《光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统技术规范》编制说明

附件2

《光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统

技术要求及检测方法（征求意见稿）》

编制说明

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《光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统技术要求及检测方法》

标准编制组

二〇二四年八月

1项目背景

1.1任务来源

为贯彻落实生态环境部、农业农村部《关于在京津冀及周边地区开展畜禽养

殖业氨气排放控制试点工作的指导意见》文件要求，根据中国环境监测总站《京

津冀及周边地区畜禽养殖业氨气排放控制试点地区环境空气氨气监测方案》的通

知（总站气函〔2024〕310号），以及《山东省畜禽养殖业氨排放控制试点工作实

施方案》，《光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统技术要求及检测方法》列为

标准项目之一。由山东环境科学学会归口，浙江灵析精仪科技发展有限公司、山

东省生态环境监测中心、山东省济南生态环境监测中心、山东省计量科学研究院、

山东省农业科学院、北京朋成科技有限公司、通标环境技术（深圳）有限公司参

加该标准的起草、审核工作。

2标准修订的必要性分析

2.1标准被测对象的环境危害

2.1.1氨的理化性质

氨是一种无色且具有强烈刺激性臭味的气体。比空气轻（比重为0.5），极

易溶于水，20℃时1体积水能溶解702体积氨，易液化。沸点-33.35℃，熔

点-77.7℃，液氨的气化热大，达23.35千焦/摩，是常用的制冷剂。液氨是极性

分子，可发生电离。

2.1.2氨的来源

（1）建筑装修材料中的胶粘剂、涂料添加剂及增白剂；

室内空气中的氨也可来自装饰装修材料中的添加剂和增白剂，氨水已成为建

材市场中必备商品。但是，这种污染释放期比较快，不会在空气中长期大量积存，

对人体的危害相应小一些。但是，也应该引起注意。

（2）人类、动物的代谢废物。

人类、动物的生活代谢会排放出氨气，尤其是畜禽养殖业经动物代谢向环

境空气排放大量恶臭气体，严重影响大气环境中氨的含量。

（3）工厂等污染源排放的有害气体、粉尘和烟雾。

化肥厂、发电厂、水泥厂等化工厂向环境中排放含氨的气体、粉尘和烟雾，

污染了空气。工厂烟囱排出的燃料燃烧废气和工厂漏掉的毒气占了废气的绝大部

分。随着人民生活水平的不断提高，私家车也越来越多，大量的自用轿车和各种

型号的货车等交通工具也给环境空气带来了含有一定氨的汽车尾气中。

（4）自然界中含有氨。

自然界中的氨主要来自有机物的分解和农田施用的氮肥的挥发，

2.1.3对人体健康的影响

氨对所接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用，可以吸收皮肤组织中的水分，

使组织蛋白

变性，并使组织脂肪皂化，破坏细胞膜结构。浓度过高时除腐蚀作用外，还

可通过三叉神经末梢的反向作用而引起心脏停搏和呼吸停止。氨通常以气体形式

吸入人体进入肺泡内，氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液，与血红蛋白结合，

破坏运氧功能。氨的溶解度极高，所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和

腐蚀作用，减弱人体对疾病的抵抗力。少部分氨为二氧化碳所中和，余下少量的

氨被吸收至血液可随汗液、尿或呼吸道排出体外。

部分人长期接触氨可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状；短期内吸入

大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难，

可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重者可发生肺水肿、成人呼吸

窘迫综合症，同时可能发生呼吸道刺激症状。为了证明空气中低浓度的氨对人

体健康也是有危害和影响的，专家们监测了在3～13mg/m3浓度的氨的室内环

境中工作的工人们，历时8小时，每组10人，并将他们与不接触氨的健康人

比较，发现试验组人群的尿中尿素和氨的含量均增加，血液中尿素则明显增加。

2.1.4氨气对生态环境的影响

畜禽养殖释放以及排放的氨，漂浮于空气中，造成大气污染，对人类和其它

生物造成了不同程度的危害，破坏了人类赖以生存的生态环境。氨气与空气中

的氮氧化物、二氧化硫等污染物发生反应，形成铵盐气溶胶状态存在的污染物，

导致环境空气的能见度下降，从而沉降对生态环境、人体健康产生影响。

2.2相关监测标准和监测工作的需要

我国PM2.5浓度整体处于高位，来源解析的复杂性仍然是一大难题。氨是颗

