標準編號:	HJ 38-2017
中文名稱:	固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 氣相色譜法
英文名稱:	Stationary source emission - Determination of total hydrocarbons,methane and nonmethane hydrocarbons - Gas chromatography
行業分類:	HJ    環境保護行業標準
發布機構:	中華人民共和國環境保護部
發布日期:	2017-12-29
實施日期:	2018-4-1
標準狀態:	valid
替代舊標準:	HJ/T 38-1999 固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定 氣相色譜法
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
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Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. This standard is formulated with a view to implementing the Environmental Protection Law of the People's Republic of China and the Law of the People's Republic of China on Prevention and Control of Atmospheric Pollution, protecting environment, guaranteeing human health and standardizing determination of total hydrocarbons, methane and nonmethane hydrocarbons in stationary source emission. This standard specifies the gas chromatography to determine the total hydrocarbons, methane and nonmethane hydrocarbons in stationary source emission. This standard is a revision of HJ/T 38-1999 Stationary source emission - Determination of total hydrocarbons, methane and nonmethane hydrocarbons - Gas chromatography. This standard was issued in 1999 as first edition, the original drafting organization of this part was the Environmental Engineering Research of East China University of Science and Technology. As the first revision, the main contents have been revised as follows: —— the determination indicators are extended, the total hydrocarbon and methane are added, and the standard name is modified correspondingly; ——the application scope is modified to be only applicable to the determination of total hydrocarbons, methane and nonmethane total hydrocarbons in the organized stationary source emission, and the determination of total hydrocarbons, methane and nonmethane total hydrocarbons in the air of unorganized emission monitoring points is shown in HJ 604 Ambient air - Determination of total hydrocarbons, methane and nonmethane hydrocarbons - Direct injection - Gas chromatography. ——the definition of nonmethane hydrocarbons is modified and the definition of total hydrocarbons is added; ——the standard gas is changed from the mixture of methane and propane to methane; ——the capillary chromatographic column is added in chromatographic column for analysis; ——the sample