《環(huán)境空氣顆粒物（PM₁₀和PM_2.5）連續自動(dòng)監測系統技術(shù)要求及檢測方法（征求意見(jiàn)稿）》編制說(shuō)明

1 項目背景

1.1 任務(wù)來(lái)源

      根據生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于開(kāi)展2019年度國家環(huán)境保護標準項目實(shí)施工作的通知》（環(huán)辦函﹝2019﹞461號），按照《國家環(huán)境保護標準制修訂工作管理辦法》（國環(huán)規科技﹝2017﹞1     號）的有關(guān)要求，生態(tài)環(huán)境部下達了修訂《環(huán)境空氣顆粒物（PM₁₀和PM_2.5）連續自動(dòng)監測系統技術(shù)要求及檢測方法》（HJ 653-2013）項目計劃，項目的統一編號為2019-8。

      標準的修訂由中國環(huán)境監測總站牽頭，合作單位為上海市環(huán)境監測中心、重慶市生態(tài)環(huán)  境監測中心、廣州市環(huán)境監測中心站和中國計量科學(xué)研究院。

1.2 工作過(guò)程

      （1）成立標準編制小組

      2019年6月承擔了“環(huán)境空氣顆粒物（PM₁₀和PM_2.5）連續自動(dòng)監測系統技術(shù)要求及檢測方法（HJ 653-2013）”標準的修訂工作。接到該標準修訂工作任務(wù)后，立即組織合作單位上海市環(huán)境監測中心、重慶市生態(tài)環(huán)境監測中心、廣州市環(huán)境監測中心站和中國計量科學(xué)研   究院成立了標準編制組，召開(kāi)了標準修訂內部工作啟動(dòng)會(huì )。

      （2）查詢(xún)國內外相關(guān)標準和文獻資料

      2019 年 6 月-9 月，查詢(xún)國內外最新的相關(guān)監測標準和文獻資料。結合現行的 PM₁₀ 和PM_2.5 監測方法標準技術(shù)規范，綜合分析相關(guān)資料。研究現有的顆粒物自動(dòng)監測儀器的技術(shù)現狀、功能和主要參數，調研我國各地顆粒物監測和管理要求，仔細分析現行該標準存在的問(wèn)題，提出相應的解決方案。

      研究近年來(lái)顆粒物自動(dòng)監測系統原理、結構和功能的提升，提出對儀器功能和性能指標   的要求，從切割器、采樣流量、參數控制、溫度影響等各個(gè)環(huán)節把控儀器的質(zhì)量。依據 2013 年至今的適用性檢測經(jīng)驗，在此基礎上編寫(xiě)標準（草案）和編制說(shuō)明。

      （3）完成標準草案和編制說(shuō)明

      2019年9月20日，中國環(huán)境監測總站科技處組織召開(kāi)中國環(huán)境監測總站內部的專(zhuān)家審議會(huì )，專(zhuān)家們詳細聽(tīng)取了該標準的技術(shù)路線(xiàn)、主要研究?jì)热?、開(kāi)題報告和標準（草案）內容，   認為該標準修訂的技術(shù)路線(xiàn)可行。

      （4）開(kāi)題論證，確定標準制訂的技術(shù)路線(xiàn)

      2019 年 10 月 18 日，生態(tài)環(huán)境部監測司和環(huán)境標準研究所在北苑賓館組織召開(kāi)了開(kāi)題論證會(huì )，與會(huì )專(zhuān)家通過(guò)質(zhì)詢(xún)、討論，認為本標準定位準確，適用范圍合理，主要內容及編制   標準的技術(shù)路線(xiàn)可行，同時(shí)提出具體修改意見(jiàn)。論證意見(jiàn)主要有：

