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（HJ1131-2020）和《固定污染源废气氮氧化物的测定便携式紫外吸收法》（HJ1132-2020）规定，采用热湿法测定废气样品的仪器应配置测定废气中水分含量的检测器，无需配置除湿装置，但应当同步测定废气中水分含量（注热湿法是指废气不经过冷凝除水而是直接测定高温湿态废气浓度的方法）要实现上述标准要求，配置的湿度检测器必须具备结构简单，响应速度快，操作方便，适用范围广，成本较低等特点，因此采用热湿法的便携式紫外吸收法仪器大多配置了阻容法湿度检测器只有尽快制定适用的阻容法湿度测定方法标准，准确测定废气湿度，才能确保采用热湿法的便携式紫外吸收法仪器的有效应用综上所述，为了固定污染源的采样和结果计算更加准确，需要及时制定适用的阻容法湿度测定标准，为固定污染源监测提供可靠的技术依据，进一步完善环境标准体系，以满足现场监测仪器准确、快速、便携、直接读数的现实需要和发展趋势
三、国内外相关方法研究
（一）国外废气湿度测定方法研究编制组对主要国家、地区及国际组织（包括国际标准化组织、欧盟等）已经发布实施的固定污染源湿度测定方法进行了调研
1.美国测定方法1988年EPA首次发布METHOD4uDetermination ofMoistureContent inStack Gases”,其中提出了三类废气湿度测定方法
（1）the ReferenceMethod（参比方法）;
（2）the ApproximationMethod（近似方法）;
（3）Alternative Meansfor Approximatingthe moisturecontent可选择方法基本原理是以恒定速率采集污染源废气，水分从废气中分离并采用体积法或重量法测定参比方法为重量法，方法要求冷凝吸湿后称重，使用天平称重精确到
0.5g适用于污染源废气计算干基或湿基污染浓度和排风量换算所需湿度的测定；近似方法为冷凝法，结果为估算值，不能直接参与污染物排放计算，除非近似方法的结果满足使用需要-误差控制在参比方法的1%以内；可供选择的方法包括干燥管法、干湿球法、冷凝法、化学计算法、经验法等，也不能参与污染物排放计算1993年EPA发布“EMC ALT-008Alternative MethodMoistureMidget Impingers,该方法是EPA METHOD4的改进，也属于重量法俄勒冈州发布的Oregon Method4wet bulb/dry bulb^Determination ofMoisture Contentof StackGases”AlternateMethod规定了干湿球法作为一种可供选择的方法，采用将干湿球直接插入烟道内进行测定的方式图1干湿球法示意图』』Timearne图2干湿球温度变化曲线和最佳测定时段如存在以下情况会显著影响湿球测定值，并导致错误的结果:1气体中的酸性气体浓度如SO
2、SO
3、HCL；2气体中的烧类物质浓度；3气体压力与大气压力差别明显如存在以上干扰因素，应该选择其它方法测定废气湿度同时指出干湿球法也不适用以下类型的工况1废气温度过高高于260℃；2废气流速过高或过低；3高浓度的颗粒物会粘结污染湿球的纱布
2.欧盟测定方法CSN EN147902017uStationary SourceEmissions-Determination ofthe WaterVapour inDucts”规定了标准方法为冷凝吸湿法方法测定范围体积浓度为4%40%RH,质量浓度范围为〜29g/n3250g/m3该方法也属于重量法，测定的废气湿度可以参与污染〜物排放的计算，但不能用于水蒸气饱和状态方法规定了废气中液滴的处理方法，可应用于焚烧企业二国内废气湿度测定方法研究
1.测定方法现行固定污染源废气湿度监测方法标准主要参照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996和《固定源废气监测技术规范》HJ/T397-20070GB/T16157规定，排气中水分含量应根据不同的测定对象选用冷凝法、干湿球法或重量法中的一种方法测定干湿球原理使气体在一定的速度下流经干、湿球温度计根据干、湿球温度计的读数和测点处排气压力，计算出排气的水分含量由于干湿球法在现场操作时相对方便，各级监测部门以及社会监测机构均以干湿球法作为常规测定方法但测定烟温100℃以上的废气湿度准确性较差，对测定断面要求高，测定过程中稳定读数时间难以控制，难以校准溯源，采取手工测定方式，人工计算结果，尤其不能满