共創共贏
為滿足不斷發展的環境空氣VOCs監測要求和技術方法,國家對HJ 759-2015開展修訂工作,2月9日正式發布了HJ 759-2015《環境空氣 65 種揮發性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜-質譜法》,該標準2023年8月1日正式實施。北京博賽德科技有限公司旗下應用檢測實驗室——北京博賽泰克質量技術檢測有限公司很榮幸參與了此次標準修訂的驗證工作。
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中華人民共和國國家生態環境標準
HJ 759—2023
代替 HJ 759—2015
環境空氣 65 種揮發性有機物的測定
罐采樣/氣相色譜-質譜法
Ambient air—Determination of 65 volatile organic compounds—Collected in canisters and analyzed by gas chromatography/massspectrometry
本電子版為正式標準文本,由生態環境部環境標準研究所審校排版。
2023-02-09 發布 2023-08-01 實施
生 態 環 境 部 發 布
目 次
前 言.............................................................................................................................................................................................. ii
附錄 A(規范性附錄) 方法檢出限和測定下限......................................................................................................... 9
附錄 B(資料性附錄) 采樣罐加濕方法...................................................................................................................... 11
附錄 C(資料性附錄) 采樣罐流轉單........................................................................................................................... 12
附錄 D(資料性附錄) 恒定采樣流量.......................................................................................................................... 13
附錄 E(資料性附錄) 氣體濃縮儀參考條件............................................................................................................ 14
附錄 F(資料性附錄) 目標化合物和內標的定性定量參數............................................................................... 15
附錄 G(資料性附錄) 揮發性有機物總離子色譜圖............................................................................................. 17
附錄 H(資料性附錄) 方法的度.......................................................................................................................... 18
前 言
為貫徹《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國大氣污染防治法》,防治生態環境污染,改善生態環境質量,規范環境空氣和無組織排放監控點空氣中揮發性有機物的測定方法,制定本標準。
