《固定污染源廢氣 一氧化碳的測定 定電位電解法》 編制說明

《固定污染源廢氣一氧化碳的測定定位電解法》

編制說明

1項目背景

1.1任務(wù)來源

2014年4月，環(huán)境保護部辦公廳印發(fā)了《關(guān)于開展2014年度國家環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)項目實

施工作的通知》（環(huán)辦函﹝2014﹞411號），下達了《固定污染源廢氣一氧化碳的測定定

電位電解法》的標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)，項目承擔(dān)單位為山東省環(huán)境監(jiān)測中心站，協(xié)作單位為山東大

學(xué)，項目統(tǒng)一編號為2014-30。

1.2工作過程

1.2.1成立標(biāo)準(zhǔn)編制組（2014.4-2014.5）

本項目任務(wù)下達后，山東省環(huán)境監(jiān)測中心站與山東大學(xué)成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組（以下簡稱“編

制組”），編制組由多年從事固定污染源廢氣監(jiān)測的技術(shù)人員等組成，明確了編制組成員的分

工和職責(zé)，編制組按時完成了項目任務(wù)書、合同的填報及簽署。

1.2.2查詢整理國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻資料（2014.6-2014.10）

編制組根據(jù)《國家環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作管理辦法》[1]的相關(guān)規(guī)定，檢索、查詢和收

集國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻資料，主要集中在一氧化碳的理化性質(zhì)、來源、行業(yè)分布，固定污

染源廢氣中一氧化碳的測定方法比較、標(biāo)準(zhǔn)限值及有關(guān)儀器設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用情況等方面。

1.2.3開題論證，確定標(biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)路線（2014.11-2015.3）

在廣泛調(diào)研、初步研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測站對此方法及相關(guān)儀器設(shè)備的使用

情況及國內(nèi)固定污染源廢氣監(jiān)測的現(xiàn)實需求，初步確定了方法的主要技術(shù)內(nèi)容和制定的技術(shù)

路線，并編寫了開題論證報告和標(biāo)準(zhǔn)草案。

2015年3月，環(huán)境保護部科技標(biāo)準(zhǔn)司在北京組織召開了本標(biāo)準(zhǔn)的開題論證會。論證委

員會聽取了編制組標(biāo)準(zhǔn)開題論證報告和標(biāo)準(zhǔn)草案的內(nèi)容介紹，經(jīng)質(zhì)詢、討論，形成的論證意

見有：一、主編單位提供的材料齊全、內(nèi)容較為詳實完整、格式較規(guī)范；二、標(biāo)準(zhǔn)主編單位

對國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻進行了充分調(diào)研；三、本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍、主要內(nèi)容及編制標(biāo)準(zhǔn)的技

術(shù)路線較為合理可行。同時提出具體修改意見和建議：一、補充完善相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保工

作的需求和已開展研究工作的內(nèi)容；二、通過實驗確定不同干擾物及濃度對測定結(jié)果的影響

程度和控制要求；三、開展不同原理方法的比對，儀器測量量程應(yīng)能滿足不同排放標(biāo)準(zhǔn)的要

求；四、補充多家實驗室驗證方案，包括行業(yè)代表性、樣品濃度范圍等，驗證單位應(yīng)代表省、

市、縣的監(jiān)測水平。

1.2.4開展具體研究工作，組織方法驗證（2015.4-2017.6）

按照開題論證會確定的研究內(nèi)容和技術(shù)路線，編制組開展了方法研究實驗，確定和完善

1

了標(biāo)準(zhǔn)草案的各項技術(shù)內(nèi)容。選取天津市環(huán)境監(jiān)測中心、河北省環(huán)境監(jiān)測中心、南京市環(huán)境

監(jiān)測中心站、濟南市環(huán)境監(jiān)測中心站、聊城市環(huán)境監(jiān)測中心、鄒平縣環(huán)境監(jiān)測站6家環(huán)境監(jiān)

測站作為本項目的方法驗證實驗室，篩選了6個廠家的定電位電解法一氧化碳測定儀以及某

非分散紅外吸收法煙氣分析儀分別作為實驗儀器和參比儀器開展了方法研究及驗證實驗。

2016年3月，編制組組織上述6家驗證實驗室對方法進行了現(xiàn)場驗證實驗。根據(jù)驗證

實驗結(jié)果，編制完成了方法驗證報告。

1.2.5編寫標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明（2017.7-2018.1）

在研究實驗和驗證實驗的基礎(chǔ)上，編制組不斷補充和完善方法文本的各項技術(shù)內(nèi)容，編

制完成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明（含方法驗證報告）。

2017年8月21日，編制組將標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明報送環(huán)境保護部環(huán)境監(jiān)測司和

環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所。2017年11月13日，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所對提交的標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說

明進行了意見反饋。2018年1月10日，編制組按照反饋意見將標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明

