1 項目背景
1.1 任務來源
根據生態環境部《關于開展2019年度國家環境保護標準項目實施工作的通知》（環辦函﹝2019﹞461號），按照《國家環境保護標準制修訂工作管理辦法》（國環規科技﹝2017﹞1 號）的有關要求，生態環境部下達了修訂《環境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續自動監測系統技術要求及檢測方法》（HJ 653-2013）項目計劃，項目的統一編號為2019-8。
標準的修訂由中國環境監測總站牽頭，合作單位為上海市環境監測中心、重慶市生態環 境監測中心、廣州市環境監測中心站和中國計量科學研究院。
1.2 工作過程
（1）成立標準編制小組
2019年6月承擔了“環境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續自動監測系統技術要求及檢測方法（HJ 653-2013）”標準的修訂工作。接到該標準修訂工作任務后，立即組織合作單位上海市環境監測中心、重慶市生態環境監測中心、廣州市環境監測中心站和中國計量科學研 究院成立了標準編制組，召開了標準修訂內部工作啟動會。
（2）查詢國內外相關標準和文獻資料
2019 年 6 月-9 月，查詢國內外最新的相關監測標準和文獻資料。結合現行的 PM10 和PM2.5 監測方法標準技術規范，綜合分析相關資料。研究現有的顆粒物自動監測儀器的技術現狀、功能和主要參數，調研我國各地顆粒物監測和管理要求，仔細分析現行該標準存在的問題，提出相應的解決方案。
研究近年來顆粒物自動監測系統原理、結構和功能的提升，提出對儀器功能和性能指標 的要求，從切割器、采樣流量、參數控制、溫度影響等各個環節把控儀器的質量。依據 2013 年至今的適用性檢測經驗，在此基礎上編寫標準（草案）和編制說明。
（3）完成標準草案和編制說明
2019年9月20日，中國環境監測總站科技處組織召開中國環境監測總站內部的專家審議會，專家們詳細聽取了該標準的技術路線、主要研究內容、開題報告和標準（草案）內容， 認為該標準修訂的技術路線可行。
（4）開題論證，確定標準制訂的技術路線
2019 年 10 月 18 日，生態環境部監測司和環境標準研究所在北苑賓館組織召開了開題論證會，與會專家通過質詢、討論，認為本標準定位準確，適用范圍合理，主要內容及編制 標準的技術路線可行，同時提出具體修改意見。論證意見主要有：
1、明確要求采樣管具備加熱功能，并顯示和記錄相關參數；
2、建議進一步研究儀器主要參數的管理規定，進一步研究不同環境、不同條件下光散射原理儀器與參比方法的可比性。
（5）開展實驗研究工作，組織方法驗證
2019 年 10 月-12 月，課題組組織開展驗證實驗。使用國家網內幾款廣泛使用的顆粒物自動監測系統，選取國內典型的有代表性的區域，如重點關注地區的京津冀地區和長三角地區、高污染西部地區、高溫高濕地區的華南地區，研究不同氣候條件下，顆粒物自動監測系 統的適用性和可靠性。
（6）編寫標準征求意見稿和編制說明（含方法驗證報告）
2019 年 12 月，在驗證實驗的基礎上，編制完成并提交標準征求意見稿、編制說明及方法驗證報告。
（7）召開征求意見稿站內審議會
2019 年 12 月 20 日，總站科技處組織召開標準征求意見稿的站內審議會，通過了專家審議，并提出以下意見：
1、提高數據有效率指標由 85%至 90%；
2、標準文本中的計算公式格式按照新的規定進行統一調整；
3、完善編制說明中的內容，應詳述修訂的內容、原因等。
（8）召開征求意見稿專家審議會
2020 年 5 月 21 日，生態環境部監測司和環境標準研究所組織召開了標準征求意見稿的專家審議會，與會專家通過質詢、討論，認為標準內容詳實準確，并一致同意該標準進行征求意見。
2 標準制修訂的必要性分析
2.1 環境空氣顆粒物（PM10 和 PM2.5）的危害
環境空氣顆粒物是大氣質量評價中的一個重要指標。顆粒物在大氣中的作用取決于其物 理和化學性質。物理性質包括顆粒物的質量濃度、數量濃度、單個顆粒大小和形貌、粒度分布、表面積及體積、顯微形貌、顆粒的聚集特性等以及顆粒物的吸附性、吸濕性以及對光的吸收和散射性等；化學性質包括顆粒物元素組成、無機和有機化學組分及分布、化學成分的 可溶性、顆粒物表面非均相反應及礦物組成等。
