《环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子连续自动监测技术规范（征求意见稿）》编制说明.pdf

环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子连续自动监 测技术规范（征求意见稿） 编制说明 环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子连续自动监测技术规范 标准编制组 二〇二二年二月 附件7 1 项目名称环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子连续自动监测技术 规范 项目统一编号2020-L-25 承担单位中国环境监测总站、河南省生态环境监测中心、河北省 石家庄生态环境监测中心、上海市环境监测中心、江苏 省南京环境监测中心 编制组主要成员刀谞、唐桂刚、张显、孟晓艳、王玲玲、王楠、黄 腾跃、周静博、梁国平、李洁 环境标准研究所技术管理负责人裴淑玮、余若祯 生态环境监测司项目负责人楚宝临 i 目 录 1 项目背景 ..................................................................................................................................... 1 1.1 任务来源 ............................................................................................................................ 1 1.2 工作过程 ............................................................................................................................ 1 2 标准制订的必要性分析 ............................................................................................................. 3 2.1 环境空气颗粒物中水溶性离子成分的环境危害 ............................................................ 3 2.2 相关生态环境标准和生态环境管理工作的需要 ............................................................ 4 3 国内外相关标准研究 ................................................................................................................. 6 3.1 国外相关标准研究情况 .................................................................................................... 6 3.2 国内相关标准研究情况 .................................................................................................... 8 3.3 与本标准的关系 ................................................................................................................ 9 3.4 文献资料调研情况 .......................................................................................................... 11 3.5 主要仪器情况 .................................................................................................................. 12 4 标准制订的基本原则和技术路线 ........................................................................................... 13 4.1 标准制订的基本原则 ...................................................................................................... 