挥发性有机物走航监测技术规范

挥发性有机物走航监测技术规范范围本文件规定了挥发性有机物走航监测的方法概述、技术要求、监测方案制定、走航监测实施、结果计算与表示、质量保证与控制及标志及安全防护要求。本文件适用于基于单质谱作为走航监测设备进行环境空气、无组织排放废气的挥发性有机物连续自动走航监测工作。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性应用而构成本文件不可或缺的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其有效版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB37822-2019挥发性有机物无组织排放控制标准GB7258机动车运行安全技术条件GSB-07-3638-2019氮气中57种VOCs混合气体标准样品HJ/T55大气污染物无组织排放监测技术导则HJ168环境监测分析方法标准制修订技术导则HJ212污染物在线监控（监测）系统数据传输标准HJ1010环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1挥发性有机物volatileorganiccompounds；VOCs参与大气光化学反应的有机化合物，或者根据有关规定确定的有机化合物。在表征VOCs总体排放情况时，根据行业特征和环境管理要求，可采用总挥发性有机物（TVOC）、非甲烷总烃（NMHC）表示。[来源：GB37822-2019，3.1]3.2走航监测cruisemonitoring利用车载式快速监测设备在行进中连续自动监测，结合定点监测，对污染物进行定性定量分析，并基于地理位置信息显示沿行进路线污染物空间连续分布。3.3挥发性有机物走航监测系统VOCscruisemonitoringsystem由走航监测车和放置于监测车上用于完成大气环境中VOCs走航监测任务的所有单元组成的集合系统，简称VOCs走航监测系统。方法概述利用车载质谱及其他辅助设备，在行进时对环境空气、无组织排放废气进行自动监测，并根据地理位置信息，显示沿行进路线的VOCs浓度空间连续分布，必要时辅以定点监测，完成定性、定量分析。测量组分应至少包含附录A规定的必测目标物以及至少10个附录B规定的选测目标物。技术要求VOCs走航监测系统VOCs走航监测系统构成VOCs走航监测系统应至少包含以下部分：走航监测车、车辆改装部分、车载VOCs质谱仪、车载大气采样系统、车载卫星定位系统、气象监测系统、工控机等。走航监测车车辆选型VOCs走航监测车应满足最新的国家排放标准，车内装置的总质量不应超过车辆最大装载质量的三分之二，车内装置和人员的总质量不应超过车辆的最大装载质量，车辆重量和质量应按照EJT981-2012，车辆安全应符合GB7258的要求。走航监测车车辆内部要求走航监测车在环境温度范围为-10~40℃、湿度范围为0~90%、海拔高度1500m以下的外部环境条件下应能正常工作。走航监测车布局应按人机工程考虑、稳定性要求及供电系统要求按照EJT981-2012中的相关内容，其中蓄电池用于车载设备的供电，其容量应能保证车载VOCs质谱连续工作6小时以上。车载VOCs质谱仪定性分析离子源采用单光子电离（SPI）、质子转移反应（PTR）电离等技术的监测设备，采用分子离子、准分子离子的质核比定性。对于因分子量相同或接近而难以区分的物质，应当结合6.4中调查得到的监测点位周边企业VOCs的使用情况，对定性结果予以辅助判断。质量测量范围：17~300amu；质量分辨率：≥800（FWHM）或者＜0.53amu；电离源：SPI或者PTR质量探测器：四级杆质量分析器或者飞行时间质量分析器定量分析通过外标或内标校准曲线法进行定量分析，对于在仪器上有响应，但标准气体中没有的VOCs，优先选择分子量接近，结构接近的物质作为参考物，进行半定量分析。按照5.3.2开展仪器方法检出限、正确度、精密度、浓度漂移、空白测试。要求附录A规定的必测目标物以及至少10个附录B规定的选测目标物应满足方法检出限≤10ppb，正确度在30%以内，精密度≤20%，走航前后的浓度漂移不超过3ppb，空白样品中目标化合物浓度应低于方法检出限。走航软件走航软件可实现设备状态参数实时监控、状态异常情况报警、VOCs组分及总浓度实时监测、浓度校准、走航结果地图叠加展示及历史数据回看等功能。数据联网数据传输车辆端可对走航监测数据进行实时传输，以及对历史走航数据进行补传，数据传输采用TCP/IP协议的方式，并可通过VPN网络进行安全通讯，数据报文的通讯协议应支持HJ212的污染物在线监控（监测）系统数据传输标准。