顆粒物，以及監(jiān)測與監(jiān)管結(jié)合不緊密、數(shù)據(jù)已發(fā)生漂移導致監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量不高等問題，難以滿足大氣污染治理需求。因此，基于傳感器設備的網(wǎng)格化監(jiān)管在城市區(qū)域還有待技術性能的提升規(guī)范和進一步的推廣應用。制定的基本原則和技術路線基本原則本次規(guī)范制定，編制組本著科學性、通用性和可操作性的原則，以《環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T193-2005）為依據(jù)，同時參考國內(nèi)外相關標準規(guī)范，在廣泛了解傳感器設備市場現(xiàn)狀及監(jiān)測工作需求的基礎上，對傳感器監(jiān)測設備作出性能指標和技術要求的規(guī)定?；驹瓌t主要體現(xiàn)在以下幾個方面：科學性。本規(guī)范通過開展兩輪實驗測試，對規(guī)范中儀器性能指標的選取及限定提供了數(shù)據(jù)支撐。儀器測試從實驗室性能指標及室外應用性能指標兩方面進行了比對及驗證，測試方法充分考慮到現(xiàn)有技術的特點，為各儀器提供了一套動態(tài)校準系統(tǒng)及比對平臺。并基于實際工作經(jīng)驗與需求，規(guī)范劃分出技術要求、性能指標、檢測方法等條款。通用性。為了既滿足現(xiàn)階段環(huán)保管理工作對氣態(tài)污染物的監(jiān)測需求，又適用于目前傳感器法監(jiān)測系統(tǒng)技術水平整體不佳的市場現(xiàn)狀，本規(guī)范充分考慮了傳感器法監(jiān)測系統(tǒng)的實施場景和監(jiān)測目的，在對相關技術指標的限定上較國家標準技術的要求進行了適當?shù)姆艑?。同時，為促進傳感器法監(jiān)測技術進步，鼓勵技術創(chuàng)新，本規(guī)范對儀器的前端設計不作過多的強制要求，更加注重儀器實地應用性能的優(yōu)劣。另外，規(guī)范內(nèi)容盡量與現(xiàn)有標準保持匹配，其中涉及到已有相關標準規(guī)范的指標和方法均直接引用原標準文件?？刹僮餍浴１疽?guī)范所規(guī)定的設備技術要求、性能指標、檢測方法，是以我國標準大氣監(jiān)測站工作的要求為基礎，通過對相關管理部門和第三方運維人員在實際工作中面臨的問題和操作經(jīng)驗的充分調(diào)研，兼顧了儀器的特點和不同實施單位的需求，保持一定的靈活性和可操作性。技術路線查閱相關文獻、標準規(guī)范，對典型環(huán)境空氣氣態(tài)污染物連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的原理、性能進行對比評估，分析其系統(tǒng)組成與監(jiān)測機制、應用現(xiàn)狀與存在的問題。根據(jù)對大氣連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的評估結(jié)果，整理并完善有代表性的環(huán)境空氣氣態(tài)污染物連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)性能及特點。充分考慮在長三角區(qū)域?qū)嶋H條件（污染源分布、污染水平）、氣候條件（溫度、濕度）、地理條件（地形、地貌）等因素，對傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)的外觀要求、工作條件、安全要求、功能要求、性能指標等做出規(guī)定，并編制《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法自動監(jiān)測技術規(guī)范》。在開展方法驗證實驗和征求儀器廠商、專家、代表性監(jiān)測技術人員意見的基礎上，進行修改和完善，編制完成本規(guī)范文本和編制說明。規(guī)范編制技術路線如圖1所示。圖4.2-1規(guī)范制定技術路線主要內(nèi)容說明本規(guī)范的制定注重與國家現(xiàn)有標準和地方標準協(xié)調(diào)配套，與長三角區(qū)域大氣管控方針政策一致。向國際及國內(nèi)先進水平看齊，充分考慮現(xiàn)有市場技術水平，對技術要求、性能指標等作出詳細要求，力求使規(guī)范涵蓋技術內(nèi)容盡可能全面，可操作性強、合理、有先進性。規(guī)范包括：前言、范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、系統(tǒng)組成、技術要求、性能指標、檢測方法、附錄共九個部分。適用范圍確定本規(guī)范目的在于為大氣網(wǎng)格化監(jiān)測提供支持。主要針對環(huán)境空氣氣態(tài)污染物網(wǎng)格化連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的微型傳感器監(jiān)測設備，對環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)的技術要求和性能指標等作出規(guī)范要求。用于對環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的認證測試。