足湿度在线监测系统比对的连续测定要求冷凝法原理由烟道中抽取一定体积的排气使之通过冷凝器，根据冷凝出来的水量，加上从冷凝器排出的饱和气体含有的水蒸汽量，计算排气中的水分含量重量法原理由烟道中抽取一定体积的排气，使之通过装有吸湿剂的吸湿管，排气中的水分被吸湿剂吸收吸湿管的增重即为已知体积排气中含有的水分量重量法优势在于使用经验成熟，重现性准确性较高但无法即时获取数据，测定周期较长，设备便携性较差，人员操作要求高适用于工作量较少，精确度要求较高的执法监督测定HJ/T397规定，基于干湿球法原理的湿度自动测定装置，其微处理器控制传感器测定、采集湿球、干球表面温度、以及通过湿球表面的压力及排气静压等参数，同时由湿球表面温度导出该温度下的饱和水蒸汽压力，结合输入的大气压，根据公式自动计算出废气湿度其他冷凝法、干湿球法或重量法测定要求与GB/T16157相同《固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法》HJ836-2017规定，冷凝法和重量法测定装置应分别符合GB/T16157中冷凝法和重量法废气中分含量测定装置的要求仪器法测定装置通常由采样单元、湿度分析单元和数据处理与记录等单元构成，应具有湿度校准功能常见仪器法的基本原理及优缺点如下，使用时需根据实际监测需要选取适用的方法阻容法湿度测量单元一般采用高分子湿敏电容测量烟气相对湿度废气中水蒸气含量的变化引起湿敏电容值变化，经电路处理和算法处理后得到湿度适用于不超过i8rc的废气湿度测定与其他方法相比，阻容法具有更好的稳定性，因为体积小巧、操作方便，环境适应性强等特点多年来国内厂商对阻容法进行了深入研究，研发出多种多样的便携式阻容法仪器部分厂商已掌握了核心技术专利，有利于阻容法仪器在国内的广泛应用根据进样方式不同分为原位式和抽取式目前市场上采用原位式的主要厂商有南京埃森、青岛崂应、德图、青岛众瑞和青岛明华等原位式的优点在于结构简单，便于一体化设计，功耗更小，可内置电池工作缺点在于结构固定，适用场景存在局限采用抽取式的主要厂商有青岛众瑞和青岛明华等抽取式的优点在于前端加热取样管可以随意延伸，适用场景更广泛缺点是抽气泵和加热管线功耗大，需采用外接电源，便携性不足半导体激光吸收光谱法测定废气湿度的原理为利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱测定气体浓度由半导体激光器发射出特定波长的激光束（仅能被被测气体吸收），穿过被测气体时，激光强度的衰减与被测气体浓度成一定函数关系，因此，通过测定激光强度衰减信息可分析获得被测气体的浓度精密度和准确度较好；可以实时测定和存储数据但仪器价格昂贵，操作维护要求较高只适用于在线监测，不适用于现场监测干/湿氧法通过氧化错检测器测定废气中的湿氧含量和脱水后的干氧含量（双检测器测定），根据标准计算方法得到废气中的湿度含量具有操作简便、无需温度稳定、测试温度高（0-650℃）等优势但由于氧化错的物理特性，含硫化物（还原性气体）的废气测定会产生一定干扰；如废气温度猝然变冷或含有大量水蒸气时错管容易炸裂适用于抽取冷干法原理的CEMS系统，不适用于现场监测红外吸收法是利用每一种分子所特有的一组“特征吸收带”，根据吸收光谱的强弱和所在的波段来测定水分的含量湿度测定主要是利用近红外区，其波长范围从
0.76um到15um,相应的波数为13160cmT到677cm-1o对于低湿范围的测定，有很高的灵敏度在非常宽的水汽浓度范围内有快速响应的特性，能连续测定瞬时湿度但仪器的结构复杂，价格比较昂贵，易受压力和温度等因素影响微波湿度计原理为微波湿度计是利用cm或mm级的电磁波在介质中传播的特性进行湿度与水分测定的仪器，这些特性包括能量损耗、折射和反射等测定的对象可以是固体、液体或气体由于不同的物质有不同的介电常数，而水的介电常数比许多物质高得多，因此物质中含水量发生微小的变化，都会使复合介电常数发生变化，当微波通过被测介质时，其能量亦随介电常数而变化微波折射仪传感器部分由两个腔式谐振器组成，一个是参比腔，其中充满干气，另一个是试样腔，充以被测气体，通过两个谐振频率之差的测定，即可测定气体的湿度该方法对于中等以上的湿度测定具有良好的重复性，而且操作简单，价格也较低、灵敏度和准确度高、量程宽和性能稳定，美国标准局已将它列为二级标准但影响因素多，包括标准频率发生器的误差、经验常数误差、以及温度、压力和参比气的干燥程度等，需要经常进行修正压电吸收法原理为当物质受到机械压力作用时能产生电压，反之在电压作用下会发生机械形变的现象检测器晶体表面涂覆一层吸水物质当吸水膜吸收水分时，晶体的质量增加，从而改变了它的振荡频率，通过质量变化与频率改变之间的关系，建立检测器信号与涂覆晶体性能的定量关系，从而换算得到湿度涂覆对水分以外的气体不敏感，适用于检测工业气体的含水量具有灵敏度高、检测快速等优点，测定信号以频率的形式输出，便于遥测和数字直读