13 4.2 标准制订的技术路线 ...................................................................................................... 14 5 标准研究报告 ........................................................................................................................... 15 5.1 适用范围的确定 .............................................................................................................. 15 5.2 规范性引用文件 .............................................................................................................. 16 5.3 术语和定义 ...................................................................................................................... 17 5.4 方法原理与系统组成 ...................................................................................................... 17 5.5 技术性能要求 .................................................................................................................. 25 5.6 安装、调试、试运行与验收 .......................................................................................... 59 5.7 系统日常运行维护 .......................................................................................................... 62 5.8 质量保证和质量控制 ...................................................................................................... 66 5.9 数据有效性判断 ............................................................................................................ 106 6 与开题报告的差异说明 ......................................................................................................... 106 7 标准征求意见稿技术审查情况 ............................................................................................. 106 8 标准实施建议 ......................................................................................................................... 107 9 参考文献 ................................................................................................................................. 108 1 环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子连续自动监测技 术规范（征求意见稿）编制说明 1 项目背景 1.1 任务来源 2017 年国家设立“大气重污染成因与治理攻关项目”（“总理基金”项目），中国环 境监测总站承担“京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网课题”（项目编号 DQGG0101）。根据课题研究内容的要求，中国环境监测总站组织建设京津冀及周边大气 颗粒物组分监测网，并开展颗粒物组分监测技术体系建设，以及颗粒物组分连续自动监测 质量保证和质量控制技术研究。