数据存储走航数据应能在数据中心中进行远程存储，存储的内容包括车辆的走航信息及走航结果数据，应对这些走航信息数据进行备份存储。联网平台历史走航信息应能在联网平台中进行查询，并可对走航数据进行基于电子地图的查看，可对实时走航数据进行在线查看。试剂或材料标准气体应配置附录A所规定的标准气体。应根据实际工作需要配备包含附录B所规定的VOCs标准气体。标准气体应满足国家对标准物质的相关要求。对于国家无相关标准物质要求的VOCs，可根据实际工作需要，购买有证标准气体或在有资质的单位定制混合标准气体。使用动态气体稀释仪，将标准气用高纯气稀释至指定浓度，输出总流量不低于仪器进样流量的2倍。稀释气稀释气选用高纯氮气，纯度应不小于99.99%。测试条件、方法及要求参考条件与标准测试条件对VOCs走航监测系统的测试均应在规定的标准监测条件下进行。参考条件和标准监测条件见表1。参考条件和标准监测条件影响量参考条件标准监测条件车内环境温度20℃10℃~30℃车内环境湿度50%10%~90%（无冷凝）大气压力101.3kPa86.0kPa-106.0kPa电源电压标称电压标称电压（1±1%）电源频率标称频率标称频率（1±1%）测试方法及要求校准曲线校准曲线应至少包含6个校准点（含零浓度点）。依据相关环境质量标准、污染物排放或控制标准确定校准曲线范围，可根据实际工作情况调整校准点均匀地分布在线性范围内。方法检出限待仪器稳定后，通入10ppb的标准气体，取连续7组数据，按照HJ168-2020的A.1.1计算方法检出限。正确度待仪器稳定后，通入40ppb的标准气体，取连续7组数据，按照HJ168-2020的A.5.2计算与理论浓度的相对误差。精密度待仪器稳定后，通入10ppb的标准气体，取连续7组数据，按照HJ168-2020的A.4.2计算与理论浓度的相对标准偏差。前后浓度漂移待仪器稳定后，通入10ppb的标准气体，取连续3组数据，按照HJ1010-2018的7.8计算前后浓度漂移。空白以高纯氮气作为空白样品，按与样品分析相同步骤进行分析。要求空白样品中目标化合物浓度应低于方法检出限，否则应采取措施排除污染后再进行测试。走航监测方案制定天气条件的明确走航监测工作宜在风速8m/s以下、无降水的天气开展。试运行在进行走航监测前启动监测设备和车辆，在周边开展小范围走航试验，确认车辆、采样系统、监测设备、气象监控系统等运行正常，工控机可正常上传监测数据，电子地图显示定位准确、无明显延迟，可进行走航监测工作。走航监测区域的确定监测区域确定依据环境管理要求和解决实际环境问题需求，规划监测区域。掌握监测区域的企业分布及所属行业、道路分布状况、周边敏感区分布状况、盛行风向及恶臭异味投诉情况等。前期资料的收集和调查在对目标区域开展VOCs走航监测前，先对调查区域内涉及VOCs排放的污染源信息进行资料收集和调查，包括但不限于污染源地理位置、调查区域内的企业类型、生产工艺、原辅材料、中间产物、特征污染物、收集和净化装置、排放口设置等信息。有行业大气污染物排放标准的企业，宜重点关注行业特征污染物。走航路线的规划结合目标区域污染源分布和区域管理需求，规划走航监测路线。走航路线要合理，在满足区域管理要求和保证安全的前提下，尽可能靠近生产企业或污染源头进行监测。监测过程中可以参考HJ/T55的要求在目标污染源周围及下风向进行监测。走航监测实施按照预定路线对目标区域开展监测，必要情况下可对路线进行适当调整，走航速度不超过40km/h，能够满足25至35m得到一组有效数据。当在走航监测过程中发现相对高值（一般指TVOC浓度超过600µg/m3或明显异味的点位时、大气常规参数监测数值上升50%左右）时，可在该点位附近100m范围内进行巡查或停车定点监测至少1min，排除偶然因素，捕捉浓度峰值的同时记录该区域监测均值。条件允许时，宜靠近疑似污染源开展监测。记录监测点位VOCs总浓度或特别关注的污染物浓度最高值，以及对应监测时间、地理坐标、所处道路位置、污染物组分、气象特征等信息。结合6.4前期调查的结果，初步判断污染来源。根据需要对污染点位进行复测，可利用其他VOCs监测设备进行现场测定或手工采样后带回实验室分析，具体方法应满足相关的国家、地方或行业标准。分析结果可与所记录的信息结合进行综合分析，评估该监测点位的污染特征，进行污染溯源。结果计算及表示结果直观显示8.1.1本文件所使用的浓度单位均为μg/m3，VOCs总浓度的计算方法按照式（1）进行，计算时某一分子量物质浓度不得重复计算。ct式中：ct——挥发性有机物总浓度，μg/m3；cw——单项挥发性有机物的质量浓度，μg/m8.1.2所有测量组分，当测定结果小于100μg/m3时，保留小数点后一位；当测定结果大于100μg/m3时，保留至个位数。8.1.3走航监测过程中实时绘制走航路线上的所监测VOCs总浓度或VOCs组分浓度3D图和平面折线图，VOCs走航监测3D图中的污染物浓度高低应由颜色和色柱高度区分。