ISO 79352024 固定源排放烟气中二氧化硫质量浓度的测定自动测量系统的性能特性标准立项发展报告

固定源排放烟气中二氧化硫质量浓度的测定自动测量系统的性能特性标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ISO7935:2024—StationarySourceEmissions—DeterminationoftheMassConcentrationofSulfurDioxideinFlueGases—PerformanceCharacteristicsofAutomatedMeasuringSystems摘要固定源排放烟气中二氧化硫（SO₂）的质量浓度测定是大气污染治理和环境监管的关键技术环节。随着全球对空气质量要求的不断提高，对烟气排放连续监测系统（CEMS）的准确性和可靠性提出了更高要求。ISO7935:2024《固定源排放烟气中二氧化硫质量浓度的测定自动测量系统的性能特性》由国际标准化组织（ISO）于2024年2月15日正式发布，该标准规定了固定源排放烟气中SO₂质量浓度测定用自动测量系统（AMS）的性能特性和评估方法。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、关键性能指标及其与国内外相关标准的关系，分析了标准对烟气排放监测技术发展的推动作用，并对标准的实施应用前景进行了展望。该标准的发布对规范各国烟气SO₂自动监测系统的性能评估方法，促进监测数据的国际互认，推动大气污染物排放精准管控具有重要意义，也为我国相关标准的制定修订提供了重要的技术参考。关键词：固定源排放；二氧化硫；自动测量系统；性能特性；烟气监测；国际标准Keywords:StationarySourceEmissions;SulfurDioxide;AutomatedMeasuringSystems;PerformanceCharacteristics;FlueGasMonitoring;InternationalStandards一、引言随着全球工业化进程的持续推进，化石燃料燃烧产生的二氧化硫等大气污染物对生态环境和人体健康造成了严重影响。二氧化硫是形成酸雨的主要前体物，也是PM2.5的重要成因之一，其排放控制已成为全球大气环境保护的核心议题之一。2023年世界卫生组织更新的《全球空气质量指南》进一步收紧了SO₂的指导值，将24小时平均浓度限值由此前的20μg/m³调整为40μg/m³（临时目标），这一调整对排放监测的精准性提出了更高要求。在固定源排放监管体系中，烟气中SO₂质量浓度的准确测定是排放达标判定、排污许可核发、环保税征收和环境执法的基础依据。传统的实验室手工监测方法虽然精度较高，但难以满足连续、实时监测的需要。自动测量系统（AutomatedMeasuringSystems,AMS）作为固定源排放连续监测的核心技术装备，其测量数据的质量直接关系到环境管理的科学性和公正性。然而，不同国家和制造商生产的自动测量系统在技术路线、性能指标和评估方法上存在显著差异，导致监测数据的可比性和互认性不足，给跨境环境管理和国际贸易带来了障碍。为解决这一问题，国际标准化组织ISO/TC146（空气质量技术委员会）启动了ISO7935标准的修订工作，旨在为固定源排放烟气中SO₂自动测量系统的性能特性提供统一的评估规范和方法框架。二、标准立项背景与意义2.1全球大气污染治理的紧迫需求根据国际能源署（IEA）发布的数据，2023年全球化石燃料燃烧产生的SO₂排放量仍超过6000万吨，尽管较2000年下降了约40%，但绝对排放量依然庞大。亚洲地区作为全球最大的SO₂排放源，贡献了约60%的全球排放总量。面对严峻的减排形势，各国纷纷加强了对固定源排放的监管力度，欧盟工业排放指令（IED2010/75/EU）和美国清洁空气法案（CleanAirAct）均对固定污染源SO₂排放连续监测提出了强制性要求。2.2自动测量系统性能评估标准化的迫切性随着烟气排放连续监测系统（CEMS）在全世界范围内的广泛应用，如何科学、统一地评估自动测量系统的性能特性已成为环境监测领域亟待解决的技术问题。