在相关方法调研、实验研究及业务化运行经验总结等工作 的基础上，中国环境监测总站组织开展了环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子连续自 动监测技术规范（以下简称“本标准”）建议稿的编制，于 2019 年形成了较为完善的标 准文本及编制说明建议稿，针对环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子组分连续自动监测 运行维护、质控等关键环节提出了明确的技术规定，并在京津冀及周边大气颗粒物组分监 测网试用。2019 年基于“总理基金”项目的成果，中国环境监测总站向生态环境部申请本 标准立项为绿色通道项目，后获生态环境部批准立项，立项文号为监测函〔2020〕4 号，项 目统一编号为 2020-L-25。 中国环境监测总站牵头承担本标准的制订， 组织相关工作经验丰 富的河南省生态环境监测中心、河北省石家庄生态环境监测中心、上海市环境监测中心、 江苏省南京环境监测中心，作为协作单位参与本标准的制订。 1.2 工作过程 根据“总理基金”项目的任务要求，中国环境监测总站组织成立了环境空气颗粒物 （PM2.5）中水溶性离子连续自动监测技术规范（建议稿）编制组，先后开展了国内外相 关文献调研、研究框架内容确定、实验研究等工作，2019 年形成技术规范初稿，并向生态 环境部申请标准规范立项，2020 年生态环境部批准立项前后，编制组召开了多次技术研讨 及内部论证会，并持续开展对建议稿的实验补充及文本修改，最终形成了本标准的征求意 见稿。 a）成立编制组 2018 年 1 月，中国环境监测总站基于“京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网课 题”的研究（项目编号 DQGG0101），正式启动本标准建议稿的编制工作。2018 年 3 月成 立标准编制组，中国环境监测总站为牵头单位，河南省生态环境监测中心、河北省石家庄 生态环境监测中心、上海市环境监测中心、江苏省南京环境监测中心为协作单位，并根据 工作需要进行了任务分工。编制组成员为从事多年环境监测工作的高级工程师及工程师， 具备丰富的大气颗粒物组分连续自动监测工作经验，具有较好的研究基础。 b）查询国内外相关标准和文献资料 根据国家环境保护标准制修订工作管理办法 （国环规科技〔2017〕1 号）的相关规 2 定，编制组检索、查询和收集国内外相关标准和文献资料，调研了主要国家及国际标准化 组织等。结果均尚无环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子连续自动监测相关方法标准， 仅有美国环境保护局（US EPA） 、美国职业安全与健康署（NIOSH） 、美国材料与试验协会 （ASTM） 、国际标准化组织（ISO） 、英国环保局（UK EA）等机构针对环境空气颗粒物 （PM2.5）中水溶性离子的部分指标建立了实验室的方法标准。国内外文献资料调研结果表 明，环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子连续自动监测技术在科研文献中多有报道，已 有较为广泛运用。国内外相关标准和文献资料调研，为后续标准制订提供了重要参考。 c）确定标准制订的技术路线及研究方案 基于标准及文献调研，以及对不同原理的方法和监测工作需求的广泛、深入研究，编 制组提出了标准制订工作方案。2018 年 3 月，中国环境监测总站与协作单位研讨确定了标 准编制的技术路线及研究方案。研究内容主要包括适用范围、规范性引用文件、术语和 定义、方法原理与系统组成、技术性能要求、安装、调试、试运行与验收、系统日常运行 维护、质量保证和质量控制、数据有效性判断、废液处置等。 d）开展实验研究工作 编制组根据研究方案论证会确定的技术方案和论证意见，开展本标准相关实验研究工 作，包括使用不同型号、不同站点的水溶性离子连续自动监测仪器开展空白、检出限、校 准曲线、精密度、正确度等实验研究，为确定科学、可操作性强的规范要求提供支撑。中 国环境监测总站负责开展基础资料调研及完成主要的方法研究，协作单位负责开展相关补 充实验研究。 编制组按照环境监测分析方法标准制修订技术导则（HJ 168-2020）、生态环境 标准管理办法（部令 第 17 号）和国家生态环境标准制修订工作规则（国环规法规 〔2020〕4 号）的要求开展实验、验证研究和标准草案的编制工作。 e）开展标准（建议稿）的专家论证 2019 年 6 月 27 日～28 日，中国环境监测总站组织开展了本标准（建议稿）的论证工 作，邀请南开大学、中国科学院大气物理研究所、河北省石家庄环境监测中心等单位的相 关专家对技术文件的科学性、 可操作性进行论证评审， 专家组一致通过了本标准 （建议稿） 的论证，并建议对部分细节内容做进一步的实验补充。 f）继续开展标准文本及编制说明的补充完善工作并召开 5 次研讨会 经过专家论证后，编制组进一步组织编制说明的修改、补充和完善工作。2019 年 7 月 17 日～18 日召开了 “大气颗粒物组分监测工作技术研讨会 （连续自动监测系统运行规范编 制研讨） ” ，就后续补充研究的内容进行了充分的研讨，并确定修改意见。