acquisition and handling are improved and the bag materials are modified; ——the quality guarantee and quality control requirements are added; ——the single point calibration and annexes are deleted. From the date of implementation of this standard, the original standard HJ/T 38-1999 Stationary source emission - Determination of nonmethane hydrocarbons - Gas chromatography is abolished. This standard is formulated under organization of the Department of Science, Technology and Standards and Department of Environment Monitoring of the Ministry of Environmental Protection. This standard was approved by the Ministry of Environmental Protection on December 29, 2017. This standard is implemented from April 1, 2018. The Ministry of Environmental Protection is in charge of the interpretation of this standard. Stationary source emission - Determination of total hydrocarbons, methane and nonmethane hydrocarbons - Gas chromatography 1 Application scope This standard specifies the gas chromatography to determine the total hydrocarbons, methane and nonmethane hydrocarbons in stationary source emission. This standard is applicable to the determination of total hydrocarbons, methane and nonmethane total hydrocarbons in the organized stationary source emission. When the injection volume is 1.0 ml, the detection limit of total hydrocarbon and methane by this method is 0.06 mg/m3 (in terms of methane), and the lower limit of determination is 0.24 mg/m3 (in terms of methane); the detection limit of nonmethane hydrocarbons is 0.07 mg/m3 (in terms of carbon) and the lower limit of determination is 0.28 mg/m3 (in terms of carbon). 2 Normative references The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this standard. For undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. GB/T 16157 Determination of particulates and sampling methods of gaseous pollutants emitted from exhaust gas of stationary source HJ 732 Emission from stationary sources - Sample of volatile organic compounds - Bags method HJ/T 397 Technical specifications for emission monitoring of stationary source 3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the following terms and definitions apply. 3.1 total hydrocarbons (THC) the sum of gaseous organic compounds that respond to the flame ionization detector of gas chromatographs under the determination conditions specified in this standard. 