HJ590—2010 环境空气臭氧的测定 紫外光度法 警告：本方法需要使用有毒的气体臭氧，实验室内臭氧的极限质量浓度为200μg/m。过剩的臭氧 应该排入活性炭洗涤器或室外并远离采样入口。 1适用范围 本标准规定了测定环境空气中臭氧的紫外光度法。 本标准适用于环境空气中臭氧的瞬时测定，也适用于环境空气中臭氧的连续自动监测。 本标准适用于测定环境空气中臭氧的浓度范围是0.003~2mg/m² 2术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1 零空气zero air 指不含臭氧、氮氧化物、碳氢化合物及任何能使臭氧分析仪产生紫外吸收的其他物质的空气。零空 气质量的确认方法和验收标准见附录A。 2.2 传递标准transferstandard 指经过臭氧标准参考光度计（SRP）或紫外校准光度计（6.2.1）校准后，可用来向现场的环境臭氧 分析仪传递准确度的工作标准。作为臭氧的传递标准每6个月应至少用标准参考光度计或紫外校准光度 计校准一次。 3方法原理 当样品空气以恒定的流速通过除湿器和颗粒物过滤器进入仪器的气路系统时分成两路，一路为样品 空气，一路通过选择性臭氧洗涤器成为零空气，样品空气和零空气在电磁阀的控制下交替进入样品吸收 池（或分别进入样品吸收池和参比池），臭氧对253.7nm波长的紫外光有特征吸收。设零空气通过吸收 池时检测的光强度为lo，样品空气通过吸收池时检测的光强度为I，则1I/l。为透光率。仪器的微处理系 服务平台 统根据朗伯-比尔定律公式（1），由透光率计算臭氧浓度。 In(I/lo) =-apd (1) 式中：1/lo一一样品的透光率，即样品空气和零空气的光强度之比； p——采样温度压力条件下臭氧的质量浓度，μg/m； d一一吸收池的光程，m； a——臭氧在253.7nm处的吸收系数，a=1.44×10~m²/pg。 1 HJ590—2010 4干扰及消除 般环境空气中常见的质量浓度低于0.2mg/m的污染物不会干扰臭氧的测定。但当空气中二氧化 氮和二氧化硫的质量浓度分别为0.94mg/m²和1.3mg/m时，对臭氧的测定分别产生约为2rg/m²和8 μg/m"的正干扰。 空气中的颗粒物如果未被去除，可能会在采样管路中累积破坏臭氧，使得测定结果偏低，加颗粒物 过滤器可去除 样品空气在采样管线中停留期间，其中的一氧化氮与臭氧会发生某种程度的反应，关于这种影响的 校正见本标准附录B。 其他一些化合物对紫外臭氧测定仪的干扰见本标准附录C。 5试剂和材料 5.1采样管线 采样管线须采用玻璃、聚四氟乙烯等不与臭氧起化学反应的情性材料。 注：为了缩短样品空气在管线中的停留时间，应尽量采用短的采样管线。实验证明，如果样品空气在管线中停留时 间少于5S，臭氧损失小于1%。 5.2颗粒物过滤器 过滤器由滤膜及其支架组成，其材质应选用聚四氟乙烯等不与臭氧起化学反应的惰性材料。 注：①滤膜的材质为聚四氟乙烯，孔径为5μm。②一般新滤膜需要经过环境空气平衡一段时间才能获得稳定的读 数。③应根据环境中颗粒物浓度和采样体积定期更换滤膜，一片滤膜最长使用时间不得超过14d。当发现在5~～ 15min内臭氧含量递减5%～10%时，应立即更换滤膜。 5.3零空气 符合分析校准程序要求的零空气，可以由零气发生装置产生，也可以由零气钢瓶提供。如果使用合 成空气，其中氧的含量应为合成空气的20.9%±2%。 注：来源不同的零空气可能含有不同的残余物质从而产生不同的紫外吸收。因此，向紫外光度计提供的零空气必须 与校准臭氧浓度时臭氧发生器所用的零空气为同一来源 信息服务平 6仪器和设备 6.1环境臭氧分析仪 环境臭氧分析仪主要由以下几部分组成。典型的紫外光度臭氧测量系统组成见图1。 （1）紫外吸收池 紫外吸收池应由不与臭氧起化学反应的惰性材料制成，并具有良好的机械稳定性，以致光学校准不 受环境温度变化的影响。