2.排放标准现行国家固定污染源排放标准均规定排放限值以干烟气为基准，因此湿度成为废气测定的重要参数表2国家主要排放标准中湿度相关要求标准名称标准要求《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996本标准规定的各项标准值，均以标准状态下的干空气为基准《火电厂大气污染物排放标准》本标准中所规定的大气污染物浓度均指标准状态下干烟气的数值GB13223-2011《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014湿度准确度要求烟气湿度＞
5.0%时，相对误差不超过±25%；烟气《固定污染源废气S
0.NOx、颗粒物2湿度连续排放监测技术规范》HJ75-2017W
5.0%时，绝对误差不超过±
1.5%o《固定污染源废气SO
2、NOx、颗粒物采用氧传感器通过测定烟气含氧量连续排放监测技术要求及检测方法》计算得到烟气湿度HJ76-2017三与本标准的关系根据调研结果可知，国外固定污染源废气湿度的测定主要采用重量法，未发布阻容法方法标准，对本标准的制订工作不能提供直接的参考和借鉴国内已发布的阻容法相关标准中，《湿度测定方法》GB/T11605-2005主要规定了环境空气湿度的测定范围和基本方法，不适用于固定污染源废气2017年发布的HJ836明确规定废气中水分含量的测定方法为冷凝法、重量法和仪器法，取消干湿球法但标准只是规定仪器法可以用于低浓度颗粒物废气湿度测定，未明确阻容法的性能指标、测定方法和质量控制要求等本标准制定参考国内既有的相关标准，同时依照《环境监测分析方法标准制修订技术导则》HJ168-2010的有关规定开展标准制定工作通过实验确定技术指标、仪器条件、方法干扰、特性指标参数及质量保证和质量控制等内容，建立适用的固定污染源废气湿度阻容法方法标准
四、基本原则和技术路线一基本原则依照科学性、先进性和可操作性的原则，本标准制定依据《国家环境保护标准制修订工作管理办法》、《标准化工作导则第1部分标准的结构和编写》GB/T
1.1-2009以及《环境监测分析方法标准制修订技术导则》HJ168-2010等的规定要求，体现其管理思路，将管理技术化和规范化本标准制定符合以下要求
1.方法测定范围满足环保标准和环保工作的要求参考美国和欧盟等国家和地区相关标准，在我国现有标准、规定和实际要求的基础上，立足于国内生产的阻容法湿度测定仪器，确定方法的检出限、测定下限和测定范围等
2.方法稳定可靠，满足各项方法特性指标的要求依照HJ168的有关规定，开展实验室和现场实验，以保证方法切实稳定可靠，且能满足特性指标要求
3.方法具有普遍适用性，易于推广使用邀请设备厂商验证该方法适用的普遍性，以保证后期标准推广使用二适用范围和主要技术内容
1.适用范围本标准规定了测定固定污染源废气湿度的阻容法本标准适用于固定污染源废气湿度的测定
2.主要技术内容本标准的主要技术内容包括适用范围、规范性引用文件、术语和定义、方法原理、干扰和消除、试剂和材料、仪器和设备、采样和测定、结果表示、精密度和准确度、质量保证和质量控制和注意事项等三技术路线在参考国内外文献资料基础上，通过验证实验确定方法检出限、测定下限、测定范围、精密度和准确度等方法特性指标，完善质量保证和质量控制内容，并进行方法验证，保证方法的科学性、规范性和可操作性本标准的制定技术路线见下图图3标准制修订的技术路线
五、方法研究报告
（一）方法研究的目标本标准研究的目标是制定测定固定污染源废气中湿度的阻容法本标准制定过程中，严格按照开题论证确定的技术路线开展研究，达到了既定的目标为了便于标准的使用以及结果的计算与表示等，通过方法研究实验和方法验证实验，明确了本标准的方法检出限、测定下限为了能够获得准确、可靠的监测数据，标准制定过程中加强质控技术研究，明确了质量保证和质量控制要求，规定了注意事项等标准制定过程中，编制组注重研究和提高方法的适用性，开展了干扰因子调查分析，进行了干扰试验和干扰消除试验，得出了干扰及消除的要求，达到了开题论证时确定的目标
（二）适用范围本标准规定了测定固定污染源废气中湿度的阻容法本标准适用于固定污染源废气中湿度的测定方法检出限为
0.20%,测定下限为
0.80%,测定上限为40%说明根据HJ168第