因此本規(guī)范的適用范圍規(guī)定為：本文件規(guī)定了環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成結(jié)構、技術要求、性能指標和檢測方法。本文件適用于長三角區(qū)域環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)的檢測和比對評估等工作。其他同類城市經(jīng)確認后可參考本規(guī)范進行境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）網(wǎng)格化監(jiān)測設備的選型、檢測和比對評估。術語和定義為對規(guī)范中的術語進行統(tǒng)一規(guī)范的定義，在本部分對重要術語進行定義和解釋。本規(guī)范相關術語主要引用其他標準已規(guī)定的術語與定義?！皞鞲衅鞣ūO(jiān)測設備”在本規(guī)范中作為主體監(jiān)測設備，具有網(wǎng)格化監(jiān)測使用目的，因此本規(guī)范對其進行了明確的定義，參考了國家標準環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號對網(wǎng)格化監(jiān)測設備的定義，對傳感器法監(jiān)測設備定義為“指采用電化學、金屬氧化物等傳感器檢測方法，可以直接用于室外監(jiān)測大氣氣態(tài)污染物SO2、NO2、NO、O3、CO等濃度狀況的監(jiān)測設備”。系統(tǒng)組成本規(guī)范對環(huán)境空氣氣態(tài)污染物傳感器法監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)組成與測量原理進行了描述。監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)傳輸及存儲單元、數(shù)據(jù)處理分析單元、其他輔助單元組成。監(jiān)測單元是指網(wǎng)格化監(jiān)測設備，由采樣入口、測量裝置和輔助模塊等組成，將環(huán)境空氣中氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）輸送到測量裝置并進行測量。數(shù)據(jù)傳輸及存儲單元能夠?qū)崟r無線傳輸監(jiān)測單元產(chǎn)生數(shù)據(jù)、設備工作狀態(tài)信息等，并安全存儲。數(shù)據(jù)處理分析單元是整個系統(tǒng)運行的中心，一般由計算機、數(shù)據(jù)處理模塊及系統(tǒng)管理模塊組成，用于監(jiān)測單元產(chǎn)生數(shù)據(jù)的換算、判別及網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)的管理等。其他輔助單元包括安裝儀器設備所需要的安裝固定裝置等。電化學法、金屬氧化物氣體傳感器相比于其他氣體傳感器，應用與研究較多，且具有成本低、功耗低、靈敏度高等優(yōu)點，國內(nèi)外市場上的氣體傳感器生產(chǎn)廠家的設計原理多為電化學法、金屬氧化物。本規(guī)范對環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）網(wǎng)格監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)格化監(jiān)測設備的測量方法推薦為電化學、金屬氧化物傳感器法，同時鼓勵其他原理傳感器監(jiān)測性能的提升。技術要求本規(guī)范給出了監(jiān)測系統(tǒng)的外觀、工作環(huán)境條件、安全、功能、通信等方面的技術要求。主要參考了《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）、《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ654-2013）以及《大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（DB13/T2544—2017）。外觀要求（1）設備銘牌監(jiān)測設備應具有產(chǎn)品銘牌，銘牌上應標有儀器名稱、型號、標識碼（條碼/二維碼）、生產(chǎn)單位、出廠編號、制造日期等信息。此條參考了《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ654-2013）的條要求，屬于一般要求?？紤]到環(huán)境空氣網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測設備數(shù)量較大，參考《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的5.1.1的要求，增加了要求每個監(jiān)測單元有唯一的標識碼（條碼/二維碼），便于安裝和管理。（2）設備外觀監(jiān)測設備表面應完好無損，無明顯缺陷，各零部件連接可靠，各操作鍵、按鈕靈活有效。此條參考了《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ654-2013）的條要求，屬于一般要求。（3）設備重量為便于運輸、攜帶、安裝和動態(tài)調(diào)整位置，設備宜采用小型化、一體化設計。表5.4-1監(jiān)測設備外觀要求對比規(guī)范名稱檢測參數(shù)總體積

