1 適用范圍
本標準規定了自動(dòng)測定環(huán)境空氣中顆粒物（PM10和PM2.5）的β射線(xiàn)法。
本標準適用于環(huán)境空氣中顆粒物（PM10和PM2.5）的自動(dòng)測定。
當儀器量程為 0μg/m3～1000 μg/m3時(shí)，本標準方法檢出限為1 μg/m3，測定下限為4μg/m3。
本標準的質(zhì)量濃度指實(shí)際狀態(tài)（監測時(shí)大氣溫度和壓力）下的濃度。
2 規范性引用文件
本標準引用了下列文件或其中條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。
HJ 93 環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術(shù)要求及檢測方法
HJ 618 環(huán)境空氣 PM10和PM2.5的測定 重量法
HJ 653 環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續自動(dòng)監測系統技術(shù)要求及檢測方法
HJ 655 環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續自動(dòng)監測系統安裝和驗收技術(shù)規范
HJ 656 環(huán)境空氣顆粒物（PM2.5）手工監測方法（重量法）技術(shù)規范
HJ 663 環(huán)境空氣質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規范（試行）
HJ 817 環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續自動(dòng)監測系統運行和質(zhì)控技術(shù)規范
3 方法原理
樣品空氣通過(guò)切割器以恒定的流量經(jīng)過(guò)進(jìn)樣管，顆粒物截留在濾帶上。β 射線(xiàn)通過(guò)濾帶時(shí)，能量發(fā)生衰減，通過(guò)對衰減量的測定計算出顆粒物的質(zhì)量。β 射線(xiàn)衰減量與顆粒物的質(zhì)量關(guān)系見(jiàn)公式（1）：
式中：
△ m——截留在濾帶上顆粒物的單位面積質(zhì)量，mg/cm2；
k——單位質(zhì)量吸收系數（校準系數），cm2/mg；
N1——測定周期初始測定的 β 射線(xiàn)量；
N2——測定周期截留顆粒物后測定的 β 射線(xiàn)量。
4 干擾和消除
4.1 β 射線(xiàn)電子流的空間分布不規則或采樣系統磨損導致的顆粒物截留不均勻等因素，會(huì )產(chǎn)生測定誤差。
4.2 顆粒物的元素組成和化學(xué)成分對單位質(zhì)量吸收系數 k 的影響很小。
4.3 顆粒物放射性對 β 射線(xiàn)的影響很小。部分儀器可以通過(guò)檢測氡氣 α 放射值，減去其產(chǎn)生的β 射線(xiàn)影響。
4.4 濕度對顆粒物的測定有一定影響，可采取動(dòng)態(tài)加熱方式減少濕度的影響，但同時(shí)需要控制加熱功率和加熱溫度以減少揮發(fā)性有機物的損失。
5 試劑和材料
5.1 濾帶（膜）：可選用玻璃纖維材質(zhì)、石英材質(zhì)等無(wú)機材質(zhì)或聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、混合纖維素等有機材質(zhì)。濾帶（膜）應邊緣平整、厚薄均勻、無(wú)毛刺、無(wú)污染，不得有針孔或任何破損。在規定膜面流速下，PM10 采樣濾帶（膜）要求對 0.3 μm 顆粒物的截留效率≥99%，PM2.5 采樣濾帶（膜）要求對 0.3 μm 顆粒物的截留效率≥99.7%。
5.2 零膜片：由惰性材料（如聚碳酸酯、鋁、金等）制成，同清潔的濾帶具有基本相同的面積質(zhì)量。
5.3 標準膜：由惰性材料（如聚碳酸酯、鋁、金等）制成，分為兩種，一種標稱(chēng)值為實(shí)際面積質(zhì)量，另一種標稱(chēng)值為膜片實(shí)際面積質(zhì)量減去零膜片面積質(zhì)量的差值。
6 儀器和設備
6.1 β 射線(xiàn)儀
測量裝置應包括切割器、進(jìn)樣管、密封裝置、濾帶支架、β 射線(xiàn)測量系統、流量控制裝置、泵、流速計或流量計等部分，流量控制裝置應能將采樣流量控制在設定值的±5%范圍內，不同類(lèi)型 β 射線(xiàn)儀器系統組成示意圖見(jiàn)附錄A。儀器的性能指標應符合 HJ 653 的要求。
注：進(jìn)樣管需具備動(dòng)態(tài)加熱裝置，加熱溫度范圍根據實(shí)際情況一般設置在 40℃～50℃之間。
6.2 天平
分度值不超過(guò) 0.01 mg。
7 分析步驟
7.1 切割器的選擇
