環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析監測技術(shù)方法指南

1 適用范圍

      本指南提供了大氣顆粒物來(lái)源解析監測工作所涉及的技術(shù)方法，主要包括污染源樣品采集、環(huán)境受體樣品采集、樣品管理、顆粒物監測項目選擇與分析方法，以及貫穿顆粒物樣品采集、保存、制備和分析等全過(guò)程的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制措施，適用于環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析相關(guān)的監測工作。

      各地應根據所采用的環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析方法，結合本地區重點(diǎn)污染源排放清單、污染源顆粒物特征組分以及監測技術(shù)的可行性，科學(xué)合理地選擇適合當地的監測技術(shù)方法。

2 規范性引用文件

      以下標準、規范和指南所含條文，在本指南中被引用即構成本指南的條文，與本指南同效。當上述標準、規范和指南被修訂時(shí)，應使用其最新版本。

      GB 3095 環(huán)境空氣質(zhì)量標準

      GB 3847 柴油車(chē)污染物排放限值及測量方法（自由加速法及加載減速法）

      GB 18285 汽油車(chē)污染物排放限值及測量方法（雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法）

      GB 18352.6 輕型汽車(chē)污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）

      GB/T 16157 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法

      GB/T 18883 室內空氣質(zhì)量標準

      HJ 93 環(huán)境空氣顆粒物（PM₁₀ 和 PM_2.5）采樣器技術(shù)要求及檢測方法

      HJ 168 環(huán)境監測分析方法標準制修訂技術(shù)導則

      HJ 194 環(huán)境空氣質(zhì)量手工監測技術(shù)規范

      HJ 618 環(huán)境空氣 PM₁₀ 和 PM_2.5 的測定 重量法

      HJ 630 環(huán)境監測質(zhì)量管理技術(shù)導則

      HJ 646 環(huán)境空氣和廢氣 氣相和顆粒物中多環(huán)芳烴的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法

      HJ 647 環(huán)境空氣和廢氣 氣相和顆粒物中多環(huán)芳烴的測定 高效液相色譜法

      HJ 656 環(huán)境空氣顆粒物（PM_2.5）手工監測方法（重量法）技術(shù)規范

      HJ 657 空氣和廢氣 顆粒物中鉛等金屬元素的測定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

      HJ 664 環(huán)境空氣質(zhì)量監測點(diǎn)位布設技術(shù)規范

      HJ 680 土壤和沉積物 汞、砷、硒、鉍、銻的測定 微波消解/原子熒光法

      HJ 777 空氣和廢氣 顆粒物中金屬元素的測定 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

      HJ 799 環(huán)境空氣 顆粒物中水溶性陰離子（F^-、Cl^-、Br^-、NO ^-、NO^-、PO ₃^-、SO^2-、SO^2-） 的測定 離子色譜法

      HJ 800 環(huán)境空氣 顆粒物中水溶性陽(yáng)離子（Li⁺、Na⁺、NH⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）的測定 離子色譜法

      HJ 829 環(huán)境空氣 顆粒物中無(wú)機元素的測定 能量色散 X 射線(xiàn)熒光光譜法

      HJ 830 環(huán)境空氣 顆粒物中無(wú)機元素的測定 波長(cháng)色散 X 射線(xiàn)熒光光譜法

      HJ/T 20 工業(yè)固體廢物采樣制樣技術(shù)規范

      HJ/T 48 煙塵采樣器技術(shù)條件

      HJ/T 55 大氣污染物無(wú)組織排放監測技術(shù)導則

      HJ/T 166 土壤環(huán)境監測技術(shù)規范

      HJ/T 393 防治城市揚塵污染技術(shù)規范

      HJ/T 397 固定源廢氣監測技術(shù)規范

      《環(huán)境空氣質(zhì)量監測規范（試行）》（國家環(huán)境保護總局公告 2007 年第 4 號）

      《大氣顆粒物來(lái)源解析技術(shù)指南（試行）》（環(huán)發(fā)〔2013〕92 號）

      《環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析技術(shù)路線(xiàn)（試行）》（環(huán)辦函〔2015〕191 號）

      《空氣和廢氣監測分析方法（第四版增補版）》（國家環(huán)境保護總局《空氣和廢氣監測分析方法》編委會(huì )）

3 術(shù)語(yǔ)和定義

3.1 PM_2.5

      空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑小于等于 2.5 μm 的顆粒物，也稱(chēng)細顆粒物。

3.2 PM₁₀

      空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑小于等于 10 μm 的顆粒物，也稱(chēng)可吸入顆粒物。

3.3 顆粒物排放源

      向大氣環(huán)境中排放顆粒物的污染源。

3.4 固定源

      燃煤、燃油、燃氣的鍋爐和工業(yè)爐窯以及石油化工、冶金、建材等生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物通過(guò)排氣筒向大氣排放的污染源。

3.5 移動(dòng)源

      由發(fā)動(dòng)機牽引、能夠移動(dòng)并向大氣環(huán)境排放顆粒物的各種客運、貨運交通設施和機械設備。

3.6 開(kāi)放源

      露天環(huán)境中無(wú)組織、無(wú)規則地向大氣環(huán)境排放顆粒物的污染源，具有源強不確定、排放隨機等特點(diǎn)。

3.7 無(wú)組織排放源

      生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物不通過(guò)排氣筒，直接向大氣環(huán)境排放的污染源。