2019 年 12 月 3 日～4 日再次召开“大气颗粒物组分监测工作技术研讨会（连续自动监测技术规范编制实 验方案研讨及论证） ” ，协作单位及相关仪器厂商参会，就标准文本及编制说明再次进行研 讨，明确了后续的补充实验内容。2020 年 4 月 14 日生态环境部正式下达了本标准编制的 任务，根据任务要求，编制组于 2020 年 5 月 27 日和 2020 年 8 月 13 日，又分别召开两次 中期研讨会，对标准文本和编制说明的文字进行梳理，并针对补充实验进展及相关结果进 行了研讨。2020 年 9 月完成了全部补充实验研究，编制组于 9 月 11 日就补充实验的结果 进行了线上研讨。2020 年 12 月 8 日，编制组邀请环境标准研究所、中科院大气物理研究 3 所、北京大学、北京理工大学等单位的相关专家就标准文本及编制说明进行了论证。2021 年 1 月～8 月，编制组根据专家意见对标准文本及编制说明进行详细的核对检查，形成了 征求意见稿。2021 年 8 月 30 日，编制组邀请天津市生态环境监测中心、中科院大气物理 研究所、北京大学、北京市生态环境监测中心等单位的相关专家就征求意见稿召开了内审 会，专家组一致同意通过内审。 g）召开征求意见稿技术审查会 2021 年 12 月 10 日，由生态环境部生态环境监测司主持召开环境空气颗粒物有机碳、元 素碳连续自动监测技术规范等 3 项标准征求意见稿技术审查会，专家组听取了标准主编单位 所作的标准文本和编制说明的内容介绍，经质询、讨论，通过该标准征求意见稿的技术审查。 会后编制组已按照审查会时专家意见进行修改完善并提请公开征求意见。 2 标准制订的必要性分析 2.1 环境空气颗粒物中水溶性离子成分的环境危害 水溶性离子是大气细颗粒物（PM2.5）中占比较大的组分，部分时段可大于 60[1]。硫 酸盐、硝酸盐、铵盐、有机酸等组分的吸水性很强，如硫酸铵，当空气相对湿度从 90提 高到 91，其体积可以膨胀 8 倍以上[1]，因此含有这些组分的粒子极容易吸附水汽，形成 灰霾天气[2]。 灰霾天气严重地降低了大气能见度， 会导致交通事故， 造成人员伤亡和财产损 失[3]。 PM2.5中的水溶性离子主要包括 F-、Cl-、NO3-、NO2-、SO42-、Na、NH4、K、Mg2、 Ca2等[4]。其中 NO3-、SO42-、NH4既来源于一次排放也来源于二次生成，但以二次生成为 主，被称为二次无机离子[5]。污染过程中大气颗粒物的吸湿增长很大程度上取决于其化学 组成[6]，水溶性离子尤其是其中的二次无机离子是颗粒物吸湿增长的主要贡献组分。 PM2.5中的硫酸盐包括一次硫酸盐和二次硫酸盐，一次硫酸盐主要来源于热电厂、冶炼 厂等工厂的直接排放、生物质燃烧、海盐、火山喷发等[7-9]；二次硫酸盐主要来源于二氧化 硫 （SO2） 或其他的含硫物质， 如二甲基硫 （DMS） ， 经过一系列的大气化学转化生成[7,10,11]。 二次硫酸盐的大气化学转化机制如下一是二氧化硫与大气中的 OH 自由基发生气相氧化 反应生成气态硫酸，生成的气态硫酸由于饱和蒸气压较低容易凝结成核，形成液态或者固 态的硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶通过蒸汽的凝结与氨气反应或自身碰撞进一步增大，最 终形成凝结模态的硫酸盐；二是二氧化硫在云水、雾滴或潮湿气溶胶中的液相氧化反应， 该反应主要生成液滴模态的硫酸盐；三是二氧化硫在潮湿的颗粒物表面发生非均相反应生 成液滴模态硫酸盐。 PM2.5中硝酸盐主要通过均相或非均相反应生成，均相反应是指 NO2在 OH 自由基的 氧化作用下与 NH3反应生成 NH4NO3，NH4NO3不稳定，在高温低湿条件下易分解成气态 的硝酸和氨； 非均相反应则是在OH自由基不足的情况下， NO2倾向于被O3氧化生成N2O5， N2O5在颗粒物表面水合生成 NO3-[12]。为衡量 SO2向 SO42-、NO2向 NO3-的转化程度，可使 用硫氧化率（SOR）和氮氧化率（NOR）来定量表示[13]，有学者研究发现当 SOR、NOR＞ 0.1 时，表明大气中有光化学反应发生，当 SOR、NOR＜0.1 时，表明大气颗粒物主要来自 4 一次排放源。一般夏季 SOR 较高，秋冬季则 NOR 较高，夏季 NO2向 NO3-的转化程度弱于 冬季，且夏季高温也使得 NH4NO3更易分解[12]。 NH4是 PM2.5中最主要的阳离子，由 NH3在酸性颗粒物表面上反应或凝结而形成，或 由 NH3与酸性气体如 H2SO4、 HNO3和 HCl 结合形成相应的铵盐 （ （NH4）2SO4、 NH4HSO4、 NH4NO3和 NH4Cl 的形式）存在于大气中[12,14,15]。由于 NH4NO3和 NH4Cl 容易分解[16]，所 以 NH4在颗粒物中优先以（NH4）2SO4的形式存在，但 NH4NO3也是 NH4存在的重要方式 [12]。 