（m3）重量

（kg）國標HJ654-2013SO2、NO2、O3、CO//環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號PM2.5＜0.05＜10河北標準DB13/T2544—2017SO2、NO2、O3、CO，

PM10、PM2.5、TVOC＜0.1＜5比對測試結(jié)果

（13臺設備）SO2、NO2、O3、CO，

PM10、PM2.5//本規(guī)范SO2、NO2、O3、CO，

NO//由于環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測單元安裝和位置動態(tài)調(diào)整需要，以及監(jiān)測單元安裝條件要求，設備需要小型化、一體化設計?！洞髿釶M2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的5.1.3要求PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測設備的總體積小于0.02m3、重量小于10kg?！洞髿馕廴痉乐尉W(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（DB13/T2544—2017）的3.2要求微型空氣監(jiān)測站的監(jiān)測設備體積小于0.1m3，重量小于5kg。本規(guī)范對氣體污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）網(wǎng)格化監(jiān)測設備的總體積和重量不做具體限制。工作條件（1）室外環(huán)境溫度（-20~50）℃。絕大多數(shù)氣體傳感器對環(huán)境溫度是敏感的。其原因是無論化學反應、電子元器件，還是無機和有機材料，性能參數(shù)都會隨溫度而變化。電化學傳感器的溫度范圍稍微窄一點，一般是-20℃到55℃。型號比較新的傳感器可以做到在低溫-40℃工作。但是，電化學傳感器無法長時間在高溫環(huán)境工作，主要是因為電化學傳感器內(nèi)部有酸性或堿性的液體，在高溫的環(huán)境中水分會蒸發(fā)或迅速增加，從而造成電解液損失或漏液，最終導致傳感器靈敏度衰減。本規(guī)范綜合當前氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）網(wǎng)格化監(jiān)測設備的實際要求，同時考慮長三角區(qū)域城市的常年溫度，規(guī)定工作環(huán)境溫度為（-20~50）℃。（2）相對濕度（15~95）%RH（無凝露）。電化學傳感器濕度范圍較寬，一般能夠長期使用的范圍是15%RH到85%RH。當濕度小于15%RH的時候，如果長期使用，傳感器內(nèi)電解液逐漸失水，催化劑慢慢變干，氣體催化的效率和離子轉(zhuǎn)移的效率會變低，最終導致靈敏度變低。本規(guī)范綜合當前氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）網(wǎng)格化監(jiān)測設備的實際要求，同時考慮長三角區(qū)域城市的常年相對濕度，規(guī)定工作環(huán)境相對濕度為（15%~100%）RH（無凝露）。（3）大氣壓：（80~106）kPa；（4）供電電壓：AC（220±22）V，（50±1）Hz。大氣壓、供電電壓的的要求參考了《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ654-2013）的5.1.2條要求。供電電壓是對監(jiān)測設備采用市政供電方式的情況下的要求。表5.4-2監(jiān)測設備工作條件對比規(guī)范名稱監(jiān)測因子環(huán)境溫度（℃）相對濕度

（%，無凝露）大氣壓（kPa）供電電壓電壓（V）頻率（Hz）國標HJ654SO2、NO2、O3、CO15~35≤8580~106220±2250±1環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號PM2.5-20~60≤80///地標DB13/T2544SO2、NO2、O3、CO，

PM10、PM2.5、TVOC-20~55，-40~55（高寒型）15~95///比對測試結(jié)果SO2、NO2、O3、CO，

PM10、PM2.5/////本規(guī)范SO2、NO2、O3、CO，

