固定污染源廢氣 一氧化碳的測(cè)定定電位電解法(HJ 973-2018)

中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

HJ973-2018

固定污染源廢氣一氧化碳的測(cè)定

定電位電解法

Stationarysourceemission—Determinationofcarbonmonoxide

—Fixedpotentialbyelectrolysismethod

（發(fā)布稿）

本電子版為發(fā)布稿。請(qǐng)以中國(guó)環(huán)境出版社出版的正式標(biāo)準(zhǔn)文本為準(zhǔn)。

前言

為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》，保護(hù)生

態(tài)環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范固定污染源廢氣中一氧化碳的測(cè)定方法，制定本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定固定污染源廢氣中一氧化碳的定電位電解法。

本標(biāo)準(zhǔn)中的濃度泛指質(zhì)量濃度或體積分?jǐn)?shù)。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為資料性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。

本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)司、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：山東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、山東大學(xué)。

本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證單位：天津市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、河北省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、南京市環(huán)境監(jiān)測(cè)中

心站、濟(jì)南市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、聊城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、鄒平縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站。

本標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)環(huán)境部2018年11月13日批準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)自2019年3月1日起實(shí)施。

本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部解釋。

ii

固定污染源廢氣一氧化碳的測(cè)定定電位電解法

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定固定污染源廢氣中一氧化碳的定電位電解法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于固定污染源廢氣中一氧化碳的測(cè)定。

本標(biāo)準(zhǔn)的方法檢出限為3mg/m3，測(cè)定下限為12mg/m3。

2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本

標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法

HJ/T373固定污染源監(jiān)測(cè)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(cè)技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

零氣zerogas

不存在測(cè)量組分或小于規(guī)定值、其它組分濃度不干擾測(cè)量組分結(jié)果或產(chǎn)生的測(cè)量組分干

擾可忽略不計(jì)的氣體。

3.2

校準(zhǔn)量程calibrationspan

儀器的校準(zhǔn)上限，為校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度值（進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)，為校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)氣

體的最高質(zhì)量濃度值），校準(zhǔn)量程（以下用C.S.表示）應(yīng)小于或等于儀器的滿量程。

3.3

示值誤差calibrationerror

標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入分析儀的測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值之間的誤差。

3.4

系統(tǒng)偏差systembias

標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入分析儀與經(jīng)采樣管導(dǎo)入分析儀的測(cè)量結(jié)果之間的差值，占校準(zhǔn)量程的

百分比。

3.5

零點(diǎn)漂移zerodrift

在測(cè)試前、后，測(cè)定儀對(duì)相同零氣測(cè)量結(jié)果的差值，占校準(zhǔn)量程的百分比。

1

3.6

量程漂移spandrift

在測(cè)試前、后，測(cè)定儀對(duì)相同濃度標(biāo)準(zhǔn)氣體測(cè)量結(jié)果的差值，占校準(zhǔn)量程的百分比。

4方法原理

抽取樣品進(jìn)入主要由電解槽、電解液和電極（敏感電極、參比電極和對(duì)電極）組成的傳

感器。一氧化碳通過滲透膜擴(kuò)散到敏感電極表面，在敏感電極上發(fā)生氧化反應(yīng)：

2

CO2H2OCO34H2e

由此產(chǎn)生極限擴(kuò)散電流（i）。在規(guī)定工作條件下，電子轉(zhuǎn)移數(shù)（Z）、法拉第常數(shù)（F）、

氣體擴(kuò)散面積（S）、擴(kuò)散系數(shù)（D）和擴(kuò)散層厚度（）均為常數(shù)，在一定范圍內(nèi)極限擴(kuò)