不同厂家的分析仪器在测量原理（非分散红外吸收法、紫外差分吸收法、定电位电解法等）、响应时间、线性误差、零点漂移和量程漂移等关键指标上存在显著差异，缺乏统一的性能评估标准将导致以下问题：-监测数据的准确性和可比性无法得到有效保障；-不同国家之间的排放数据难以实现互认；-设备采购和技术验证缺乏统一依据；-环境执法和排放交易的公平性受到质疑。2.3标准修订的必要性ISO7935的上一个版本发布于1992年，距今已逾三十年。在此期间，烟气监测技术经历了快速发展和更新迭代：从传统的湿化学法到原位式光学测量，从单一组分分析到多组分同时测量，从模拟信号输出到数字化智能传输。原有标准的技术内容已无法适应当前自动测量系统的发展现状，亟需进行全面修订。此外，2016年发布的欧盟标准EN15267-1:2023和EN14181:2023等系列标准已经建立了相对完善的QAL（QualityAssuranceLevels）质量保证体系，而ISO层面尚未形成与之完全对应的国际标准框架。ISO7935:2024的修订发布，正是为了填补这一国际标准空白，推动全球范围内烟气SO₂自动测量系统性能评估方法的统一化。三、标准主要内容概述3.1标准适用范围ISO7935:2024适用于安装在固定源排放烟道或烟囱上的自动测量系统，用于连续测定烟气中SO₂的质量浓度。标准覆盖了不同类型和测量原理的自动测量系统，包括但不限于：-非分散红外吸收法（NDIR）分析仪；-非分散紫外吸收法（NDUV）分析仪；-差示吸收光谱法（DOAS）分析系统；-傅里叶变换红外光谱法（FTIR）分析系统；-其他等效测量原理的分析系统。该标准同样适用于与样气处理系统（包括采样探头、伴热管线、除尘除湿装置等）联用的抽取式测量系统，以及直接安装在烟道上的原位式测量系统。3.2关键术语定义标准对以下核心术语进行了明确定义：-自动测量系统（AMS）：从采样、处理到分析、数据处理和输出的完整测量系统；-性能特性：在规定条件下，自动测量系统对烟气中SO₂质量浓度测量能力的量化表征；-零点漂移：在零气条件下，仪器在规定时间内的示值变化；-量程漂移：在量程校准气体条件下，仪器在规定时间内的示值变化；-响应时间：从样气浓度发生阶跃变化到仪器输出达到最终稳定值的规定百分比所需的时间；-适用性试验：针对特定排放源条件验证AMS性能的试验过程。3.3性能指标要求标准对不同应用场景下的自动测量系统提出了系统化的性能指标要求，重点覆盖以下核心参数：|性能参数|技术指标要求|适用范围||---------|------------|---------||响应时间（T90）|≤200秒|抽取式系统||响应时间（T90）|≤15秒|原位式系统||零点漂移|≤±2%满量程/周|长期运行||量程漂移|≤±3%满量程/周|长期运行||线性误差|≤±2%满量程|全量程范围||重复性|≤1.5%满量程|连续测量||检出限|≤1%满量程|低浓度测量||干扰响应|≤±4%满量程|共存气体干扰||温度影响|≤±1%满量程/10℃|环境温度变化||供电电压影响|≤±1%满量程|电压波动±10%|需要说明的是，上述具体数值要求需以标准正式发布稿为准，此处所列为依据当前行业通行技术水平整理的综合参考指标。3.4性能评估方法标准建立了一套系统性的性能评估方法框架，主要包括：1.实验室性能试验：在受控条件下测试系统的响应时间、线性误差、重复性、检出限等基本性能参数。试验采用标准气体进行，要求使用具有计量溯源性的标准物质。2.现场适用性试验：在真实排放源条件下验证系统的适用性和长期稳定性。现场试验通常持续3至6个月，覆盖不同负荷工况和排放浓度波动范围。3.不确定度评估：依据ISO14956和ISO20988等不确定度评估标准，对自动测量系统测量结果的不确定度进行量化评定，评估测量不确定度的合成方法，确保测量结果在规定的置信水平下满足数据质量目标。4.质量保证/质量控制程序：规定了自动测量系统日常运行中的校准频次、维护要求和数据有效性判定准则。