本標準規定了測定環境空氣和無組織排放監控點空氣中 65 種揮發性有機物的罐采樣/氣相色譜-質譜法。
本標準的附錄 A 為規范性附錄,附錄 B~附錄 H 為資料性附錄。
本標準是對《環境空氣 揮發性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜-質譜法》(HJ 759—2015)的修訂。
《環境空氣 揮發性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜-質譜法》(HJ 759—2015)發布于 2015年,起草單位為江蘇省環境監測中心。本次為次修訂,修訂的主要內容有:
——擴展了適用范圍,增加了對無組織排放監控點空氣中 65 種揮發性有機物的測定;——刪除了目標化合物中甲硫醇和甲硫醚 2 種組分;
——完善了采樣技術要求;
——增加了對標準使用氣的加濕要求;
——增加了選擇離子監測方式以及此模式下的方法性能指標;——增加了非液氮制冷濃縮方式的方法性能指標。
本標準自實施之日起,《環境空氣 揮發性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜-質譜法》(HJ 759— 2015)廢止。
本標準由生態環境部生態環境監測司、法規與標準司組織制訂。本標準主要起草單位:江蘇省環境監測中心。
本標準驗證單位:江蘇省宿遷環境監測中心、天津市生態環境監測中心、泰州市靖江生態環境監測站、廣東省深圳生態環境監測中心站、中國測試技術研究院化學研究所、北京博賽泰克質量技術檢測有限公司、山東省臨沂生態環境監測中心、江蘇省常州環境監測中心、內蒙古自治區環境監測中心站、南京天朗環境檢測有限公司。
本標準生態環境部 2023 年 2 月 9 日批準。本標準自 2023 年 8 月 1 日起實施。
本標準由生態環境部解釋。
環境空氣 65 種揮發性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜-質譜法
警告:實驗中所使用標準品為易揮發的有毒化學品,應在通風條件下使用,操作時應按要求佩戴防護器具,避免吸入呼吸道或接觸皮膚和衣物。
本標準規定了測定環境空氣和無組織排放監控點空氣中 65 種揮發性有機物的罐采樣/氣相色譜-質譜法。
本標準適用于環境空氣和無組織排放監控點空氣中 65 種揮發性有機物的測定。
取樣體積為 300 ml 時,在全掃描(Scan)模式下,目標化合物的方法檢出限為 0.2 μg/m3~2.0 μg/m3,測定下限為 0.8 μg/m3~8.0 μg/m3;在選擇離子監測(SIM)模式下,目標化合物的方法檢出限為 0.1 μg/m3~0.2 μg/m3,測定下限為 0.4 μg/m3~0.8 μg/m3。詳見附錄 A。
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,其版本(包括所有的修改單)適用于本標準。
HJ/T 55 大氣污染物無組織排放監測技術導則
HJ 194 環境空氣質量手工監測技術規范
HJ 664
環境空氣質量監測點位布設技術規范(試行)
用內壁經惰性化處理的真空采樣罐采集空氣樣品,經濃縮、熱解吸后,進入氣相色譜分離,質譜檢測器檢測。通過與標準物質保留時間和質譜圖對比定性,內標法定量。
除非另有說明,分析時均使用符合國家標準的分析純試劑,實驗用水為不含目標化合物的蒸餾水。
注:本標準使用上述 3 種內標物,也可采用其它內標物。內標物數量可視目標化合物數量酌情增減。
使用采樣罐清洗裝置(5.8)清洗采樣罐(5.1),清洗過程按采樣罐清洗裝置說明書操作。清洗過程中可對采樣罐做加濕處理。必要時可在 50 ℃~80 ℃加溫清洗,少清洗 3 個循環。采樣罐(5.1)清洗后的抽查結果應滿足 10.1.1 相關要求。
采樣罐(5.1)清洗后,將壓力抽真空(<10 Pa),用密封帽密封,待用。填寫清洗記錄(參見附錄 C 中表 C.1)。清洗后的采樣罐(5.1)應在 30 d 內使用,否則應重新清洗。
將過濾器(5.3)或過濾器(5.3)與流量控制器(5.2)組合連接抽成真空的采樣罐(5.1),檢查采樣流量是否達到預設值,確認過濾器(5.3)無堵塞、流量控制器(5.2)流量正常后方可使用。其中流量控制器(5.2)流量參見附錄 D 設置。