散電流（i）的大小與一氧化碳濃度（c）成正比，所以可由極限擴(kuò)散電流（i）來測(cè)定一氧

化碳濃度（c）。

ZFSD

ic（1）

5干擾和消除

5.1待測(cè)氣體中的顆粒物、水分等易在傳感器滲透膜表面凝結(jié)并造成傳感器損壞，影響一

氧化碳測(cè)定；應(yīng)采用濾塵裝置、除濕裝置等進(jìn)行濾除，消除影響。

5.2氫氣對(duì)一氧化碳測(cè)定干擾顯著，測(cè)定儀安裝的一氧化碳傳感器應(yīng)具有抗氫氣干擾功能。

5.3酸性氣體對(duì)樣品測(cè)定有干擾，測(cè)定儀應(yīng)內(nèi)置化學(xué)過濾器將其濾除，消除影響。

5.4乙烯對(duì)樣品測(cè)定有干擾，當(dāng)測(cè)定含乙烯濃度超過100μmol/mol的樣品氣體時(shí)，應(yīng)慎用

本標(biāo)準(zhǔn)。

6試劑和材料

6.1一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體

市售有證標(biāo)準(zhǔn)氣體，不確定度≤2%。

6.2零氣

純度≥99.99%的氮?dú)饣虿桓蓴_測(cè)定的清潔空氣。

7儀器和設(shè)備

7.1定電位電解法一氧化碳測(cè)定儀

2

7.1.1組成

定電位電解法一氧化碳測(cè)定儀（簡(jiǎn)稱：測(cè)定儀或儀器）組成：分析儀（含氣體流量計(jì)和

控制單元、抽氣泵、傳感器等）、采樣管（含濾塵裝置等）、導(dǎo)氣管、除濕裝置、便攜式打

印機(jī)等。

7.1.2性能要求

a）示值誤差：不超過±5%（標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值＜100μmol/mol時(shí)，不超過±5μmol/mol）；

b）系統(tǒng)偏差：不超過±5%；

c）零點(diǎn)漂移：不超過±3%（校準(zhǔn)量程≤200μmol/mol時(shí)，不超過±5%）；

d）量程漂移：不超過±3%（校準(zhǔn)量程≤200μmol/mol時(shí)，不超過±5%）；

e）具有采樣流量顯示功能。

7.2標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶

配可調(diào)式減壓閥、可調(diào)式轉(zhuǎn)子流量計(jì)及導(dǎo)氣管。

7.3集氣袋

用于氣袋法校準(zhǔn)測(cè)定儀。容積不小于4L，內(nèi)襯材料應(yīng)選用對(duì)被測(cè)成分影響小的鋁塑復(fù)

合膜、聚四氟乙烯膜等惰性材料。

8采樣和測(cè)定

8.1采樣點(diǎn)和采樣頻次的確定

按GB/T16157、HJ/T373和HJ/T397及有關(guān)規(guī)定，確定采樣位置、采樣點(diǎn)及頻次。

8.2測(cè)定儀氣密性檢查

按儀器使用說明書，正確連接分析儀、采樣管、導(dǎo)氣管等，達(dá)到儀器工作條件后按

GB/T16157檢查氣密性。若檢查不合格，應(yīng)查漏和維護(hù)，直至檢查合格。

8.3測(cè)定儀校準(zhǔn)

8.3.1零點(diǎn)校準(zhǔn)

將零氣導(dǎo)入測(cè)定儀，校準(zhǔn)儀器零點(diǎn)。

8.3.2量程校準(zhǔn)

預(yù)估待測(cè)氣體濃度，設(shè)置校準(zhǔn)量程。將一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體（6.1）通入測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定，

示值誤差應(yīng)符合7.1.2條a）的要求，否則，需要校準(zhǔn)。校準(zhǔn)方法如下：

a）氣袋法：用標(biāo)準(zhǔn)氣體（6.1）將潔凈的集氣袋充滿后排空，反復(fù)三次，再充滿后備用。

按儀器使用說明書中規(guī)定的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn)。

3

b）鋼瓶法：將標(biāo)準(zhǔn)氣體（6.1）鋼瓶與測(cè)定儀采樣管連接，打開鋼瓶氣閥門，調(diào)節(jié)減壓

閥和轉(zhuǎn)子流量計(jì)，以測(cè)定儀規(guī)定的流量，將標(biāo)準(zhǔn)氣體導(dǎo)入測(cè)定儀。按儀器使用說明書中規(guī)定

的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn)。

8.4樣品測(cè)定

8.4.1將測(cè)定儀采樣管前端置于排氣筒中采樣點(diǎn)上，堵嚴(yán)采樣孔，使之不漏氣。

8.4.2啟動(dòng)抽氣泵，以測(cè)定儀規(guī)定的采樣流量取樣測(cè)定，待測(cè)定儀穩(wěn)定后，按分鐘保存測(cè)

定數(shù)據(jù)，取連續(xù)5分鐘～15分鐘測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值，作為一次測(cè)量值。

8.4.3一次測(cè)量結(jié)束后，依照儀器說明書的規(guī)定用零氣（6.2）清洗儀器。

8.4.4測(cè)試結(jié)束后，用零氣（6.2）清洗測(cè)定儀；待其示值回到零點(diǎn)附近后，關(guān)機(jī)斷電，結(jié)