四、与国内外标准的比较分析4.1与欧盟标准的关系欧盟是烟气排放连续监测技术标准的先行者。EN15267（空气质量——自动测量系统的认证）和EN14181（固定源排放——自动测量系统的质量保证）构成了欧盟烟气CEMS认证和运行质量保证的完整体系。ISO7935:2024在修订过程中充分参考了欧盟标准的先进经验，同时兼顾了全球不同国家和地区的技术发展水平和监管需求。相较于欧盟标准，ISO7935在性能指标上体现出较好的适应性和灵活性，为不同发展阶段的国家提供了适宜的技术选项。4.2与中国标准体系的衔接我国现行《固定污染源烟气（SO₂、NOₓ、颗粒物）排放连续监测技术规范》（HJ75-2017）和《固定污染源烟气（SO₂、NOₓ、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ76-2017）是固定源烟气排放连续监测的核心标准。HJ75/76对CEMS的技术要求总体与ISO7935保持较好的一致性，但也存在以下差异：-HJ76-2017对系统响应时间的要求为≤90秒（抽取式），严于ISO7935的规定；-在零点和量程漂移方面，HJ76要求零点漂移≤±2%满量程/7天，量程漂移≤±2%满量程/7天，与ISO7935基本相当；-在适用性检测项目上，HJ76增加了对流速、温度、湿度等辅助参数的检测要求，而ISO7935主要聚焦于SO₂浓度测量本身。4.3与美国EPA标准的比较五、主要起草单位介绍5.1标准起草组织概况ISO7935:2024由国际标准化组织ISO/TC146空气质量技术委员会SC1固定源排放分技术委员会（SubcommitteeSC1,Stationarysourceemissions）负责制定和修订。TC146/SC1秘书处由德国标准化学会（DIN）承担，主席国为荷兰。SC1负责制定和修订固定源排放相关的取样方法、测定方法和监测系统标准，目前归口管理标准16项，包括ISO9096（颗粒物质量浓度测定）、ISO12039（CO、CO₂、O₂测定）、ISO23210（低浓度颗粒物测定）等重要国际标准。5.2国内技术支撑单位——中国环境监测总站中国环境监测总站是ISO7935:2024修订工作中我国的技术归口单位，也是支撑我国参与该标准制定修订和建议反馈的核心技术力量。中国环境监测总站成立于1980年，是生态环境部直属的国家级环境监测技术机构，主要承担全国环境质量监测、污染源监测的技术管理、技术仲裁和国际合作交流等工作。在烟气排放连续监测技术领域，中国环境监测总站牵头制定了HJ75-2017和HJ76-2017等核心标准，承担了全国CEMS适用性检测和抽检任务。在ISO7935标准修订过程中，中国环境监测总站发挥的重要作用体现在：-组织国内烟气监测领域专家成立工作组，对标准草案进行系统研究和评估；-组织开展国内外自动测量系统性能比对试验，为标准技术指标的确定提供中国经验数据；-及时向ISO/TC146/SC1反馈修订意见，推动标准更好地兼顾发展中国家技术条件和监管需求；-与中国计量科学研究院合作，为SO₂标准气体的量值溯源和比对提供技术保障。此外，国内还有多家环保企业和科研院所参与了ISO7935:2024的相关研究和技术验证工作，包括聚光科技、雪迪龙科技等国产烟气监测设备制造商的长期技术积累，为标准的修订提供了坚实的技术支撑。5.3国际参与情况中国作为ISO/TC146的积极成员（ParticipatingMember,P成员），长期深度参与了该标准的制定和修订工作。在ISO7935:2024的各个阶段——包括工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）——中国均组织国内专家进行了认真研究，并提交了具有建设性的技术意见。六、标准的技术创新与亮点6.1引入性能分级概念ISO7935:2024借鉴了欧盟EN15267中的性能分级理念，根据自动测量系统的测量精度和应用场景，将系统性能分为多个等级，允许用户根据不同监管需求和排放限值选择合适的系统等级。这一创新设计增强了标准的适应性和灵活性。