粒物形成的重要因素，深入研究其生成机理，是开展科学治污、精准治污、依法

治污的支撑，因此，高质量的氨监测数据具有重要意义。

2021年，我国生态环境部下发的《“十四五”全国细颗粒物与臭氧协同控制

监测网络能力建设方案》，针对PM2.5和臭氧复合污染的问题，着力增强监测服

务、支撑、保障大气污染防治水平，明确提出了光化学监测网络的建设和PM2.5

组分监测的要求。方案中提出，在现有监测网络上进行补充建设，要求在京津冀

及周边地区、汾渭平原（北京、天津、河北、山西、山东、河南和陕西等）和

PM2.5年均浓度未达标的城市开展颗粒物组分、氨和气溶胶垂直分布等的监测。

将氨的在线监测列为重点监测的内容。

氨是环境空气中最常见、最典型的无机恶臭污染物，也是居民投诉的重要来

源之一，异味投诉发生面极广。在畜禽养殖业园区带来的厂群矛盾和生态环境影

响日益突出。我国现行的《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中未对氨在环

境空气中的浓度限值进行规定。《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中虽然

包含了氨，但仅规定了排污单位恶臭污染物的排放限值、监测和监控要求，对于

环境空气中氨污染的排放、监测和限值等方面均缺少相应的技术要求和规范。氮

的限值在一些行业领域有相应的规定，《工业场所有害因素职业接触限值第1

部分：化学有害因素》（GBZ2.1-2019）规定工作场所空气中氨的8h工作日的平

均容许接触水平为20mg/m3；《室内空气质量标准》（GB/T18883-2022）规定，

室内空气中氨小时浓度均值不得超过0.2mg/m3；《水泥工业大气污染物排放标准》

（GB4915-2013）规定，水泥窑利用氨水、尿素等含氨污染物质作为还原剂，去

除烟气中氨氧化物，新建项目有组织排放氨限值为10mg/m3，厂界氨限值为1.0

mg/m3；《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）规定，硫氨结品干

燥工段新建项目有组织排放氨限值为30mg/m3，厂界氨限值为0.2mg/m3。

2.3制定标准的必要性和意义

我国现行的涉及环境空气气态污染物氨的主要检测/分析标准见表1。

表1我国氨主要监测/分析方法

标准号标准名称方法原理适用范围

环境空气、无组织

环境空气和废弃三只无臭袋中的二只充入无臭空气，

HJ排放监控点空气和

臭气的测定三点另一只充入按比例稀释臭气，供嗅辨

1262-2022固定污染源废气样

比较式臭袋法员嗅辨

品中臭气的测定

HJ恶臭污染环境监测真空瓶/气袋采样，稀释后由嗅辨员进环境空气、有组织

905-2017技术规范行分析排放源和无组织排

放源排放的恶臭

空气质量氨的测

GB/T氨在溶液中转化为铵离子，铵离子浓

定离子选择电极工业废气中的氨

14669-93度和电极电位呈线性关系

法

氨被稀硫酸吸收后，生成硫酸铵。铵

环境空气氨的测

HJ离子与水杨酸和次氯酸钠反应生成环境空气、恶臭源

定次氯酸钠-水杨

534-2009蓝色络合物，在波长697nm处测定吸厂界空气中的氨

酸分光光度法

光度，吸光度与氨的含量城正比

用稀硫酸溶液吸收空气中的氨，生成环境空气中氨的测

环境空气氨的测铵离子与纳式试剂反应生成黄棕色定，也适用于制药、

HJ

定纳氏试剂分光络合物，该络合物的吸光度与氨的含化工、炼焦等工业

533-2009

光度法变量城正比，在420nm波长处测量吸行业废气中氨的测

光度定

环境空气氨、甲环境空气样品经滤膜过滤，目标化合

环境空气和固定污

HJ胺、二甲胺和三甲物被稀硫酸吸收后，用阳离子色谱柱

染源无组织排放监

1076-2019胺的测定离子色交换分离，电导检测器检测，以保留

控点空气中氨

谱法时间定性，外标法定量

《环境空气和废气臭气的测定三点比较式臭袋法》（HJ1262-2022）和《恶

臭污染环境监测技术规范》（HJ905-2017）标准中规定了环境空气中恶臭污染的

监测技术，但该标准仅适用于采用实验室分析方法开展环境空气中的恶臭污染监

测，且不区分污染物种类，监测结果仅用无量纲的臭气浓度表示。实验室测试方

法中，吸收液容易受到环境影响而变质，采样过程中气体易吸附或氧化从而影响

测量准确性，且这些方法不能够实时、在线监测氨的浓度。开展环境空气氨的连

续自动监测，可以保证数据连续性，实时监测污染物浓度变化，对于开展污染物

源解析和污染物预警工作具有更好的指导意义；自动监测方法有较低的检出限，

更适用于环境空气氨的监测；自动监测设备相对操作简单，维护较为便利，可以

节约人力和时间。

氨气作为大气重主要碱性气体，是影响空气质量的重要因素，也是畜禽养殖

恶臭气体的组成部分。为贯彻落实生态环境部、农业农村部《关于在京津冀及周

边地区开展畜禽养殖业氨气排放控制试点工作的指导意见》文件要求，开展养殖

场周边及农村、城市大气环境氨气监测工作，为京津冀及周边地区开展畜禽养殖

