固定污染源廢氣 氨和氯化氫的測定 便攜式傅立葉變換紅外光譜法（征求意見稿）

中華人民共和國國家生態(tài)環(huán)境標準

HJ□□□□—202□

固定污染源廢氣氨和氯化氫的測定

便攜式傅立葉變換紅外光譜法

Stationarysourceemission—Determinationofammoniaandhydrogen

chloride—PortableFouriertransforminfraredspectroscopymethod

（征求意見稿）

前言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》《中華人民共和國大氣污染防治法》，防治生

態(tài)環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，規(guī)范固定污染源廢氣中氨（NH3）和氯化氫（HCl）的便

攜式測定方法，制定本標準。

本標準規(guī)定了測定固定污染源廢氣中NH3和HCl的便攜式傅立葉變換紅外光譜法。

本標準的附錄A為規(guī)范性附錄，附錄B為資料性附錄。

本標準為首次發(fā)布。

本標準由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司、法規(guī)與標準司組織制訂。

本標準主要起草單位：中國環(huán)境監(jiān)測總站、浙江省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、重慶市生態(tài)環(huán)

境監(jiān)測中心。

本標準驗證單位：上海市環(huán)境監(jiān)測中心、山東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、福建省生態(tài)環(huán)境

監(jiān)測中心、浙江省紹興生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、浙江省臺州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、杭州譜育檢測

科技有限公司。

本標準生態(tài)環(huán)境部202年□□月□□日批準。

本標準自202年□□月□□日起實施。

本標準由生態(tài)環(huán)境部解釋。

ii

固定污染源廢氣氨和氯化氫的測定便攜式傅立葉變換

紅外光譜法

1適用范圍

本標準規(guī)定了測定固定污染源廢氣中NH3和HCl的便攜式傅立葉變換紅外光譜法。

本標準適用于固定污染源有組織排放廢氣中NH3和HCl的測定。

33

方法檢出限：NH3為1mg/m，HCl為1mg/m。

33

測定下限：NH3為4mg/m，HCl為4mg/m。

2規(guī)范性引用文件

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適

用于本標準。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。

GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法

HJ75固定污染源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJ/T373固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范（試行）

HJ/T397固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJ1011環(huán)境空氣和廢氣揮發(fā)性有機物組分便攜式傅里葉紅外監(jiān)測儀技術(shù)要求及檢

測方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標準。

3.1

校準calibration

在規(guī)定條件下測定測量標準，確定測量標準提供的量值與相應(yīng)示值之間的關(guān)系。

3.2

調(diào)整adjustment

為使儀器提供相應(yīng)于給定被測量值的指定示值，在儀器上進行的一組操作。

3.3

校準量程calibrationspan（C.S.）

儀器校準的濃度上限，由校準所用最高濃度標準氣體的標準值確定，應(yīng)小于或等于儀

器的滿量程。

3.4

示值誤差errorofindication

1

標準氣體直接導(dǎo)入儀器的測定結(jié)果與標準氣體標準值之間的絕對誤差或相對誤差。

3.5

系統(tǒng)偏差systembias

標準氣體直接導(dǎo)入分析儀（直接測定模式）得到的測定結(jié)果與標準氣體由采樣管導(dǎo)入

分析儀（系統(tǒng)測定模式）得到的測定結(jié)果之間的差值或差值與校準量程的百分比。

3.6

零點漂移zerodrift

樣品測定前、后，儀器對同一零點氣的測定結(jié)果之間的差值或差值與校準量程的百分

比。

3.7

量程漂移spandrift

樣品測定前、后，儀器對同一校準量程標準氣體的測定結(jié)果之間的差值或差值與校準

量程的百分比。

4方法原理

-1-1-1-1

NH3和HCl分別對紅外光區(qū)900cm～1350cm、2600cm～3100cm特征波數(shù)的光

具有選擇性吸收。傅立葉變換紅外光譜儀通過邁克爾遜干涉儀將紅外光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

