HJ 1444—2026《环境空气 10种含硫化合物的测定 罐采样-预浓缩_气相色谱法》扩项白皮书

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2026-03-02

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HJ 1444—2026《环境空气 10种含硫化合物的测定 罐采样-预浓缩_气相色谱法》扩项白皮书

 

一、标准概述

(一)标准基本信息

  • 标准编号:HJ 1444—2026
  • 标准名称:《环境空气 10种含硫化合物的测定 罐采样-预浓缩/气相色谱法》
  • 发布日期:2026年1月20日
  • 实施日期:2026年8月1日
  • 替代标准:GB/T 14678-1993《空气质量 硫化氢、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的测定 气相色谱法》
  • 发布单位:中华人民共和国生态环境部
  • 起草单位:北京市生态环境监测中心
  • 验证单位:广东省广州生态环境监测中心站、江苏省环境监测中心、山东省济南生态环境监测中心、华测检测认证集团北京有限公司、谱尼测试集团股份有限公司、通标标准技术服务(上海)有限公司

(二)标准制定目的与意义

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》,解决原有标准测定范围有限、技术手段滞后等问题,规范环境空气和无组织排放监控点空气中含硫化合物的测定方法,精准捕捉大气中含硫污染物的种类和浓度水平,为生态环境污染防治、环境质量改善提供科学可靠的监测数据支撑,填补了多种含硫化合物同步监测的技术空白。

(三)核心技术路线

采用"罐采样-预浓缩-气相色谱"的组合技术方案:以全惰性化真空采样罐采集样品,经预浓缩系统除水、浓缩和热解吸后,通过气相色谱柱分离目标化合物,利用火焰光度检测器(FPD)进行检测,结合保留时间定性和外标法定量,实现10种含硫化合物的精准测定。

二、扩项核心变化与技术升级

(一)与原标准(GB/T 14678-1993)的关键差异

对比维度原标准(GB/T 14678-1993)新标准(HJ 1444—2026)升级意义
测定化合物种类4种(硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫)10种(新增羰基硫、乙硫醇、二硫化碳、甲乙硫醚、噻吩、乙硫醚)覆盖更多大气含硫污染物类型,满足全面监测需求
适用范围环境空气、恶臭污染源排气环境空气、无组织排放监控点空气聚焦大气环境和无组织排放监测,贴合当前环保监管重点
采样方式采气瓶、气袋采样全惰性化真空采样罐采样减少样品吸附和损失,提高低浓度样品采集效率
浓缩进样方式液氧制冷浓缩解吸液氮或非液氮制冷预浓缩降低操作风险,拓展仪器适用性,提升浓缩效率
质量控制要求无系统质控体系涵盖采样、分析、数据全过程质控保障监测数据的准确性、可靠性和可比性

(二)扩项新增核心内容

  1. 新增6种目标化合物:明确新增羰基硫(COS)、乙硫醇(C₂H₆S)、二硫化碳(CS₂)、甲乙硫醚(C₃H₈S)、噻吩(C₄H₄S)、乙硫醚(C₄H₁₀S)的测定方法,完善含硫化合物监测谱系。
  2. 强化采样技术规范:新增采样罐惰性化处理、清洗、气密性检查等技术要求,规定采样罐容积≥3L、耐压值>241kPa,清洗后需抽至真空(<10Pa)并在30天内使用。
  3. 优化仪器配置要求:新增气体预浓缩仪、浓缩仪自动进样器等关键设备,明确色谱柱规格(两种极性石英毛细管柱)、检测器类型(带硫滤光片的FPD)及辅助设备技术参数。
  4. 完善方法性能指标:系统规定方法检出限、测定下限、精密度、正确度等性能参数,为方法验证提供明确依据。
  5. 构建全流程质控体系:建立采样罐清洁度/气密性/惰性化检查、空白试验、校准曲线核查、平行样品测定等多层次质控要求,确保监测数据质量。

三、标准核心技术内容

(一)适用范围

本标准适用于环境空气和无组织排放监控点空气中10种含硫化合物的测定,具体包括:硫化氢、羰基硫、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二硫化碳、甲乙硫醚、噻吩、乙硫醚、二甲二硫。