7.6条的规定（适用范围中应说明该标准适用的环境监测要素，被分析对象名称以及分析方法），因此本标准规定“本标准规定了测定固定污染源废气中湿度的阻容法”此部分内容的标题为“适用范围”，同时参照《固定污染源废气氮氧化物的测定非分散红外吸收法》（HJ692-2014）《固定污染源废气氮氧化物的测定定电位电解法》（HJ693-2014）等规定，在此部分规定“本标准适用于固定污染源废气中湿度的测定”根据HJ168第
7.6条的规定适用范围中应说明被分析对象的检出限、测定下限和测定上限（必要时）或测定范围），上限（必要时）或测定范围验证结果显示6家实验室验证数据计算得到检出限最大值为
0.07%根据零点气湿度测试结果，要求湿度W
0.20%,综合考虑阻容法仪器精度和零点气湿度范围要求，规定”本标准的方法检出限为
0.20%,测定下限为
0.80%”根据市售阻容法仪器的传感器性能，本标准规定了测定上限为40%o
（三）规范性引用文件GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ75固定污染源废气（SO
2、NOx、颗粒物）连续排放监测技术规范HJ836固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法HJ/T373固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行）HJ/T397固定源废气监测技术规范说明依据标准的主要技术内容以及正文中引用到的标准情况，在规范性引用文件中列明
（四）术语定义为了便于标准内容理解和使用，结合本标准内容，列出了湿度、标准湿气、校准量程、示值误差和响应时间五个术语和定义说明依据HJ168的规定，“术语和定义”是标准的可选要素湿度的定义参考《空气和废气监测分析方法指南（上册）》中规定“烟气湿度是指烟气中水蒸气的含量，通常用1kg干空气中含有的水蒸气量（gsw）或湿空气中水蒸气含量的体积百分数（Xsw）表示”以及《湿度与水分计量名词术语及定义》（JJF1012-2007）的规定“湿度指气体中水蒸气的含量”标准中示值误差检查需要使用标准湿气，根据标准湿气的组成和来源列出术语和定义以清洁干空气或纯氮气为载气，通过发生装置产生的具有一定浓度，均匀分布水蒸气的气体校准量程的定义参照《固定污染源废气二氧化硫的测定定电位电解法》（HJ57-2017）的规定仪器的校准上限，为校准所用标准湿气的湿度（进行多点校准时，为校准所用标准湿气的最高湿度），校准量程应小于或等于仪器的满量程示值误差的定义参照了EPA method7E第
3.1条和HJ57第
3.3条的规定标准湿气直接通入仪器的测定结果与标准湿气湿度之间的误差响应时间的定义参照《环境空气和废气挥发性有机物组分便携式傅里叶红外监测技术要求和检测方法》（HJ1011-2018）的规定仪器零点读数稳定后，通入校准量程湿度的标准湿气时刻起，到其读数达到其标称值90%（tG的时刻止，中间的时间间隔
（五）方法原理废气中的水分子渗透扩散至电容湿敏元件引起阻抗变化，根据湿度和阻容值的函数关系，得出废气湿度说明阻容法的基本原理是水分子渗透扩散至湿敏元件引起阻抗变化，湿度与阻容值成函数关系每家厂商根据自身不同的算法，进行温度或压力补偿计算得出废气湿度
（六）干扰和消除由于阻容法仪器的工作方式与其他传感器法仪器类似，为避免颗粒物的影响，参考HJ57第
5.1条和HJ693第5条的规定，采用过滤器除尘等方法消除或减少
（七）试剂和材料
1.标准湿气发生装置市售标准湿气发生装置，发生湿度范围040%,准确度不超过±
0.5%〜o说明标准湿气用于阻容法仪器的核查或校准气体湿度与温度、压力等相关，难以保持稳定，需通过市售标准湿气发生装置现场发出，要求发湿范围与阻容法测定范围一致，准确度不超过±
0.5%o
2.零点气纯度
299.99%的氮气或清洁干空气，湿度W
0.20%说明为保证测定结果可靠，本标准中规定了零点检查要求，需要用到零点气零点气要具备质量合格、价格合理且获取方便等特点，规定零点气为符合GB8979要求，纯度不低于
99.99%的氮气或除水后环境空气为调查纯氮气的湿度，课题组购置主要品牌纯度三
99.99%的氮气，测定各品牌氮气的湿度范围测试方法待测仪器运行稳定后，通入氮气，待读数稳定后记录显示值使用2瓶同一品牌氮气各重复上述测试操作至少6次，计算6次的平均值零点气99%氮气测试环境
22.5℃、
35.5%RH表3零点气湿度测试数据单位%A品牌B品牌序号1#2#3#1#2#
10.