干涉光后照射氣體樣品，得到紅外干涉圖，再由計算機系統(tǒng)做傅立葉變換處理后得到以波

數(shù)為橫坐標、吸光度為縱坐標的紅外吸收光譜，通過對比氣體樣品的紅外吸收光譜與標準

譜圖庫中標準物質(zhì)的紅外吸收光譜，可定性分析NH3和HCl。在一定條件下，吸收峰強度

與其濃度遵循朗伯-比爾定律，根據(jù)吸收峰強度定量分析NH3和HCl。

5干擾和消除

5.1廢氣中其他化合物與目標化合物紅外吸收光譜存在交叉重疊時，易對目標化合物的測

定產(chǎn)生干擾。為保證測定結(jié)果的準確性，在定量計算時，可選擇恰當?shù)墓庾V分析區(qū)間，也

可采用基于最小二乘法或偏最小二乘法的內(nèi)置分析程序，以消除或克服干擾。

5.2廢氣中的顆粒物易堵塞采樣管路或沾污儀器光學(xué)部件，應(yīng)在采樣系統(tǒng)安裝顆粒物過濾

器，消除影響。

6試劑和材料

6.1標準氣體：市售NH3、HCl有證標準物質(zhì)，以N2為平衡氣，相對擴展不確定度≤2%

（k=2）；或用符合6.3要求的配氣裝置配制所需濃度氣體。

6.2零點氣：純度≥99.999%的N2或不干擾目標化合物測定的清潔空氣。

6.3配氣裝置：最大輸出流量≥5L/min，精密度或允許誤差應(yīng)在滿量程的±1%以內(nèi)。配

氣裝置氣路系統(tǒng)材質(zhì)應(yīng)避免與目標化合物發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng)。