3.2 nonmethane hydrocarbons (NMHC) the sum of other gaseous organic compounds after the removal of methane from the total hydrocarbons under the determination conditions specified in this standard (the results are in terms of carbon, unless otherwise stated). 4 Method and principle The gas sample is directly injected into a gas chromatograph with a flame ionization detector to determine the total hydrocarbon and methane contents on the total hydrocarbon column and the methane column, respectively, and the difference is the content of nonmethane hydrocarbons. At the same time, the sample is replaced by hydrocarbon-free air to determine the response of oxygen on the total hydrocarbon column, so as to deduct the interference of oxygen in the sample on the determination of total hydrocarbons. 5 Reagents and materials Unless otherwise stated, the analytical chemical reagent and distilled water that meet the national standard are used for analysis. 5.1 Hydrocarbon-free air: total hydrocarbon content (including oxygen peak) ≤ 0.40 mg/m3 (in terms of methane); or determined on a methane column, without other peaks except for oxygen peak. 5.2 Methane standard gas: 16.0 μmol/mol, 800 μmol/mol, and the equilibrium gas is nitrogen. It is also possible to customize a suitable standard gas from a qualified manufacturer according to actual work needs. 5.3 Nitrogen: with purity ≥ 99.999%. 5.4 Hydrogen: with purity ≥ 99.99%. 5.5 Air: purified with a purifying pipe. 5.6 Standard dilution gas: high purity nitrogen or hydrocarbon removal nitrogen, with purity ≥99.999%, tested according to the sample determination (Sub-clause 8.3) steps; the determination results of total hydrocarbons shall be lower than the detection limit of standard method. 6 Instruments and apparatus 6.1 Sampling container: syringe of glass materials, with a volume of no less than 100 ml, cleaned and dried for use; bag material meets the relevant requirements of HJ 732, with a volume of no less than 1 L, and it is cleaned with hydrocarbon removal air (Sub-clause 5.1) at least 3 times before use. 6.2 Sampling device: the requirements of the bag sampling device meet the relevant provisions of HJ 732, as shown in Figure 1; the requirements of the glass syringe sampling device meet the relevant provisions of GB/T 16157, as shown in Figure 2.

Foreword i 1 Application scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Method and principle 5 Reagents and materials 6 Instruments and apparatus 7 Sample 8 Analysis steps 9 Result calculation and expression 10 Precision and accuracy 11 Quality assurance and control 12 Precautions