修改完善后，報送環(huán)境保護部環(huán)境監(jiān)測司和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所。

2018年1月，環(huán)境保護部環(huán)境監(jiān)測司在北京組織召開了本標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿技術(shù)審查

會。審查委員會聽取了編制組標(biāo)準(zhǔn)方法研究報告和驗證報告的內(nèi)容介紹，經(jīng)質(zhì)詢、討論，形

成的審查意見有：一、標(biāo)準(zhǔn)主編單位提供的材料齊全、內(nèi)容完整；二、標(biāo)準(zhǔn)主編單位對國內(nèi)

外方法標(biāo)準(zhǔn)及文獻進行了充分調(diào)研；三、標(biāo)準(zhǔn)定位準(zhǔn)確，技術(shù)路線合理可行，方法驗證內(nèi)容

完善。同時提出具體修改意見和建議：一、在標(biāo)準(zhǔn)文本的干擾及消除章節(jié)中增加乙烯干擾說

明，進一步完善儀器性能要求的表述；二、根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》

（HJ168）和《環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)編制出版技術(shù)指南》（HJ565）的要求，進一步進行編輯性修

改。

2018年2月6日，編制組按照技術(shù)審查會要求將標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明修改完善

后報送環(huán)境保護部監(jiān)測司和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所，待征求意見。

2標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性分析

2.1一氧化碳的理化性質(zhì)、來源及環(huán)境危害

2.1.1一氧化碳的理化性質(zhì)

一氧化碳（CarbonMonoxide,CO）分子量為28.01，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為無色、無臭、無刺激

性的氣體，密度1.25g/L，熔點為-207℃，沸點-190℃，極難溶于水?？諝饣旌媳O限為

12.5%～74%。一氧化碳具有可燃性，能夠在空氣中或氧氣中燃燒，燃燒時發(fā)出藍色的火焰，

放出大量的熱，生成二氧化碳。一氧化碳具有還原性，高溫或加熱時能將許多金屬氧化物還

原成金屬單質(zhì)，因此常用于金屬的冶煉。

2.1.2一氧化碳的來源

一氧化碳是大氣中分布最廣和數(shù)量最多的污染物之一，是煤、石油等含碳物質(zhì)不完全燃

燒的產(chǎn)物，是燃燒過程中生成的重要污染物之一。大氣中的一氧化碳主要來源是內(nèi)燃機排氣，

2

其次是鍋爐中化石燃料的燃燒。由于世界各國交通運輸、工礦企業(yè)不斷發(fā)展，煤和石油等燃

料的消耗量持續(xù)增長，一氧化碳的排放量也隨之增多。據(jù)環(huán)境保護部統(tǒng)計，全國機動車一氧

化碳年排放量達到3417萬噸，成為城市大氣日益嚴重的污染來源。一些自然災(zāi)害，如火山

爆發(fā)、森林火災(zāi)、礦坑爆炸和地震等災(zāi)害事件，也會造成局部地區(qū)一氧化碳濃度的增高。吸

煙也會造成一氧化碳污染危害。

在許多工業(yè)生產(chǎn)過程中都產(chǎn)生一氧化碳，例如合成氨原料氣、黃磷生產(chǎn)尾氣以及鋼鐵工

業(yè)的高爐氣和轉(zhuǎn)爐氣。對一氧化碳純度要求高、需要量不是特別大的場合，往往建立一氧化

碳的生產(chǎn)裝置，或利用處理成本較低的副產(chǎn)煤氣。常用的方法有以下幾種：一是焦炭氧氣法；

二是二氧化碳和木炭還原法；三是合成氨銅洗再生氣法。

一氧化碳是合成氣和各類煤氣的主要組分，是有機化工的重要原料，由它可制造一系列

產(chǎn)品（如甲醇、乙酸、光氣等），在治金工業(yè)中用作燃料及精煉金屬的還原劑。

2.1.3一氧化碳的環(huán)境危害

一氧化碳幾乎不溶于水，在空氣中不易與其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可在大氣中停留2

年～3年之久。大氣對流層中的一氧化碳本底濃度約為0.1μmol/mol～2μmol/mol，這種含

量對人體無害。如局部污染嚴重，對人群健康有一定危害。

一氧化碳吸入對人體有十分大的傷害，它會結(jié)合血紅蛋白生成碳氧血紅蛋白，碳氧血紅

蛋白不能提供氧氣給身體組織，這種情況被稱為血缺氧。濃度至667μmol/mol可能會導(dǎo)致

高達人體50%的血紅蛋白轉(zhuǎn)換為碳氧血紅蛋白，可能會導(dǎo)致昏迷和死亡。最常見的一氧化

碳中毒癥狀，如頭痛，惡心，嘔吐，頭暈，疲勞和虛弱的感覺。嚴重的一氧化碳中毒癥狀包

括視網(wǎng)膜出血，以及異常櫻桃紅色的血。空氣中的一氧化碳濃度達到50μmol/mol時，健康

成年人可以承受8小時；達到200μmol/mol時，健康成年人2小時～3小時后，輕微頭痛、

乏力；達到400μmol/mol時，健康成年人1小時～2小時內(nèi)前額痛，3小時后威脅生命；到

800μmol/mol時，健康成年人45分鐘內(nèi)，眼花、惡心、痙攣，2小時內(nèi)失去知覺，2小時～

3小時內(nèi)死亡；達到1600μmol/mol時，健康成年人20分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心，1小時內(nèi)

