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HJ 57 固定污染源废气 二氧化硫的测定 定电位电解法

SO₂ 在传感器敏感电极上氧化产生的极限扩散电流与浓度成正比,仪器按分钟记录读数,取连续 5~15 min 的平均值作为一次测量值。本页按条款整理了换算公式、测前测后核查、一氧化碳干扰剔除和三组合成数据的计算过程。

现行版 HJ 57-2017 · 依据官方原文编写、逐条对照原文自核(2026-11-02)· 示例为合成数据

方法身份

现行版
HJ 57-2017
名称
固定污染源废气 二氧化硫的测定 定电位电解法
发布日期
2017-11-28
实施日期
2018-01-01
代替
HJ/T 57-2000
状态
现行(前言写明为第 1 次修订,自本标准实施之日起 HJ/T 57-2000 废止。HJ 1405-2024《排污单位污染物排放口监测点位设置技术规范》已发布、自 2027-01-01 起实施:届时本页相关标准中 GB/T 16157—1996 4.2.1~4.2.3、HJ/T 397—2007 5.1、5.2.1、HJ/T 373—2007 4.4.3 前三段与 5.4.2 停止执行,固定污染源监测点位设置按 HJ 1405 执行(本标准自身条款不变)) · 2026-11-02 核查
相关标准
GB/T 16157(排气参数与标准状态干排气流量 Qsn,见 8.4、9.1.1);HJ/T 46(测定仪技术条件,见 7.1.2);HJ/T 397、HJ/T 373(采样点与频次,见 8.1)

适用范围

  • 适用于固定污染源废气中二氧化硫的测定。(第 1 章)
  • 方法检出限 3 mg/m³,测定下限 12 mg/m³。(第 1 章)
  • 一氧化碳干扰显著,测定时须同时测定一氧化碳浓度。CO 不超过 50 μmol/mol 时可用本标准;超过 50 μmol/mol 时,测定仪初次使用前应做 CO 干扰试验(附录 A),在试验确定的 SO₂ 最高值和 CO 最高值范围内可用本标准。(5.3)
  • 颗粒物、水分、三氧化硫用滤尘、除湿、滤雾装置滤除;氨、硫化氢、氯化氢、氟化氢、二氧化氮等干扰可用磷酸吸收、乙酸铅棉吸附、气体过滤器等措施减小。(5.1、5.2)
  • 进入传感器的废气温度应不高于 40 ℃;采样管加热及保温温度 120~160 ℃ 可设可调。(12.2、7.1.2 g))

原理:样品中的二氧化硫经渗透膜扩散到敏感电极表面发生氧化反应,产生极限扩散电流;规定工作条件下该电流与二氧化硫浓度成正比,据此测定浓度(第 4 章式(1)(2))。

计算公式与符号说明

体积比浓度换算为质量浓度(9.1.2 式(3))

ρ = 2.86 × ω

ρ
标准状态下干烟气中二氧化硫的质量浓度,mg/m³
ω
被测气体中二氧化硫的体积比浓度(一次测量值,即有效分钟数据平均值),μmol/mol
2.86
二氧化硫体积比浓度换算为标准状态下质量浓度的系数,g/L

仪器示值以体积比浓度表示时才需要换算(9.1.2);浓度结果应以标准状态下干烟气中的质量浓度表示。

二氧化硫排放速率(9.1.3 式(4))

G = ρ × Q_sn × 10⁻⁶

G
二氧化硫排放速率,kg/h
ρ
标准状态下干烟气中二氧化硫的质量浓度,mg/m³
Q_sn
标准状态下干排气流量(按 GB/T 16157 计算,9.1.1),m³/h

示值误差与系统偏差(定义)(3.3、3.4)

示值误差 = (标准气体直接导入分析仪的测量结果 − 标准气体浓度值) ÷ 标准气体浓度值 × 100%;系统偏差 = (经采样管导入的测量结果 − 直接导入的测量结果) ÷ C.S. × 100%

C.S.
校准量程,即校准所用标准气体的浓度值(多点校准时取最高浓度),应不大于仪器满量程(3.2),μmol/mol

标准在 3.3、3.4 用文字定义,没有给式号;本页算式按定义与资料性附录 B 表 B.1、表 B.2 的计算栏写出。示值误差允许 ±5%,标准气体浓度 <100 μmol/mol 时改按差值判定、允许 ±5 μmol/mol(7.1.2 a));系统偏差允许 ±5%(7.1.2 b)),即按绝对值判定。