中華人民共和國國家環境保護標準 HJ 38-2017 代替HJ/T 38―1999 固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷 總烴的測定氣相色譜法 Stationary source emission―Determination of total hydrocarbons, methane and nonmethane hydrocarbons―Gas chromatography 2017-12-29 發布 2018-04-01 實施 環境保護部 發布 前言 為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，保護環境，保障人體健康，規范固定污染源廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定方法，制定本標準。 本標準規定了測定固定污染源廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的氣相色譜法。 本標準是對《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法》（HJ/T 38—1999）的修訂。 本標準首次發布于1999 年，原標準起草單位為華東理工大學環境工程研究所。本次為第一次修訂，主要修訂內容如下： ——擴展了測定指標，增加了總烴和甲烷，相應修改標準名稱； ——修改了適用范圍，僅適用于固定污染源有組織排放廢氣中的總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定，無組織排放監控點空氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定相關內容見《環境空氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定直接進樣―氣相色譜法》（HJ 604）； ——修改了非甲烷總烴的定義，增加了總烴的定義； ——標準氣由甲烷、丙烷混合氣更改為甲烷； ——分析用色譜柱增加了毛細管色譜柱； ——完善了樣品采集和處理方式，修改了氣袋材質； ——增加了質量保證和質量控制要求； ——刪除了單點校準、附錄。 自本標準實施之日起，原標準《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法》（HJ/T 38―1999）廢止。 本標準由環境保護部環境監測司和科技標準司組織制訂。 本標準驗證單位：蘇州市環境監測中心站、無錫市環境監測中心站、常州市環境監測中心、鎮江市環境監測中心站、泰州市環境監測中心站和儀征市環境監測站。 本標準環境保護部2017年12月29日批準。 本標準自2018年4月1日起實施。 本標準由環境保護部解釋。 固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 氣相色譜法 1 適用范圍 本標準規定了測定固定污染源廢氣中總烴、甲烷和非甲烷總烴的氣相色譜法。 本標準適用于固定污染源有組織排放廢氣中的總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定。 當進樣體積為1.0 ml 時，本方法測定總烴、甲烷的檢出限均為0.06 mg/m3（以甲烷計），測定下限均為0.24 mg/m3（以甲烷計）；非甲烷總烴的檢出限為0.07 mg/m3（以碳計），測定下限為0.28 mg/m3（以碳計）。 2 規范性引用文件 本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。 GB/T 16157 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法 HJ 732 固定污染源廢氣揮發性有機物的采樣氣袋法 HJ/T 397 固定源廢氣監測技術規范 3 術語和定義 下列術語和定義適用于本標準。 3.1 總烴total hydrocarbons（THC） 指在本標準規定的測定條件下，在氣相色譜儀的氫火焰離子化檢測器上有響應的氣態有機化合物的總和。 3.2 非甲烷總烴nonmethane hydrocarbons（NMHC） 指在本標準規定的測定條件下，從總烴中扣除甲烷以后其他氣態有機化合物的總和（除非另有說明，結果以碳計）。 4 方法原理 將氣體樣品直接注入具氫火焰離子化檢測器的氣相色譜儀，分別在總烴柱和甲烷柱上測定總烴和甲烷的含量，兩者之差即為非甲烷總烴的含量。同時以除烴空氣代替樣品，測定氧在總烴柱上的響應值，以扣除樣品中的氧對總烴測定的干擾。 5 試劑和材料 除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純化學試劑和蒸餾水。 5.1 除烴空氣：總烴含量（含氧峰）≤0.40 mg/m3（以甲烷計）；或在甲烷柱上測定，除氧峰外無其他峰。 5.2 甲烷標準氣：16.0 μmol/mol、800 μmol/mol，平衡氣為氮氣。也可根據實際工作需要向具資質生產商定制合適濃度標準氣體。 5.3 氮氣：純度≥99.999%。 5.4 氫氣：純度≥99.99%。 5.5 空氣：用凈化管凈化。 