2

7儀器和設(shè)備

7.1便攜式傅立葉變換紅外光譜儀

7.1.1儀器組成

傅立葉變換紅外光譜儀一般由采樣單元、樣品預(yù)處理單元、樣品分析單元和數(shù)據(jù)處理

單元等部分組成。采樣單元包括采樣管、導(dǎo)氣管、流量控制設(shè)備和抽氣泵等；樣品預(yù)處理

單元包括顆粒物過濾器、加熱和保溫裝置；樣品分析單元包括紅外光源、干涉儀、樣品室

及檢測器等；數(shù)據(jù)處理單元包括計算機、分析軟件及參考光譜等。采樣管、導(dǎo)氣管及樣品

室應(yīng)具備加熱、保溫功能，加熱溫度≥180℃。

7.1.2性能要求

便攜式傅立葉變換紅外光譜儀應(yīng)滿足以下性能要求：

a）示值誤差：校準量程＞60μmol/mol時，相對誤差在±5%以內(nèi)；校準量程≤60

μmol/mol時，絕對誤差在±3μmol/mol以內(nèi)；

b）系統(tǒng)偏差：校準量程＞60μmol/mol時，應(yīng)在±5%以內(nèi)；校準量程≤60μmol/mol時，

應(yīng)在±3μmol/mol以內(nèi)；

c）零點漂移：在±3%以內(nèi)；

d）量程漂移：在±3%以內(nèi)；

e）分析儀：波數(shù)范圍應(yīng)至少包括900cm-1～4000cm-1；光程總長度應(yīng)滿足本標準各目

標化合物最低檢出限要求；光譜分辨率應(yīng)保證能將氣體樣品中的目標化合物與其

他共存物質(zhì)的紅外吸收峰分開；

f）顆粒物過濾器及儀器其他性能應(yīng)符合HJ1011對II型儀器的技術(shù)要求。

7.2標準氣體鋼瓶

配置可調(diào)式防腐材質(zhì)減壓閥、可調(diào)式轉(zhuǎn)子流量計及導(dǎo)氣管，各部件材質(zhì)應(yīng)避免與目標

化合物發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng)。

8樣品

按照GB/T16157、HJ75、HJ/T373、HJ/T397等有關(guān)規(guī)定，確定采樣位置、采樣點及

采樣頻次，采集樣品。

9分析步驟

9.1測試準備

依據(jù)儀器使用說明書連接分析儀、采樣管、導(dǎo)氣管等部分，開啟儀器，待各加熱部件

溫度達到180℃且保持穩(wěn)定，分析儀的光源強度、干涉圖性能等各項參數(shù)達到儀器使用說

3

明書規(guī)定的工作狀態(tài)，按照儀器使用說明書要求檢查系統(tǒng)氣密性。

若發(fā)現(xiàn)分析儀的光源強度、干涉圖性能未達到儀器使用說明書要求，需使用零點氣按

儀器規(guī)定的流量清洗檢測器和樣品室，直至達到使用說明書要求。若系統(tǒng)氣密性檢查不合

格，應(yīng)查漏和維護，直至檢查合格。

9.2儀器核查

9.2.1零點核查

待儀器運行穩(wěn)定后，將零點氣導(dǎo)入分析儀，充分吹掃樣品室，按照儀器使用說明書規(guī)