结果表示

  • 二氧化硫浓度结果保留整数位;高于 100 mg/m³ 时保留 3 位有效数字。(9.2)
  • 进舍规则标准未规定,按 GB/T 8170 数值修约规则(四舍六入五成双)从未修约值一次修约,不连续修约。(机构规定)
  • 排放速率的报出位数标准没有规定;下面示例按 3 位有效数字演示,属机构规定。低于检出限的写法标准也没有规定,示例按“检出限 + L”(3L)写。(机构规定)

计算示例(合成数据)

以下数据为合成数据,只演示计算过程,不是任何样品的测量值。每个计算值都由立方 LIMS 产品同一套公式引擎(十进制运算)在网站构建时算出,修约按本页“结果表示”写明的规则;页面上的每个计算值另用一套不经模板与引擎的独立程序,按标准原文公式从本页列出的输入复算一致。

完整计算:6 个分钟数据与排放速率(合成数据)

校准量程 C.S. = 200 μmol/mol;测定仪未做 CO 干扰试验,CO 有效上限按 50 μmol/mol(11.4);Q_sn = 52000 m³/h(按 GB/T 16157 测得)。

测前测后核查读数(μmol/mol)
时段标气直接导入经采样管导入
测前204201
测后197195
分钟数据(μmol/mol)
分钟SO₂CO
112010
212212
312511
41219
511910
611813
  1. 测前示值误差 = 204 − 200 = 4 μmol/mol,即 2%,不超过 ±5%(7.1.2 a)):符合;测前系统偏差 = (201 − 204) ÷ 200 × 100% = -1.5%,不超过 ±5%(3.4、7.1.2 b)):符合
  2. 6 个分钟的 CO 都不超过 50 μmol/mol,有效分钟数据 6 个,不少于 5 个(11.4):符合
  3. 一次测量值 ω = (120 + 122 + 125 + 121 + 119 + 118) ÷ 6 ≈ 120.8333 μmol/mol,处于校准量程的 20%~100%(11.3):符合
  4. 式(3):ρ = 2.86 × 120.8333 ≈ 345.5833 mg/m³ → 高于 100 mg/m³,保留 3 位有效数字,报 346 mg/m³
  5. 式(4):G = 345.5833 × 52000 × 10⁻⁶ ≈ 17.9703 kg/h → 按机构规定 3 位有效数字,报 18.0 kg/h
  6. 测后示值误差 = 197 − 200 = -3 μmol/mol(-1.5%),测后系统偏差 = (195 − 197) ÷ 200 × 100% = -1%,均符合 7.1.2 a) b),样品结果有效(11.2):符合

CO 干扰剔除与测后核查不合格(合成数据)

校准量程 100 μmol/mol;测定仪未做 CO 干扰试验,第 3、6 分钟 CO 分别为 120、60 μmol/mol,超过 50 μmol/mol。

  1. 按 11.4,CO 超过 50 μmol/mol 时测得的 SO₂ 分钟数据(第 3 分钟 150、第 6 分钟 80)作为无效数据剔除,不计入平均;剩余有效分钟数据 5 个,不少于 5 个:符合
  2. ω = (80 + 82 + 81 + 79 + 78) ÷ 5 = 80 μmol/mol;式(3):ρ = 2.86 × 80 = 228.8 mg/m³ → 报 229 mg/m³(高于 100 取 3 位有效数字)
  3. 测后示值误差 = 106 − 100 = 6 μmol/mol,即 6%,超过 ±5%(标气浓度 100 μmol/mol,不小于 100,按百分比判定)→ 按 11.2 样品测定结果无效:不符合

边界:低浓度标气的绝对误差判定与低于检出限(合成数据)

标准气体 80 μmol/mol(<100 μmol/mol),示值误差按 ±5 μmol/mol 判定(7.1.2 a));测定仪已通过 CO 干扰试验,试验确定的 CO 最高值 200 μmol/mol。