死亡；達到3200μmol/mol時，健康成年人5分鐘～10分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心，25分鐘～

30分鐘內(nèi)死亡；達到6400μmol/mol時，健康成年人1分鐘～2分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心，

10分鐘～15分鐘死亡；達到12800μmol/mol時，健康成年人1分鐘～3分鐘內(nèi)死亡。

長時間接觸低濃度的一氧化碳是否會造成慢性中毒，目前有兩種看法：一種認為在血液

中形成的碳氧血紅蛋白可以逐漸解離，只要脫離接觸，一氧化碳的毒作用即可逐漸消除，因

而不存在一氧化碳的慢性中毒。另一種認為接觸低濃度的一氧化碳能引起慢性中毒。近5

年來，許多動物實驗和流行病學(xué)調(diào)查都證明，長期接觸低濃度一氧化碳對健康是有影響的，

主要表現(xiàn)在：一是對心血管系統(tǒng)的影響。當(dāng)血液中碳氧血紅蛋白達8%時，靜脈血氧張力降

低，從而引起心肌攝取氧量減少和促使某些細胞內(nèi)氧化酶系統(tǒng)停止活動。當(dāng)血中碳氧血紅蛋

白達15%時，能促使大血管內(nèi)膜對膽固醇的攝入量增加并促進膽固醇沉積，使原有的動脈

硬化癥加重，從而影響心肌，使心電圖出現(xiàn)異常。二是對神經(jīng)系統(tǒng)的影響。腦是人體內(nèi)耗氧

最多的器官，也是對缺氧最敏感的器官。動物實驗表明，腦組織對一氧化碳的吸收能力明顯

高于心、肺、肝、腎等。一氧化碳進入人體后，大腦皮層和蒼白球受害最為嚴重。缺氧還會

3

引起細胞呼吸內(nèi)窒息，發(fā)生軟化和壞死，出現(xiàn)視野縮小，聽力喪失等；輕者也會出現(xiàn)頭痛、

頭暈、記憶力降低等神經(jīng)衰弱癥候群，并兼有心前區(qū)緊迫感和針刺樣疼痛。三是造成低氧血

癥。出現(xiàn)紅細胞、血紅蛋白等代償性增加，其癥狀與缺氧引起的病理變化相似。四是對后代

的影響。通過對吸煙和非吸煙孕婦的觀察，吸煙孕婦的胎兒，有出生時體重小和智力發(fā)育遲

緩的趨向。

美國衛(wèi)生部門把碳氧血紅蛋白（COHb）不超過2%作為制定空氣中的一氧化碳限值標(biāo)

準(zhǔn)的依據(jù)。人體內(nèi)正常水平的COHb含量為0.5%左右，安全閾值約為10%。當(dāng)COHb含量

達到25%～30%時，顯示中毒癥狀，幾小時后陷入昏迷。當(dāng)COHb含量達到70%時，即刻

死亡。血液中的COHb含量達到30%～40%時，血液呈現(xiàn)櫻紅色，皮膚、指甲、粘膜及口唇

部均有顯示。同時，還出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、心悸等癥狀，甚至突然昏倒。深度中毒者出

現(xiàn)驚厥，腦與肺部出現(xiàn)水腫，心肌受到損害等癥狀，如不及時搶救，極易導(dǎo)致死亡

2.2相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保工作的需要

2.2.1國外有關(guān)一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)限值要求

國外發(fā)布的固定污染源廢氣中一氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)有：

（1）2016年美國國家環(huán)境保護局頒布的《新建污染源的實施標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有排放源排放指

南：商業(yè)和工業(yè)固體廢物焚燒單位》（40CFRPart60）；

（2）2010年歐洲環(huán)境機構(gòu)頒布的《工業(yè)排放指令》（Directive2010/75/EU）；

（3）2016年日本環(huán)境省頒布的《氟碳回收和銷毀法》，具體限值見表1。

表1國外固定污染源廢氣中一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)限值

污染物標(biāo)準(zhǔn)名稱國家平均時間濃度限值/（mg/m3）

原有焚燒單位196.25

新建污染源的實施標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)