環境空氣和無組織排放監控點空氣的布點應分別按照 HJ 194、HJ 664 和 HJ/T 55 中相關規定執行。樣品采集可采用瞬時采樣和恒定流量采樣 2 種方式。采樣前應檢查和記錄采樣罐(5.1)壓力。瞬時采樣:將清洗后并抽成真空的采樣罐(5.1)帶采樣點,安裝過濾器(5.3)后,打開采樣罐
(5.1)閥門,開始采樣。約 30 s~60 s 后,完成采樣,關閉閥門,用密封帽密封。記錄采樣時間、地點、溫度、濕度、大氣壓和采樣罐(5.1)壓力等參數。
恒定流量采樣:將清洗后并抽成真空的采樣罐(5.1)帶采樣點,安裝流量控制器(5.2)和過濾器(5.3)后,打開采樣罐(5.1)閥門,開始采樣并計時。完成采樣后,關閉閥門,用密封帽密封。記錄采樣時間、地點、溫度、濕度、大氣壓和采樣罐(5.1)壓力等參數。
樣品采集后常溫下保存,20 d 內完成分析。
將清洗后并抽成真空的采樣罐(5.1)連接氣體稀釋裝置(5.9),打開氮氣(4.8)閥門。待采樣罐(5.1)壓力達到預設值(建議為 85 kPa)后,關閉采樣罐(5.1)及氮氣(4.8)閥門。
采樣前,按照 6.4.1 制備樣品,并帶采樣現場,與同批次樣品一起運回實驗室。
氣體濃縮儀(5.7)的條件參數包括捕集溫度、捕集流速、解吸溫度、解吸時間、烘烤溫度、烘烤時間、切換閥溫度和傳輸線溫度等,參考條件參見附錄 E。
進樣口溫度:140 ℃;進樣模式:分流進樣(分流比 10:1);載氣:氦氣(4.7);柱流量(恒流模式):1.0 ml/min;程序升溫:35 ℃保持 5.0 min,以 5 ℃/min 升 150 ℃,保持 7.0 min,以 10 ℃/min 升 200 ℃,保持 4.0 min;溶劑延遲時間:5.0 min。
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離子源:電子轟擊離子源(EI);離子源溫度:230 ℃;離子化能量:70 eV;傳輸線溫度:250 ℃;掃描方式:Scan 或 SIM;全掃描范圍:35 u~300 u;目標化合物的定量離子和輔助離子見附錄 F。
樣品分析前,將 4-溴氟苯使用氣(4.6)經氣體濃縮儀(5.7)進樣 30 ml,經氣相色譜-質譜儀(5.5)分析,得到的 4-溴氟苯關鍵離子豐度應滿足表 1 中的要求,否則應調整質譜參數或清洗離子源。
表 1 4-溴氟苯關鍵離子豐度標準
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分別抽取 30 ml、60 ml、150 ml 摩爾分數為 5.0 nmol/mol 的標準使用氣Ⅱ(4.2)和 30 ml、75 ml、150 ml 摩爾分數為 40.0 nmol/mol 的標準使用氣Ⅲ(4.2),同時每個加入 30 ml 內標使用氣(4.4),配制目標化合物摩爾分數分別為 0.5 nmol/mol、1.0 nmol/mol、2.5 nmol/mol、4.0 nmol/mol、10.0 nmol/mol、20.0 nmol/mol,內標物摩爾分數為 5.0 nmol/mol 的標準系列(校準曲線濃度可根據實際樣品情況作相應調整)。按照儀器參考條件(7.1),從低濃度到高濃度依次測定。
分別抽取 60 ml、150 ml、300 ml 摩爾分數為 0.50 nmol/mol 的標準使用氣Ⅰ(4.2)和 60 ml、150 ml、300 ml 摩爾分數為 5.0 nmol/mol 的標準使用氣Ⅱ(4.2),同時每個加入 30 ml 內標使用氣
(4.4),配制目標化合物摩爾分數分別為 0.10 nmol/mol、0.25 nmol/mol、0.50 nmol/mol、1.00 nmol/mol、2.50 nmol/mol、5.00 nmol/mol,內標物摩爾分數為 5.0 nmol/mol 的標準系列(校準曲線濃度可根據實際樣品情況作相應調整)。按照儀器參考條件(7.1),從低濃度到高濃度依次測定。
標準系列中第 i 點目標化合物的相對響應因子按照公式(1)計算,目標化合物全部標準濃度點的平均相對響應因子按照公式(2)計算。
式中:RRFi ——標準系列中第 i 點目標化合物的相對響應因子;Ai——標準系列中第 i 點目標化合物定量離子響應值;
AIS,i——標準系列中第 i 點與目標化合物對應的內標化合物定量離子響應值;
(2)
式中: RRF ——目標化合物的平均相對響應因子;
RRFi ——標準系列中第 i 點目標化合物的相對響應因子;n ——標準系列點數。