      1、明確要求采樣管具備加熱功能，并顯示和記錄相關(guān)參數；

      2、建議進(jìn)一步研究?jì)x器主要參數的管理規定，進(jìn)一步研究不同環(huán)境、不同條件下光散射原理儀器與參比方法的可比性。

      （5）開(kāi)展實(shí)驗研究工作，組織方法驗證

      2019 年 10 月-12 月，課題組組織開(kāi)展驗證實(shí)驗。使用國家網(wǎng)內幾款廣泛使用的顆粒物自動(dòng)監測系統，選取國內典型的有代表性的區域，如重點(diǎn)關(guān)注地區的京津冀地區和長(cháng)三角地區、高污染西部地區、高溫高濕地區的華南地區，研究不同氣候條件下，顆粒物自動(dòng)監測系   統的適用性和可靠性。

      （6）編寫(xiě)標準征求意見(jiàn)稿和編制說(shuō)明（含方法驗證報告）

      2019 年 12 月，在驗證實(shí)驗的基礎上，編制完成并提交標準征求意見(jiàn)稿、編制說(shuō)明及方法驗證報告。

      （7）召開(kāi)征求意見(jiàn)稿站內審議會(huì )

      2019 年 12 月 20 日，總站科技處組織召開(kāi)標準征求意見(jiàn)稿的站內審議會(huì )，通過(guò)了專(zhuān)家審議，并提出以下意見(jiàn)：

      1、提高數據有效率指標由 85%至 90%；

      2、標準文本中的計算公式格式按照新的規定進(jìn)行統一調整；

      3、完善編制說(shuō)明中的內容，應詳述修訂的內容、原因等。

      （8）召開(kāi)征求意見(jiàn)稿專(zhuān)家審議會(huì )

      2020 年 5 月 21 日，生態(tài)環(huán)境部監測司和環(huán)境標準研究所組織召開(kāi)了標準征求意見(jiàn)稿的專(zhuān)家審議會(huì )，與會(huì )專(zhuān)家通過(guò)質(zhì)詢(xún)、討論，認為標準內容詳實(shí)準確，并一致同意該標準進(jìn)行征求意見(jiàn)。

2 標準制修訂的必要性分析

2.1 環(huán)境空氣顆粒物（PM₁₀ 和 PM_2.5）的危害

      環(huán)境空氣顆粒物是大氣質(zhì)量評價(jià)中的一個(gè)重要指標。顆粒物在大氣中的作用取決于其物   理和化學(xué)性質(zhì)。物理性質(zhì)包括顆粒物的質(zhì)量濃度、數量濃度、單個(gè)顆粒大小和形貌、粒度分布、表面積及體積、顯微形貌、顆粒的聚集特性等以及顆粒物的吸附性、吸濕性以及對光的吸收和散射性等；化學(xué)性質(zhì)包括顆粒物元素組成、無(wú)機和有機化學(xué)組分及分布、化學(xué)成分的   可溶性、顆粒物表面非均相反應及礦物組成等。

      從顆粒物的來(lái)源分為自然來(lái)源及人為來(lái)源。人為來(lái)源又包括工業(yè)源及非工業(yè)源；工業(yè)源   由工業(yè)燃料燃燒、工業(yè)窯爐及生產(chǎn)性粉塵（包括冶金、建材、機械制造、建筑業(yè)等產(chǎn)出的粉塵）組成；非工業(yè)源為二次揚塵及民用燃料燃燒所產(chǎn)生的粉塵。由于不同地方顆粒物的來(lái)源及形成條件不同，其化學(xué)組成和物理化學(xué)性質(zhì)差異較大。

      從粒徑大小來(lái)分，可分為粗顆粒物和細顆粒物。細顆粒物只是地球大氣成分中含量很少   的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，細顆粒物粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(cháng)、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。

      1、顆粒物使得灰霾現象高發(fā)

      灰霾是近年來(lái)顯著(zhù)影響城市和區域的一種空氣污染現象。由于我國經(jīng)濟迅速發(fā)展、城市化進(jìn)程加快、相應能源消耗和生產(chǎn)所引起的污染物排放基數增大，在不利的天氣條件下，我國城市和區域灰霾現象頻繁發(fā)生，影響范圍越來(lái)越大，成為近年我國城市和區域性大氣污染的熱點(diǎn)問(wèn)題。發(fā)生灰霾天氣時(shí)，PM₁₀ 及 PM_2.5 濃度較非灰霾天氣時(shí)增加明顯，表明顆粒物濃度增加是灰霾產(chǎn)生的重要原因之一。