NO-20~5515~10080~106220±2250±1考慮到長三角區(qū)域空氣濕度整體較高，很多時間會出現(xiàn)濕度高于85%的情況，尤其是黃梅天，會出現(xiàn)長時間的高于85%。前期對幾個廠家傳感器設備的調(diào)研資料顯示，其傳感器設備機箱內(nèi)均帶有溫度濕度控制功能。為了有效降低溫度濕度對傳感器法監(jiān)測設備使用性能及壽命的影響，本規(guī)范要求傳感器設備具有控溫除濕的功能，在高溫、高濕等特殊環(huán)境條件下，可以滿足正常工作的使用要求。安全要求環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、NO、O3、CO）傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測單元安裝在室外，存在運輸、裝配、和動態(tài)調(diào)整位置的情況。本規(guī)范要求監(jiān)測系統(tǒng)符合以下安全要求。（1）一般要求設備及其附件必須避免在裝配、安裝、使用和維護過程中可能造成的人身安全隱患，諸如鋒邊、毛刺等。此條參考《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的5.3.1要求。（2）接地保護設備采用市電供電時應連接地線，具有防雷保護功能。此條參考《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的5.3.2要求。（3）防護等級在滿足性能要求的前提下，設備防護等級應滿足GB4208-2008IP53的規(guī)定?！洞髿釶M2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的5.3.5要求設備防護等級應滿足GBGB4208-2008IP44的規(guī)定。環(huán)保產(chǎn)品認證《微型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)》（CCAEPI-RG-Y-040-2017）僅要求IP53的標準。設備防護等級越高成本越高，考慮到常規(guī)戶外監(jiān)測環(huán)境“防護灰塵，防護淋水”已經(jīng)可以符合傳感器法監(jiān)測設備的防護要求，因此，本規(guī)范要求設備防護等級應最低滿足GB4208-2008IP53的規(guī)定。（4）絕緣電阻使用交流電源時，設備的電源相、中聯(lián)線對地的絕緣電阻應不小于20MΩ。此條參考《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的5.3.3要求。（5）絕緣強度使用交流電源時，設備的電源相、中聯(lián)線對地的絕緣強度，應能承受交流電壓1.5kV、50Hz泄露電流5mA，歷時1min實驗，無飛弧或擊穿現(xiàn)象。此條參考《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的5.3.4要求。（6）防鹽霧腐蝕經(jīng)鹽霧試驗后，設備外殼應無腐蝕現(xiàn)象。此條參考《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的5.3.6要求。功能要求監(jiān)測單元a）監(jiān)測單元應連接緊密，避免漏氣；b）監(jiān)測單元的氣體管路，應選用不與被監(jiān)測因子發(fā)生化學反應和不釋放有干擾物質(zhì)的材料，一般選用聚四氟乙烯或硼硅酸鹽玻璃等材料。此條（a）、（b）的功能要求參考了《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ654-2013）的條要求。監(jiān)測項目常規(guī)監(jiān)測因子：SO2、NO2、NO、O3、CO；可按實際監(jiān)測需求調(diào)整常規(guī)監(jiān)測因子監(jiān)測模塊或者增加其他污染因子監(jiān)測模塊；c）可外接氣象參數(shù)（溫度、濕度、風速、風向、大氣壓等）監(jiān)測單元。表5.4-3監(jiān)測項目對比規(guī)范名稱污染物氣象因子國標HJ654SO2、NO2、O3、CO/環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號PM2.5溫度、濕度、大氣壓地標DB13/T2544SO2、NO2、O3、CO，

PM10、PM2.5、TVOC/比對測試結(jié)果

（13臺設備）SO2、NO-NO2-NOx、O3、CO、PM10、PM2.5等溫度、濕度、大氣壓、風速、風向本規(guī)范SO2、NO2、O3、CO，

NO溫度、濕度、大氣壓、風速、風向考慮到環(huán)境空氣氣態(tài)污染物傳感器法監(jiān)測系統(tǒng)在實際監(jiān)測中，可能應用于多場景環(huán)境，如道路、港口、機場、工業(yè)園區(qū)等，本規(guī)范要求氣態(tài)污染物傳感器法監(jiān)測系統(tǒng)可以按照實際監(jiān)測目的與需求對監(jiān)測因子作出調(diào)整。我國當前城市道路空氣質(zhì)量監(jiān)測工作相對薄弱，道路環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡的建設將是今后環(huán)境監(jiān)測的必然，道路環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)對傳感器設備有較大需求。研究表明，城市道路空氣質(zhì)量監(jiān)測NOx指標不同于一般站點監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，交通道路空氣NOx中NO2所占比例較低，而NO所占比例較高，因此評價道路空氣污染指數(shù)采用NO指標較為適宜。