图谱应提供走航方向、走航路线、走航时间、图例等信息。8.1.4VOCs总浓度走航监测3D图的颜色分级应如表2所示，区分为7级。VOCs总浓度-颜色分级VOCs总浓度范围/（μg/m3）显示颜色RGB值0~200绿色0，255，0200~400浅绿色192，255，62400~600浅黄色255，255，0600~1000橙色255，128，01000~2000红色255，0，02000~4000浅紫色153，51，250大于或等于4000紫色85，26，139走航标注功能走航图谱需具备标注走航监测区域名称、位置、VOCs总浓度、气象参数及适宜程度、主要污染物名称及浓度、上风向企业、潜在污染源等信息。VOCs测量数据存储格式存储的走航原始数据具体文件格式为excel或txt。走航报告要求报告应包含走航的规划，天气条件、人员分工、走航区域及路段、走航时段、走航目标及预期效果等。走航报告应包含走航期间的整体情况，记录走航期间的区域VOCs浓度范围、种类分类，以表格形式呈现相对高值点位台账，以地图标记形式展示相对高值点位的空间分布。走航报告应当包含各相对高值点位的VOCs总浓度及各物种浓度，发现高值物种的时间、地点及对应的降雨、温度、湿度、风向和风速等天气情况，客观分析导致高值浓度可能的原因。走航报告应包含走航3D图谱（附录C图C.1）和物种浓度折线图（附录C图C.2）。若开展了针对高值点位的溯源排查，则走航报告应如实记录工作人员对相对高值点位溯源开展的排查情况，包括发现问题的时间、位置、存在的问题描述、现场照片、气味等内容，并给出基于走航结果的VOCs管控指导建议。质量保证与控制每次走航监测前、后应按照5.3.2开展正确度、精密度、浓度漂移、空白检查，要求80%附录A规定的必测目标物以及至少10个附录B规定的选测目标物合格。若走航监测前检查不合格，则应及时查找原因，修正或重新建立校准曲线，直至合格后方可进行走航监测。走航监测完成后检查不合格的，当次走航监测定量数据仅作为参考。每月需绘制一次校准曲线，附录A和附录B中80%规定的目标化合物曲线相关系数应≥0.990。否则，应查找原因，重新绘制校准曲线。按仪器说明书要求或工作需求对质谱进行调谐与校准。如对离子源及质量分析器进行维护、更换，完成后应调谐与校准。每月至少一次使用在计量认证有效期内的适宜标准流量计对仪器采样流量进行检查。采样流量示值与标准流量计示值的误差应不超过±5%。建立质量控制文件，包括但不限于标准操作规范、日常运行维护与质量控制规范、维修记录、校准记录等。气体稀释系统中的流量计应选用通过国家或省级计量检定、溯源的基准流量计或压力计，并按计量检定流程的要求进行周期性检定。流量计应至少每季度使用标准流量计进行单点检查，亦可采用与不同原理的其他方法进行对比确认等方式进行质量控制。应对走航监测设备采取防震措施。在突发环境污染事故应急监测紧急情况下，可采用预制标准曲线中间浓度点或次高浓度点进行单点校准。安全防护要求11.1优先保障行车安全。沿城市或工业园区内部道路开展走航监测，以较低车速行驶或临时停车时，应通过开启危险报警闪光灯或鸣笛等方式对周边车辆进行警示；沿高速公路进行走航监测的，确保行车安全前提下参考7.1中的要求。11.2在园区或企业厂区内部开展走航监测时，应遵守园区及企业的安全生产管理要求，应对车辆安装防爆设施。11.3应注意监测车内人员的安全健康防护。根据工作需要配备口罩、防护服、防毒面具等装备，采样监测废气不应直接排放至车内。附录A（规范性）VOCs走航监测必测目标物本文件4和5.3.2.2~5.3.2.5中要求的必测目标物见表A.1。表A.1 VOCs走监测测标物序号化合物名称摩尔质量/（g/mol）CAS号11-丁烯、顺-/反-2-丁烯、异丁烯56106-98-9、590-18-1、624-64-6、115-11-72丙酮5867-64-13甲硫醚/乙硫醇6275-18-3、75-08-14苯7871-43-25甲苯92108-88-361,1-/1,2-二氯乙烷9875-34-3、107-06-27苯乙烯104100-42-58邻-/间-/对-二甲苯、乙苯10695-47-6、108-38-3、106-42-3、100-41-4附录 B（）VOCs走航监测选测目标物本文件4和5.3.2.2~5.3.2.5中要求的选测目标物见表B.1。表B.1 VOCs走监测测标物序号化合物名称摩尔质量/（g/mol）CAS号1甲醇3267-56-12乙腈411975/5/83乙醛4475-07-04二甲胺45124-40-35甲硫醇4874-93-16丙烯睛53107-13-17丙烯醛56107-02-882-丁酮7278-93-39二氯甲烷851975/9/210