新建或改造焚燒單位21.25

有排放源排放指南：商業(yè)和

美國1小時均值能源回收焚燒單位43.75

工業(yè)固體廢物焚燒單位

垃圾焚燒單位137.5

（40CFRPart60）

一氧化偏遠地區(qū)小型焚燒單位80

碳氟碳回收和銷毀法日本--100

--燃氣鍋爐100

工業(yè)排放指令24小時均值50

歐盟

（Directive2010/75/EU）半小時均值垃圾焚燒100

10分鐘均值150

2.2.2國內(nèi)有關(guān)一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)限值要求

目前，國內(nèi)已發(fā)布實施的《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484-2001）[3]、《生活

垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2014）[4]、《火葬場大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

（GB13801-2015）[5]和部分省的地方標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了固定污染源廢氣中一氧化碳的排放限

4

值要求，具體標(biāo)準(zhǔn)限值見表2。

表2國內(nèi)固定污染源廢氣中一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)限值

污染物標(biāo)準(zhǔn)名稱濃度限值（mg/m3）

生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)1小時均值100

（GB18485-2014）24小時均值80

危險廢物焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)焚燒量≤300kg/h100

（GB18484-2001）焚燒量≥300kg/h80

現(xiàn)有單位遺體火化300

火葬場大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

新建單位遺體火化150

（GB13801-2015）

遺物祭品焚燒200

上海市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》

有組織1000

（DB31/933-2015）

上海市《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

燃生物質(zhì)鍋爐100

（DB31/387-2017）

小時均值100

現(xiàn)有焚燒設(shè)施

上海市《生活垃圾焚燒大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》日均值60

（DB31/768-2013）小時均值100

新建焚燒設(shè)施

日均值50

上海市《危險廢物焚燒大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

50

（DB31/767-2013）

北京市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》I時段200

有組織

（DB11/501-2017）II時段200

I時段150

一氧化碳北京市《火葬場大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》遺體火化機

II時段100

（DB11/1203-2015）

遺物祭品焚燒200

北京市《固定式內(nèi)燃機大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》天然氣、人工煤氣800

（DB11/1056-2013）沼氣等其他氣體1000

北京市《鑄鍛工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》I時段800

鑄造沖天爐

（DB11/914-2012）II時段800

北京市《生活垃圾焚燒大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

55

（DB11/502-2008）

北京市《危險廢物焚燒大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

55

（DB11/503-2007）

天津市《生物質(zhì)成型燃料鍋爐大氣污染物排在用鍋爐200

放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）新建鍋爐200

天津市《鑄鍛工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

鑄造熔化800

（征求意見稿）

廣東省《大氣污染物排放限值》

有組織2500

（DB44/27-2001)

河北省《固定污染源一氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)》現(xiàn)有污染源5000

（DB13/487-2002）新污染源2000

河北省《生物質(zhì)燃燒爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

鍋爐0.2%

（征求意見稿）

5

2.3本方法標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性

2.3.1現(xiàn)行一氧化碳分析方法標(biāo)準(zhǔn)的實施情況

《固定污染源排氣中一氧化碳的測定非色散紅外吸收法》（HJ/T44-1999）[8]是國內(nèi)唯

一發(fā)布的測定固定污染源廢氣中一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)方法，是我國各級環(huán)境監(jiān)測站開展污染源一

氧化碳監(jiān)測的主要方法依據(jù)。

隨著國家環(huán)境保護監(jiān)管力度的不斷加強，污染物治理技術(shù)的不斷進步以及污染源廢氣一

氧化碳排放情況的不斷變化，單一的監(jiān)測方法已不能滿足環(huán)境監(jiān)管的需要。

2.3.2定電位電解法儀器研發(fā)和應(yīng)用情況

目前，定電位電解法儀器已廣泛應(yīng)用于固定污染源廢氣中二氧化硫和氮氧化物的測定，

相關(guān)分析方法標(biāo)準(zhǔn)也已頒布實施。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，國內(nèi)市場上已有多個成熟的定電位電解法儀

器品牌，各品牌又有多種型號。儀器所使用的傳感器主要來自某公司，傳感器型號也多種多

樣。各儀器廠家可根據(jù)不同測試工況配置不同型號的傳感器，從而達到需求。對于定電位電

解法測定一氧化碳，只需將一氧化碳傳感器集成在現(xiàn)有儀器中即可，有許多廠家已有一些成

型的儀器產(chǎn)品問世并得到廣泛應(yīng)用。

我國各級監(jiān)測系統(tǒng)大多配備了定電位電解法儀器，其相比非分散紅外儀器性價比高、普

及率高、更便攜、現(xiàn)場開機預(yù)熱時間短，配置各類傳感器后，可實現(xiàn)同時測定固定污染源廢

氣中一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等指標(biāo)。

“十二五”以來，重點污染源監(jiān)督性監(jiān)測任務(wù)越來越重，各級環(huán)境監(jiān)測站普遍面臨任務(wù)