其余的离子组分主要来源于一次排放，其中 F-主要来源于高热的冶金工业（玻璃厂、 陶瓷厂、炼铝厂、磷肥厂等）、煤燃烧等[17]；Cl-来源于海水飞沫、化工行业及燃料燃烧产 生的含氯污染物，如氯化氢；Na来源于海水飞沫、海盐、土壤尘等，可以作为海盐示踪离 子[18]；K来源于生物质燃烧、土壤、尘埃、水泥厂排放、海水飞沫等，是生物质燃烧和卫 生废弃物的标识离子[19]； Mg2来源于土壤尘、 道路尘、 水泥厂排放、 海水飞沫、 建筑扬尘、 烟花爆竹燃放等，可以作为示踪物指示矿物气溶胶的来源[20]；Ca2来源于地壳、土壤尘、 水泥厂排放、海水飞沫、道路尘、建筑扬尘，是沙尘天气的主要标识离子[21]。 开展环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子的连续自动监测，大大缩短了样品采集周 期，有效提高了监测结果的时间分辨率，能够及时反映出水溶性离子逐小时的浓度变化特 征。同时可以避免手工离线膜采样-分析过程中保存、运输、分析引入的人为误差。 2.2 相关生态环境标准和生态环境管理工作的需要 2.2.1 生态环境管理工作需要 现阶段我国大气污染总体呈现以细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）为代表的大气复合型 污染，并具有典型的区域性特征。大气颗粒物的来源、形成机理、影响条件等十分复杂， 既有一次排放也有二次生成，污染治理难度大。一次排放源包括自然释放和人类生产生活 中工业生产、交通运输、烹饪取暖等的排放；二次生成机理复杂，大气氧化性、气态前体 物等多重因素影响新粒子的生成及增长。随着大气污染防治要求的不断提高，常规的大气 污染监测指标（PM10、PM2.5、O3、NO2、NO、SO2、CO）不足以满足污染防治的新要求， 颗粒物组分的监测分析成为了探求污染成因的新方向。 区域性污染与城市群集中、大气污染传输显著等因素直接相关，针对单个城市的污染 成因分析是片面且不充分的。因此，开展 PM2.5化学组分及 O3前体物的监测将为探寻污染 成因和指导大气污染防治提供更有力的科学依据，着眼于颗粒物组分的区域性监测网为系 统、全面分析区域污染成因提供重要支撑。“十三五”期间我国建立了大气颗粒物组分监 测网，步入了 PM2.5化学组分的监测阶段。2014 年在原环境保护部的部署下，我国主要城 市逐步开展了 PM2.5来源解析工作，各地以手工监测为主，开展水溶性离子、碳质组分、无 机元素组分、多种有机物单体等的测试，获得当地 PM2.5组分特征。2016 年原环境保护部 启动了国家大气颗粒物组分监测网的建设，下发了关于印发＜京津冀及周边区域颗粒物 组分/光化学监测网自动监测设备联网方案＞和＜2016 年京津冀及周边区域颗粒物组分网 手工监测方案＞的通知 （环办监测函〔2016〕1942 号），并于 2016 年秋冬季在京津冀及 周边“218”城市开展了大气颗粒物组分手工监测，2017 年下半年，京津冀及周边大气颗 5 粒物组分连续自动监测网开始系统建设，2018 年建成覆盖京津冀及周边区域的监测网，涵 盖 31 个城市 38 个点位。2018 年国务院发布关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通 知（国发〔2018〕22 号），要求在京津冀及周边、汾渭平原等重点区域开展颗粒物组分 监测。生态环境部于 2019 年下发关于印发＜2019 年国家大气颗粒物组分监测方案＞的 通知（环办监测函〔2019〕324 号）、关于印发＜2020 年国家大气颗粒物组分监测方 案＞的通知 （环办监测函〔2019〕899 号），文件要求大气颗粒物组分监测范围包括京津 冀及周边、汾渭平原、长三角、长江中游城市群、成渝、东北、西北、粤闽及其他具备条 件的区域。党中央国务院高度重视的大气污染防治工作，2020 年作出了细颗粒物与臭氧协 同控制的重要指示。生态环境部对细颗粒物与臭氧协同监测作出重要工作部署，将颗粒物 组分监测作为协同监测的一个重要组成部分，“十四五”期间颗粒物组分监测将在全国更 大范围开展。为获得高质量监测数据，更好地支撑协同控制，组分监测技术规范的出台刻 不容缓。 2.2.2 生态环境标准需要 根据生态环境部总体部署，“十四五”期间我国全面建立覆盖京津冀及周边、汾渭平 原、长三角、珠三角、成渝、华中、东北等重点区域的颗粒物组分监测网，生态环境监 测规划纲要（2020-2035 年）明确提出“颗粒物组分监测覆盖全部 PM2.5超标城市”。 大气颗粒物组分监测为全国-区域-城市尺度大气颗粒物污染成因分析、 重污染过程诊断、 污 染防治及政策措施成效评估提供高质量的数据和技术支持。在国家层面上，环境空气颗粒 物组分监测为生态环境部掌握我国重点区域的污染特征提供数据来源，为全国性的大气污 染防治战略规划制定提供科学依据，同时为各省及单个城市的污染成因精细化解析提供重 要支撑。总的来说，大气颗粒物组分监测数据可服务于大气环境评价、污染来源解析、重 污染天气应对、 控制措施效果评估等多种需求， 为我国城市及区域空气质量改善提供持续、 稳定的科学支持，是我国“十四五”期间一项重要的监测工作。