綜合設備實際情況，本規(guī)范增加NO為傳感器法監(jiān)測系統(tǒng)的特征監(jiān)測因子。供電方式可采取市政供電或電池供電。配置的備用電池，支持斷電后工作時長不少于8小時。此條參考《網(wǎng)格化環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測儀認證技術規(guī)范》（RJGF008-2021）的5.3.2要求。為盡可能減少監(jiān)測系統(tǒng)設備外供斷電等異常情況對監(jiān)測數(shù)據(jù)連續(xù)性的影響，本規(guī)范要求傳感器法監(jiān)測設備內(nèi)含備用電池或外置電池，且支持斷電后至少工作8小時的時間需求。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)檢測周期≤1min，每小時監(jiān)測時間應≥45min。由于氣態(tài)污染物傳感器法監(jiān)測均為連續(xù)測量，此條參考《環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術規(guī)范》（HJT1932005）的5.2要求，要求傳感器法監(jiān)測設備每小時監(jiān)測時間應≥45min，保證在每小時中采集到監(jiān)測分析儀器正常輸出一次值的75%以上。數(shù)據(jù)查看與存儲可通過設備主機顯示面板或其他無線傳輸方式現(xiàn)場讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能夠記錄存儲至少3個月以上的有效數(shù)據(jù)。為了便于監(jiān)測系統(tǒng)設備的現(xiàn)場質(zhì)控工作，本規(guī)范建議監(jiān)測設備需配備顯示面板，可以現(xiàn)場直接讀取監(jiān)測數(shù)值。未配備顯示面板的設備應采用無線、藍牙等其他傳輸方式保證可以現(xiàn)場讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)。表5.4-4其他功能對比規(guī)范名稱整機功耗供電數(shù)據(jù)存儲供電方式電池續(xù)航能力HJ654-2013/市政供電/≥3月環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號≤50W市政供電、太陽能供電或兩者結(jié)合＞8h/DB13/T2544—2017/市政供電或太陽能供電≥30d≥10萬條本規(guī)范≤50W市政供電、電池供電≥8h≥3月異常數(shù)據(jù)標記具有數(shù)據(jù)標記功能，應能標記設備維護、校準、故障、檢修、更換或其他異常情況。為了區(qū)分精細化管理過程中有效或者無效數(shù)據(jù)，要求具有數(shù)據(jù)標記功能，應能按照相關規(guī)范要求標記設備維護、校準、故障等異常情況。通信要求支持斷點續(xù)傳、一點多傳。監(jiān)測單元數(shù)據(jù)到存儲單元丟包率小于1%。若設備因網(wǎng)絡信號差導致丟包，通信模塊具備連接恢復后數(shù)據(jù)重發(fā)的功能。此條參考《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的5.5要求。根據(jù)管理部門監(jiān)測實施過程中對監(jiān)測質(zhì)量的監(jiān)管需求，本規(guī)范要求監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)可直接同時發(fā)送至設備廠家和環(huán)保部門管理平臺。遠程校核具有遠程校準功能，能夠通過遠程終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動校核。由于實際監(jiān)測中傳感器設備安裝數(shù)量一般較多，可以達到上百臺，為了減少維護工作量，本規(guī)范要求傳感器設備應具遠程校核功能，能夠通過遠程終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動校核。斷電自動重聯(lián)監(jiān)測系統(tǒng)設備外供電源掉電后，能自動保存歷史數(shù)據(jù)；恢復供電后系統(tǒng)可自動啟動，恢復運行狀態(tài)并正常開始工作。參考了《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（HJ654-2013）的中第（8）條要求。性能指標本規(guī)范重點給出了各氣態(tài)污染物監(jiān)測單元的性能指標要求，表5.5-1為環(huán)境空氣氣態(tài)污染物傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)檢測項和性能指標列表，具體給出了每一項性能指標要求，參考國家標準HJ654-2013、《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》、地方標準DB13/T2544—2017和國內(nèi)市場儀器性能實際情況制定?？傮w上來說，傳感器的性能要弱于標準方法。下文對各項性能指標進行詳細闡述。