重、人員少的形勢。在這種條件下，為按時完成任務(wù)，各級環(huán)境監(jiān)測站普遍采用這種操作簡

便、儀器便攜、測試快速的方法來開展污染源監(jiān)測工作。定電位電解法測定一氧化碳不僅可

以被各級環(huán)保部門用來對企業(yè)的一氧化碳排放情況進行監(jiān)測，而且還能用來對連續(xù)自動監(jiān)測

設(shè)備開展對比監(jiān)測工作；因為此方法與連續(xù)自動監(jiān)測設(shè)備的方法原理不同，可以避免采用相

同的測試方法帶來的系統(tǒng)誤差。

2017年11月28日，環(huán)境保護部發(fā)布了《固定污染源廢氣二氧化硫的測定定電位

電解法》（HJ57-2017）[9]方法標(biāo)準(zhǔn)，并于2018年1月1日實施。該標(biāo)準(zhǔn)主要是通過測定儀

內(nèi)置二氧化硫和一氧化碳傳感器，準(zhǔn)確測定CO濃度來保障SO2監(jiān)測結(jié)果的可靠性和受控性，

標(biāo)準(zhǔn)要求在測定二氧化硫的同時記錄一氧化碳數(shù)據(jù)。為保障HJ57的實施，急需制定一氧化

碳的定電位電解監(jiān)測分析方法。

綜上所述，急需制定一氧化碳的定電位電解監(jiān)測分析方法，為全國各級環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)應(yīng)

用定電位電解法測定廢氣中一氧化碳提供依據(jù)。

3國內(nèi)外相關(guān)分析方法研究

3.1國外相關(guān)分析方法研究

3.1.1國外相關(guān)分析方法調(diào)研

編制組對主要國家、地區(qū)及國際組織（包括國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、歐盟等）已經(jīng)發(fā)布實施的

6

一氧化碳測定方法進行了調(diào)研，調(diào)研對象既包括一氧化碳的手工/參比測定方法，也包括一

氧化碳的自動測定方法。其中，ISO方法為直接測量法，其檢測管法、標(biāo)示卡法、氣敏源法

等誤差大，易適用于應(yīng)急監(jiān)測；ISO紅外法預(yù)熱時間較長，精度高，適用于煙氣CEMS；美

國GRI與ICAC方法為定電位電解法，與本標(biāo)準(zhǔn)方法相同，其主要用于測定以天然氣等氣

體或油為燃料的機組和鍋爐外排廢氣中的一氧化碳；美國EPA10方法對采用儀器連續(xù)測定

一氧化碳進行了規(guī)定；EPA10A方法測定煉油廠排放的CO，同時作為參比方法對安裝在煉

油廠的非分散紅外（NDIR）CO連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）的相對準(zhǔn)確度進行比對測試；

EPA10B方法適用于煉油廠和其他來源的CO排放量的測量；日本、英國、德國等國家也分

別在家具、汽車等行業(yè)發(fā)布了相關(guān)方法標(biāo)準(zhǔn)。

與本標(biāo)準(zhǔn)方法原理相同的美國GRI與ICAC方法中采用過濾器消除廢氣中的顆粒物干

擾；采用洗滌裝置過濾干擾氣體，其作用類似于本標(biāo)準(zhǔn)中一氧化碳傳感器內(nèi)置化學(xué)過濾器；

規(guī)定儀器在必要的情況下，進行干擾校正，且應(yīng)滿足其方法相關(guān)要求；規(guī)定了儀器需進行干

擾檢查，并滿足方法要求；未對如何去除氫氣干擾等情況做出說明。

國外一氧化碳測定方法基本情況詳見表3。

表3國外一氧化碳測定方法基本情況

特點及應(yīng)用情況

序國家、

標(biāo)準(zhǔn)名稱方法編號

號地區(qū)測定范圍及應(yīng)