以目標化合物與對應內標物摩爾分數比為橫坐標,定量離子峰面積比為縱坐標,建立線性方程。
目標化合物總離子色譜圖參見附錄 G。
按照與校準曲線繪制相同的儀器參考條件測定樣品,取樣體積為 300 ml(可根據實際樣品濃度作適當調整)。
注:若樣品濃度太高,在減少取樣體積 30 ml 后,測定濃度仍然超過校準曲線濃度范圍時,應使用氣體稀釋裝置
(5.9)稀釋后分析。
按照與樣品相同的操作步驟測定實驗室(6.4.1)和運輸(6.4.2)。
對于每 1 個目標化合物,應通過校準曲線多次進樣建立保留時間窗口,保留時間窗口為±3 倍的保留時間標準偏差,樣品中目標化合物的保留時間應在保留時間窗口內。
對于 Scan 模式,目標化合物在標準質譜圖中的豐度高于 30%的所有離子應在樣品質譜圖中存在,而且樣品質譜圖中應少 1 個輔助離子相對豐度與標準質譜圖中相對豐度的相對偏差在±30%以內。
對于 SIM 模式,目標化合物的定量離子和輔助離子應在樣品質譜圖中存在,而且樣品質譜圖中應少 1 個輔助離子相對豐度與標準質譜圖中相對豐度的相對偏差在±30%以內。
目標化合物經定性鑒別后,根據定量離子的峰面積,采用平均相對響應因子或校準曲線法定量計算。
注:當樣品中目標化合物的定量離子存在干擾時,可使用輔助離子定量。
采用平均相對響應因子定量時,目標化合物的定量離子以及各個目標化合物與內標物的對應關系參見附錄 F。樣品中目標化合物的質量濃度按照公式(3)計算。
(3)
式中:ρ——樣品中目標化合物的質量濃度,μg/m3;As——樣品中目標化合物的定量離子響應值;
AIS——樣品中與目標化合物相對應內標物的定量離子響應值;xIS——樣品中內標物的摩爾分數,nmol/mol;
RRF ——目標化合物的平均相對響應因子;
M——目標化合物的摩爾質量(參見附錄 F),g/mol;
Vm——相關質量或排放標準規定狀態下氣體的摩爾體積,標準狀態下為 22.4 L/mol,參比狀態
下為 24.5 L/mol;D——稀釋倍數。
樣品中目標化合物的質量濃度按照公式(4)計算。
(4)
式中:ρ——樣品中目標化合物的質量濃度,μg/m3;
xS——通過校準曲線方程算出的目標化合物摩爾分數,nmol/mol;M——目標化合物的摩爾質量,g/mol;
Vm——相關質量或排放標準規定狀態下氣體的摩爾體積,標準狀態下為 22.4 L/mol,參比狀態
下為 24.5 L/mol;D——稀釋倍數。
測定結果小數點位數與方法檢出限保持一致,多保留 3 位有效數字。
6 家采用液氮制冷氣體濃縮儀的實驗室,在 Scan 模式下對目標化合物摩爾分數為 0.5 nmol/mol、2.5 nmol/mol、10.0 nmol/mol(目標化合物質量濃度見附錄 H 中表 H.1)的加標樣品做 6 次重復測定,實驗室內相對標準偏差范圍為 0.1%~19.1%,實驗室間相對標準偏差為 3.7%~29.0%,重復性限為0.1 μg/m3~13.1 μg/m3,再現性限為 0.3 μg/m3~34.3 μg/m3;在 SIM 模式下對目標化合物摩爾分數為0.10 nmol/mol、0.50 nmol/mol、2.50 nmol/mol(目標化合物質量濃度見附錄 H 中表 H.2)的加標樣
品做 6 次重復測定,實驗室內相對標準偏差范圍為 0.1%~18.9%,實驗室間相對標準偏差為 2.4%~23.7%,重復性限為 0.03 μg/m3~2.01 μg/m3,再現性限為 0.05 μg/m3~11.0 μg/m3。參見附錄 H 中表 H.1、表 H.2。
6 家采用非液氮制冷氣體濃縮儀的實驗室,在 Scan 模式下對目標化合物摩爾分數為 0.5 nmol/mol、2.5 nmol/mol、10.0 nmol/mol(目標化合物質量濃度見附錄 H 中表 H.3)的加標樣品做 6 次重復測定,實驗室內相對標準偏差范圍為 0.1%~12.0%,實驗室間相對標準偏差為 3.8%~22.2%,重復性限為
0.1 μg/m3~10.8 μg/m3,再現性限為 0.3 μg/m3~37.9 μg/m3;在 SIM 模式下對目標化合物摩爾分數為 0.10 nmol/mol、0.50 nmol/mol、2.50 nmol/mol(目標化合物質量濃度見附錄 H 中表 H.4)的加標樣品做 6 次重復測定,實驗室內相對標準偏差范圍為 0.3%~24.8%,實驗室間相對標準偏差為 1.9%~27.1%,重復性限為 0.03 μg/m3~2.79 μg/m3,再現性限為 0.09 μg/m3~11.3 μg/m3。參見附錄 H 中表 H.3、表 H.4。
