HJ 732-2025 固定污染源废气 挥发性有机物的采样 气袋法标准立项发展报告

固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SamplingofVolatileOrganicCompoundsfromStationarySourceExhaustGas—BagSamplingMethod摘要关键词：固定污染源；挥发性有机物；气袋采样；环境保护标准；废气监测；质量控制；标准修订一、引言挥发性有机物（VolatileOrganicCompounds，VOCs）是指参与大气光化学反应的有机化合物，主要包括烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃、含氧有机物等类别。VOCs不仅对人体健康产生直接危害，更是对流层臭氧和二次有机气溶胶生成的关键前体物，是当前我国大气复合污染防控的核心对象之一。近年来，随着《大气污染防治法》《"十四五"生态环境保护规划》《空气质量持续改善行动计划》等政策法规的相继实施，VOCs排放监管要求不断提高，对监测技术的规范性、准确性和可比性提出了更高要求。固定污染源废气中VOCs的监测涉及采样、运输、保存、前处理和仪器分析等多个环节，其中采样环节是决定监测数据质量的"第一公里"。在众多采样方法中，气袋采样法以其独特的优势——可完整保留废气样品的原始组成、适用于多组分同时采集、操作便捷且不受现场分析条件限制——成为国内外固定污染源VOCs监测的主流方法之一。然而，随着监测技术和仪器设备的快速发展，原有标准部分技术条款已不能完全适应当前监管需求和技术发展水平，亟需进行系统性修订。在此背景下，生态环境部组织相关单位对原有技术规范进行全面修订，形成了行业标准HJ732-2025《固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法》。本标准将于2026年4月1日起正式实施，对我国固定污染源VOCs采样监测工作具有重要的规范和指导意义。二、标准立项背景与必要性2.1VOCs污染治理的迫切需求"十四五"期间，我国大气污染防治进入以降碳、减污、扩绿、增长协同推进的新阶段，VOCs治理被提升到前所未有的战略高度。2023年国务院印发的《空气质量持续改善行动计划》明确提出，要大力推动VOCs和氮氧化物协同减排，强化多污染物协同控制和区域协同治理。生态环境部先后发布《挥发性有机物治理突出问题排查整治工作要求》《关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知》等系列文件，对VOCs排放监测提出了系统化、精细化的管理要求。精准治污、科学治污、依法治污，前提是精准监测。采样方法的科学性直接决定了监测数据的代表性和可靠性，进而影响排放达标判定、治理设施效果评估、减排量核算等关键管理决策。因此，建立科学、规范、可操作的VOCs气袋采样标准，是落实国家大气污染防治决策部署的基础性技术工作。2.2标准体系完善的客观需要我国固定污染源废气监测标准体系经过数十年发展已日趋完善，但VOCs采样环节的标准仍存在短板。气袋采样法作为VOCs监测的首选采样方式之一，其技术标准直接关系到后续色谱分析、质谱鉴定等环节的数据质量。随着《固定污染源废气挥发性有机物的测定气相色谱法》（HJ734）、《固定污染源废气挥发性有机物的测定便携式气相色谱-质谱法》（HJ1231）等分析方法标准的相继发布实施，对前端采样技术的规范性要求更加突出。现行气袋采样相关标准在采气袋材质要求、采样装置性能指标、样品保存条件、质量保证措施等方面的部分技术要求，已不能完全满足当前监管实践和技术发展的需要，亟需修订完善。2.3技术进步的推动近年来，气袋采样技术取得了长足进步：-采样气袋材质不断升级换代，新型复合膜材料（如聚偏氟乙烯PVF膜、铝箔复合膜等）的气密性、化学惰性和机械强度显著提升，有效降低了采样过程中VOCs的吸附损失和渗透损失；-采样装置趋于智能化和集成化，恒流采样、自动清洗、电子流量控制、远程监控等技术逐步成熟；-样品保存与运输技术更加完善，控温保存、避光运输、时限管理等环节规范化程度不断提高；-质量保证手段日益丰富，吸附效率验证、空白测试、平行样分析、穿透试验等质量控制措施的适用性不断增强。这些技术进步为本标准的修订提供了坚实的理论支撑和实践基础。三、标准主要内容和技术要点3.1适用范围本标准规定了固定污染源废气中挥发性有机物气袋采样方法的原理、术语和定义、干扰和消除、试剂和材料、仪器和设备、采样前准备、样品采集、样品运输与保存、质量保证与质量控制等要求。