束測(cè)定。

9結(jié)果計(jì)算與表示

9.1結(jié)果計(jì)算

一氧化碳的濃度結(jié)果，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣中的質(zhì)量濃度表示。

如果儀器示值以體積分?jǐn)?shù)表示時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行換算：

ρ＝1.25x（2）

式中：ρ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣中一氧化碳的質(zhì)量濃度，mg/m3；

x——被測(cè)氣體中一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，μmol/mol；

1.25——一氧化碳體積比濃度換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中質(zhì)量濃度的系數(shù)，g/L。

9.2結(jié)果表示

一氧化碳濃度結(jié)果應(yīng)保留整數(shù)位，最多保留三位有效數(shù)字。

10精密度和準(zhǔn)確度

10.1精密度

6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對(duì)濃度水平為50mg/m3、125mg/m3和378mg/m3的一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體

進(jìn)行測(cè)定：

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：0%～2.6%、0.5%～2.2%和0.2%～0.6%；

實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：1.5%、1.5%和1.3%；

重復(fù)性限分別為：2mg/m3、4mg/m3和4mg/m3；

再現(xiàn)性限分別為：3mg/m3、6mg/m3和14mg/m3。

6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對(duì)某發(fā)電廠燃煤鍋爐、某生活垃圾焚燒廠焚燒爐、某水泥廠回轉(zhuǎn)窯排放

煙氣中一氧化碳濃度進(jìn)行同步測(cè)定。燃煤鍋爐煙氣中一氧化碳濃度為11mg/m3～15mg/m3，

平均值13mg/m3；焚燒爐煙氣中一氧化碳濃度為86mg/m3～109mg/m3，平均值96mg/m3；

4

回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣中一氧化碳濃度為264mg/m3～329mg/m3，平均值298mg/m3。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：4.4%～11.5%、4.5%～7.7%和2.2%～3.9%；

實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：7.2%、1.7%和6.1%；

重復(fù)性限分別為：3mg/m3、16mg/m3和24mg/m3；

再現(xiàn)性限分別為：4mg/m3、16mg/m3和55mg/m3。

10.2準(zhǔn)確度

6家驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對(duì)濃度水平為50mg/m3、125mg/m3和378mg/m3的一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體

進(jìn)行測(cè)定：

相對(duì)誤差分別為：-4.7%～-0.5%、-2.5%～1.5%和-1.5%～2.2%；

相對(duì)誤差最終值分別為：-2.5%±3.0%、-0.3%±3.0%和0.8%±2.6%。

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

11.1監(jiān)測(cè)前，測(cè)定零氣（6.2）和一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體（6.1），計(jì)算示值誤差、系統(tǒng)偏差，以

附錄A表格形式進(jìn)行記錄。若示值誤差和/或系統(tǒng)偏差不符合7.1.2條a）和b）的要求，應(yīng)

查找原因，進(jìn)行儀器維護(hù)或修復(fù)，直至滿足要求。

11.2監(jiān)測(cè)后，再次測(cè)定零氣（6.2）和一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體（6.1），計(jì)算示值誤差、系統(tǒng)偏差，

以附錄A表格形式進(jìn)行記錄。若示值誤差和系統(tǒng)偏差符合7.1.2條a）和b）的要求，判定

樣品測(cè)定結(jié)果有效；否則，判定樣品測(cè)定結(jié)果無效。

注：測(cè)試前后，可采取包括采樣管、導(dǎo)氣管、除濕裝置等全系統(tǒng)示值誤差的檢查代替分析儀示值誤差和系

統(tǒng)偏差的檢查[其評(píng)價(jià)執(zhí)行7.1.2條a）的要求]。

11.3樣品測(cè)定結(jié)果應(yīng)處于儀器校準(zhǔn)量程的20%～100%之間，否則應(yīng)重新選擇校準(zhǔn)量程；

若樣品測(cè)定結(jié)果不大于測(cè)定下限，則無需重新選擇校準(zhǔn)量程。

11.4每個(gè)季度至少進(jìn)行一次零點(diǎn)漂移、量程漂移檢查，以附錄A表格形式進(jìn)行記錄。若

零點(diǎn)漂移和量程漂移不符合7.1.2條c）和d）的要求，應(yīng)及時(shí)維護(hù)或修復(fù)儀器。

11.5定電位電解法傳感器的使用壽命一般不超過2年，到期后應(yīng)及時(shí)更換。校準(zhǔn)傳感器時(shí)，

若發(fā)現(xiàn)其動(dòng)態(tài)范圍變小，測(cè)量上限達(dá)不到滿量程值，或在復(fù)檢儀器校準(zhǔn)量程時(shí)，示值誤差超