      2、顆粒物對人類(lèi)健康危害很大

      顆粒物能飄到較遠的地方，其影響范圍很大。研究表明，粒徑越小的顆粒物對人體健康的危害越大，可進(jìn)入呼吸道的部位越深。10 μm 直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，2 μm 以下的可深入到細支氣管和肺泡。細顆粒物進(jìn)入人體到肺泡后，直接影響肺的通氣功能，使   機體容易處在缺氧狀態(tài)。暴露于污染的空氣可以造成長(cháng)期的健康危害，影響心血管和呼吸系統功能，進(jìn)而導致早逝。短時(shí)間、高劑量的空氣顆粒污染物暴露顯著(zhù)增加因病就診和住院人數，造成對空氣污染水平變化敏感人群的早逝。

2.2 相關(guān)環(huán)保標準和環(huán)保工作的需要

      《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095）是我國環(huán)境空氣質(zhì)量評價(jià)的重要標準。該標準頒布以來(lái)，將氣態(tài)（二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和臭氧）、總懸浮顆粒物和 PM10 六個(gè)參數作為基本污染物進(jìn)行空氣質(zhì)量評價(jià)。2012 年大氣灰霾頻發(fā)后，將 PM_2.5 寫(xiě)入環(huán)境空氣質(zhì)量標準中（其濃度限值見(jiàn)表 1），替代總懸浮顆粒物，且作為我國環(huán)境空氣質(zhì)量監測中的最為重要的污染物指標。從 2012 年各地區逐步全面建設 PM_2.5 監測能力，除個(gè)別南方地區臭氧污染特征明顯以外，各個(gè)地區空氣監測中的首要污染物基本都是 PM_2.5。

      2017 年，國務(wù)院《打贏(yíng)藍天保衛戰三年行動(dòng)計劃》明確要求“修改《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》中關(guān)于監測狀態(tài)的有關(guān)規定，實(shí)現與國際接軌”，并于 2018 年正式發(fā)布《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095）修改單，規定顆粒物及其組分按照實(shí)際監測時(shí)的大氣溫度和壓力開(kāi)展監測。隨著(zhù)環(huán)境管理的加強和藍天保衛戰的實(shí)施，我國空氣顆粒物（PM₁₀ 和 PM_2.5）的濃度顯著(zhù)下降，但仍然有很多地區不能達到《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095）標準中對環(huán)境空氣細顆粒物的標準限值的要求。在環(huán)境空氣質(zhì)量監測和評價(jià)中，仍然把 PM₁₀ 和 PM_2.5 作為監測和管理的重心。在我國已開(kāi)展 PM_2.5 監測多年的當下，更有必要借鑒近年來(lái)監測中摸索的經(jīng)驗和存在的問(wèn)題，根據實(shí)際環(huán)境管理和評價(jià)的需求，建立一套完整全面的監測技術(shù)體系，達到以標準監測方法為基準，完善自動(dòng)監測儀器性能考核，強化監測儀器運維和質(zhì)控等全過(guò)程管理。從國家層面，提高環(huán)境空氣細顆粒物監測數據的科學(xué)性和準確性。

      因此，自動(dòng)監測儀器性能的優(yōu)劣從源頭直接決定了監測數據的最終質(zhì)量，進(jìn)而影響監測數據評價(jià)的準確性和一致性。從國外應用經(jīng)驗看，美國、歐洲、日本均對進(jìn)入監測網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)儀器性能有明確的技術(shù)要求并不斷優(yōu)化；此外，不同原理的監測儀器數據必須統一到標準分析方法，確保全國監測數據可比，這都有賴(lài)于完善合理的自動(dòng)監測儀器適用性檢測技術(shù)要求。

更多標準編制說(shuō)明內容點(diǎn)擊以下鏈接獲取標準編制說(shuō)明全文:

下載地址:《環(huán)境空氣顆粒物（PM₁₀和PM_2.5）連續自動(dòng)監測系統技術(shù)要求及檢測方法（征求意見(jiàn)稿）》編制說(shuō)明