表5.5-1環(huán)境空氣氣態(tài)污染物傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)性能檢測項目測量參數(shù)SO2NO2NOO3CO測量范圍0~500nmol/mol0~1000nmol/mol0~2000nmol/mol0~500nmol/mol0~50μmol/mol零點噪聲≤2.5nmol/mol≤2.5nmol/mol≤2.5nmol/mol≤2.5nmol/mol≤0.05μmol/mol最低檢出限≤5nmol/mol≤5nmol/mol≤5nmol/mol≤5nmol/mol≤0.1μmol/mol量程噪聲≤15nmol/mol≤15nmol/mol≤15nmol/mol≤15nmol/mol≤0.4μmol/mol24h零點漂移±10nmol/mol±10nmol/mol±10nmol/mol±10nmol/mol±1μmol/mol24h80%量程漂移±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±10nmol/mol（0~100mol/mol）±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±1μmol/mol（0~10μmol/mol）±10%（100~500nmol/mol）±10%（100~1000nmol/mol）±10%（100~2000nmol/mol）±10%（100~500nmol/mol）±10%（10~50μmol/mol）響應時間（T90）≤2min≤2min≤2min≤2min≤2min儀器平行性≤20%≤20%≤20%≤20%≤20%室外比對測試相關系數(shù)≥0.8≥0.8≥0.8≥0.8≥0.8室外比對測量誤差±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±10nmol/mol（0~100mol/mol）±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±1μmol/mol（0~10μmol/mol）±10%（100~500nmol/mol）±10%（100~1000nmol/mol）±10%（100~2000nmol/mol）±10%（100~500nmol/mol）±10%（10~50μmol/mol）數(shù)據(jù)捕獲率≥90%≥90%≥90%≥90%≥90%流量測量誤差≤10%≤10%≤10%≤10%≤10%測量范圍SO2、O3的濃度測量范圍：（0~500）nmol/mol，最小顯示單位0.1nmol/mol；NO2的濃度測量范圍：（0~1000）nmol/mol，最小顯示單位0.1nmol/mol；NO的濃度測量范圍：（0~2000）nmol/mol，最小顯示單位0.1nmol/mol；CO的濃度測量范圍：（0~50）μmol/mol，最小顯示單位0.1μmol/mol。表5.5-2測量范圍對比規(guī)范名稱SO2NO2NOO3CO國標HJ6540~500ppb0~500ppb/0~500ppb0~50ppm地標DB13/T25440~500ppb0~500ppb/0~500ppb0~50ppm比對測試結(jié)果/////本規(guī)范0~500ppb0~1000ppb0~2000ppb0~500ppb0~50ppmSO2、O3、CO的濃度測量范圍與國內(nèi)其他標準保持一致；考慮到現(xiàn)階段長三角區(qū)域大氣中NO2、NO的濃度相對與國內(nèi)其他城市較高，常常超出國標HJ654-2013規(guī)定的測量范圍，為了適應長三角區(qū)域污染物實際濃度狀況，本規(guī)范對NO2、NO的濃度測量范圍作了相應的調(diào)整。零點噪聲SO2、NO2、NO、O3的零點噪聲：≤2.5nmol/mol；CO的零點噪聲：≤0.05μmol/mol。圖5.5-1零點噪聲比對測試結(jié)果統(tǒng)計國內(nèi)10家生產(chǎn)廠家的監(jiān)測單元，綜合考慮大多數(shù)設備的情況，擬定出傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)設備SO2、NO2、NO、O3的零點噪聲不大于2.5ppb，CO的零點噪聲不大于0.05ppb，較國標HJ654更寬松，與地標DB13/T2544保持一致。表5.5-3零點噪聲對比規(guī)范名稱SO2NO2NOO3CO國標HJ654≤1ppb≤1ppb/≤1ppb≤0.25ppm地標DB13/T2544≤2.5ppb≤2.5ppb/≤2.5ppb≤0.05ppm比對測試結(jié)果0.00~7.73ppb0.00~24.27ppb/0.00~46.77ppb0.00~0.03ppm本規(guī)范≤2.5ppb≤2.5ppb≤2.5ppb≤2.5ppb≤0.05ppm最低檢出限SO2、NO2、NO、O3的最低檢出限：≤5nmol/mol；CO的最低檢出限：≤0.1μmol/mol。圖5.5-2最低檢出限比對測試結(jié)果設備的最低檢出限為零點噪聲的兩倍，本規(guī)范要求SO2、NO2、NO、O3傳感器的最低檢出限應不大于5ppb，CO傳感器的最低檢出限應不大于0.1ppm。