业氨气排放核算提供辅助支撑，中国环境监测总站于2024年6月制定了《京津

冀及周边地区畜禽养殖业氨气排放控制试点地区环境空气氨气监测方案》的通知

（总站气函〔2024〕310号），同期，我省发布了《山东省畜禽养殖业氨排放控

制试点工作实施方案》。

针对《京津冀及周边地区畜禽养殖业氨气排放控制试点地区环境空气氨气监

测方案》的通知（总站气函〔2024〕310号）中要求的光腔衰荡光谱法氨气自动

监测，目前国内尚无明确技术规范以及标准，无法实现对该类仪器生产设计、应

用选型和性能检测的规范和指导。制定光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统技

术要求及检测方法的标准，不仅可以对仪器的技术、性能指标进行评估，还可以

指导仪器厂家的生产，为科学、准确监测氨提供技术支持；与此同时还可以加快

新技术、新服务推广应用、填补我国相关方法标准空白，为当前和今后一定时期

内我国生态环境保护工作提供技术支持，完善我国生态环境保护标准体系。

3主要工作过程

（1）成立标准工作组

任务下达后，山东环境科学学会于2024年8月将标准修订相关人员组成标

准编制组。

（2）开展调研工作

2024年8月~2024年9月，为贯彻落实生态环境部、农业农村部《关于在京

津冀及周边地区开展畜禽养殖业氨气排放控制试点工作的指导意见》文件要求，

根据中国环境监测总站《京津冀及周边地区畜禽养殖业氨气排放控制试点地区环

境空气氨气监测方案》的通知（总站气函〔2024〕310号），以及《山东省畜禽

养殖业氨排放控制试点工作实施方案》，检索、查询和收集了中国学术期刊网络

出版总库、中国重要会议论全文等数据库中的相关文献，检索了国际标准化组织、

美国等国内外相关标准，了解标准方法的改进情况、仪器设备的普及情况，专访

了多个环境监测站，了解实际工作中遇见的问题以及具体的解决办法。最终形成

开题报告及标准草案，初步确定了本次修订的技术路线、工作内容等。

（3）开题论证

2024年9月。

（4）编写标准征求意见稿和编制说明意见稿

2024年10月，根据方法修订的研究结果，针对现有标准空白，编写标准征

求意见稿和编制说明征求意见稿。从分析方法标准化角度进行标准制定，对标准

内容进行补充完善。

4国内外相关分析方法研究

4.1国外相关分析方法研究

国外在光腔衰荡光谱技术方面的研究起步较早，技术成熟度较高。许多发达

国家的研究机构和企业都在致力于该技术的研发和应用推广。光腔衰荡光谱法技

术在国外已广泛应用于大气科学研究、环境监测、工业过程控制等领域。许多发

达国家都建立了基于该技术的氨气连续自动监测系统网络，实现了对大气氨气浓

度的实时监测和数据分析。

4.2国内相关分析方法研究

国内已有科研机构和企业研发出基于光腔衰荡光谱法技术的氨气连续自动

监测系统，这些系统具有高灵敏度、高选择性和快速响应的特点，能够满足大气

中痕量氨气监测的需求。中国环境监测总站等权威机构印发了相关技术规范和指

南，如《环境空气温室气体及其示踪物(CO2、CH4、N2O和CO)光腔衰荡光谱法

连续自动监测系统运行和质控技术指南(第一版)》，这些文件为氨气连续自动监

测系统的建设和运行提供了技术指导和规范。

5标准制修订的基本原则和技术路线

5.1标准制修订的基本原则

应遵循以下原则：

（1）环境监测分析方法标准的制（修）定应符合《国家环境保护标准制修

订工作管理办法》、《标准编写规则》（GB/T20001-2001）和《环境检测分析方法

标准制定技术导则》（HJ/T168-2004）的要求。

（2）方法应满足相关环保标准和环保工作的要求。

（3）方法准确可靠，满足各项方法特性指标的要求。

（4）检出限应能够满足环境空气质量监测工作的需要。

（5）方法具有普遍适用性，易于推广使用。

5.2标准制修订的技术路线

5.2.1具体技术路线图。见图1。

5.2.2技术路线内容如下：

（1）对比国际标准与现有国家标准的具体内容，确定修订的内容和有无必

要进行方法的验证，如有必要，还将按照规范进行编制实验方案，并根据方案

进行实验室内的试验、编制报告等工作；

（2）参照有关的基础标准或者规范技术要求，编制国家标准文本；

（3）编制标准文本修订的说明；

（4）提交标准文本和编制说明的征求意见稿，修改后提交标准文本和编制

说明的送审稿；经过审查合格后批准后发布。

接到修订任务

组成标准编制组

开展调研工作

相关标准应用情况

文献

形成报告并验证

修订标准内容

编制标准文本

标准文本及编制说明的征求意见稿

标准文本及编制说明的送审稿

标准文本及编制说明的报批稿

标准发布

图1标准修订的技术路线

6标准主要技术内容

6.1适用范围

本标准规定了光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统的原理与组成、技术要

求、性能指标和检测方法。本标准适用于环境空气氨气连续自动监测系统的设计、

生产和检测。

6.2规范性引用文件