吸收池温度控制精度为±0.5℃，吸收池中样品空气压力控制精度为士0.2kPa。 （2）紫外光源灯 例如低压汞灯，其发射的紫外单色光集中在253.7nm，而185nm的光（照射氧产生臭氧）通过石 英窗屏蔽去除。光源灯发出的紫外辐射应足够稳定，能够满足分析要求（参数见本标准附录D）。 2 HJ590—2010 10 11 12 1.空气输入；2.颗粒物过滤器和除湿器：3.环境臭氧分析仪：4.旁路阀：5.涤气器； 6.紫外光源灯；7.光学镜片8.UV吸收池；9.UV检测器；10.信号处理器； 11.空气流量计；12.流量控制器；13.泵。 图1典型的紫外光度臭氧测量系统示意图 （3）紫外检测器 能定量接收波长253.7nm处辐射的99.5%。其电子组件和传感器的响应稳定，能满足分析要求。 （4）带旁路阀的涤气器 其活性组分能在环境空气样品流中选择性地去除臭氧。 （5）采样泵 采样泵安装在气路的末端（见图1），抽吸空气流过臭氧分析仪，能保持流量在12L/min。 （6）流量控制器 紧接在采样泵的前面，可适当调节流过臭氧分析仪的空气流量。 （7）空气流量计 务平台 安装在紫外吸收池的后面（见图1)，流量范围为1～2L/min。 （8）温度指示器 能测量紫外吸收池中样品空气的温度，准确度为±0.5℃。 （9）压力指示器 能测量紫外吸收池内的样品空气的压力，准确度为±0.2kPa。 6.2校准用主要设备 6.2.1紫外校准光度计（UVCalibrationPhotometer） 紫外校准光度计的构造和原理与环境臭氧分析仪相似，其准确度优于0.5%，重复性相对偏差小于 土1%。但没有内置去除臭氧的涤气器。因此提供给校准仪的零空气必须与臭氧发生器的零空气为同一来 3 HJ590—2010 源。 注1：该仪器用于校准臭氧的传递标准或环境臭氧分析仪，只允许使用洁净的经过除湿过滤的校准气体，不得用于 测定环境空气。该仪器应每年用臭氧标准参考光度计（SRP）比对或校准一次。 注2：有的紫外校准光度计内置零气源、臭氧发生器和准确的流量稀释装置。 6.2.2传递标准 可根据本实验室条件，选择下列传递标准之一作为校准环境臭氧分析仪的工作标准。 6.2.2.1紫外臭氧分析仪 构造与环境臭氧分析仪（6.1）相同。但作为臭氧传递标准使用时，不可同时用于测定环境空气。 6.2.2.2带配气装置的臭氧发生器 与零气源连接后，能够产生稳定的接近系统上限浓度的臭氧（0.5μumol/mol或1.0μmol/mol)，能够 准确控制进入臭氧发生器的零空气的流量，至少可以对发生的初始臭氧浓度进行4级稀释，发生的臭氧 浓度用紫外校准光度计或经过上一级溯源的紫外臭氧分析仪测量。该仪器用于对环境臭氧分析仪进行多 点校准和单点校准。 6.2.3输出多支管 输出管线的材质应采用不与臭氧发生化学反应的惰性材料，如硅硼玻璃、聚四氟乙烯等。为保证管 线内外的压力相同，管线应有足够的直径和排气口。为防止空气倒流，排气口在不使用时应封闭。 典型的紫外光度计校准系统示意图见图2。 1.零空气；2.流量控制器；3.流量计：4.臭氧发生器；5.输出多支管：6.紫外校准光度计仪接口； 7.环境臭氧分析仪或其他传递标准接口；8.排气口。 图2典型的臭氧校准系统气路示意图 7分析步骤 7.1臭氧分析仪的校准 7.1.1用紫外校准光度计校准传递标准 7.1.1.1、用紫外校准光度计校准臭氧发生器类型的传递标准 按图2连接零空气、臭氧发生器和紫外校准光度计，调节进入臭氧发生器的零空气流量使产生不同 浓度的臭氧，用紫外校准光度计测量其质量浓度值。输入到输出多支管的空气流量应超过仪器需要总量 的20%，并适当超过排气口的大气压力。 严格按仪器说明书操作各仪器，待仪器充分预热后，运行下列校准步骤： （1）零点调整 引导零空气进入输出多支管，直至获得稳定的响应值（零空气需稳定输出15min）。必要时，调节 臭氧发生器的零点电位器使读数等于零或进行零补偿。记录紫外校准光度计的输出值（lo）。 4