HJ 1318-2023 區(qū)域環(huán)境空氣臭氧自動監(jiān)測質(zhì)量評估技術(shù)要求

中華人民共和國國家生態(tài)環(huán)境標準Technicalrequirementsforthequalityevaluationofregionalamb2023-11-27發(fā)布生態(tài)環(huán)境部發(fā)布標準分享吧http://www.bzfxb 1適用范圍 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4評估工作流程 25儀器和設(shè)備 36質(zhì)量評估目標 37評估區(qū)域及點位抽樣 38現(xiàn)場檢查與比對 39質(zhì)量評估 610質(zhì)量保證與質(zhì)量控制 7附錄A（資料性附錄）系統(tǒng)規(guī)范性與日常運行情況檢查記錄 8附錄B（資料性附錄）儀器檢查記錄 附錄C（資料性附錄）現(xiàn)場比對記錄 i標準分享吧http://www.bzfxb為貫徹《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》，防治生態(tài)環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，規(guī)范環(huán)境空氣臭氧自動監(jiān)測質(zhì)量評估工作，制定本標準。本標準規(guī)定了區(qū)域環(huán)境空氣臭氧自動監(jiān)測質(zhì)量評估的工作流程、儀器和設(shè)備、質(zhì)量評估目標、評估區(qū)域及點位抽樣、現(xiàn)場檢查與比對、質(zhì)量評估、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制等內(nèi)容。本標準的附錄A～附錄C為資料性附錄。本標準為首次發(fā)布。本標準由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司、法規(guī)與標準司組織制訂。本標準主要起草單位：中國環(huán)境監(jiān)測總站、北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、河北省生態(tài)環(huán)境應(yīng)急與重污染天氣預警中心。本標準生態(tài)環(huán)境部2023年11月27日批準。本標準自2024年6月1日起實施。本標準由生態(tài)環(huán)境部解釋。標準分享吧http://www.bzfxb區(qū)域環(huán)境空氣臭氧自動監(jiān)測質(zhì)量評估技術(shù)要求1適用范圍本標準規(guī)定了開展區(qū)域環(huán)境空氣臭氧自動監(jiān)測質(zhì)量評估的的工作流程、儀器和設(shè)備、質(zhì)量評估目標、評估區(qū)域及點位抽樣、現(xiàn)場檢查與比對、質(zhì)量評估、評價質(zhì)量保證與質(zhì)量控制。本標準適用于以紫外光度法等為原理的環(huán)境空氣臭氧自動監(jiān)測的質(zhì)量評估。2規(guī)范性引用文件本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標準。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。HJ193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)安裝驗收技術(shù)規(guī)范HJ590環(huán)境空氣臭氧的測定紫外光度法HJ818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(shù)規(guī)范HJ1099環(huán)境空氣臭氧監(jiān)測一級校準技術(shù)規(guī)范HJ1319環(huán)境空氣監(jiān)測臭氧傳遞標準校準技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標準。3.1原級測量標準primarymeasurementstandard使用原級參考測量程序或約定選用的一種人造物品建立的測量標準，簡稱原級標準。