定的步驟做零點核查。

9.2.2量程校準和調(diào)整

以分析儀規(guī)定的采樣流量導(dǎo)入并測定待測目標化合物的標準氣體，若示值誤差滿足

7.1.2a）的要求，分析儀可用；否則需按儀器使用說明書中規(guī)定的步驟做量程調(diào)整。

9.3樣品測定

9.3.1將采樣管前端置于排氣筒中并盡量靠近中心位置，封堵采樣孔。

9.3.2啟動抽氣泵，以儀器規(guī)定的采樣流量取樣測定，待儀器運行穩(wěn)定后開始按分鐘保存

測定數(shù)據(jù)，連續(xù)取樣測定5min～15min，并獲得至少5個有效數(shù)據(jù)的平均值作為1次測量值。

9.3.3同一點位的樣品測定結(jié)束后，用零點氣清洗分析系統(tǒng)，使儀器示值回到零點附近。

9.3.4關(guān)機前，用零點氣清洗分析系統(tǒng)，使儀器示值回到零點附近，然后先關(guān)閉抽氣泵，

再關(guān)閉分析儀和預(yù)處理裝置，最后斷開分析系統(tǒng)各部分連接，結(jié)束測定。

10結(jié)果計算與表示

10.1結(jié)果計算

目標化合物的測定結(jié)果以標準狀態(tài)（273K，101.325kPa）下干基廢氣的質(zhì)量濃度表示。

各目標化合物質(zhì)量濃度的計算公式為：

a）儀器示值以摩爾分數(shù)表示時，按照公式（1）轉(zhuǎn)換為標準狀態(tài)下干基廢氣的質(zhì)量濃

度：

M1

x（1）

22.41sw

式中：ρ——目標化合物的質(zhì)量濃度，mg/m3；

M——目標化合物的摩爾質(zhì)量，g/mol；

22.4——標準狀態(tài)下氣態(tài)分子的摩爾體積，L/mol；

x'——濕基廢氣中目標化合物的摩爾分數(shù)，μmol/mol；

φsw——廢氣中的水分含量（體積分數(shù)），%。

b）儀器示值以質(zhì)量濃度表示時，按照公式（2）轉(zhuǎn)換為標準狀態(tài)下干基廢氣的質(zhì)量濃

4

度：

1

（2）

1sw

式中：ρ——目標化合物的質(zhì)量濃度，mg/m3；

ρ'——濕基廢氣中目標化合物的質(zhì)量濃度，mg/m3；

φsw——廢氣中的水分含量（體積分數(shù)），%。

10.2結(jié)果表示

測定結(jié)果<100mg/m3時，保留至小數(shù)點后1位；測定結(jié)果≥100mg/m3時，保留3位有效

數(shù)字。

11準確度

11.1精密度

6家驗證實驗室分別對4個濃度水平的NH3、HCl的單組分統(tǒng)一有證標準氣體樣品以及

含NH3、HCl的實際氣體樣品進行了6次重復(fù)測定，實驗室內(nèi)和實驗室間的相對標準偏差，

以及重復(fù)性限和再現(xiàn)性限參見附錄A。

11.2正確度

6家驗證實驗室分別對4個濃度水平的NH3、HCl的單組分統(tǒng)一有證標準氣體樣品進行

了6次重復(fù)測定，相對誤差和相對誤差最終值參見附錄A。

12質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

12.1儀器使用期間，每半年至少核查1次零點漂移、量程漂移，對于長期未使用的儀器

（超過半年），應(yīng)當在下次使用前核查零點漂移、量程漂移，核查結(jié)果應(yīng)滿足7.1.2c）和

7.1.2d）的要求，否則應(yīng)及時維護或修復(fù)分析系統(tǒng)。當儀器使用頻次較高，或者現(xiàn)場監(jiān)測

條件較為惡劣時，應(yīng)適當縮短核查周期，增加核查次數(shù)。

每年至少核查1次分析儀水分測定，或根據(jù)儀器使用頻次適當增加核查次數(shù)，并根據(jù)

核查結(jié)果適時校準。

注：零點漂移、量程漂移核查的測定時間需至少保持1h。

12.2樣品測定前后應(yīng)核查示值誤差和系統(tǒng)偏差，應(yīng)滿足7.1.2a）和7.1.2b）的要求。若樣

品測定前不滿足上述要求，應(yīng)維護或修復(fù)儀器，直至滿足要求方可測定樣品；若樣品測定

后不滿足上述要求，則樣品測定結(jié)果無效。

注：可采取包括采樣管、導(dǎo)氣管、預(yù)處理裝置和分析儀在內(nèi)的系統(tǒng)測試模式的示值誤差核查代替分

析儀示值誤差和系統(tǒng)偏差的核查，核查結(jié)果應(yīng)滿足7.1.2a）的要求。

12.3樣品測定結(jié)果應(yīng)處于分析儀校準量程的20%～100%之間，否則應(yīng)重新選擇量程并用

5

標準氣體校準。如測定結(jié)果小于測定下限，且校準量程不大于20mg/m3，則無需重新選擇

校準量程。

13注意事項

13.1儀器使用過程中應(yīng)保證分析儀的光源強度、干涉圖性能及樣品室溫度等各項參數(shù)穩(wěn)