采樣方法分析方法

用

一氧化碳與強氧化劑

檢測管、標(biāo)示卡反應(yīng)生成有色物質(zhì)，誤差大，不能連

1ISOMT67-2006直接測量

法由顏色變化估算濃續(xù)檢測。

度。

一氧化碳燃燒產(chǎn)生的

半導(dǎo)體氣敏元件熱量使多晶體的電阻誤差大，多種可

2ISOMQ直接測量

檢測法發(fā)生變化，從而測定燃氣體影響。

濃度。

測定氮氧化物、將樣氣導(dǎo)入電解池，

裝置便攜，穩(wěn)定

美國一氧化碳和氧的電位電解，測定電解

3CTM-030抽取測量法時間短，可現(xiàn)場

GRI便攜煙氣分析儀電流，可得一氧化碳

顯示測量值。

技術(shù)規(guī)范濃度。

適用連續(xù)儀器

抽取測量法此標(biāo)準(zhǔn)不限定分析方

美國固定源一氧化碳分析儀測定固

4EPA10或直接測量法原理，統(tǒng)稱為儀器

EPA排放量的測定定源排放中的

法法。

一氧化碳。

認證的連續(xù)排放

測定煉油廠排

美國監(jiān)測系統(tǒng)測定煉

5EPA10A抽取測量法分光光度法放的一氧化碳，

EPA油廠排放的一氧

作為參比方法

化碳

7

表3國外一氧化碳測定方法基本情況（續(xù)）

特點及應(yīng)用情況

國家、

序號標(biāo)準(zhǔn)名稱方法編號

地區(qū)測定范圍及應(yīng)

采樣方法分析方法

用

適用于石油煉

美國固定源排放一氧廠和其他來源

6EPA10B抽取測量法火焰離子化法

EPA化碳的測定的CO排放量

的測量

便攜定電位電解將樣氣導(dǎo)入電解池，裝置便攜，穩(wěn)定

美國法測定固定源排電位電解，測定電解時間短，可現(xiàn)場

7CTM-34抽取測量法

ICAC放氮氧化物、一電流，可得一氧化碳連續(xù)顯示測量

氧化碳和氧濃度。值。

美國固定源排放一氧可現(xiàn)場連續(xù)測

8Method10直接測量法非分散紅外吸收法

NSPS化碳的測定量

將吸收了一定紅外能

開機時間較長，

量的待測氣體與參比

可用于煙氣

9ISO紅外吸收法HJ/T-44直接測量氣體比較，形成熱量

CEMS，可連續(xù)

差，改變電容量，間

測量，精度高。

接測量濃度。

汽車用簡便式一JIS

10日本直接測量車輛一氧化碳連續(xù)檢測。

氧化碳檢測器D8006-1983

家庭居室一氧化

碳檢測用電氣設(shè)DINEN

11德國規(guī)定了家居室內(nèi)一氧化碳檢測選用電器標(biāo)準(zhǔn)。

備.選擇、安裝、50292-2002

使用和維修指南

住所中的一氧化

碳和燃氣設(shè)施的

燃燒性能.煙霧、

氣味、燃燒產(chǎn)物BS對一氧化碳檢測方法的性能特征做出規(guī)定，并給出檢測

12英國

溢出/泄露源和7967-1-2005的方法和步驟。

一氧化碳檢測器

的識別和管理指

南

一氧化碳與氧化汞置

換出汞蒸汽，汞蒸汽

對紫外線具有吸收作靈敏度高，適

13/汞置換法/現(xiàn)場采樣用，利用光電轉(zhuǎn)換檢用于空氣中低

測器確定汞蒸汽含濃度的測定。

量，轉(zhuǎn)換為一氧化碳

含量。

選擇性好，靈

敏度高，響應(yīng)

利用氣體和涂料不可

快，檢出限較

壓電晶體傳感元逆的交互反應(yīng)進行檢

14//直接測量低，進樣過少

件法測，其靈敏性依靠氣

限制了其對低

體流速。

濃度CO的間

斷檢測。

3.1.2國外相關(guān)分析方法技術(shù)性能研究

編制組對國外主要相關(guān)分析方法技術(shù)性能指標(biāo)進行匯總，包括美國ICAC（CEM-34）、

美國GRI（CTM-030）、美國NSPS（Method10）、美國EPA10A、美國EPA10B。

8

（1）美國ICAC（CEM-34）-固定源排放O2、CO和NOx的間歇測定（便攜式電化學(xué)