6.2强化低浓度监测要求针对燃煤电厂超低排放和燃气锅炉低排放的应用场景，标准增加了对低浓度（SO₂＜35mg/m³）工况下的性能评估要求，补充了低量程档位的检测方法，提高了低浓度监测的可靠性。在超低排放背景下，常规CEMS在低浓度区间的测量精度容易被忽视，ISO7935回应了这一实际需求，要求对低于SO₂排放限值对应浓度水平进行专项性能评估，从而确保低浓度监测数据的可信度。6.3增加智能监测和远程诊断功能要求随着物联网和大数据技术在环境监测领域的广泛应用，标准增加了对自动测量系统的智能自诊断、远程校准、数据异常报警和网络安全等功能的要求，体现了标准与技术发展同步的理念。6.4完善不确定度评估框架标准建立了与ISO14956、ISO20988相衔接的测量不确定度评估框架，明确要求自动测量系统的测量不确定度应与排放限值（ELV）建立量化对应关系，要求制造商和用户能够评估并报告完整的不确定度信息，从而为排放达标判定提供科学依据。6.5强化质量控制和质量保证要求标准详细规定了自动测量系统的日常质量保证/质量控制程序，包括定期校准频次、漂移检查和修正策略、维护周期及数据有效性判定准则，与ISO14181的质量保证体系形成有效衔接。七、结论与展望7.1主要结论ISO7935:2024《固定源排放烟气中二氧化硫质量浓度的测定自动测量系统的性能特性》的发布实施，标志着固定源排放SO₂自动测量系统性能评估进入了一个新的历史阶段。该标准的主要贡献体现在：1.统一了国际技术要求：为不同国家、不同制造商生产的SO₂自动测量系统提供了统一、公正的性能评估依据，促进了监测数据的国际互认。2.推动了技术进步：性能分级、低浓度监测、智能化等新技术要求的引入，将引导制造企业不断提升产品性能和技术水平。3.完善了标准体系：与ISO14956、ISO20988等相关标准共同构成了完整的固定源排放自动监测标准体系，提升了国际环境监测标准的一致性和协调性。7.2发展展望随着全球碳中和进程的加速推进和大气污染物排放标准的持续加严，固定源排放SO₂自动测量系统将朝着更低检出限、更高精度、更强智能化、更好数据追溯性的方向发展。ISO7935:2024作为该领域的基础性国际标准，未来可能需要在以下方向持续跟进和完善：-与碳排放监测（CO₂/CEMS）的协同规范；-新型传感技术（如激光吸收光谱TDLAS、量子级联激光技术等）的性能评估方法；-卫星遥感、无人机监测等新型监测手段与地面固定源自动测量系统的比对验证；-远程质控和数据区块链存证技术的规范化应用；-与新兴领域（船舶排放、非道路移动机械等）监测标准的衔接。对于我国而言，ISO7935:2024的发布为提升我国烟气自动测量系统的质量水平提供了重要的对标参照。建议我国在下一步开展以下工作：一是积极转化ISO7935的最新成果，修订完善HJ75/76等标准；二是加强与ISO/TC146/SC1的深度合作，提升中国在国际环境监测标准制定中的话语权；三是推动国产烟气在线监测设备的国际化认证，助力MADEINCHINA的监测装备走向国际市场，为全球大气污染治理贡献中国标准和中国方案。参考文献[1]ISO7935:2024,Stationarysourceemissions—Determinationofthemassconcentrationofsulfurdioxideinfluegases—Performancecharacteristicsofautomatedmeasuringsystems,ISO,Geneva,2024.[2]生态环境部.HJ75-2017固定污染源烟气（SO₂、NOₓ、颗粒物）排放连续监测技术规范[S].北京：中国环境出版社，2017.[3]生态环境部.HJ76-2017固定污染源烟气（SO₂、NOₓ、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法[S].北京：中国环境出版社，2017.[4]EuropeanCommitteeforStandardization.EN15267-1:2023Airqu