080.
030.
060.
010.
0220.
070.
020.
070.
020.
0230.
080.
030.
070.
010.
0240.
070.
020.
060.
010.
0150.
080.
030.
060.
020.
0260.
080.
020.
070.
020.01平均值
0.
080.
030.
070.
020.02测试结果显示，零点气湿度测定结果为
0.
010.08%因此规定〜零点气湿度要求W
0.10%八仪器和设备
1.阻容法湿度测定仪组成阻容法湿度测定仪以下简称“仪器”组成样品采集传输单元、预处理单元、分析单元、数据采集处理单元1样品采集传输单元包括采样探头、传输管线和加热装置等2预处理单元指过滤装置，具备防水、防尘功能预处理的材料和安装应不影响测定结果3分析单元用于湿度测定分析的阻容式传感器，具备温度、压力补偿功能和校准功能4数据采集处理和传输单元用于采集处理数据，具备记录存储和打印功能
2.性能要求1示值误差校准量程W5%时，绝对误差不超过±
0.75%；校准量程＞5%时，相对误差不超过±15%2响应时间W60秒说明依据HJ168仪器和设备是标准的必备要素为获得可靠的测定结果，保障所用测定仪的受控性，从仪器组成和性能要求两方面做出规定1仪器组成参考《固定污染源烟气二氧化硫和氮氧化物便携式紫外吸收法测量仪器技术要求及检测方法》HJ1045-2019中有关仪器的组成和结构内容，明确数据采集处理和校准功能要求2性能要求示值误差为测试仪器的性能要求，课题组开展了一系列测试待测仪器运行稳定后，在测试温度为40℃,80℃,110℃,140七条件下，通入
4.00%、
8.00%,
10.0%,
12.0%.
18.0%、
28.0%的标准湿气，待读数稳定后按照分钟保存测定数据，作为一次测定分别记录标准湿气的显示值，重复测试6次按下式计算待测仪器测定标准湿气的示值误差Lei绝对误差二以-Csi或x100%相对误差:CsiCdi-Csi式中Lei一待测仪器测定第i种标准湿气的示值误差;Csi—第i种标准湿气湿度标称值；Cdi一待测仪器测定第i种标准湿气3次测定平均值；i一测定标准湿气序号（i=l3）；〜表44（TC多点示值误差测试结果单位%A品牌B品牌次数标准湿度1#2#3#1#2#
14.
014.
024.
054.
134.
133.
9724.
014.
144.
054.
153.
9534.
013.
994.
014.
094.
113.
9643.
984.
014.
064.
133.
9554.
024.
054.
044.
133.
944.
0064.
044.
074.
094.
133.95平均值
4.
014.
014.
064.
084.
133.95绝对误差——
0.
000.
050.
070.12-
0.05相对误差—
0.11%
1.23%
1.77%
3.10%-
1.31%标准偏差—
0.
020.
050.
030.
010.01相对标准偏差—
0.55%
1.19%
0.82%
0.31%
0.26%表580℃多点示值误差测试结果单位%A品牌B品牌次数标准湿度1#2#3#1#2#
13.
933.
783.
813.
703.
953.
8023.
973.
793.
823.
884.
084.
0833.
933.
793.
793.
813.
973.
9243.
973.
923.
873.
894.
054.
0153.
973.
903.
833.
963.
963.
9064.
023.
953.
884.
014.
064.01平均值
3.
973.