表5.5-4最低檢出限對比規(guī)范名稱SO2NO2NOO3CO國標HJ654≤2ppb≤2ppb/≤2ppb≤0.5ppm地標DB13/T2544≤5ppb≤5ppb/≤5ppb≤0.1ppm比對測試結(jié)果0.00~15.46ppb0.00~48.53ppb/0.00~93.53ppb0.00~0.05ppm本規(guī)范≤5ppb≤5ppb≤5ppb≤5ppb≤0.1ppm量程噪聲SO2、NO2、NO、O3的量程噪聲：≤15nmol/mol；CO的量程噪聲：≤0.4μmol/mol。圖5.5-3量程噪聲比對測試結(jié)果統(tǒng)計國內(nèi)10家生產(chǎn)廠家的監(jiān)測單元，綜合考慮大多數(shù)設備的情況，擬定出傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)設備SO2、NO2、NO、O3的量程噪聲不大于15ppb，較國標HJ654更寬松；CO的量程噪聲不大于0.4ppb，較國標HJ654更嚴格。表5.5-5量程噪聲對比規(guī)范名稱SO2NO2NOO3CO國標HJ654≤5ppb≤5ppb/≤5ppb≤1ppm地標DB13/T2544/////比對測試結(jié)果2.46~25.01ppb2.62~47.25ppb/3.83~41.88ppb0.01~0.34ppm本規(guī)范≤15ppb≤15ppb≤15≤15ppb≤0.4ppm24h零點漂移SO2、NO2、NO、O3的24h零點漂移：±10nmol/mol；CO的24h零點漂移：±1μmol/mol。圖5.5-4零點漂移比對測試結(jié)果（注：圖中比對測試結(jié)果數(shù)據(jù)全部以絕對值表示。）參考地標DB13/T2544和國內(nèi)10家生產(chǎn)廠家設備的實際情況，本規(guī)范要求SO2、NO2、NO、O3的24h零點漂移不大于±10ppb，較國標HJ654的要求有所放寬；CO的24h零點漂移不大于±1ppm，與國標HJ654的要求保持一致。表5.5-624h零點漂移對比指南名稱SO2NO2NOO3CO國標HJ654≤5ppb≤5ppb/≤5≤1環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號/////地標DB13/T2544≤10ppb≤10ppb/≤10ppb≤0.1ppm比對測試結(jié)果平均值-5.91ppb-4.77ppb-4.20ppb-4.53ppb-0.11ppm最小值-25.90ppb-21.00ppb-4.20ppb-39.90ppb-1.23ppm最大值11.20ppb2.80ppb-4.20ppb1.23ppb0.09ppm本規(guī)范≤10ppb≤10ppb≤10ppb≤10ppb≤1ppm24h80%量程漂移SO2、NO2、NO、O3在0~100nmol/mol范圍的24h80%量程漂移：±10nmol/mol；SO2、NO2、NO、O3在100nmol/mol以上范圍的24h80%量程漂移：±10%；CO在0~10μmol/mol范圍的24h80%量程漂移：±1μmol/mol；CO在10μmol/mol以上范圍的24h80%量程漂移：±10%。圖5.5-524h80%量程漂移比對測試結(jié)果（注：圖中比對測試結(jié)果數(shù)據(jù)全部以絕對值表示。）統(tǒng)計國內(nèi)10余家生產(chǎn)廠家的監(jiān)測單元，綜合考慮大多數(shù)設備的情況，擬定出傳感器法自動監(jiān)測系統(tǒng)設備SO2、NO2、NO、O3、CO的24h80%量程漂移在高濃度范圍內(nèi)不大于±10%，較國標HJ654更寬松；在低濃度范圍與國標要求一致。表5.5-724h80%量程漂移對比指南名稱SO2NO2NOO3CO國標HJ654±10ppb±10ppb/±10ppb±1ppm環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號/////地標DB13/T2544±10%±10%/±10%±5%比對測試結(jié)果平均值3%2%3%-2%-5%最小值-8%-26%3%-20%-14%最大值14%23%3%9%3%本規(guī)范±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±10nmol/mol（0~100nmol/mol）±1μmol/mol（0~10μmol/mol）±10%（≥100nmol/mol）±10%（≥100nmol/mol）±10%（≥100nmol/mol）±10%（≥100nmol/mol）±10%（≥10μmol/mol）響應時間（T90和T10）SO2、NO2、NO、O3、CO的響應時間（上升時間/下降時間）：≤2min。圖5.5-6響應時間比對測試結(jié)果空氣氣態(tài)污染物傳感器法監(jiān)測設備在采樣氣路設計上主要有三種工作方式，分別是泵吸式采樣設備、引風式采樣設備、擴散式采樣設備，泵吸式采樣設備是儀器配置了一個小型氣泵，通過電源帶動氣泵對待測區(qū)域的氣體進行抽氣采樣，然后將樣氣送進傳感器模塊進行檢測，泵吸式設備中監(jiān)測不同氣體的傳感器均是相互獨立互補干擾的，可以降低氣體之間的交叉干擾，提高設備檢測結(jié)果的準確性。實際比對結(jié)果也顯示，泵吸式、引風式等主動采樣式設備在響應時間和準確性方面相對擴散式氣路設計的采樣設備表現(xiàn)更為突出。