3.2臭氧傳遞標準ozonetransferstandard依據(jù)相關(guān)操作規(guī)程，能夠準確再現(xiàn)或分析、可以溯源到更高級別或者更高權(quán)威標準臭氧濃度的可運輸儀器設(shè)備。臭氧傳遞標準用于傳遞臭氧原級標準的量值，或者用于校準現(xiàn)場臭氧分析儀。3.3分析型臭氧傳遞標準analyzerforozonetransferstandard該類傳遞標準含有臭氧紫外光度計，能夠?qū)崟r測定臭氧發(fā)生器發(fā)生的臭氧濃度。分析型臭氧傳遞標準可用于校準分析型臭氧傳遞標準、發(fā)生型臭氧傳遞標準和現(xiàn)場臭氧分析儀。部分分析型臭氧傳遞標準自帶臭氧發(fā)生器，可在發(fā)生臭氧的同時測定臭氧濃度，能夠?qū)崟r反饋調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器。3.4核查裝置checkdevice1標準分享吧http://www.bzfxb用于驗證測量儀器或測量系統(tǒng)性能的裝置，也稱核查標準。注：本標準中特指經(jīng)量值溯源的帶有臭氧發(fā)生器3.5零點氣zeroair目標組分含量足夠低，用于使給定的儀器在給定的含量范圍內(nèi)產(chǎn)生零響應(yīng)的氣體或混合氣體。4評估工作流程由評估方制訂評估目標，明確評估區(qū)域及周期，在評估區(qū)域內(nèi)抽取一定比例的環(huán)境空氣自動監(jiān)測點位（以下簡稱“監(jiān)測點位”）作為評估點位，檢查臭氧自動監(jiān)測系統(tǒng)的運行維護情況和運行狀態(tài)；檢查結(jié)果合格后，采用經(jīng)量值溯源的核查裝置，發(fā)生一定濃度的臭氧通入臭氧分析儀，比對核查裝置和臭氧分析儀的測定值，以測定值的相對誤差進行質(zhì)量評估。若評估結(jié)果未達到評估目標，需要查找問題并整改。質(zhì)量評估工作流程見圖1。評估人員、核查裝置和零點氣發(fā)生裝置等現(xiàn)場檢查與比對用儀器設(shè)備應(yīng)獨立于運行維護工作。 圖1質(zhì)量評估工作流程圖5儀器和設(shè)備5.1核查裝置2標準分享吧http://www.bzfxb由評估方提供。核查裝置的量值傳遞級別應(yīng)高于評估點位的臭氧分析儀，在校準有效期內(nèi)，具備便攜性，運輸時宜減少震動、位移等。5.2空氣壓縮機能穩(wěn)定輸出壓力為140kPa～300kPa的氣體，可以使用評估點位的空氣壓縮機，也可以使用評估人員攜帶的空氣壓縮機。5.3零點氣發(fā)生裝置由評估方提供，可發(fā)生不含O3、SO2、NOx、烴類化合物及其他能使臭氧紫外光度計產(chǎn)生紫外吸收的物質(zhì)的空氣。6質(zhì)量評估目標結(jié)合評估方的管理需求，可參考相關(guān)標準規(guī)范中的質(zhì)量控制要求，或評估區(qū)域相關(guān)質(zhì)量評估結(jié)果，制定質(zhì)量評估目標。質(zhì)量評估目標值可根據(jù)評估方的管理需求變化動態(tài)更新。7評估區(qū)域及點位抽樣評估區(qū)域可以覆蓋全國，也可以選取某個指定區(qū)域，如一個或多個省級行政區(qū)、地級行政區(qū)、縣級行政區(qū)等。在區(qū)域內(nèi)抽取至少10%的監(jiān)測點位評估，若評估區(qū)域內(nèi)監(jiān)測點位數(shù)量少于50個，應(yīng)抽取至少5個評估點位；若評估區(qū)域內(nèi)少于5個監(jiān)測點位，應(yīng)評估全部監(jiān)測點位。為確保評估結(jié)果代表性，區(qū)域內(nèi)上年O3日最大8小時滑動平均濃度的最大值、最小值和中位值的監(jiān)測點位均應(yīng)參與評估。8現(xiàn)場檢查與比對8.1臭氧自動監(jiān)測系統(tǒng)運行維護情況檢查8.1.1臭氧自動監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)范性與日常運行情況檢查臭氧自動監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)范性與日常運行情況檢查內(nèi)容見表1，檢查結(jié)果應(yīng)全部符合HJ818要求。系統(tǒng)規(guī)范性與日常運行情況檢查記錄參見附錄A。