因连续自动监测时间分辨 率高、监测数据时效性较好，近年来得到快速发展，在实际监测工作中已有成熟的运用。 国家大气颗粒物组分监测网明确要求相关城市开展多组分连续自动监测，但针对相关颗粒 物组分连续自动监测的项目（见表 2.1），尚未出台相关标准规范，目前仅中国环境监测总 站于 2019 年下发的关于印发＜大气颗粒物组分自动监测质量保证与质量控制技术规定 （第一版）＞的函 （总站气函〔2019〕424 号）对颗粒物组分连续自动监测做出质控技术 要求。为进一步加强对我国大气颗粒物组分监测工作的指导，相关标准亟待完善。 表 2.1 我国大气颗粒物组分监测网连续自动监测内容一览表 类型 仪器类型 具体监测项目 必测 PM2.5连续自动监测仪 PM2.5质量浓度 水溶性离子连续自动监测仪 氯离子（Cl-）、硝酸根离子（NO3-）、硫酸根离子（SO42-）、 钠离子（Na）、铵根离子（NH4）、钾离子（K）、镁离 子（Mg2）、钙离子（Ca2）等 8 种离子 无机元素连续自动监测仪 钾（K）、钙（Ca）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、钴 （Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉 6 类型 仪器类型 具体监测项目 （Cd）、锡（Sn）、锑（Sb）、钡（Ba）、铅（Pb）、铝 （Al）、硅（Si）、氯（Cl）、钛（Ti）、铁（Fe）、钠（Na）、 镁（Mg）、硫（S）、硒（Se）等 24 种元素（可根据仪器实 际性能酌情减少部分监测指标） 碳质组分连续自动监测仪 元素碳（EC）、有机碳（OC） 选测 气象五参数连续自动监测仪器 温度、湿度、气压、风向、风速 气溶胶激光雷达 消光系数及退偏振比等 拉曼温廓线激光雷达 温度廓线 相干多普勒测风激光雷达 风廓线 微波辐射计 温度廓线、水汽廓线 单颗粒质谱仪 多种组分数浓度、细颗粒物实时污染来源解析结果 我国环境空气质量标准 （GB 3095-2012）[22]和环境空气质量指数（AQI）技术规 定（试行） （HJ 633-2012）[23]增加了新的监测项目 PM2.5，进一步收紧了数据统计的有效 性规定，对环境空气监测提出了新的要求。目前我国环境空气质量连续自动监测所依据的 规范包括 2013 年颁布的环境空气颗粒物（PM10和 PM2.5）连续自动监测系统技术要求及 检测方法（HJ 653-2013）[24]以及环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自 动监测系统技术要求及检测方法（HJ 654-2013）[25]，2018 年颁布的环境空气颗粒物 （PM10和 PM2.5）连续自动监测系统运行和质控技术规范（HJ 817-2018）[26]、环境空 气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统运行和质控技术规范（HJ 818- 2018）[27]等，针对常规污染物监测已形成较为系统的标准规范体系。随着环境管理需求的 发展，环境空气质量连续自动监测所涉及的常规污染物，无法完全支撑对大气污染成因的 进一步精细化分析。开展环境空气颗粒物化学组分的监测，实现精准溯源，逐渐成为大气 环境监测的发展方向。一方面组分监测方法原理、仪器设备、运行维护、质量保证和质量 控制、数据有效性判断等均与环境空气颗粒物连续自动监测的相关要求有显著差异，无法 完全参照环境空气颗粒物（PM10和 PM2.5）连续自动监测系统运行和质控技术规范 （HJ 817-2018）的相关要求来开展组分监测工作，另一方面我国尚未建立环境空气颗粒物化学 组分连续自动监测的相关技术规范，因此，亟待针对组分连续自动监测系统的自身维护特 点和质控要求提出针对性强、科学、可操作的规范要求。 3 国内外相关标准研究 3.1 国外相关标准研究情况 经查询国外主要标准组织及国家的相关标准，美国、英国等发达国家较早开展了环境 空气颗粒物样品中水溶性离子的测定， 相关标准见表 3.1， 但均为滤膜采样实验室分析的标 准，未出台水溶性离子连续自动监测方法的相关标准。 7 表 3.1 离子色谱应用于大气样品分析的国外标准 序号 标准编号 标准名称 监测指标及方法适 用范围 标准类型 1 EPA IO-4.2 Determination of Reactive Acidic and Basic Gases and Strong Acidity of Atmospheric Fine Particles（＜2.5 m）in Ambient Air 环境空气细颗粒物 中的 SO2、HNO3、 NH3 美国环境保护局 指导文件 2 TGN M8 Technical Guidance Note TGN M8 Monitoring Ambient Air 环境空气中悬浮颗 粒物、氮氧化物、 硫氧化物等 英国环保局技术 指南 3 NIOSH6005 IODINE 环境空气中碘 美国职业安全与 健康国家研究所 标准 4 NIOSH6011 BROMINE 环境空气中溴 美国职业安全与 健康国家研究所 