分析儀法）

適用范圍：方法適用于測定使用燃料，如天然氣、丙酮、丁烷和燃料油未控制和控制排

放的燃燒源的氮氧化物（NO和NO2）、一氧化碳（CO）和氧（O2）濃度的測定。方法并

不是要成為EPA需要的參比方法。由于電化學(xué)（EC）池固有的交叉敏感性，方法不適用其

他污染物或也不適用沒有調(diào)查清楚可能干擾分析的排放源，并需要與其他的EPA測試方法

進行比較評估。

原理：從煙道抽取樣品氣體并輸送到EC分析儀測定NO、NO2、CO和O2的濃度。

分析范圍：儀器和EC池的設(shè)計將確定氣體組分的分析范圍。通過選擇接近煙氣組分的

最大預(yù)期濃度，或接近由相關(guān)管理機構(gòu)規(guī)定的允許水平的量程氣體的濃度確定名義上的范

圍。

靈敏度：最低檢出限取決于電化學(xué)池的標(biāo)稱范圍和分辨率，測量系統(tǒng)信號的信噪比。最

低檢出限應(yīng)為標(biāo)稱范圍的2%或1μmol/mol，取大值。

NO、NO2和CO量程氣體：測試煙氣的平均讀數(shù)應(yīng)在量程氣體濃度的25～150%之間。另

一種選擇是量程氣體的濃度不得超過允許水平的2倍。在樣品測試期間的任何時候，如果實

際排放超過量程值的150%，測試結(jié)果無效。

性能技術(shù)指標(biāo)：

零點校準(zhǔn)誤差：≤±3%量程氣體值或±1μmol/mol。

量程校準(zhǔn)誤差：≤±5%量程氣體值或±1μmol/mol。

干擾響應(yīng)：≤±5%量程氣體值或±1μmol/mol。

重復(fù)性：≤±3%量程氣體值或±1μmol/mol除濕系統(tǒng)：減少樣品氣體中濕氣的含量，

保護EC池免受冷凝液破壞性的影響的設(shè)備。

（2）美國GRI（CTM-030）-便攜式分析儀測定燃燒天然氣發(fā)動機、鍋爐和工藝加熱爐

排放的氮氧化物、一氧化碳和氧（電化學(xué)法）

適用范圍：方法適用于測定燃燒天然氣的未控制和控制排放的發(fā)動機、燃燒渦輪機、鍋

爐和工藝加熱爐排放的氮氧化物（NO和NO2）、一氧化碳（CO）和氧（O2）。由于電化學(xué)

（EC）池固有的交叉敏感性，方法不適用其他污染物或沒有調(diào)查清楚可能干擾分析的排放

源，并需要與其他的EPA測試方法進行比較評估。

原理：從煙道連續(xù)抽取樣品氣體并輸送到便攜式分析儀測定NO、NO2、CO和用EC分

析O2的濃度。

分析范圍：由設(shè)計的電化學(xué)池確定氣體組分的分析范圍。一部分分析范圍由選擇接近煙

氣濃度的量程氣體的濃度來選擇。

CO和NO量程氣：選擇量程氣的濃度使每次煙氣檢測的平均值大于量程氣濃度的25%。

另外，選擇量程氣不得大于排放標(biāo)準(zhǔn)的2倍。如果在任何時間濃度超過量程氣的125%，則檢

測結(jié)果無效。

NO2量程氣：選擇量程氣的濃度使每次煙氣檢測的平均值大于量程氣濃度的25%。另外，

選擇量程氣的濃度不得大于NO量程氣的濃度值。測試人員應(yīng)清楚通常設(shè)計的NO2池比NO池

測量的濃度更低，因此應(yīng)這樣選擇量程氣。測試期間的任何時間測量結(jié)果的濃度超過量程氣

9

濃度的125%，則本次測試無效。

靈敏度：最小檢出限＜2%標(biāo)稱范圍。

性能技術(shù)指標(biāo)：

零點校準(zhǔn)誤差：≤±3%量程氣體值，≤±0.3%O2。

量程校準(zhǔn)誤差：≤±5%量程氣體值，≤±0.5%O2。

干擾響應(yīng)：≤±5%平均煙氣濃度（CO和NO）

線性：零、中濃度和量程氣，氣體值和儀器響應(yīng)值之間的絕對值不大于量程氣體濃度的

2.5%（NO、CO和O2）和3.0%（NO2）

響應(yīng)穩(wěn)定性：時間30min，分析儀對CO、NO和NO2量程氣體的響應(yīng)的變化應(yīng)不大于量

程氣體值的2.0%；或時間15min，不大于量程氣體值的1.0%。

（3）美國NSPS（Method10）-固定源排放一氧化碳的測定（非分散紅外吸收法）

測量范圍和靈敏度：0～1000μmol/mol，0~1000μmol/mol最小可檢出濃度20μmol/mol。

（最小可檢出靈敏度-濃度接近零時，能夠檢測最小量的輸入濃度。）

適用范圍：僅當(dāng)確定遵從新源排放標(biāo)準(zhǔn)指定為檢測方法時，本方法適用于測定固定源排

放的CO。檢測方法將表明是否使用連續(xù)的或綜合的樣品。

原理：從采樣點抽取綜合的或連續(xù)的氣體樣品，并由非分散紅外分析儀（NDIR）或等

同儀器分析CO的濃度。

干擾：具有強烈吸收紅外線能量的任何物質(zhì)會有某種程度的干擾。例如，H2O和CO2。

使用硅膠和燒堿石棉會減輕主要的干擾問題。如果使用這些措施必須修正測量的氣體體積。

精密度和準(zhǔn)確度：

精密度：多數(shù)NDIR分析儀的精度約為±2%量程。

準(zhǔn)確度：校準(zhǔn)后的多數(shù)NDIR分析儀的準(zhǔn)確度約為±5%量程。

連續(xù)采樣：啟動裝置，確保所有的連接無泄漏。將探頭放入煙道中采樣點并清洗采樣管

路。連接分析儀并抽取樣品氣體進入分析儀。系統(tǒng)穩(wěn)定5min，然后按照檢測方法的要求記

錄分析儀的讀數(shù)。

（4）美國EPA10A-認證的連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)測定煉油廠排放的一氧化碳（分光光度法）