3標準分享吧http://www.bzfxb表1臭氧自動監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)范性與日常運行情況檢查內(nèi)容氣態(tài)污染物采樣總管是否有加熱裝置，加熱溫度是否控制在30℃~50℃是否按照操作規(guī)程的要求定期進行儀器設(shè)備、檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵評估點位巡檢記錄、儀器校準記錄、耗材更換記錄和儀器維修記錄是否齊全用于量值傳遞的流量計、氣壓表、壓力計、真空表、溫度計等是8.1.2臭氧分析儀維護情況檢查設(shè)置評估點位的動態(tài)校準儀，輸出濃度為臭氧分析儀80%量程的臭氧標準氣體，通入臭氧分析儀，記錄臭氧分析儀測定值達到動態(tài)校準儀設(shè)置濃度90%的時間t90。從第11min起，每隔1min記錄1次臭氧分析儀的示值，取5次示值的平均值作為臭氧分析儀的測定值。t90＞5min或臭氧分析儀的測定值與動態(tài)校準儀設(shè)置濃度值的相對誤差超出±10%，則檢查結(jié)果不合格，應(yīng)檢查與維修動態(tài)校準儀和臭氧分析儀，經(jīng)量值溯源后方可使用。儀器檢查記錄參見附錄B。運行維護情況檢查結(jié)果合格，方可開展現(xiàn)場比對。8.2現(xiàn)場比對8.2.1儀器連接將核查裝置運輸至評估點位，放置于穩(wěn)定的平面上，避免空調(diào)直吹。用管線連接零點氣發(fā)生裝置的零點氣出口與核查裝置的零點氣進口。將待比對的評估點位臭氧分析儀的進樣管線從采樣總管連接處斷開，連接至核查裝置的校準氣出口。核查裝置排空口應(yīng)接入評估點位的排廢管路。對于無排空口的核查裝置，應(yīng)在與臭氧分析儀進氣口連接管路上安裝三通，三通的旁路接至排廢管路?，F(xiàn)場比對儀器連接示意圖見圖2。4標準分享吧http://www.bzfxbaba——帶排空口的核查裝置；b——不帶排空圖2現(xiàn)場比對儀器連接示意圖8.2.2比對測試氣路連接后，應(yīng)保證臭氧分析儀處于常壓采樣狀態(tài)。核查裝置開機預熱后，打開空氣壓縮機和零點氣發(fā)生裝置，調(diào)節(jié)壓力使其穩(wěn)定輸出140kPa～300kPa的零點氣。設(shè)置核查裝置，使其產(chǎn)生摩爾分數(shù)分別為0nmol/mol、45nmol/mol、75nmol/mol和125nmol/mol的臭氧氣體，依次通入臭氧分析儀，待核查裝置和臭氧分析儀示值均穩(wěn)定后，每隔1min同時記錄1組示值。每個濃度點記錄6組數(shù)據(jù)。再次設(shè)置核查裝置，使其產(chǎn)生零點氣，排出臭氧分析儀、核查裝置和管路中殘留的臭氧?，F(xiàn)場比對記錄參見附錄C。8.2.3結(jié)果計算與表示以核查裝置和臭氧分析儀每個濃度點6次示值的平均值作為該濃度點的測定值（以摩爾分數(shù)計分別按照公式（1）和公式（2）計算。h,i,j=（1）式中：x-h,i,j——核查裝置在評估點位j的第i個濃度點的測定值，nmol/mol；xh,i,j,k——核查裝置在評估點位j的第i個濃度點第k次記錄的示值，nmol/mol。f,i,j=（2）式中：x-f,i,j——評估點位j的臭氧分析儀在第i個濃度點的測定值，nmol/mol；xf,i,j,k——評估點位j的臭氧分析儀在第i個濃度點第k次記錄的示值，nmol/mol。核查裝置的測定值應(yīng)溯源至臭氧原級標準的量值，按照公式（3）計算。5標準分享吧http://www.bzfxbxsrp,i,j=a×xh,i,j+b式中：x-srp,i,j——核查裝置在評估點位j的第i個濃度點的臭氧原級標準量值，nmol/mol；a——核查裝置溯源至原級標準的校準曲線的斜率；x-h,i,j——核查裝置在評估點位j的第i個濃度點的測定值，nmol/mol；b——核查裝置溯源至原級標準的校準曲線的截距，nmol/mol。除零點外其他各濃度點分析儀測定值的相對誤差按照公式（4）計算。式中：REi,j——評估點位j的臭氧分析儀在第i個濃度點測定值的相對誤差，%；f,i,j——評估點位j的臭氧分析儀在第i個濃度點的測定值，nmol/mol；x-srp,i,j——核查裝置在評估點位j的第i個濃度點的臭氧原級標準量值，nmol/mol。