本標準規定了環境空氣顆粒物（PM2.5）中有機碳、元素碳連續自動監測系統的方法原理與系統組成、技術性能、安裝、調試、試運行與驗收、系統日常運行維護、質量保證和質量控制、數據有效性判斷等技術要求。
本標準適用于采用熱學-光學校正法和熱學-光學衰減法的環境空氣顆粒物（PM2.5）中有機碳、元素碳連續自動監測系統的安裝、驗收、運行管理與質量控制。
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HJ 655 環境空氣顆粒物（PM10 和 PM2.5）連續自動監測系統安裝和驗收技術規范
HJ 817 環境空氣顆粒物（PM10 和 PM2.5）連續自動監測系統運行和質控技術規范
下列術語和定義適用于本標準。
3.1
有機碳、元素碳連續自動監測系統 organic carbon and elemental carbon continuous automated monitoring system
對環境空氣顆粒物中有機碳、元素碳進行連續自動的采樣、處理、分析的監測系統。
3.2
顆粒物（粒徑≤2.5 μm） particulate matter(PM2.5)
環境空氣中空氣動力學當量直徑≤2.5 μm 的顆粒物，也稱細顆粒物。
3.3
有機碳 organic carbon（OC）
顆粒物中烴、烴的衍生物、多功能團的烴衍生物和高分子化合物等有機物中的碳組分。
主要來源于燃煤、機動車尾氣、生物質燃燒、工業排放等，既有直接排放，也有經光化學反應的二次生成。
3.4
元素碳 elemental carbon（EC）
顆粒物中以單質形式存在的碳和少量黑色、不揮發的高分子量有機物。主要來源于化石燃料或生物質不完全燃燒的直接排放。
3.5
總碳 total carbon（TC）
顆粒物中有機碳和元素碳的總和。
3.6
光學裂解碳 optical pyrolyzed carbon（OPC）
通過光學方法測定在高溫下裂解轉化成元素碳的有機碳。
4.1 方法原理
環境空氣顆粒物（PM2.5）中有機碳、元素碳連續自動監測系統的方法原理為熱光法，熱光法又可分為熱學-光學校正法、熱學-光學衰減法。
熱學-光學校正法：用熱氧化法直接測量顆粒物中 OC、EC 的含量。環境空氣通過樣品采集單元，顆粒物被濾膜截留，在高溫條件下，純氦氣環境中 OC 轉化為 CO2 及少量 OPC， 在氦氧混合氣環境中 OPC 與 EC 轉化為 CO2，利用非色散紅外檢測器（NDIR）檢測不同階段生成的 CO2，經光學校正 OPC 后計算得到樣品中 OC、EC 的含量。
熱學-光學衰減法：用熱氧化法直接測量顆粒物中 TC 的含量，用光學衰減法間接測量EC 的含量，由 TC 減去 EC 得到 OC 的含量。一路環境空氣通過樣品采集單元，顆粒物被濾膜截留，高溫條件下，在空氣環境中 TC 轉化為 CO2，利用非色散紅外檢測器（NDIR）檢測CO2，計算得到 TC 的含量；另一路環境空氣通過樣品采集單元，顆粒物被紙帶截留，采用多波長單色光照射顆粒物樣品，測量光學衰減率得到黑碳（BC）的含量，再根據 BC 與 EC 的定量關系，計算樣品中 EC 的含量。
4.2 系統組成
4.2.1 樣品采集單元
樣品采集單元將環境空氣顆粒物進行切割分離，并將顆粒物收集在濾膜（或紙帶）上， 由采樣頭、切割器、采樣管、溶蝕器、采樣泵等組成。
4.2.2 分析單元
分析單元對顆粒物樣品中的 OC、EC 進行測量分析。熱學-光學校正法的分析單元由反應爐、CO2 濃度檢測器、光發射與接收模塊、內標物定量環等組成；熱學-光學衰減法的分析單元分為 TC 分析單元及 EC 分析單元，其中 TC 分析單元由反應爐、CO2 濃度檢測器等組成，EC 分析單元由自動走紙帶模塊、光發射與接收模塊等組成。
4.2.2.1 反應爐
反應爐按照設定的溫度將顆粒物樣品中的碳轉化為 CO2。熱學-光學校正法的反應爐內置 MnO2，將 OC 在高溫條件下氧化為 CO2，OPC 與 EC 在過量氧氣的高溫條件下氧化為CO2；熱學-光學衰減法的反應爐將顆粒物中的碳在過量氧氣的高溫條件下全部轉換為 CO2。
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