本标准引用标准为《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动

监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）及其修改单。

6.3术语和定义

本标准规定了光腔衰荡光谱法、氨气、标准气体、零气、参比状态及标准状

态的术语和定义。内容参考《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续

自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）及其修改单。

6.4系统原理与组成

6.4.1系统原理

光腔衰荡光谱法是一种非常灵敏的光谱学方法，待测气体经预处理进入光腔

后，光源向光腔发射激光光束，切断光源后，光束在腔镜之间来回反射，其能量

随时间衰减，衰减速度仅与腔镜损耗（包括透射、散射）和腔内被测组分（介质）

吸收有关，特定光腔自身的损耗为常量，光能量的衰减时间与被测气体的含量成

正比。

6.4.2光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统组成

光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统主要由由样品采集单元、分析仪器、

数据处理单元和校准单元组成。其中样品采集单元主要由采样管路和采样泵组成，

对环境空气样品进行连续自动采样。分析仪器对采集的环境空气样品中的氨气进

行测量。主要由气路单元、光学单元、控制与信号处理单元、供电单元等组成。

其中气路单元主要包括进气过滤器、进气/出气调节阀、抽气泵和管线；光学单

元主要包括激光光源、光腔、高反射镜片、温度传感器、压力传感器和光学检测

器；控制与信号处理单元主要包括主板模块、激光控制模块、温度控制模块、压

力控制模块和信号采集处理模块；供电单元主要包括交流/直流电滤波器和开关

模式电源。数据处理单元对数据进行显示、采集、处理、存储和传输。校准单元

主要由零气发生器、标准气体及动态校准仪等组成，对分析仪器进行校准及核查。

6.5技术要求

本标准针对光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统，在外观、工作条件、安

全及功能方面提出了要求。

6.5.1光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统技术要求

光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统外观要求、工作要求、安全要求等主

要参考《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要

求及检测方法》（HJ654-2013）、《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动

监测技术要求及监测方法》（HJ653-2021）。

工作条件参考《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测

系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）5.1.2工作条件要求，由于氨具有较

强的粘附性，为了减少温度波动对吸附在仪器管路的氨的影响，本标准规定环境

温度范围为20℃~30℃，较HJ654有所减小。

安全要求参考《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测

系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）5.1.3安全要求。

功能要求主要参考标准《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测技

术要求及监测方法》（HJ653-2021）、《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、

CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）及系统质控、数

据采集等时机工作需求。具体如下：

样品采集单元应符合以下要求：

a）样品采集单元一般包括两种结构，结构示意图参见《环境空气气态污染

物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）

5.1.4.1（1）中图4采样装置结构示意图（1）和图5采样装置结构示意图（2）。

b）样品采集单元应连接紧密，避免漏气。采样总管入口应防止雨水和粗大

的颗粒物进入，同时应避免鸟类和大型昆虫进入。采样头的设计应保证采样气流

不受风向影响，稳定进入采样总管。该要求参照《环境空气气态污染物（SO2、

NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）5.1.4.1

（2）要求。

c）样品采集单元的制作材料，应选用不与被监测气体发生化学反应和不释

放有干扰物质的材料。采样总管、采样总管与分析仪器连接的管路（简称“支管”）

宜为聚四氟乙烯管或内部经过惰性化处理的管路。支管外径宜为φ1/4in（1

in=2.54cm），长度宜尽可能短且不超过2m。该要求参照《环境空气气态污染

物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）

5.1.4.1（3）要求。

d）采样总管内径范围为1.5cm～15cm，采样气体在采样总管内的滞留时

间应小于20s。采样总管内的气流应保持层流状态，支管应设置于采样总管的

层流区域内，支管连接采样总管时应伸向采样总管接近中心的位置。该要求参照

《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检

测方法》（HJ654-2013）5.1.4.1（4）和5.1.4.1（8）要求。

e）由于氨极易溶于水，为了防止因室内外空气温度差异造成的采样总管内

壁结露，对氨产生吸收，采样总管应加装加热器。该要求参照《环境空气气态污

染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）

5.1.4.1（5）要求。HJ654要求气态污染物监测采样总管伴热温度一般控制在30℃

~50℃。

f）分析仪器入口应安装孔径≤5μm的聚四氟乙烯滤膜。该要求参照《环境

空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》

（HJ654-2013）5.1.4.1（7）要求。

g）在不使用采样总管时，可直接用管路采样，采样管路应选用不与被监测

污染物发生化学反应和不释放有干扰物质的材料，宜为聚四氟乙烯管或内部经过

惰性化处理的管路，采样气体滞留在采样管路内的时间应小于20s。该要求参

照《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及

检测方法》（HJ654-2013）5.1.4.1（9）要求，并在管路材质上提出了额外的要

求。

校准单元要求参照《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动

监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）校准单元要求。此外，还规定

了校准单元具备手动校准功能，零气发生器具备除尘、除水等的功能。

数据显示、记录和输出要求参照《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、

CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）和《环境空气颗

粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测技术要求及监测方法》（HJ653-2021）要求，

主要包括：

a）具备显示、记录和输出分析仪器内部工作状态数据和测量浓度数据的功

能，不得修改和删除，数据格式和记录要求见附录A。在《环境空气气态污染

物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）

5.1.4.3（2）、（3）、（4）、（7）的基础上，结合监测系统的功能和生态环境

管理工作的需要，提出相应要求。

b）具备数据的标记功能，应能标记维护、质控、故障或其他异常情况。参

照《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测技术要求及监测方法》（HJ

653-2021）5.1.4.3要求。

c）具备系统软件升级自动备份功能，确保原有信息不被覆盖。系统软件具

备中文界面，应能显示软件版本号。参照《环境空气气态污染物（SO2、NO2、

O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）5.1.4.3（6）

和《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测技术要求及监测方法》（HJ

653-2021）5.4.1.4要求，结合生态环境管理工作的需要，提出相应要求。

d）具备系统日志记录保存功能，日志记录至少包含登录操作、工作状态、

参数修改、时间修改、校准维护等信息类别，内容应包含操作权限用户、操作时

间、操作内容、数值或状态等前后变化情况。日志不得具有修改、删除功能。日

志保存时限不得少于1年。参照《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监

测技术要求及监测方法》（HJ653-2021）5.4.1.4要求，结合生态环境管理工作的

需要，提出相应要求。