9質(zhì)量評估常用的區(qū)域環(huán)境空氣臭氧自動監(jiān)測質(zhì)量評估方法有以下2種：a）繪圖法。用某一評估點位各濃度點相對誤差的最大值（REmax,j）表示該評估點位的比對結(jié)果，統(tǒng)計所有評估點位比對結(jié)果的最大值、最小值和中位值?？衫L制評估區(qū)域內(nèi)評估點位比對結(jié)果的散點圖，用以評估區(qū)域監(jiān)測質(zhì)量；也可累積各次評估結(jié)果，繪制比對結(jié)果隨時間變化的散點圖，用以掌握評估區(qū)域監(jiān)測質(zhì)量的變化趨勢，采取整改措施。b）區(qū)間估計法。用某一評估點位各濃度點相對誤差的最大值（REmax,j）表示該評估點位的比對結(jié)果，以所有評估點位的比對結(jié)果的95%置信區(qū)間量化表征評估結(jié)果。若評估結(jié)果超出質(zhì)量評估目標要求，應(yīng)及時查找原因，并實施有效的整改措施。評估區(qū)域內(nèi)所有評估點位比對結(jié)果的平均值按照公式（5）計算。（5） 式中：RE——所有評估點位比對結(jié)果的平均值，%；REmax,j——第j個評估點位各濃度點相對誤差的最大值，%；n——評估點位的總數(shù)。評估區(qū)域內(nèi)所有評估點位比對結(jié)果的標準偏差按照公式（6）計算。式中：S——所有評估點位比對結(jié)果的標準偏差，%；REmax,j——第j個評估點位各濃度點相對誤差的最大值，%；RE——所有評估點位比對結(jié)果的平均值，%；6標準分享吧http://www.bzfxbn——評估點位的總數(shù)。區(qū)間上限（MLDU）按照公式（7）計算。MLDU=+t0.975,n×（7） RE——所有評估點位比對結(jié)果的平均值，%；S—— RE——所有評估點位比對結(jié)果的平均值，%；S——所有評估點位比對結(jié)果的標準偏差，%；n——評估點位的總數(shù)；t0.975,n——查表得到自由度為n－1，置信度為95%時的t值。區(qū)間下限（MLDL）按照公式（8）計算。（8） RE——所有評估點位比對結(jié)果的平均值，%；S RE——所有評估點位比對結(jié)果的平均值，%；S——所有評估點位比對結(jié)果的標準偏差，%；n——評估點位的總數(shù)；t0.975,n——查表得到自由度為n－1，置信度為95%時的t值。10質(zhì)量保證與質(zhì)量控制10.1每次現(xiàn)場比對前，應(yīng)采用高級別的臭氧傳遞標準校準核查裝置，確保其量值準確。10.2每次現(xiàn)場比對后，應(yīng)將核查裝置帶回實驗室檢查。連接好核查裝置與高級別臭氧傳遞標準，不做零點和量程調(diào)整，按照校準程序?qū)瞬檠b置與高級別臭氧傳遞標準做多濃度點比對，結(jié)果應(yīng)符合HJ1319中的相關(guān)要求。如果核查裝置未能通過檢查，則此次現(xiàn)場比對數(shù)據(jù)無效，應(yīng)檢查調(diào)整核查裝置，經(jīng)量值溯源后方可使用。10.3高級別的臭氧傳遞標準應(yīng)能溯源至臭氧原級標準，且在校準有效期內(nèi)。10.4各設(shè)備氣路連接后，應(yīng)檢查氣密性。連接管線和接頭應(yīng)為聚四氟乙烯材質(zhì)。比對過程中，臭氧分析儀和核查裝置應(yīng)當使用同一來源零點氣，使用的零點氣質(zhì)量應(yīng)符合HJ590中的相關(guān)要求。10.5比對測試期間，應(yīng)保持室內(nèi)溫度和濕度無明顯變化，符合HJ193中站房環(huán)境要求。10.6質(zhì)量評估過程中，臭氧分析儀運行狀況檢查和現(xiàn)場比對時不得調(diào)節(jié)臭氧分析儀的內(nèi)置參數(shù)（如零點和量程、臭氧紫外光度計的紫外光強度、氣路壓力等）。7標準分享吧http://www.bzfxb8（資料性附錄）系統(tǒng)規(guī)范性與日常運行情況檢查記錄是否氣態(tài)污染物采樣總管是否有加熱裝置，加熱溫度是否控制在30℃~50℃是否按照操作規(guī)程的要求定期進行儀器設(shè)備、檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵評估點位巡檢記錄、儀器校準記錄、耗材更換記錄和儀器9是否用于量值傳遞的流量計、氣壓表、壓力計、真空表、溫度計等是