從顆粒物的來源分為自然來源及人為來源。人為來源又包括工業源及非工業源；工業源 由工業燃料燃燒、工業窯爐及生產性粉塵（包括冶金、建材、機械制造、建筑業等產出的粉塵）組成；非工業源為二次揚塵及民用燃料燃燒所產生的粉塵。由于不同地方顆粒物的來源及形成條件不同，其化學組成和物理化學性質差異較大。
從粒徑大小來分，可分為粗顆粒物和細顆粒物。細顆粒物只是地球大氣成分中含量很少 的組分，但它對空氣質量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，細顆粒物粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。
1、顆粒物使得灰霾現象高發
灰霾是近年來顯著影響城市和區域的一種空氣污染現象。由于我國經濟迅速發展、城市化進程加快、相應能源消耗和生產所引起的污染物排放基數增大，在不利的天氣條件下，我國城市和區域灰霾現象頻繁發生，影響范圍越來越大，成為近年我國城市和區域性大氣污染的熱點問題。發生灰霾天氣時，PM10 及 PM2.5 濃度較非灰霾天氣時增加明顯，表明顆粒物濃度增加是灰霾產生的重要原因之一。
2、顆粒物對人類健康危害很大
顆粒物能飄到較遠的地方，其影響范圍很大。研究表明，粒徑越小的顆粒物對人體健康的危害越大，可進入呼吸道的部位越深。10 μm 直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，2 μm 以下的可深入到細支氣管和肺泡。細顆粒物進入人體到肺泡后，直接影響肺的通氣功能，使 機體容易處在缺氧狀態。暴露于污染的空氣可以造成長期的健康危害，影響心血管和呼吸系統功能，進而導致早逝。短時間、高劑量的空氣顆粒污染物暴露顯著增加因病就診和住院人數，造成對空氣污染水平變化敏感人群的早逝。
2.2 相關環保標準和環保工作的需要
《環境空氣質量標準》（GB 3095）是我國環境空氣質量評價的重要標準。該標準頒布以來，將氣態（二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和臭氧）、總懸浮顆粒物和 PM10 六個參數作為基本污染物進行空氣質量評價。2012 年大氣灰霾頻發后，將 PM2.5 寫入環境空氣質量標準中（其濃度限值見表 1），替代總懸浮顆粒物，且作為我國環境空氣質量監測中的最為重要的污染物指標。從 2012 年各地區逐步全面建設 PM2.5 監測能力，除個別南方地區臭氧污染特征明顯以外，各個地區空氣監測中的首要污染物基本都是 PM2.5。
2017 年，國務院《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》明確要求“修改《環境空氣質量標準》中關于監測狀態的有關規定，實現與國際接軌”，并于 2018 年正式發布《環境空氣質量標準》（GB 3095）修改單，規定顆粒物及其組分按照實際監測時的大氣溫度和壓力開展監測。隨著環境管理的加強和藍天保衛戰的實施，我國空氣顆粒物（PM10 和 PM2.5）的濃度顯著下降，但仍然有很多地區不能達到《環境空氣質量標準》（GB 3095）標準中對環境空氣細顆粒物的標準限值的要求。在環境空氣質量監測和評價中，仍然把 PM10 和 PM2.5 作為監測和管理的重心。在我國已開展 PM2.5 監測多年的當下，更有必要借鑒近年來監測中摸索的經驗和存在的問題，根據實際環境管理和評價的需求，建立一套完整全面的監測技術體系，達到以標準監測方法為基準，完善自動監測儀器性能考核，強化監測儀器運維和質控等全過程管理。從國家層面，提高環境空氣細顆粒物監測數據的科學性和準確性。
因此，自動監測儀器性能的優劣從源頭直接決定了監測數據的最終質量，進而影響監測數據評價的準確性和一致性。從國外應用經驗看，美國、歐洲、日本均對進入監測網絡的自動儀器性能有明確的技術要求并不斷優化；此外，不同原理的監測儀器數據必須統一到標準分析方法，確保全國監測數據可比，這都有賴于完善合理的自動監測儀器適用性檢測技術要求。
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