当取样体积为400mL时,方法检出限为0.09μg/m³~0.3μg/m³,测定下限为0.36μg/m³~1.2μg/m³(详见附录A)。

(二)方法原理

  1. 采样:采用全惰性化处理的真空采样罐采集空气样品,避免罐体与目标化合物发生反应或吸附。
  2. 浓缩:样品经气体预浓缩仪除水、低温浓缩后,通过热解吸释放目标化合物。
  3. 分离:浓缩后的样品进入气相色谱仪,经专用色谱柱分离不同含硫化合物。
  4. 检测:采用火焰光度检测器(FPD)对目标化合物进行特异性检测,基于保留时间定性,外标法定量。

(三)关键试剂与材料

  1. 含硫化合物混合标准气体:羰基硫、二甲二硫、二硫化碳摩尔分数均为0.5μmol/mol,硫化氢、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、甲乙硫醚、噻吩、乙硫醚摩尔分数均为1μmol/mol,高压钢瓶保存(压力≥1.0MPa)。
  2. 标准使用气:
  • 标准使用气Ⅰ:上述标准气体稀释100倍制得,有效期7天;
  • 标准使用气Ⅱ:上述标准气体稀释500倍制得,有效期2天。
  1. 辅助气体:氮气(纯度≥99.999%)、氢气(纯度≥99.99%)、净化空气(经除湿除烃处理)。
  2. 其他材料:液氮(用于预浓缩制冷)、惰性化处理的过滤头(孔径≤10μm)等。

(四)仪器与设备要求

设备名称核心技术参数关键要求
采样罐容积≥3L,耐压>241kPa,内壁及管路惰性化处理无吸附、无反应、无干扰物质析出
采样罐清洗装置可抽真空至<10Pa,具备加温(50℃~80℃)、加湿、加压清洗功能确保罐体清洁度满足要求
气体预浓缩仪液氮或电制冷,可除水,能在80℃~120℃加热,管路惰性化具备自动定量取样和标气添加功能
气相色谱仪程序升温,配备硫滤光片FPD检测器柱流量1.2mL/min(恒流模式)
色谱柱色谱柱1:60m×0.25mm×1.0μm(100%聚二甲基硅氧烷);色谱柱2:60m×0.25mm×1.4μm(6%氰丙基苯基+94%聚二甲基硅氧烷)双柱辅助定性,确保分离效果
辅助设备流量控制器(惰性化处理)、气体流量计(0.5级)、压力真空表(≥2.5级)满足流量控制和压力监测精度要求

(五)样品采集与保存

  1. 采样前准备:采样罐需经3个以上清洗循环,抽真空至<10Pa后密封,30天内使用;检查过滤器无堵塞、流量控制器工作正常。
  2. 采样方式:
  • 瞬时采样:打开阀门30s~60s,待罐内压力与大气压一致后密封;
  • 恒定流量采样:通过流量控制器控制采样流量,按预设时间采样后密封(流量参考附录B)。
  1. 样品保存:常温保存,硫化氢、甲硫醇、乙硫醇需在24h内分析,其他化合物7天内完成分析。
  2. 空白样品:每批样品需制备实验室空白和运输空白,空白样品浓度需低于方法检出限。

(六)分析步骤

  1. 仪器条件设置:
  • 预浓缩仪:液氮制冷型(进样流速60mL/min,三级冷阱温度分别为-40℃、-80℃、-180℃);电制冷型(进样流速50mL/min,冷阱温度-30℃);
  • 气相色谱仪:进样口温度140℃,检测器温度220℃,程序升温(35℃保持10min→20℃/min升至120℃保持4min→25℃/min升至220℃保持2.5min)。
  1. 校准曲线建立:配制6个浓度点的校准系列,以摩尔分数对数为横坐标、峰面积对数为纵坐标,建立校准曲线(线性相关系数≥0.995)。
  2. 样品测定:取400mL样品进样分析,高浓度样品可稀释后测定。
  3. 空白测定:按样品测定流程分析实验室空白和运输空白。

(七)方法性能指标

  1. 精密度:
  • 空白加标样品:低、中、高浓度实验室内相对标准偏差分别为0%~11%、0%~5.0%、0.23%~12%;
  • 环境空气样品:实验室内相对标准偏差0.55%~15%,实验室间相对标准偏差5.0%~30%;
  • 无组织排放监控点空气样品:实验室内相对标准偏差0.22%~7.8%。
  • 正确度:
  • 空白加标样品:加标回收率范围75.1%~137%,最终值为92.9%±14.9%~105%±22.7%;
  • 环境空气样品:加标回收率范围40.9%~131%;
  • 无组织排放监控点空气样品:加标回收率范围55.2%~137%。