  1. 测前示值误差 = 84 − 80 = 4 μmol/mol,不超过 ±5 μmol/mol:符合;测后 = 86 − 80 = 6 μmol/mol,超过 ±5 μmol/mol → 结果无效(11.2):不符合
  2. ω = (1 + 1 + 1 + 1 + 0) ÷ 5 = 0.8 μmol/mol,ρ = 2.86 × 0.8 = 2.288 mg/m³,低于检出限 3 mg/m³(第 1 章)→ 报 3L(机构“检出限 + L”写法)
  3. 测定结果不在校准量程的 20%~100%(0.8 < 0.2 × 80),应重新选择校准量程(11.3):不符合

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质量控制要求

要求条款
监测前测定零气和二氧化硫标准气体,示值误差不超过 ±5%(标气 <100 μmol/mol 时不超过 ±5 μmol/mol)、系统偏差不超过 ±5%,不符合时维护或修复仪器直至满足11.1、7.1.2 a) b)
监测后再次测定零气和标准气体,示值误差与系统偏差符合 7.1.2 a) b) 时样品结果有效,否则无效11.2
样品测定结果应处于仪器校准量程的 20%~100%,否则重新选择校准量程11.3
未做或未通过 CO 干扰试验时,CO 超过 50 μmol/mol 时测得的 SO₂ 分钟数据剔除;已通过试验时,CO 超过试验确定的 CO 最高值、或 SO₂ 超过试验确定的 SO₂ 最高值的分钟数据都剔除;一次测量值应有不少于 5 个有效分钟数据11.4
按分钟保存数据,取连续 5~15 min 测定数据的平均值作为一次测量值;测定过程中同步测定并记录 CO 分钟数据8.5.1、8.5.3
每月至少做一次零点漂移、量程漂移检查:不超过 ±3%(校准量程 ≤200 μmol/mol 时不超过 ±5%)11.6、7.1.2 c) d)
更换 SO₂ 传感器后重新做干扰试验;传感器使用寿命一般不超过 2 年11.5、11.7

常见错误

  1. 不同步记录 CO 分钟数据。CO 对定电位电解传感器干扰显著(5.3),8.5.1 要求测定时同步测定和记录 CO 分钟数据。不记录就无法按 11.4 剔除受干扰的分钟,CO 浓度高的工况下 SO₂ 结果会受干扰且事后无法追溯。
  2. 取单个读数当测量值。8.5.3 规定待仪器稳定后按分钟保存,取连续 5~15 min 的平均值作为一次测量值;剔除干扰数据后有效分钟数据不能少于 5 个(11.4)。只抄一个瞬时读数不符合方法规定。
  3. 只做测前校准、不做测后核查。11.2 规定监测后再次测定零气和标准气体,测后示值误差和系统偏差符合 7.1.2 a) b) 才能判定样品测定结果有效,否则判定无效。
  4. 校准量程选得过大。11.3 要求结果处于校准量程的 20%~100%。用高浓度标气校准后测低浓度烟气,结果落在量程 20% 以下时,原文要求重新选择校准量程。
  5. 高湿烟气不除湿。水分、颗粒物、三氧化硫会在传感器渗透膜表面凝结,影响测定甚至损坏传感器(5.1);12.3 要求及时排空除湿装置冷凝水,12.2 要求进入传感器的废气不高于 40 ℃。
  6. 结果用体积比浓度报出。9.1.2 规定结果以标准状态下干烟气中的质量浓度表示;仪器显示 μmol/mol 时要乘 2.86 换算成 mg/m³,再按 9.2 修约。

官方原文

公式、条款与限值以官方原文为准:生态环境部 标准文本页(HJ 57-2017 发布稿 PDF)。本页只写要点并注明条款号,不转载标准原文。

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编写与核对说明

编写与核对说明:立方 LIMS 依据官方原文编写,公式与条款逐条对照原文核对,计算示例由公式引擎实算;核对日期 2026-11-02。

本页由立方 LIMS 团队编写,正文由 AI(agent)起草,未经持证人员逐页审核;依据 HJ 57-2017,条款号见各处括注。示例为合成数据。标准状态于 2026-11-02 核查。2026-11-02 另做了一轮深度复查:页面上的每条说法逐条对照原文页面核对(已叠加修改单与勘误),每个计算值用独立程序按原文公式复算。发现错误请来电告诉我们。