5.6 標準氣體稀釋氣：高純氮氣或除烴氮氣，純度≥99.999%，按樣品測定（8.3）步驟測試，總烴測定結果應低于本標準方法檢出限。 6 儀器和設備 6.1 采樣容器：全玻璃材質注射器，容積不小于100 ml，清洗干燥后備用；氣袋材質符合HJ 732 的相關規定，容積不小于1 L，使用前用除烴空氣（5.1）清洗至少3 次。 6.2 采樣裝置：氣袋采樣裝置的要求執行HJ 732 的相關規定，詳見圖1；玻璃注射器采樣裝置的要求執行GB/T 16157 的相關規定，詳見圖2。 1——排氣管道；2——玻璃棉過濾頭；3——Teflon 連接管；4——加熱套管； 5——快速接頭陽頭；6——快速接頭陰頭；7——氣袋；8——真空箱；9——閥門； 10——活性炭過濾器；11——抽氣泵。 圖1 氣袋采樣系統 1——排氣管道；2——玻璃棉過濾頭；3——Teflon 連接管；4——加熱套管； 5——注射器；6——閥門；7——活性炭過濾器；8——抽氣泵。 圖2 玻璃注射器采樣系統 6.3 樣品保存箱：具有避光功能。 6.4 氣相色譜儀：具氫火焰離子化檢測器。 6.5 進樣器：帶1 ml 樣品定量環的進樣閥或1 ml 氣密玻璃注射器。 6.6 色譜柱 6.6.1 填充柱：甲烷柱，不銹鋼或硬質玻璃材質，2 m×4 mm，內填充粒徑180～250 μm（80～60 目）的GDX―502 或GDX―104 擔體；總烴柱，不銹鋼或硬質玻璃材質，2 m×4 mm，內填充粒徑180～250 μm（80～60 目）的硅烷化玻璃微珠。 6.6.2 毛細管柱：甲烷柱，30 m×0.53 mm×25 μm 多孔層開口管分子篩柱或其他等效毛細管柱；總烴柱，30 m×0.53 mm 脫活毛細管空柱。 6.7 樣品加熱裝置：能夠將樣品置于其中加熱至不低于120 ℃，溫度控制精度為±5 ℃。 6.8 一般實驗室常用儀器和設備。 7 樣品 7.1 樣品采集 7.1.1 氣袋采集 按照圖1 所示連接采樣裝置。固定污染源廢氣采樣位置與采樣點、采樣頻次和采樣時間的確定、排氣參數的測定和采樣操作執行GB/T 16157、HJ/T 397 和HJ 732 的相關規定。開啟加熱采樣管電源，采樣時將采樣管加熱并保持在120 ℃±5 ℃（有防爆安全要求的除外），氣袋須用樣品氣清洗至少3 次，結束采樣后樣品應立即放入樣品保存箱（6.3）內保存，直至樣品分析時取出。 7.1.2 玻璃注射器采集 按照圖2 所示連接采樣裝置。固定污染源廢氣采樣位置與采樣點、采樣頻次和采樣時間的確定、排氣參數的測定和采樣操作執行GB/T 16157 和HJ/T 397 的相關規定。開啟加熱采樣管電源，采樣時將采樣管加熱并保持在120 ℃±5 ℃（有防爆安全要求的除外），玻璃注射器須用樣品氣清洗至少3 次，結束采樣后樣品應立即放入樣品保存箱（6.3）內保存，直至樣品分析時取出。采集樣品的玻璃注射器用惰性密封頭密封。 7.2 運輸空白 將注入除烴空氣（5.1）的采樣容器帶至采樣現場，與同批次采集的樣品一起送回實驗室分析。 7.3 樣品保存 采集樣品的玻璃注射器應小心輕放，防止破損，保持針頭端向下狀態放入樣品保存箱內保存和運送。 樣品常溫避光保存，采樣后盡快完成分析。玻璃注射器保存的樣品，放置時間不超過 8 h；氣袋保存的樣品，放置時間不超過48 h，如僅測定甲烷，應在7 d 內完成。 8 分析步驟 8.1 色譜分析參考條件 進樣口溫度：100 ℃。 柱溫：80 ℃。 檢測器溫度：200 ℃。 載氣：氮氣（5.3），填充柱流量為15～25 ml/min，毛細管柱流量為8～10 ml/min。 燃燒氣：氫氣（5.4），流量約為30 ml/min。 助燃氣：空氣（5.5），流量約為300 ml/min。 毛細管柱尾吹氣：氮氣（5.3），流量為15～25 ml/min，不分流進樣。 進樣量：1.0 ml。 8.2 校準 8.2.1 校準系列的制備 以100 ml 玻璃注射器（預先放入一片硬質聚四氟乙烯小薄片）或1 L 氣袋為容器，按1：1 的體積比，用標準氣體稀釋氣（5.6）將甲烷標準氣（5.2）逐級稀釋，配制5 個濃度梯度的校準系列。根據樣品預估濃度可分別建立高、低濃度校準曲線，高濃度校準曲線各點濃度分別為50.0 μmol/mol、100 μmol/mol、200 μmol/mol、400 μmol/mol 和800 μmol/mol；低濃度校準曲線各點濃度分別為1.00 μmol/mol、2.00 μmol/mol、4.00 μmol/mol、8.00 μmol/mol和16.0 μmol/mol。 注：校準系列可根據實際樣品情況確定適宜的濃度范圍，也可選用動態氣體稀釋儀配制，或向具資質生產商定制。 8.2.2 繪制校準曲線 由低濃度到高濃度依次抽取1.0 ml 校準系列（8.2.1），注入氣相色譜儀（6.4），分別測定總烴、甲烷。以總烴和甲烷的濃度（μmol/mol）為橫坐標，以其對應的峰面積為縱坐標，分別繪制總烴、甲烷的校準曲線。 8.2.3 標準色譜圖 在本標準給出的色譜分析參考條件（8.1）下，毛細管柱上的標準色譜圖見圖3，填充柱上的標準色譜圖見圖4。 （a） （b） （c） 總烴 氧 甲烷 （a）——總烴柱上的總烴峰；（b）——總烴柱上的氧峰；（c）——甲烷柱上的氧峰和甲烷峰。 圖3 總烴、甲烷和氧在毛細管柱上的標準色譜圖 總烴 氧 甲烷 （a）——總烴柱上的總烴峰；（b）——總烴柱上的氧峰；（c）——甲烷柱上的氧峰和甲烷峰。 圖4 總烴、甲烷和氧在填充柱上的標準色譜圖 8.3 樣品測定 8.3.1 總烴和甲烷的測定 取1.0 ml 待測樣品，按照與繪制校準曲線相同的操作步驟和分析條件，測定樣品中總烴和甲烷的峰面積，總烴峰面積應扣除氧峰面積后參與計算。