863.
833.
884.
013.95绝对误差—-
0.11-
0.13-
0.
090.05-
0.01相对误差—-
2.77%-
3.32%-
2.27%
1.18%-
0.29%标准偏差—
0.
080.
040.
110.
060.10相对标准偏差—
1.99%
0.91%
2.84%
1.44%
2.53%A品牌B品牌次数标准湿度1#2#3#1#2#
18.
047.
537.
967.
568.
208.
1928.
097.
487.
677.
617.
937.
9337.
907.
737.
917.
957.
757.
7548.
007.
567.
837.
718.
108.
1158.
007.
737.
727.
838.
088.
1068.
007.
687.
877.
757.
947.96平均值
8.
017.
627.
837.
748.
008.01绝对误差—-
0.39-
0.18-
0.27-
0.
010.00相对误差—-
4.83%-
2.23%-
3.37%-
0.06%
0.02%标准偏差
0.
110.
110.
140.
160.16—相对标准偏差—
1.43%
1.43%
1.85%
2.00%
1.99%A品牌B品牌次数标准湿度1#2#3#1#2#
110.
019.
819.
969.
9010.
210.
4210.
019.
609.
619.
849.
849.
95310.
109.
289.
489.
519.
9410.
0410.
109.
559.
909.
659.
919.
95510.
019.
509.
789.
669.
979.
98610.
019.
559.
849.
7310.
29.99平均值
10.
049.
59.
769.
7210.
010.05绝对误差-
0.49-
0.28-
0.32-
0.
030.01相对误差-
4.90%-
2.77%-
3.24%-
0.30%
0.05%标准偏差
0.
170.
180.
140.
150.18相对标准偏差
1.79%
1.87%
1.45%
1.53%
1.74%A品牌B品牌次数标准湿度1#2#3#1#2#
111.
9711.
511.
711.
612.
112.
0212.
0211.
711.
911.
711.
812.
0311.
9211.
811.
911.
811.
911.
9411.
8811.
611.
811.
711.
811.
9511.
9711.
711.
711.
912.
011.
9611.
9211.
511.
811.
611.
912.5平均值
11.
9511.
611.
811.
711.
912.0绝对误差——-
0.31-
0.15-
0.23-
0.
030.09相对误差—-
2.62%-
1.23%-
1.93%-
0.25%
0.73%标准偏差—
0.
120.
090.
120.
120.23相对标准偏差——
1.04%
0.76%
1.00%
0.98%
1.94%A品牌B品牌次数标准湿度1#2#3#1#2#
118.
0917.
918.
117.
917.
518.
1218.
0517.
917.
817.
918.
118.
4318.
0917.
817.
717.
718.
018.
3418.
0017.
717.
717.
818.
318.
2518.
0018.
118.
117.
817.
618.
5617.
9518.
218.
017.
918.
118.5平均值
18.
0317.
917.
917.
817.
918.3绝对误差-
0.10-
0.13-
0.20-
0.
100.30相对误差-
0.54%-
0.72%-
1.09%-
0.54%
1.68%标准偏差
0.
190.
190.
080.
310.16相对标准偏差
1.04%
1.06%
0.46%
1.75%
0.89%A品牌B品牌次数标准湿度1#2#3#1#2#
128.
1528.
228.
028.
128.
828.
2227.
9627.
827.
228.
228.
427.
7328.
3827.
727.
627.
728.
628.
7428.
1027.
827.
827.
928.
528.
9528.
1927.
627.
427.
727.
928.
5628.
1527.
727.
827.
627.
828.9平均值
28.
1527.
827.
627.
928.
328.5绝对误差-
0.35-
0.52-
0.
290.
180.33—相对误差-
1.26%-
1.85%-
1.02%
0.63%
1.17%—标准偏差
0.
210.
290.
240.
400.47—相对标准偏差
0.75%
1.07%
0.87%
1.41%
1.64%—试验中在4（TC低温条件下，标准湿气发生装置只能发出
4.00%的标准湿气，不能发出高湿度标准湿气，因此只开展了
4.00%标准湿气的测定试验绝对误差范围为-
0.
050.12%〜在8CTC条件下，测定
4.00%标准湿气时，绝对误差范围为-
0.
130.05%；〜测定
8.00%标准湿气时，相对误差范围为-
4.
830.02%；测定
10.0%标准〜湿气时，相对误差范围为-
4.
900.05%；测定
12.0%标准湿气时，相对误差〜范围为-
2.
