前言

2018年12月29日，中华人民共和国生态环境部批准了《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》（HJ1010-2018）为国家环境保护标准（以下简称“标准”），对环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统的组成、技术要求、性能指标和检测方法做出了明确要求。小科对“标准”中一些重点进行解读，一起来看看“标准”中都讲了啥吧。

一．重点之“工作原理”

“标准”中的规定：

“环境空气或标准气体以恒定流速进入采样系统，经低温或捕集阱等方式对挥发性有机物进行富集，通过热解析等方式经气相色谱分离，并由氢火焰离子化检测器（FID）或质谱检测器（MSD）进行检测，得到挥发性有机物各组分的浓度。”（4.1）

解读：

目前市面上环境空气挥发性有机物自动监测系统的原理分为气相色谱、选择性离子转移质谱法、光谱法等方法，不同原理差异较大，其中气相色谱法在定性定量方面的优势较大，目前挥发性有机物在线监测仪器也广泛采用气相色谱法。

“标准”中的检测器采用FID或MSD，排除了PID，这也是考虑到PID相对易衰减且受湿度影响较大的原因。FID和MSD属于质量型、通用型检测器，应用已经十分成熟，并且MSD在定性上有着更大的优势。根据“标准”中的要求，检测器可以采用FID和MSD组合使用的方式，也可以只采用单一的检测器进行检测。

二．重点之“样品采集”

1.组成

“标准”中的规定：

 “样品采集单元可采用符合 HJ 654 中要求的采样总管，也可直接采用满足要求的独立管路。采用多支路采样总管时，挥发性有机物的采样支管应位于采样总管的最前部。采样管路应尽量短以减少对目标化合物的吸附。”（5.4.1.1）

“采样管路、阀门及连接部件的制作材料，应选用不释放干扰物质且不与目标化合物发生化学反应的材料，如聚四氟乙烯、硼硅酸盐玻璃或不锈钢等。若使用不锈钢材料，需进行惰性化处理。”（5.4.1.2）

解读：

“标准”中对样品采集单元的组成做了明确的规定，主要目的在于减少样品采集过程中的损失。

2.采样时间

“标准”中的规定：

“应以稳定流速进行采样，每小时累计采样时间应不少于30min。”（5.4.1.5）

解读：

目前我国尚未有环境空气中挥发性有机物的评价标准，因此对其采样时间要求也无规定。但采用气相色谱法连续监测时，一般涉及在线预处理过程、时间较长的色谱分离过程和一定的系统恢复时间，难以实现高时间分辨率。目前大部分挥发性有机物连续监测系统难以在保证挥发性有机物捕集效率和分离效果的同时实现长时间采样。考虑到时间代表性、环境管理需求、现有技术水平和发展，“标准”中规定每小时累积采样时间应不少于30min，且能产生1h时间分辨率的数据。

三．重点之“数据采集和传输”

“标准”中的规定：

 “对监测数据实时采集、存储、计算，能输出1h时间分辨率的数据。输出结果应能设置为标准状态下的浓度或参比状态下的浓度并能够进行两种状态的切换；具有质量浓度和体积浓度单位切换功能，质量浓度单位为µg/m³，体积浓度单位为nmol/mol。最小显示单位为0.01µg/m³或0.01nmol/mol。”（5.4.5.2）

解读：

2018年8月13日，生态环境部发布了《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）修改单，规定二氧化硫等气态污染物浓度为参比状态下的浓度，颗粒物及其组分铅、苯并[a]芘等浓度为监测时大气温度和压力下的浓度。“标准”中规定状态参数包括参比状态，也是考虑到后续环境空气质量标准发展的需要。

四．重点之“测量范围”

“标准”中的规定：

“测定组分应至少包括57种挥发性有机物。”（6.1）
解读：

在《2018 年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》中，手工监测的挥发性有机物包括117 种组分，自动监测组分未做硬性要求。“标准”中规定测定组分必须包括57种PAMS组分（间、对-二甲苯算作两种），也是综合考虑了目前监测方案要求和市场上仪器性能的结果。

五．重点之“标准曲线”

“标准”中的规定：

“目标化合物的标准曲线相关系数≥0.98。使用标准曲线计算最低点浓度，其测量平均值与标准值的相对误差≤15%。”（6.2）

“在仪器正常工作状态下依次从低浓度到高浓度通入0.5、2、4、6、8、10nmol/mol的标准气体进样分析，每个浓度至少分析3次。”（7.3）

解读：

与《环境空气挥发性有机物的测定罐采样/气相色谱-质谱法》（HJ 759-2015）相比，“标准”中规定标曲必须采用6个浓度梯度，且对标曲相关系数作了明确要求，另外增加了标曲最低点浓度的检查。根据“标准”编制说明中的验证结果，在总共7个型号的仪器设备中，6个型号仪器的57种组分的线性均满足要求，1个型号仪器存在部分组分不满足要求。

六．重点之“分离度”

“标准”中的规定：

“环戊烷和异戊烷的分离度、2,3-二甲基戊烷和2-甲基己烷的分离度及邻-二甲苯和苯乙烯的分离度达到 1.0 以上。”（6.7）

解读：

目前在线监测设备中，间、对-二甲苯无法分离，戊烷和异戊烷、2,3-二甲基戊烷和2-甲基己烷、邻-二甲苯和苯乙烯的保留时间很接近，存在分离度差的可能，特别是对于仅使用FID检测所有物质时，分离度差时存在定性定量上的难度。因此“标准”中添加了分离度的要求，并选用这3对物质进行评价。

七．重点之“浓度漂移和保留时间漂移”

“标准”中的规定：

“10 nmol/mol的24 h浓度漂移不超过±1 nmol/mol。”（6.8）

“连续运行30d，氢火焰离子检测器检测组分的浓度漂移≤15%，质谱检测器检测组分的浓度漂移≤30%，保留时间漂移≤0.5 min。”（6.9）

解读：

对于浓度漂移，“标准”中规定了24h浓度漂移和长时间（30d）浓度漂移两个指标要求，分别评价仪器短时间定量稳定性和长时间定量、定性准确性。

八．重点之“有效数据率”

“标准”中的规定：

“监测仪器连续运行30d，有效数据率≥80%。”（6.10）

解读：

有效数据率目的在于约束仪器故障率，保证仪器连续正常运行。尤其应注意，当日核查数据不满足长时间浓度漂移要求时，其前后24 h小时的数据均记为异常数据。

九．重点之“仪器平行性”

“标准”中的规定：

“各组分的仪器平行性≤20%。”（6.11）

解读：

仪器平行性体现在一定生产控制条件下，同型号仪器之间的平行性和可比性。“标准”中要求对至少两台仪器的平行性测试，同时是对实际环境样品进行连续监测，规定平行性相对标准偏差≤20%。

十．重点之“时钟误差”

“标准”中的规定：

“仪器正常工作状态下测试6h，时钟误差±20s。”（6.12）

解读：

为了保证连续监测的时间代表性，“标准”中要求对时钟误差进行检测，且分为仪器正常工作过程条件下的时钟误差和仪器工控机断电条件下的时钟误差，前者测试6h，时钟误差±20 s，后者在断电3次情况下，测试6h，时钟误差2 min以内。

结语

以上就是小科为大家解读的“标准”中十条重点内容，此外“标准”中还对零点噪声、方法检出限、准确度、精密度以及系统残留等做了明确的规定，在此就不一一解读了。感兴趣的朋友可以参阅小科的上一篇文章，点击“阅读原文”下载“标准”的电子版，欢迎大家与小科一起交流讨论。