在樣品分析之前須觀察采樣容器內壁，如有液滴凝結現象，則應放入樣品加熱裝置（6.7）中至液滴凝結現象消除，然后迅速分析；玻璃注射器在加熱裝置中加熱時應保持針頭端向下狀態。 注1：樣品氣一般以空氣為基體，當樣品濃度高于校準曲線最高點時，應用除烴空氣（5.1）進行適當稀釋。 注2：樣品測定時總烴色譜峰后出現的其他峰，應一并計入總烴峰面積。 8.3.2 氧峰面積的測定 取1.0 ml 除烴空氣（5.1），按照與繪制校準曲線相同的操作步驟和分析條件，測定其在總烴柱上的氧峰面積。 8.4 空白試驗 運輸空白樣品（7.2）按照與繪制校準曲線相同的操作步驟和分析條件測定。 9 結果計算與表示 9.1 結果計算 樣品中總烴、甲烷的質量濃度，按照公式（1）進行計算。 （1） 式中：ρ——樣品中總烴或甲烷的質量濃度（以甲烷計），mg/m3； φ——從校準曲線獲得的樣品中總烴或甲烷的濃度（總烴計算時應扣除氧峰面積），μmol/mol； 16——甲烷的摩爾質量，g/mol； 22.4——標準狀態（273.15 K，101.325 kPa）下氣體的摩爾體積，L/mol； D——樣品的稀釋倍數。 樣品中非甲烷總烴質量濃度，按照公式（2）進行計算。 （2） 式中：ρNMHC——樣品中非甲烷總烴的質量濃度（以碳計），mg/m3； ρTHC——樣品中總烴的質量濃度（以甲烷計），mg/m3； ρM——樣品中甲烷的質量濃度（以甲烷計），mg/m3； 12——碳的摩爾質量，g/mol； 16——甲烷的摩爾質量，g/mol； 注1：非甲烷總烴結果也可根據需要以甲烷計，并注明。 注2：單獨檢測甲烷時，結果可換算為體積百分數等表達方式。 9.2 結果表示 當測定結果小于1 mg/m3 時，保留至小數點后兩位；當結果大于等于1 mg/m3 時，保留三位有效數字。 10 精密度和準確度 10.1 精密度 6 家實驗室分別對含總烴濃度（以甲烷計）為：0.71 mg/m3（1.00 μmol/mol）、214 mg/m3（300 μmol/mol）、571 mg/m3（800 μmol/mol）的標準氣進行了6 次重復測定，實驗室內相對標準偏差范圍分別為：2.3%～5.7%、0.5%～2.8%、0.1%～2.4%；實驗室間相對標準偏差分別為：5.8%、2.1%、1.2%；重復性限分別為：0.08 mg/m3、13 mg/m3、26 mg/m3；再現性限分別為：0.13 mg/m3、15 mg/m3、31 mg/m3。 6 家實驗室對石化行業實際樣品（總烴濃度約為620 mg/m3，以甲烷計）進行了6 次重復測定，實驗室內相對標準偏差范圍在0.5%～3.6%，實驗室間相對標準偏差為3.4%，重復性限為33 mg/m3，再現性限為61 mg/m3。 6 家實驗室分別對含甲烷濃度（以甲烷計）為：0.71 mg/m3（1.00 μmol/mol）、214 mg/m3（300 μmol/mol）、571 mg/m3（800 μmol/mol）的標準氣進行了6 次重復測定，實驗室內相對標準偏差范圍分別為：2.2%～3.9%、0.4%～3.2%、0.2%～2.7%；實驗室間相對標準偏差分別為：7.3%、2.4%、1.6%；重復性限分別為：0.06 mg/m3、12 mg/m3、24 mg/m3；再現性限分別為：0.17 mg/m3、18 mg/m3、33 mg/m3。 6 家實驗室對垃圾填埋場實際樣品（甲烷濃度約為70 mg/m3，以甲烷計）進行了6 次重復測定，實驗室內相對標準偏差范圍在0.4%～2.3%，實驗室間相對標準偏差為7.6%，重復性限為2.8 mg/m3，再現性限為16 mg/m3。 10.2 準確度 6 家實驗室分別對含總烴濃度（以甲烷計）為：7.14 mg/m3（10.0 μmol/mol）、214 mg/m3（300 μmol/mol）、571 mg/m3（800 μmol/mol）的標準氣進行了測定，相對誤差范圍分別為：-6.0%～5.3%、-1.4%～2.9%和-1.0%～2.5% ；相對誤差最終值分別為：2.3%±8.4%、0.5%±4.2%、0.4%±2.5%。 6 家實驗室分別對含甲烷濃度（以甲烷計）為：7.14 mg/m3（10.0 μmol/mol）、214 mg/m3（300 μmol/mol）、571 mg/m3（800 μmol/mol）的標準氣進行了測定，相對誤差范圍分別為：-5.7%～6.0%、-2.2%～2.8%、-1.5%～2.4%；相對誤差最終值分別為：2.7%±8.6%、0.1%±4.8%、0.8%±3.1%。 11 質量保證和質量控制 11.1 采樣前采樣容器應使用除烴空氣（5.1）清洗，然后進行檢查。每20 個或每批次（少于20 個）應至少取1 個注入除烴空氣（5.1），室溫下放置不少于實際樣品保存時間后，按樣品測定（8.3）步驟分析，總烴測定結果應低于本標準方法檢出限。 注：重復使用的氣袋，均須在采樣前進行空白實驗，總烴測定結果應低于本標準方法檢出限。 11.2 采樣系統連接后，應按照GB/T 16157、HJ/T 397 和HJ 732 的有關規定對采樣系統進行氣密性檢查。 11.3 校準曲線的相關系數應大于等于0.995。 11.4 運輸空白樣品總烴測定結果應低于本標準方法檢出限。 11.5 每批樣品應至少分析10%的實驗室內平行樣，其測定結果的相對偏差應不大于15%。 11.6 每批次樣品分析前后，應測定校準曲線范圍內有證標準氣，結果的相對誤差應不大于10%。 11.7 應定期對流量計、皮托管、溫度傳感器等進行校準。 12 注意事項 12.1 采樣容器在采樣現場應存放在密閉的樣品保存箱中，以避免污染。 12.2 分析高沸點組分樣品后，可通過提高柱溫等方式去除分析系統殘留的影響，并通過分析除烴空氣（5.1）予以確認。