表5.5-8不同氣路設計監(jiān)測設備的響應時間比對氣路設計SO2NO2O3CO泵吸式1~6min1.5~6min2~6min2~5min引風式20min18~25min5~16min2~8min擴散式18~21min17~25min15~17min4~13min統(tǒng)計國內(nèi)10家生產(chǎn)廠家的監(jiān)測單元，綜合考慮實際監(jiān)測的需求，擬定出固定式監(jiān)測系統(tǒng)設備SO2、NO2、NO、O3、CO的響應時間不大于2min，與《微型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)》（CCAEPI-RG-Y-040-2017）保持一致。表5.5-9響應時間對比指南名稱SO2NO2NOO3CO國標HJ654≤5min≤5min/≤5min≤4min環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號/////地標DB13/T2544≤1min≤1min≤1min≤1min≤1min比對測試結(jié)果平均值14min14min15min9min5min最小值1min2min15min2min1min最大值27min25min15min16min13min本規(guī)范≤2min≤2min≤2min≤2min≤2min儀器平行性SO2、NO2、NO、O3、CO監(jiān)測設備之間的平行性不大于20%。表5.5-10儀器平行性對比規(guī)范名稱SO2NO2NOO3CO國標HJ654/////環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號≤15%≤15%≤15%≤15%≤15%地標DB13/T2544/////比對測試結(jié)果平均值39%29%25%38%16%最小值16%10%25%12%8%最大值77%53%25%63%36%本規(guī)范≤20%≤20%≤20%≤20%≤20%監(jiān)測設備的平行性在大氣網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)中極為重要。已有規(guī)范中，《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）對顆粒物PM2.5的網(wǎng)格化監(jiān)測設備作出了規(guī)定，要求“50臺網(wǎng)格化監(jiān)測設備平行性≤15%”；《大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》（DB13/T2544—2017）對顆粒物PM2.5和PM10的網(wǎng)格化監(jiān)測設備作出了規(guī)定，要求微型空氣監(jiān)測站室外測試時“PM2.5平行性≤10%、PM10平行性≤15%”。目前，已有規(guī)范中尚無關于氣態(tài)污染物監(jiān)測設備平行性的相關規(guī)定。圖5.5-7監(jiān)測系統(tǒng)設備平行性實測結(jié)果根據(jù)傳感器監(jiān)測設備平行性實測比對結(jié)果可知，SO2、NO2、NO、O3等因子的平行性相對CO較差，綜合大多數(shù)廠家設備的實際情況，本規(guī)范要求SO2、NO2、NO、O3、CO監(jiān)測設備之間的平行性不大于20%；考慮到監(jiān)測系統(tǒng)設備平行性測試中多選擇3臺設備比對試驗，本規(guī)范要求任意3臺監(jiān)測系統(tǒng)設備的平行性應符合上述要求。室外比對測量相關系數(shù)使用監(jiān)測系統(tǒng)設備與標準監(jiān)測設備進行至少336組有效數(shù)據(jù)的比對測試，測試結(jié)果進行線性回歸分析，符合以下要求：SO2、NO2、NO、O3、CO因子的相關系數(shù)≥0.80。注：SO2平均濃度在10nmol/mol以下時，該指標不作要求。圖5.5-8室外比對測試相關性調(diào)研結(jié)果此條要求參考了《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術要求和檢測方法技術規(guī)范》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號）的6.8的要求，根據(jù)市場監(jiān)測設備實際調(diào)研結(jié)果，放寬了指標?？紤]到長三角區(qū)域SO2濃度基本處于低值范圍，低濃度下傳感器設備的響應不夠明顯，相關系數(shù)較低。因此增加指標說明“注：SO2濃度在10nmol/mol以下時，該指標不作要求?！北?.5-11監(jiān)測系統(tǒng)設備相關性對比規(guī)范名稱SO2NO2NOO3CO國標HJ654/////環(huán)辦監(jiān)測函[2017]2027號≥0.85≥0.85≥0.85≥0.85≥0.85地標DB13/T2544≥0.80≥0.80/≥0.80≥0.80比對測試結(jié)果平均值0.200.731.000.710.76最小值-0.100.451.00-0.040.12最大值0.530.951.000.970.95本規(guī)范≥0.80≥0.80≥0