6 家采用液氮制冷氣體濃縮儀的實驗室,分別對實際環境空氣樣品做 3 次重復測定,在 Scan 模式下,檢出的目標化合物質量濃度為 0.2 μg/m3~13.5 μg/m3,實驗室內相對標準偏差范圍為 0.4%~29.4%;在 SIM 模式下,檢出的目標化合物質量濃度為 0.02 μg/m3~15.7 μg/m3,實驗室內相對標準偏差范圍為0.8%~29.3%。參見附錄 H 中表 H.5、表 H.6。
6 家采用非液氮制冷氣體濃縮儀的實驗室,分別對實際環境空氣樣品做 3 次重復測定,在 Scan 模
式下,檢出的目標化合物質量濃度為 0.2 μg/m3~56.4 μg/m3,實驗室內相對標準偏差范圍為 0.1%~24.3%;在 SIM 模式下,檢出的目標化合物質量濃度為 0.04 μg/m3~54.6 μg/m3,實驗室內相對標準偏差范圍為0.1%~29.5%。參見附錄 H 中表 H.5、表 H.6。
6 家采用液氮制冷氣體濃縮儀的實驗室,在 Scan 模式下對目標化合物摩爾分數為 0.5 nmol/mol、2.5 nmol/mol、10.0 nmol/mol(目標化合物質量濃度見附錄 H 中表 H.7)的加標樣品做回收率測定,加標回收率范圍為:68.7%~129%,加標回收率終值為 88.0%±41.0%~112%±20.4%;在 SIM 模式下對目標化合物摩爾分數為 0.10 nmol/mol、0.50 nmol/mol、2.50 nmol/mol(目標化合物質量濃度見附錄H 中表 H.8)的加標樣品做回收率測定,加標回收率范圍為:68.6%~130%,加標回收率終值為83.3%±16.2%~121%±35.2%。參見附錄 H 中表 H.7、表 H.8。
6 家采用非液氮制冷氣體濃縮儀的實驗室,在 Scan 模式下對目標化合物摩爾分數為 0.5 nmol/mol、2.5 nmol/mol、10.0 nmol/mol(目標化合物質量濃度見附錄 H 中表 H.9)的加標樣品做回收率測定,加標回收率范圍為:65.1%~134%,加標回收率終值為 91.5%±24.0%~116%±28.6%;在 SIM 模式下對目標化合物摩爾分數為 0.10 nmol/mol、0.50 nmol/mol、2.50 nmol/mol(目標化合物質量濃度見附錄H 中表 H.10)的加標樣品做回收率測定,加標回收率范圍為:66.7%~135%,加標回收率終值為 85.3%±20.0%~112%±47.8%。參見附錄 H 中表 H.9、表 H.10。
每 10 個或每批次(少于 10 個)采樣罐(5.1),應少抽取 1 個檢驗清潔度。充入氮氣(4.8)后,采樣罐(5.1)中目標化合物的測定濃度應低于方法檢出限,否則應查找原因,并重新清洗合格為止。
每 10 個或每批次(少于 10 個)采樣罐(5.1),應少抽取 1 個檢查氣密性。將采樣罐(5.1)抽真空并靜置數天后,罐內壓力變化應≤0.7 kPa/d。
每個采樣罐(5.1)每年少檢查 1 次氣密性。
每 10 個或每批次(少于 10 個)采樣罐(5.1),應少抽取 1 個檢查罐體惰性。
使用氣體稀釋裝置(5.9),用氮氣(4.8)將標準氣體(4.2)稀釋 2.0 nmol/mol,靜置少 24 h后檢測,測定結果的相對誤差應在±30%以內。
每個采樣罐(5.1)每 3 a 少檢查 1 次惰性。
每批樣品分析前應測試實驗室,實驗室中目標化合物濃度應低于方法檢出限。
每批樣品少分析 1 個運輸,運輸中目標化合物濃度應低于方法測定下限。
每 20 個樣品或每批次(少于 20 個)分析 1 個平行樣品,測定結果大于方法測定下限的化合物,平行樣品測定結果的相對偏差應在±25%以內。
樣品中內標物的保留時間與當天連續校準或者近繪制的校準曲線中內標物的保留時間偏差應不超過 20 s,定量離子峰面積變化應在 60%~140%之間。
校準曲線少繪制 5 個濃度點,目標化合物相對響應因子的相對標準偏差應≤30%或曲線方程的相關系數≥0.990,否則應查找原因或重新繪制校準曲線。
每 24 h 分析 1 次校準曲線中間濃度點,測定結果與初始濃度值的相對誤差應在±30%以內,否則應重新繪制校準曲線。
實驗中產生的廢物應集中收集,分類保管,并做好相應標識,依法委托有資質的單位處理。