靈敏度：3μmol/mol。

適用范圍：煉油廠排放的CO。

原理：從煙道抽取綜合的氣體樣品，通過堿性高錳酸鹽溶液，以除去硫氧化物和氮氧化

物，并收集在Tedlar袋中。利用CO與對氨基苯磺酸酸反應(yīng)，由分光光度法測定樣品中的

CO濃度。

干擾：SO2、NOx和其他酸性氣體干擾比色反應(yīng)。采集樣品氣體通過堿性高錳酸鉀洗滌

液予以去除。SO2不干擾，但是因為洗滌液而去除，必須單獨測定它的濃度，并適當(dāng)?shù)男拚?/p>

樣品氣體的采樣體積

設(shè)備和備件：采樣設(shè)備組成-探頭、樣品調(diào)節(jié)裝置、泵、緩沖罐、流量表、軟袋、閥、

CO2分析儀、體積表、壓力表和樣品分析儀（分光光度計、比色皿、真空表、泵、氣壓計、

反應(yīng)球）等。

（5）美國EPA10B-固定源排放一氧化碳的測定（火焰離子化法）

10

靈敏度：未規(guī)定。

適用范圍：煉油廠和規(guī)則的適當(dāng)子部分規(guī)定的其他源排放的CO。

原理：從采樣點抽取綜合的氣體樣品，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)已去除干擾物，并采集在Tedlar

袋中。由GC從樣品中分離CO并催化還原為甲烷（CH4），用火焰離子化檢測（FID）測

量。

干擾：CO2和有機物可能對分析存在潛在干擾。大多數(shù)的SO2通過高錳酸鉀調(diào)節(jié)系統(tǒng)去

除；殘留的CO2和有機物由GC從CO分離。

3.2國內(nèi)相關(guān)分析方法研究

國內(nèi)發(fā)布的和相關(guān)文獻資料中記錄的一氧化碳測定方法基本情況見表4。

表4國內(nèi)一氧化碳測定方法基本情況

序號來源名稱方法原理適用范圍

公共場所衛(wèi)生檢驗方法1）不分光紅外分析公共場所室內(nèi)空氣中

1GB/T18204.2-2014

第2部分：化學(xué)污染物法；2）氣相色譜法一氧化碳等污染物

固定污染源排氣中一氧化

固定污染源排氣中一

2HJ/T44-1999碳的測定非色散紅外吸非色散紅外吸收法

氧化碳

收法

空氣質(zhì)量一氧化碳的測

3GB9801-1988非分散紅外法空氣質(zhì)量中一氧化碳

定非分散紅外法

作業(yè)場所空氣中一氧化碳作業(yè)場所空氣中一氧

4WS/T173-1999氣相色譜法

的氣相色譜法化碳

居住區(qū)大氣中一氧化碳衛(wèi)

居住區(qū)大氣中一氧化

5GB8911-1988生標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法汞置換汞置換法

碳質(zhì)量濃度的測定

法

氣相色譜法本底大氣一氧

本底大氣一氧化碳濃

6GB/T31707-2015化碳濃度在線觀測數(shù)據(jù)處氣相色譜法

度觀測的數(shù)據(jù)處理

理方法

適用于氫、氧、氮、氦、

氣體中一氧化碳、二氧化

氪和氙等氣體中一氧

7GB/T8984-2008碳和碳氫化合物的測定氣相色譜法

化碳、二氧化碳和甲烷

氣相色譜法

組分的分項測定

大氣一氧化碳監(jiān)測方法地面固定站點進行一

8QX/T273-2015紅外氣體濾光相關(guān)法

紅外氣體濾光相關(guān)法氧化碳的連續(xù)觀測

儀器儀表學(xué)報第差分式中紅外一氧化碳檢礦用一氧化碳濃度檢

9差分式中紅外法

37卷第10期測儀的研制測

安徽電氣工程職業(yè)1）紅外法；2）電化

電廠煙氣一氧化碳檢測技電廠煙氣中一氧化碳

10技術(shù)學(xué)院報刊學(xué)法；3）化學(xué)法；

術(shù)及應(yīng)用的在線檢測

第十卷第三期4)氣相色譜法

1）非分散紅外吸收

《空氣和廢氣監(jiān)測

污染源廢氣中一氧化碳測法；2）定電位電解法；固定污染源廢氣中一

11分析方法》（第四版

定3）奧式氣體分析器氧化碳的測定

增補版）

法；4）檢氣管法