标准 5 NIOSH7604 Chromium, Hexavalent 环境空气中六价铬 美国职业安全与 健康国家研究所 标准 6 NIOSH7903 ACIDS, INORGANIC 环境空气中无机酸 美国职业安全与 健康国家研究所 标准 7 NIOSH7907 VOLATILE ACIDS by Ion Chromatography 环境空气中氯化 氢、溴化氢、硝酸 美国职业安全与 健康国家研究所 标准 8 ID104， ID108， ID177， ID180， ID182， ID188， ID190 离子色谱法测定车间空气中的二 氧化硫、溴、碘、磷化氢、二氧 化氮、氨、氧化氮 车间空气中的二氧 化硫、溴、碘、磷 化氢、二氧化氮、 氨、氧化氮 美国职业安全与 健康署标准 9 ASTM D48561999 （2004） Standard Test for Determination of Sulfuric Acid Mist in the Workplace Atmosphere （Ion Chromatographic） 车间空气中的硫酸 雾 美国材料与试验 协会标准 10 ASTM D50852002 （2008） Standard Test for Determination of Chloride, Nitrate, and Sulfate in Atmospheric Wet Deposition by Chemically Suppressed Ion Chromatography 大气湿沉降物中氯 化物、硝酸盐、硫 酸盐 美国材料与试验 协会标准 8 美国已经建立了一套完善的 PM2.5组分手工监测体系。 美国环境保护局 （EPA） 在 1999 年颁布颗粒物（PM2.5）组分监测指导文件[28]，将大约 300 个监测点纳入大气化学组分网。 指导文件对大气化学组分监测网的设计、目标化学组分、采样方法、样品分析方法、质量 体系要求、数据验证和数据管理、数据分析等均进行了规范。其中，对于水溶性离子（F-、 Cl-、NO3-、SO42-、Na、NH4、K）的分析，规定需使用离子色谱法进行定量分析。NO3-、 SO42-、Na、NH4、K是 54 个国家级环境监测站点的常规监测组分，其他离子可选择性加 入州和地方监测站点的测定中。 英国环保局在 2011 年发布环境空气监测技术指南（TGN M8），环境空气中二氧 化硫和无机酸（HNO3、HCl、HF、HBr、H3PO3）可采用纯水或 NaOH 溶液吸收后离子色 谱法测定。离子色谱法对二氧化硫的方法检出限为 5.0 μg/m3（24 h 样品），对 HCl 和 HF 的检出限均在 0.005 μg/m3（24 h 样品）至 0.1 μg/m3（1 h 样品）之间。氨气在被酸性水溶 液吸收后进入离子色谱分析，离子色谱对氨气的方法检出限约为 0.95 μg/m3。 上述国外标准和技术规范均为离线采样实验室测试的方法，尚未就连续自动监测方法 建立相关标准规范。 3.2 国内相关标准研究情况 生态环境部自 2001 年至今先后发布并更新了测定水质、 环境空气颗粒物、 降水中水溶 性离子的标准规范，均采用离子色谱法测定且均为离线分析标准，见表 3.2。 a）环境空气颗粒物（PM2.5）中水溶性离子的标准测定方法 目前已发布的相关方法标准有环境空气 颗粒物中水溶性阴离子（F-、Cl-、Br-、 NO2-、NO3-、PO43-、SO32-、SO42-）的测定 离子色谱法（HJ 799-2016）[29]规定了离子色 谱法测定环境空气颗粒物中 8 种水溶性阴离子的方法；环境空气 颗粒物中水溶性阳离 子（Li、Na、NH4、K、Ca2、Mg2）的测定 离子色谱法（HJ 800-2016）[30]规定了 离子色谱法测定环境空气颗粒物中 6 种水溶性阳离子的方法。上述方法均是将采集的环境 空气颗粒物样品以去离子水超声提取，经离子色谱柱交换分离后，用抑制型或者非抑制型 电导检测器检测，目标离子根据保留时间定性，峰高或者峰面积定量。但以上两个标准方 法均属于实验室离线测试方法。 b）降水中阳离子的标准测定方法 目前已发布的相关方法标准有 环境空气 降水中阳离子（Na、NH4、K、Mg2、 Ca2）的测定 离子色谱法 （HJ 1005-2018）[31]规定了离子色谱法测定降水中的 5 种阳离 子的方法。该方法是将降水样品中的目标离子随淋洗液进入色谱柱分离，经电导检测器检 测，根据保留时间定性，峰高或者峰面积定量。属于实验室离线测试方法。 c）水质中可溶性阴阳离子的标准测定方法 目前已发布的相关方法标准有 水质 无机阴离子 （F-、 Cl-、 NO2-、 Br-、 NO3-、 PO43-、 SO32-、SO42-）的测定 离子色谱法（HJ 84-2016）[32]规定了离子色谱法测定水中 8 种可 溶性阴离子的方法；水质 可溶性阳离子（Li、Na、NH4、K、Ca2、Mg2）的测定 离子色谱法（HJ 812-2016）[33]规定了离子色谱法测定水中 6 种可溶性阳离子的方法。上 述两种方法均适用于地表水、地下水、降水、生活污水和工业废水中阴、阳离子的测定，