3.8 一次顆粒物

      污染源直接排放到大氣環(huán)境中的顆粒物，又稱(chēng)一次粒子。

3.9 二次顆粒物

      排放到大氣環(huán)境中的氣態(tài)污染物經(jīng)過(guò)光化學(xué)氧化反應，氣-固轉化形成的顆粒物，又稱(chēng)二次粒子。

3.10 環(huán)境受體

      受到污染物污染的環(huán)境空氣，簡(jiǎn)稱(chēng)受體。

3.11 環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析

      通過(guò)化學(xué)、物理學(xué)、數學(xué)等方法定性或定量識別環(huán)境受體中顆粒物污染的來(lái)源，簡(jiǎn)稱(chēng)顆粒物來(lái)源解析。

3.12 環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析技術(shù)方法

      用于開(kāi)展環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析的技術(shù)方法，主要包括：現場(chǎng)采樣-實(shí)驗室分析-受體模型法、現場(chǎng)調查-統計分析-源清單法和污染源監測-模擬分析-源模型法。

4 污染源樣品采集

4.1 污染源分類(lèi)及采樣原則

      顆粒物排放源可分成固定源、移動(dòng)源、開(kāi)放源等。固定源主要包括燃煤（油）的各類(lèi)電廠(chǎng)鍋爐、民用爐灶、建材和冶金工業(yè)爐窯等顆粒物排放源。移動(dòng)源主要包括機動(dòng)車(chē)、船、飛機及非道路機械等顆粒物排放源。開(kāi)放源通常包括土壤揚塵、道路揚塵、施工揚塵、堆場(chǎng)揚塵和二次揚塵等顆粒物排放源。特定地區的顆粒物來(lái)源解析工作有時(shí)還需要考慮生物質(zhì)燃燒塵、餐飲油煙塵和海鹽粒子等。與固定源、移動(dòng)源和開(kāi)放源等直接排放的一次顆粒物不同，二次顆粒物由排放到大氣環(huán)境中的氣態(tài)污染物（也稱(chēng)前體物）經(jīng)過(guò)光化學(xué)氧化反應，氣-固轉化形成，是環(huán)境空氣顆粒物   的重要組成部分。

      源樣品采集應遵循以下三個(gè)原則：①代表性。在采樣前需通過(guò)深入的污染源調查，參考本地區已有的污染源清單，識別與本地區顆粒物來(lái)源相關(guān)的各種污染源類(lèi)別，并保證選擇采樣的污染源能分別代表本地區各類(lèi)顆粒物排放源。在采樣中，應合理布點(diǎn)，保證樣品在空間和時(shí)間上的代表性，采樣時(shí)污染源應處于正常工況條件。②真實(shí)性。應采集污染源排放到空氣中較穩定存在的顆粒物，必要時(shí)可利用特殊裝置（稀釋通道采樣裝置、再懸浮采樣裝置等）模擬顆粒物進(jìn)入到環(huán)境受體的真實(shí)過(guò)程。③獨特性。采樣中應盡可能遠離其他類(lèi)別的污染源，減少不同源類(lèi)之間的交叉影響，提高樣品的獨特性。對于同一源類(lèi)不同子源樣品，甚至更細分的源類(lèi)樣品，采樣中謹慎對待樣品的混合。

4.2 固定源采樣

      對于燃煤（油）的各類(lèi)電廠(chǎng)鍋爐、民用爐灶、建材和冶金工業(yè)爐窯等固定源排氣的顆粒物采樣，優(yōu)先采用稀釋通道采樣法；如果不具備稀釋通道采樣法的采樣條件，對于煙道內不夾雜液滴的情況，可采用直接采樣法代替。

4.2.1 稀釋通道采樣法

4.2.1.1 適用范圍

      本方法主要用于采集固定源的顆粒物，通過(guò)樣品的稀釋、冷卻和停留等過(guò)程，可模擬顆粒物從污染源進(jìn)入環(huán)境受體的過(guò)程。

4.2.1.2 采樣布點(diǎn)

      （1）采樣前充分調查區域內工業(yè)及民用燃煤（油）設施情況，根據噸位、燃燒方式（如鏈條爐、往復爐、煤粉爐等）、除塵方式（如靜電除塵、濕法除塵等）及燃料種類(lèi)進(jìn)行多級子源類(lèi)分類(lèi)，對主要子源類(lèi)選取 2 個(gè)以上運行工況正常的固定源。

      （2）采樣點(diǎn)的布設具體參照《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T 16157）和《固定源廢氣監測技術(shù)規范》（HJ/T 397）的相關(guān)規定。固定源采樣位置選擇在垂直管段，避開(kāi)煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。采樣位置應設置在距彎頭、閥門(mén)、變徑管下游方向不小于 6 倍直徑處，和距上述部件上游方向不小于 3 倍直徑處。對矩形煙道，其當量直徑 D=2AB/（A+B），式中 A、B 為邊長(cháng)。測試現場(chǎng)空間有限，難以滿(mǎn)足上述要求時(shí)，可選擇比較適宜的管段采樣，采樣斷面與彎頭等的距離至少是煙道直徑的 1.5 倍。采樣平臺應有足夠的工作面積使工作人員能安全、方便地操作。平臺面積不小于 1.5 m²，并設有 1.1 m 高的護欄和不低于 10 cm 的腳部擋板，采樣平臺的承重不小于 200 kg/m²，采樣孔距平臺面約為 1.2 m~1.3 m。

4.2.1.3 方法原理

      高溫煙氣在稀釋通道內與潔凈空氣進(jìn)行混合稀釋?zhuān)⒗鋮s至大氣環(huán)境溫度，稀釋冷卻后的混合氣體進(jìn)入采樣艙停留一段時(shí)間，然后使用采樣器捕集一定粒徑大小的顆粒物。該方法模擬煙氣排放到大氣中短時(shí)間內的稀釋、冷卻、凝結等過(guò)程，捕集的顆粒物可被近似認為是燃燒源排放的一次顆粒物，包括一次可過(guò)濾顆粒物和一次凝結顆粒物。

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