标准适用于固定污染源废气中气态或气溶胶态挥发性有机物的采样，包括排放浓度较高、成分较为复杂的工业废气，以及浓度较低的稀释排放废气。对于含有颗粒物较多或水分含量较高的废气，标准明确了相应的预处理要求和注意事项。需特别说明的是，本标准不适用于以下情形：-沸点过低（常温下为气态且难以在气袋中稳定保存）的永久性气体，如一氧化碳、甲烷等；-反应活性极强的物质，如臭氧、活性氯等；-与气袋材质发生明显反应的强腐蚀性气体。在实际应用中，若废气中含有上述干扰组分，应结合具体监测目的选择其他适用的采样方法。3.2术语和定义本标准的术语和定义部分参考了《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157）、《环境监测分析方法标准制订技术导则》（HJ168）等标准的术语体系，并结合气袋采样的技术特点进行了补充和完善。主要包括：-固定污染源废气：指工业生产或其他人类活动中排放的、通过排气筒或排气管等固定设施排出的气态污染物；-挥发性有机物：指在20℃条件下蒸气压大于或等于0.01kPa，或者特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物的统称；-气袋采样法：指使用惰性材料制成的采样气袋，通过主动或被动方式将废气样品收集于气袋中，供后续分析测试使用的采样方法；-样品保存时限：指从样品采集完成到样品分析测定之间允许的最长间隔时间，是保证样品代表性的重要技术参数。3.3采样原理与方法概述气袋采样法的基本原理是：将采样气袋与采样管路、采样泵（或使用固定污染源排气的正压）连接，通过置换或抽吸方式使废气充满采样气袋，从而采集具有代表性的废气样品。采样方式根据污染源排气状态可分为两类：-负压采样：使用隔膜泵或真空泵将废气抽入预先抽真空的气袋中，适用于排气管道内压力为负压或常压的情况；-正压采样：利用排气管道内的正压直接向气袋充气，适用于排气管道内压力为正压的情况。标准对两种方式的操作要点、流量控制、置换次数等技术要求进行了明确规定，确保采集样品的代表性。3.4关键设备与材料要求本标准对气袋采样涉及的设备和材料提出了系统的技术要求，主要改进体现在以下方面：（一）采样气袋标准规定，采样气袋应选用对VOCs吸附性小、渗透率低、化学惰性好、机械强度高的材料制成。推荐使用的材质包括：-聚氟乙烯膜（PVF，商品名Tedlar®）：是目前应用最广泛的气袋材料，对多数VOCs具有良好的化学惰性和较低的解吸性；-聚偏氟乙烯膜（PVDF）：对含硫化合物、含氮化合物等活性物质具有较好的稳定性；-铝箔复合膜：气体阻隔性能优异，适用于需要较长保存时限的样品；-其他经实验验证等效的材料。气袋容积宜根据采样量和分析需要选择，一般推荐5L～50L。气袋应配备密封性能良好的接口阀，接口处应采用惰性材料（如聚四氟乙烯）制成。气袋在使用前应进行气密性检查和空白检验，确保无泄漏、无污染。相比原有标准，本次修订增加了对气袋材质性能验证的明确要求，规定气袋对目标VOCs组分的吸附损失率应不大于规定限值（通常为10%以内），并给出了统一的测试方法。（二）采样管路与连接件采样管路应使用聚四氟乙烯（PTFE）、不锈钢等惰性材料制成，内壁应光滑，避免使用橡胶管、硅胶管等易吸附或释放VOCs的材料。管路连接应采用快速接头或法兰连接，确保密封可靠。管路长度应尽量缩短，以减少管路吸附和残留。在管路连接处可使用聚四氟乙烯生料带等辅助密封材料，但应避免使用可能释放VOCs的密封胶。（三）采样装置采样装置应具备流量调节和计量功能，流量范围应能满足采样要求。泵体内部与样品接触的部位应采用惰性材料或经惰性化处理。采样装置应配备气袋保护装置，防止气袋过度充胀造成破裂。使用正压采样时，应在气袋前设置限压保护装置。3.5采样前准备采样前的准备工作是否充分，直接影响样品质量。标准对此作出了详细规定：1.采样方案制定：应根据监测目的、污染源特征、排放规律等因素，明确采样点位、采样时机、采样频次、样品数量等关键要素，编制采样方案。采样点位的设置应遵循《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157）和《固定污染源废气监测技术规范》（HJ/T397）的相关要求。2.气袋预处理：新购置的气袋使用前应使用高纯氮气进行反复清洗和置换，以去除材料表面可能残留的有机物。清洗次数一般不少于3次，清洗后应进行空白检验，确认无目标化合物检出后方可投入使用。