根據所測顆粒物粒徑大小選擇合適的切割器。當測定 PM10 和 PM2.5 時(shí)，切割器性能指標應符合HJ 93 中關(guān)于切割器捕集效率的幾何標準差要求。
7.2 儀器的安裝調試
新購置的儀器安裝后，應依據操作手冊設置各項參數，并進(jìn)行調試。調試指標包括溫度測量示值誤差、大氣壓測量示值誤差、流量測試、校準膜重現性和參比方法比對調試等，調試的檢測方法和指標按照HJ 655 執行。儀器設置參考條件如下：
進(jìn)樣管加熱控制：濕度高時(shí)打開(kāi)加熱控制。加熱控制參數采用 HJ 655 參比方法比對調試合格時(shí)的條件或采用HJ 817 準確度審核合格時(shí)的條件。
采樣時(shí)間或平均濃度時(shí)間：根據監測目的設定，1 min～60 min。
采樣流量：在工作環(huán)境條件下，采氣流量應保持定值，以保證切割器切割效率。
走帶速度：根據通過(guò)采樣后濾帶 β 射線(xiàn)量不小于空白濾帶的 25%或儀器規定的顆粒物沉積量上限值等確定。
7.3 標準膜檢查
儀器運行期間應定期進(jìn)行標準膜（自動(dòng)或手動(dòng)）檢查，檢查周期不得超過(guò)半年。如檢查結果與標準膜的標稱(chēng)值誤差不在±2%范圍內，應對儀器進(jìn)行校準。標準膜檢查不合格時(shí)需進(jìn)行儀器校準或維修。校準程序見(jiàn) 7.4。
7.4 校準
7.4.1 校準周期
7.4.1.1 校準膜片法校準
當標準膜檢查結果不合格時(shí)，需對儀器進(jìn)行校準。
7.4.1.2 實(shí)際樣品稱(chēng)重法校準周期
一般每半年進(jìn)行一次校準。當濕度或揮發(fā)性組分隨季節變化較大時(shí)，可根據實(shí)際情況縮短校準周期。
7.4.1.3 維修后校準
當定量結果相關(guān)的儀器部件維修后需對儀器進(jìn)行校準。
7.4.2 零點(diǎn)校準
校準時(shí)泵停止工作，避免空氣和顆粒物進(jìn)入采樣裝置。選定量程，安裝濾帶或零膜片， 按儀器說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行零點(diǎn)校準。
7.4.3 質(zhì)量校準
7.4.3.1 校準膜片法
測定通過(guò)濾帶（膜）的 β 射線(xiàn)量，之后在濾帶（膜）上放置標稱(chēng)值為實(shí)際面積質(zhì)量的標準膜，再次測定通過(guò)濾帶（膜）和標準膜的 β 射線(xiàn)量，依據兩次 β 射線(xiàn)量測定值按照公式（1） 確定校準系數 k。
當使用零膜片和標準膜校準時(shí)，先剪斷并抽出濾帶，插入零膜片，測定通過(guò)零膜片的β 射線(xiàn)量，移去零膜片，插入標稱(chēng)值為膜片實(shí)際面積質(zhì)量減去零膜片面積質(zhì)量差值的標準膜再次測定，依據兩次β 射線(xiàn)量測定值按照公式（1）確定校準系數 k。
7.4.3.2 實(shí)際樣品稱(chēng)重法
按 HJ 618、HJ 656 的要求，稱(chēng)量 5 個(gè)空白濾帶（膜）重量，測定 5 個(gè)空白濾帶（膜）β射線(xiàn)量。使用上述 5 個(gè)空白濾帶（膜）采集樣品，可通過(guò)控制采樣時(shí)間獲得不同顆粒物質(zhì)量濃度的樣品，5 個(gè)樣品的顆粒物質(zhì)量濃度應涵蓋當地顆粒物濃度水平范圍，測定采樣后濾帶（膜）β 射線(xiàn)量。對 5 個(gè)濾帶（膜）采樣前后β 射線(xiàn)衰減量 ln（N1/N2）與顆粒物質(zhì)量進(jìn)行線(xiàn)性回歸，斜率即為校準系數 k。
注 1：采用實(shí)際樣品稱(chēng)重法時(shí)，如果用于校準的濾膜材質(zhì)與測定實(shí)際樣品的濾帶材質(zhì)不一樣，可能對測量結果有一定影響，因此應使用與濾帶同一材質(zhì)的校準用濾膜，避免由于材質(zhì)不同引起的校準因子差別。
注 2：以上兩種質(zhì)量校準方法可以任選一種進(jìn)行。
7.5 樣品的測定
儀器穩定后開(kāi)始測定。
8 結果計算與表示
8.1 結果計算
實(shí)際狀態(tài)下的顆粒物濃度按照公式（2）進(jìn)行計算：
式中：
ρ——實(shí)際狀態(tài)下環(huán)境空氣中顆粒物的濃度，g/m3；
Δm——截留在濾帶上顆粒物的單位面積質(zhì)量，mg/cm2；
S——截留在濾帶上顆粒物的面積，cm2；
t——采樣時(shí)間，min；
Q——實(shí)際狀況下的采樣流量，L/min。
8.2 結果表示
測定結果保留整數位。用于空氣質(zhì)量評價(jià)的監測數據統計方法按照 HJ 663 執行，數據有效性判斷按照HJ 817 執行。
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