過7.1.2條a）的要求，表明傳感器已失效，應(yīng)及時(shí)更換。

12注意事項(xiàng)

12.1測(cè)定儀應(yīng)在其規(guī)定的環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等條件下工作。

12.2進(jìn)入定電位電解法傳感器的廢氣溫度應(yīng)不高于40℃。

12.3測(cè)定儀應(yīng)具有抗負(fù)壓能力，保證采樣流量不低于其規(guī)定的流量范圍。

12.4測(cè)定儀應(yīng)裝有可充電電池，能自動(dòng)顯示剩余電量，且使用中應(yīng)保證有足夠電量；測(cè)定

儀長(zhǎng)期不用時(shí)，每月應(yīng)至少通電開機(jī)運(yùn)行一次，以保持傳感器的極化條件。

12.5應(yīng)及時(shí)清潔測(cè)定儀濾塵裝置，防止阻塞氣路。

12.6當(dāng)與其他目標(biāo)污染物同時(shí)測(cè)定時(shí)，可根據(jù)需要，選用加熱采樣管。

5

附錄A

（資料性附錄）

測(cè)試前后儀器性能審核結(jié)果

實(shí)驗(yàn)室名稱測(cè)試地點(diǎn)

儀器生產(chǎn)廠儀器型號(hào)、編號(hào)原理

儀器量程（μmol/mol，mg/m3）氣體流量（L/min）

環(huán)境溫度（℃）環(huán)境壓力/kPa相對(duì)濕度（RH%）

標(biāo)準(zhǔn)氣體生產(chǎn)單位污染物名稱及有效截止日期

測(cè)試人員測(cè)量日期年月日

附表A.1示值誤差

標(biāo)準(zhǔn)氣體測(cè)試前測(cè)試后

示值誤差示值誤差

名稱濃度A測(cè)定值A(chǔ)i平均值A(chǔ)i測(cè)定值A(chǔ)i平均值A(chǔ)i

(Ai-A)/A(Ai-A)/A

CO

注：測(cè)定值A(chǔ)i是指標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入分析儀的測(cè)量結(jié)果。

附表A.2系統(tǒng)偏差

標(biāo)準(zhǔn)氣體測(cè)試前測(cè)試后

測(cè)定值測(cè)定值

濃度系統(tǒng)偏差系統(tǒng)偏差

名稱

cAABB(B-A)/C.S.AABB(B-A)/C.S.

零氣

CO

注：1.測(cè)定值A(chǔ)是指標(biāo)準(zhǔn)氣體直接導(dǎo)入分析儀的測(cè)量結(jié)果；

2.測(cè)定值B是指標(biāo)準(zhǔn)氣體經(jīng)采樣管導(dǎo)入分析儀的測(cè)量結(jié)果。

表A.3零點(diǎn)漂移和量程漂移

零點(diǎn)漂移量程漂移

校準(zhǔn)氣體

零氣測(cè)定值零點(diǎn)漂移量標(biāo)準(zhǔn)氣體測(cè)定值量程漂移量

零點(diǎn)漂移量程漂移

濃度起始最終起始最終

名稱ΔZ=Zi-Z0ΔZ/C.S.ΔS=Si-S0ΔS/C.S.

cZ0ZiS0Si

零氣

CO

注：起始表示測(cè)試前，最終表示測(cè)試后。

6

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.....................................................................................................................................2

8采樣和測(cè)定.....................................................................................................................................3

9結(jié)果計(jì)算與表示.............................................................................................................................4

10精密度和準(zhǔn)確度...........................................................................................................................4

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制...................................................................................................................5

12注意事項(xiàng).......................................................................................................................................5

附錄A（資料性附錄）測(cè)試前后儀器性能審核結(jié)果....................................................................6

i

表G.8標(biāo)準(zhǔn)氣體更換記錄表

企業(yè)名稱：

安裝地點(diǎn)維護(hù)管理單位

序號(hào)更換日期標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)名稱氣體濃度單位數(shù)量供應(yīng)商有效期

維護(hù)保養(yǎng)人：時(shí)間：審核人：時(shí)間：

注：更換標(biāo)準(zhǔn)氣體時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄，每半年匯總存檔。

59

表B.2方法準(zhǔn)確度匯總表（n=6）

相當(dāng)于廢氣樣品實(shí)際樣品加標(biāo)

實(shí)際樣品含量

序號(hào)化合物名稱濃度