3.采样系统检查：检查采样管路是否完好无损、连接是否紧密、阀门是否灵活可靠。对使用抽气泵的系统，应检查泵的流量稳定性和密封性。对使用正压采样的系统，应确认管道压力是否满足采样要求。4.现场条件调查：记录污染源运行工况、烟气温度、含湿量、含氧量等参数，以便对采样条件进行全面评估。对烟气温度高于60℃的情况，应在采样管路中设置冷却装置，防止高温烟气对气袋造成损伤。3.6样品采集操作规程样品采集是执行标准的核心环节。标准按照操作时序对采样步骤进行了系统规范：（一）采样系统连接与检漏按照采样管路→颗粒物过滤装置（如有必要）→采样泵（或限压阀）→气袋的顺序连接采样系统。连接完成后，应对系统进行检漏试验，确保系统严密性。检漏方法可采用关闭气袋阀门后观察系统压力变化的方式，或使用检漏液涂抹接口部位观察气泡的方式。（二）管路清洗与气袋置换正式采样前，应使用废气对采样管路和气袋进行充分置换清洗。置换次数一般不少于3次，每次充入气袋的气体量应不小于气袋容积的三分之一。置换过程应避免气袋过度充胀。对于使用真空采样的方式，可以将气袋反复抽真空并充入废气以完成置换。置换完成后，将气袋内气体排空，再进行正式采样。（三）正式采样开始采样时，调节采样流量至规定范围。对于采用主动采样（使用采样泵）的方式，流量一般控制在1L/min～5L/min范围内，根据废气中VOCs浓度水平和分析所需样品量确定具体采样流量和采样时间。充气量应控制在气袋额定容积的70%～80%为宜，避免充气过满导致气袋损伤或因温度变化引起的内压剧烈变化。采样过程中应实时观察气袋充气情况，避免气袋过度充胀。同时应记录采样起止时间、采样流量、废气温度、环境温度等参数。采样结束后，立即关闭气袋阀门，拆下气袋，检查气袋外观有无异常，填写样品标签信息，包括样品编号、采样点位、采样时间、样品类型、分析项目等。（四）空白样品与平行样采集标准要求，每次采样应至少采集一个运输空白样品和一个全程序空白样品，以检验采样和运输过程中是否存在污染。空白样品使用高纯氮气或清洁空气充入洁净气袋制成，与实样一同经历运输和保存过程。平行样采集数量应不少于总样品数的10%，以评估采样的精密度。3.7样品运输与保存样品运输和保存条件直接影响样品中VOCs组分的稳定性。标准对样品运输与保存提出了明确要求：-保存温度：样品采集后应尽快送回实验室分析，在运输和保存过程中应将样品置于暗处，避免高温和阳光直射。保存温度宜控制在4℃以下。低温保存能有效降低气袋内壁与VOCs组分的相互作用和气体组分的缓慢渗透扩散。-保存时限：标准规定，样品从采集完成到分析测定之间的时间间隔不宜超过8小时；如能证明气袋内样品中目标化合物的浓度在更长时间内保持稳定（变化不超过初始浓度的±20%），可适当延长至24小时或更长时间，但应有实验数据支持。对含有活性较强的VOCs物种（如烯烃、醛类等）的样品，保存时限应适当缩短。-运输要求：样品运输过程中应防止气袋受到挤压、碰撞和尖锐物品刺穿。应将气袋平放或竖放于专用样品箱中，避免折叠和堆压。运输车辆应具备控温能力，减少运输过程中的温度波动。3.8质量保证与质量控制质量保证与质量控制（QA/QC）是确保监测数据质量的关键措施。本标准的QA/QC内容主要包括：1.气袋空白检验：每批次气袋使用前，应随机抽取不少于5%的气袋（至少1个）进行空白检验，使用高纯氮气充满后按照样品相同的保存条件保存和分析，确保无目标化合物污染。2.采样系统空白试验：每次采样前，应在现场使用高纯氮气对整个采样系统进行空白试验，以检查采样系统是否存在污染或交叉污染。3.平行样：同一采样点位应至少采集两个平行样，以检验采样的代表性。平行样测定结果的相对偏差应满足相关分析方法标准的要求。4.穿透试验：当使用吸附介质（如活性炭管、Tenax管等）作为辅助采样手段时，应在采样管后串联一个检测管，以判断是否发生穿透。如发现穿透现象，应重新采样。5.采样记录审核：应建立健全采样记录制度，记录内容应完整、清晰、可追溯。记录内容至少包括：采样日期和时间、采样点位、采样人员、气袋编号、采样流量、采气量、废气参数（温度、湿度、流速等）、环境条件、样品外观检查结果等。6.数据质量评价：采样过程的质量控制指标应包括气袋空白水平、平行样精密度、样品保存时限符合率等，以量化评估采样过程的质量控制水平。四、标准实施的意义与预期效果4.1完善标准体系，填补技术空白本标准的实施将进一步完善我国固定污染源废气监测标准体系，使VOCs气袋采样有据可依、有章可循。标准中规定的技术要求和操作规程，为环境监测机构、排污企业和第三方检测单位