f）断电恢复功能要求参照《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）

连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）5.1.4.3（8）。监测系

统断电后，应能自动保存数据；恢复供电后监测系统应自动启动，并恢复正常工

作状态。

6.6性能指标和监测方法

6.6.1测量范围说明

本标准规定监测系统的测量范围应为0~10μmol/mol。我国现行的《环境空

气质量标准》（GB3095-2012）中未对氨在环境空气中的浓度限值进行规定，美

国EPA和英国EA也未对环境空气氨的浓度限值进行规定。光腔衰荡光谱法氨气

连续自动监测系统测量范围依据现有主流仪器技术水平来制定。

6.6.2主要性能指标

本标准主要参考《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监

测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013），同时参考国外标准如美国环保

署（EPA）发布的《Test/QAPlanforVerificationofAmbientAmmoniaMonitorsat

AnimalFeedingOperations（2003）》及英国环境署（EA）发布的《Performance

StandardsforOpenPathAmbientAirQualityMonitoringSystemusingDifferential

OpticalAbsorptionSpectrometry（DOAS）andFTIRSpectrometry（2017）》的

相关内容，结合现由光腔衰荡光谱法氨气连续自动监测系统特点和生态环境管理

工作的需要，重点列出了9项性能指标（见表2），旨在全面反应仪器的性能特

点。检测方法具有科学性、可操作性和普遍适用性。

表2光腔衰荡光谱法检测系统性能指标要求

检测项目技术要求检测方法

零点噪声0.1nmol/mol6.6.2.1

检出限0.2nmol/mol6.6.2.2

24h零点漂移0.18nmol/mol6.6.2.3

示值误差20%量程±3%

6.6.2.4

80%量程±3%

精密度20%量程≤3%

6.6.2.5

80%量程≤2%

响应时间＜2分钟6.6.2.6

电压影响测试±3%F.S.6.6.2.7

动态校准仪流量误差±1%6.6.2.8

有效数据率≥90%6.6.2.9

注：F.S.表示满量程。

6.6.2.1零点噪声

零点噪声反映仪器在通入零气后短时间内读数偏离均值的幅度，用标准偏差

表示。

零点噪声按照《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测

系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）7.1.1中的规定进行测试，并根据不

同地区环境大气氨浓度的测量数据，参考刘湘雪等研究成果《北京地区大气氨时

空变化特征》，农村地区（密云区上甸子站为例）氨气平均浓度为11.6nmol/mol

±10.3nmol/mol，小时均值浓度范围为0.1nmol/mol~55.5nmol/mol，为了能

够更加精准观测环境空气氨气浓度变化情况，测量仪器零点噪声指标以0.1

nmol/mol为优。

检测方法如下：待测分析仪器运行稳定后，将零气通入分析仪器，待读数稳

定后，每2min记录该时间段数据的平均值作为1个数据，取25个连续数据的

标准偏差为仪器零点噪声。

6.6.2.2检出限

检出限是指用特定方法在给定的置信度内能够检出被分析物质的最低浓度。

检出限按照《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系

统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）7.1.2中的规定进行测试，并根据测量

仪器零点噪声指标，检出限指标应为0.2nmol/mol。

检测方法如下：同6.6.2.1零点噪声方法，检出限为零点噪声的2倍。

6.6.2.324h零点漂移

24h零点漂移指仪器在24h前后测量零气时的测量值变化，体现仪器连续

测量的稳定性。

《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求

及检测方法》（HJ654-2013）、美国环保署（EPA）的ETV发布的《Test/QAPlan

forVerificationofAmbientAmmoniaMonitorsatAnimalFeedingOperations

（2003）》中都设定了漂移指标。ETV的规范中未区分24h和7d漂移，仅规

定在连续两周的周一、周三、周五各做一次漂移。本标准24h漂移指标的测试

方法考虑到氨气具有极强吸附性，通标气稳定时间较长，且易受管路环境湿度温