四、质量保证与质量控制要求

(一)采样环节质控

  1. 采样罐质量检查:每10个或每批次至少抽查1个,清洁度(目标化合物浓度低于检出限)、气密性(压力变化≤0.7kPa/d)、惰性化(相对误差±30%以内)均需合格;每年至少1次气密性检查,每3年至少1次惰性化检查。
  2. 流量控制器校准:定期使用0.5级气体流量计进行流量校准。
  3. 采样记录:完整记录采样时间、地点、温度、湿度、大气压、罐内压力等参数。

(二)分析环节质控

  1. 空白控制:每批样品分析前测试1个实验室空白,每批至少1个运输空白,结果均需低于方法检出限。
  2. 校准曲线:至少包含5个非零浓度点,线性相关系数≥0.995,否则重新建立。
  3. 平行样品:每20个样品或每批次分析1个平行样品,相对偏差≤±30%。
  4. 连续校准:每测定20个样品或每批次,分析1次校准曲线低浓度点,相对误差≤±30%,否则重新校准。

五、干扰与消除措施

  1. 高浓度挥发性有机物干扰:通过减少取样量或稀释样品降低干扰。
  2. 其他含硫有机化合物干扰:采用双柱(不同极性色谱柱)辅助定性,或结合气相色谱/质谱法确认定性结果。
  3. 湿度干扰:当采样点相对湿度>80%时,硫化氢、甲硫醇、乙硫醇测定误差增加,需记录湿度数据并结合实际情况调整采样策略。

六、注意事项

  1. 采样罐专用性:环境空气采样罐与无组织排放监控点空气采样罐不宜混用。
  2. 惰性化要求:所有与样品接触的阀体、管线、接头均需惰性化处理,气流路使用不含硫的密封件。
  3. 系统残留:分析高浓度样品后,需对分析系统进行清洗,去除污染物残留。
  4. 设备维护:气体稀释装置每年至少1次性能核查;流量控制器及过滤器每月清洗或更换。
  5. 安全操作:标准物质为易挥发有毒化学品,需在通风橱内操作,佩戴防护器具。

七、扩项实施建议

(一)人员要求

组织技术人员参加标准专项培训,熟悉新增化合物的理化性质、采样操作规范、仪器参数设置及质控要求,确保掌握双柱定性、预浓缩仪操作等关键技术。

(二)设备配置

  1. 核心设备:配置符合要求的惰性化真空采样罐(3L或6L)、采样罐清洗装置、气体预浓缩仪(液氮或电制冷型)、带FPD检测器的气相色谱仪及两种专用色谱柱。
  2. 辅助设备:配备0.5级气体流量计、≥2.5级压力真空表、氢气发生器(脱水功能)、无油空气压缩机等。

(三)方法验证

按标准要求开展方法验证,重点核查:

  1. 校准曲线线性相关系数(≥0.995);
  2. 方法检出限、测定下限是否满足标准要求;
  3. 精密度(相对标准偏差)和正确度(加标回收率)是否符合规定;
  4. 空白样品、平行样品、连续校准等质控指标是否达标。

(四)运行维护

建立设备定期维护制度,明确采样罐清洗、流量校准、仪器核查等周期;规范标准气体储存和使用,确保试剂有效性;完善质控记录,建立全流程追溯体系。

八、总结

HJ 1444—2026标准通过扩宽监测范围、升级技术手段、强化质控要求,构建了更为科学、全面的含硫化合物监测方法体系。该标准的实施将显著提升我国大气含硫污染物的监测能力,为空气质量评价、污染溯源、治理成效评估提供有力技术支撑。各监测机构应严格按照标准要求完成扩项准备,确保监测数据准确可靠,助力生态环境质量持续改善。

建议进一步梳理标准实施过程中可能出现的技术难点,比如不同型号预浓缩仪的参数优化、复杂基质样品的干扰消除等,形成针对性操作指南,提升标准执行的一致性和有效性。

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