定，并在儀器使用說明書規(guī)定的環(huán)境溫度和濕度條件下使用。

13.2若開機預(yù)熱完成后發(fā)現(xiàn)分析儀的干涉圖性能未達到儀器使用說明書的要求，需使用

零點氣按儀器規(guī)定的流量清洗檢測器和樣品室。

13.3需在測定前后立即用零點氣充分清洗采樣單元的管路和樣品室，確保儀器示值回到

零點附近并保持穩(wěn)定。

13.4使用前應(yīng)檢查顆粒物過濾器，若有沾污應(yīng)及時清潔或更換濾芯，防止阻塞氣路。

13.5應(yīng)選用抗負壓能力大于排氣筒負壓的采樣系統(tǒng)，保證采樣流量不低于儀器規(guī)定的流

量下限。

13.6測定位置應(yīng)避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。

13.7采樣分析過程中要保證電源連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。

6

附錄A

（規(guī)范性附錄）

方法準確度

表A.1給出了6家驗證實驗室使用標準氣體樣品測得的各目標化合物的方法精密度和

正確度，表A.2給出了使用實際氣體樣品測得的方法精密度。

表A.1方法精密度和正確度（標準氣體樣品）

實驗室內(nèi)相對實驗室間相對相對誤差

序化合物樣品濃度重復(fù)性限再現(xiàn)性限相對誤差

標準偏差標準偏差最終值

號名稱（mg/m3）（mg/m3）（mg/m3）（%）

（%）（%）（%）

5.000.26～2.37.20.210.60～125.3±8.8

20.00.25～0.635.60.231.4～114.7±6.6

1NH3

60.00.19～1.62.7250.15～5.02.3±3.6

1000.12～0.631.10.930.17～1.60.95±1.0

5.000.77～2.06.10.20.81.6～169.3±11.4

19.80.37～4.94.0120.20～8.93.1±6.4

2HCl

1470.072～0.872.32100.20～3.71.7±2.6

2930.17～1.61.17110.034～2.81.4±2.2

表A.2方法精密度（實際氣體樣品）

實驗室內(nèi)相對實驗室間相對

樣品濃度重復(fù)性限再現(xiàn)性限

序號化合物名稱標準偏差標準偏差

（mg/m3）（mg/m3）（mg/m3）

（%）（%）

24.70.87～1.41.50.81

1NH3

30.34.6～113.077

5.9416～201334

2HCl

61.12.6～4.06.5512

7

附錄B

（資料性附錄）

樣品測定前后儀器性能審核結(jié)果

測定地點：_____________________________________________________________________

儀器品牌、型號、編號：_________________________________________________________

儀器檢定/校準有效起止日期：____________________________________________________

儀器量程（μmol/mol，mg/m3）：__________________________________________________

標準氣體名稱、生產(chǎn)單位及有效期：_______________________________________________

測定人員：____________________________測定日期：_______________________________

表B.1示值誤差測定結(jié)果記錄表

標準氣體監(jiān)測前監(jiān)測后

名稱標準值x測定值xi平均值xi示值誤差測定值xi平均值xi示值誤差

注1：測定模式：□系統(tǒng)測定模式□直接測定模式；

注2：示值誤差計算公式：□(xix)/x100%□xix。

表B.2系統(tǒng)偏差測定結(jié)果記錄表

標準氣體測定前測定后

名標準值測定值測定值

系統(tǒng)偏差系統(tǒng)偏差

稱

xx1x1x2x2x1x1x2x2

注1：測定值x1是標準氣體直接導(dǎo)入分析儀的測定結(jié)果；測定值x2是標準氣體經(jīng)采樣管導(dǎo)入分析儀

的測定結(jié)果；

注2：系統(tǒng)偏差計算公式：□(x1x2)/C.S.100%□x1x2。C.S.為校準量程。

8

表B.3零點漂移和量程漂移測定結(jié)果記錄表

零點漂移量程漂移

起始最終

標準氣體零點漂移量程漂移

日期日期零點氣測定值標氣測定值

絕對量絕對量

和時和時零點漂移量程漂移

標準值間間起始最終△x1/C.S.起始最終△x2/C.S.

名稱△x1=xi-xi,0△x2=xj-xj,0

x（xi,0）（xi）（xj,0）（xj）

注：起始表示測定前，最終表示測定后。

9

目次

前言.......................................................................................................................................................ii

1適用范圍..............................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義..........................................................................................................................................1

4方法原理..............................................................................................................................................2

5干擾和消除..........................................................................................................................................2

6試劑和材料..........................................................................................................................................2

7儀器和設(shè)備..........................................................................................................................................3

8樣品......................................................................................................................................................3

9分析步驟..............................................................................................................................................3

10結(jié)果計算與表示...............................................................................................................................4

11準確度................................................................................................................................................5

12質(zhì)量保證和質(zhì)量控制.......................................................................................................................5

13注意事項............................................................................................................................................6

附錄A（規(guī)范性附錄）方法準確度...................................................................................................7

附錄B（資料性附錄）測定前后儀器性能審核結(jié)果.......................................................................8

i

表A.3零點漂移和量程漂移

零點漂移量程漂移

標準氣體零點漂移量程點標準氣體量程漂移

零點測定讀數(shù)零點漂移量程漂移

日期絕對誤差測定讀數(shù)絕對誤差

相對誤差相對誤差