度变化影响的特点，为更加精确评估仪器测量的稳定性，结合使用环境对测试方

法进行调整，且24h零点漂移指标应以小于2倍零点噪声为优，建议为0.18

nmol/mol。

检测方法如下：待测分析仪器运行稳定后，连续通入25h零气，舍去第1h

数据用作稳定时间，取后24h数据按每1小时时长求取平均值，分别记录24组

平均值最大值与最小值，计算二者之间的差值（MAX-MIN）即为24h零点漂移

结果。

6.6.2.4示值误差

示值误差是指在相同测试条件下，多次重复测定的平均值与参考量值的一致

程度。

《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求

及检测方法》（HJ654-2013）、美国环保署（EPA）的ETV发布的《Test/QAPlan

forVerificationofAmbientAmmoniaMonitorsatAnimalFeedingOperations

（2003）》中都设定了示值误差指标。

本标准中示值误差的检测方法基本参照《环境空气气态污染物（SO2、NO2、

O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）7.1.4的示值

误差和ETV的规范。与HJ654不同之处在于，本标准示值误差指标的浓度从50%

量程调整为20%和80%量程，对低浓度和高浓度都进行了测试；且测试次数

从3次调整为6次。在计算公式上HJ654的示值误差是测量值的平均值与已

知标准气体浓度的偏差，再与仪器量程的比值；本标准示值误差是测量值的平均

值与已知标准气体浓度的相对误差，本标准示值误差计算公式与ETV的规范一致，

并根据示值误差应小于2倍仪器测量浓度漂移量（0.36nmol/mol）为优，以密

云区上甸子站氨气平均浓度为11.6nmol/mol为例，示值误差指标应为±3%。

检测方法如下：待测分析仪器运行稳定后，通入20%量程标准气体，读数

稳定后，取5min数据的平均值作为测量值，然后通入零气。重复以上测试得到

6个20%量程标气测量值，计算6个测量值的平均值与已知标准气体浓度的相

对误差，即为仪器的20%量程示值误差。将20%量程标气更换为80%量程

标气，同样方法得到80%量程示值误差。

6.6.2.5精密度

精密度反映的是测量系统随机误差的大小，即在规定的测试条件下，同一个

均匀样品，经多次测定所得结果之间的接近程度。

《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求

及检测方法》（HJ654-2013）、美国环保署（EPA）的ETV发布的《Test/QAPlan

forVerificationofAmbientAmmoniaMonitorsatAnimalFeedingOperations

（2003）》中都设定了精密度指标。

本标准中精密度指标的检测方法参考《环境空气气态污染物（SO2、NO2、

O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）7.1.5的量程

精密度和ETV的规范。与HJ654计算方法不同之处在于，本标准精密度是6个

测量值的相对标准偏差，HJ654是6个测量值的标准偏差，本标准精密度计算

公式与ETV的规范一致，结合示值误差指标要求，20%量程精密度指标应为≤

3%，80%量程精密度指标建议随浓度增大提升至≤2%。

检测方法如下：待测分析仪器运行稳定后，通入20%量程标准气体，读数

稳定后，取5min数据的平均值作为测量值，然后通入零气。重复以上测试得到

6个20%量程标气测量值，计算6个测量值相对标准偏差，即为待测仪器的20%

量程精密度。将20%量程标气更换为80%量程标气，同样方法得到80%量程精

密度。

6.6.2.6响应时间

响应时间是评估仪器能否快速准确响应污染气体浓度的性能指标。

《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求

及检测方法》（HJ654-2013）、美国环保署（EPA）的ETV发布的《Test/QAPlan

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（2003）》中都设定了响应时间指标，但ETV的规范中，未明确具体的测试方法。

本标准响应时间指标基本参照《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连

续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）7.1.7响应时间内容。不同

之处在于HJ654选择80%量程标准气体进行测试，而本标准为了更好的反映仪

器量程范围内响应测量情况，选择满量程标准气体进行测试；另外HJ654选择

每天测试1次，重复测试3天，而本标准则是一次实验重复进行4次，记录4

次响应时间均值作为仪器响应时间。并根据光腔衰荡光谱法氨气连