620.73%；测定
18.0%标准湿气时，相对误差范围为T.
091.68%；〜〜测定
28.00%标准湿气时，相对误差范围为T.
851.17%〜《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范》（HJ/T373-2007）规定定电位电解法测定仪应在每次使用前校准，采用仪器量程20%30%、〜50%60%、80%90%处浓度或与待测物相近浓度的标准其他校准，若仪器示值〜〜偏差不高于±5%,测定仪可以使用《烟气分析仪检定规程》JJG968-2002的“计量性能要求”中规定烟气分析仪示值误差不超过±5%《固定污染源烟气SOZ、NOx、颗粒物排放连续监测技术规范》HJ75-2017中规定比对监测烟气湿度＞
5.0%时，相对误差不超过±25%；烟气湿度W
5.0%时，绝对误差不超过±
1.5%本课题试验结果显示，在各温度条件下，测定
4.00%标准湿气时，绝对误差范围为-
0.
130.12Q测定
8.00%、
10.0%、
12.0%、
18.0%和
28.0%标〜准湿气时,相对误差范围为-
4.90-
1.68%o响应时间待测仪器运行稳定后，通入标准湿气，读数稳定后记录C通入零点气，待零点读数稳定后，再次通入标准湿气，同时用秒表开始计时；当仪器读数上升至90状时停止计时，记录所用时间即为仪器的响应时间，重复操作3次表6响应时间测试结果响应时间T90sA品牌B品牌标准湿度次数1#2#3#3041B1#3041B2#
116.
9715.
2916.
2426.
4524.
0520.
05215.
7616.
4415.
6725.
5724.
38315.
9415.
5815.
4825.
7824.87平均时间
16.
2215.
7715.
8025.
9324.43《环境空气和废气挥发性有机物组分便携式傅里叶红外监测仪技术要求及检测方法》HJ1011-2018中规定响应时间W120秒试验结果显示，阻容法仪器的响应时间均小于60秒，考虑到便携式仪器的快速响应需求，规定“响应时间W60秒”
（九）采样位置和采样点按照GB/T
16157、HJ
75、HJ
836、HJ/T373和H照T397等标准规定，确定采样位置、采样点及频次采样位置优先选择在垂直管段，采样点选择靠近烟道中心的一个测点说明GB/T
16157、HJ
75、HJ
836、HJ/T373和HJ/T397等标准规定了固定污染源废气采样要求，因此湿度测定参照上述标准确定采样位置和采样点
（十）采样和测定样品测定连接仪器各组成部分，将探头放置在按8要求确定好的采样位置和采样点，堵严采样孔，使之不漏气待仪器读数稳定后即可记录读数，每分钟保存一个均值，连续取样5分钟15分钟测定数据的平均值，作为一次测定值〜仪器关机测定完成后，将仪器探头取出，置于环境空气中，清洗仪器，当仪器读数恢复至环境湿度并且稳定后，确认清洗完成关闭电源，断开仪器各部分连接，结束测定说明测定时要将采样孔堵严；若漏气，特别是采样孔为负压时，外界空气会吸入排气筒，影响测定并引起管道流场紊乱阻容法传感器的响应时间通常不大于60秒，仪器工作性能可以稳定按照分钟保存测定数据，作为一次测定值，是为了数据更加准确、可靠、具有代表性在一次测定过程中，不合理的分钟数据应剔除舍弃因此为了便于一次测定值的结果复核，有必要规定按分钟保存测定数据至少取5分钟15分钟平均值作为〜一次测定值阻容法仪器长时间连续测定高湿度环境，可能发生漂移使用后直接断电，残留的水蒸气也可能冷凝损坏传感器为更好地保护传感器，延长仪器使用寿命，提高数据准确性，要求测定完成后，将仪器探头取出，置于环境空气中，清洗仪器，当仪器读数稳定在环境湿度后，确认清洗完成
（十一）结果表示湿度测定结果保留两位小数说明为规范结果表示，本标准规定结果保留两位小数，当测定结果高于
10.0%时，保留三位有效数字当结果低于方法检出限时应按照环境监测报告制度有关规定执行，本标准不另行规定
（十二）精密度和准确度通过组织6家验证实验室开展方法验证工作，得到了本方法的精密度和准确度
1.精密度
（1）6家验证实验室在40℃湿度为4%Vol和80℃湿度分别为4%、8柒10%,12%、18%、28%的标准湿气进行测定实验室内相对标准偏差分别为:
0.26%
1.19%、
0.91%〜〜
2.84%、
1.43%
2.00%、
0.81%
1.79%、
0.76%
1.95%、
0.79%-〜〜〜
1.75%、
0.75%
1.64%〜实验室间相对标准偏差分别为
1.52%、
1.72%、
1.99%、
1.93%、
1.34%、
1.00%、
2.92%0重复性限分别为
0.08%、
0.21%,
0.39%、
0.43%,
0.39%、
0.54%、
0.93%O再现性限分别为
0.18%、
0.27%、
0.56%、
0.63%、
0.58%、
0.70%、
1.30%o26家验证实验室对电厂废气、生活垃圾焚烧厂废气湿度进行测定电厂废气湿度为
11.6%
12.3%,平均值为
12.0%垃圾焚烧厂湿度为
21.0%〜〜
21.7%,平均值为
21.4%实验室内相对标准偏差分别为
2.80%
5.30%、
1.88%〜〜
4.28%o实验室间相对标准偏差分别为
2.33%、
1.13%重复性限分别为
1.24%、
1.69%再现性限分别为
1.38%、
1.69%
2.正确度6家验证实验室在4CTC湿度为4%Vol和80℃湿度分别为4%、8%.10%、12%、18%、28%的标准湿气进行测定相对误差分别为0-
2.99%、
0.50%
3.53%、
0.12%
4.87%、
0.40%〜〜〜
4.88%、
0.42%
2.93%、
0.72%
1.50%和
0.53%
1.95%〜〜〜相对误差最终值为
1.37%±
2.02%、
2.10%±
2.26%.
2.33%±
3.88%.
2.42%±
3.48%、
1.53%±2,02%.
0.94%±
0.70%和
1.24%±
1.00%o十三质量保证和质量控制零点核查每月至少进行一次零点核查，仪器读数应不大于
0.20%Volo说明为保证仪器的准确性，应定期进行零点核查可按照仪器说明书要求用符合要求的纯氮气或除水后空气作为零点气通入仪器期间核查每年至少开展一次仪器使用期间的核查工作，核查内容至少包括多点示值误差（＜20%C.S.、40%60%C.S.、80%100%C.S.）和响应时间，〜〜核查频次依据仪器使用环境和频率、历次检定或校准结果等情况确定核查结果应满足
7.2的要求说明阻容法仪器在较长时间使用后，由于废气工况复杂等原因，仪器的量程有可能发生漂移，影响测定结果的准确性，为了解仪器状态，维护仪器设备在两次校准期间校准状态的可信度，减少由于仪器稳定性变化造成的结果偏差，有必要在两次周期检定（校准）之间进行期间核查核查指标为仪器性能要求的示值误差和响应时间多点示值误差的湿度覆盖了常见固定污染源的废气湿度范围，可以有效反映仪器的性能状况其它要求如零点核查或期间核查结果不符合要求，应及时维护或维修仪器在维修或更换重要零部件后，应使用标准湿气对仪器进行性能指标检查，并满足
7.2的要求说明如仪器核查结果不符合要求，需由专业人员及时维护或维修，待通过性能指标检查确认仪器符合要求，方可使用
（十四）注意事项
1.进入原位式仪器的废气温度不应大于18CTC；抽取式仪器的废气温度不应大于300℃说明保证仪器正常工作和运行的需要
2.测定前应清洁探头过滤装置，及时更换滤芯，确保采样管路畅通，检查仪器加热功能是否正常说明防止滤尘阻塞气路或管线达不到工作温度，影响测定结果的准确性
3.采用抽取测量方式的仪器，样品输送管线应具备稳定、均匀的加热、保温功能其加热温度一般在12CTC以上，温度可调，且应高于烟气露点温度1（TC以上，其实际温度值应能够在仪器上或软件内显示说明防止测量时水汽在仪器管道内凝结，影响测量结果
4.烟道负压较大时，优先选用抽取式仪器说明防止测量时产生较大误差，不能体现真实排放情况
5.测定时仪器应良好接地，避免对仪器和人员造成伤害说明防止电源外部导电对仪器和监测人员的伤害
六、方法比较由于现行标准体系中尚无对不同原理的仪器进行误差比较的方法和评价依据，在标准编制过程中，参考HJ75对手工和在线监测设备比对监测的误差范围要求，具体如下
1.当废气湿度W
5.0%时，若两种比较方法测试结果绝对误差（绝对值）W
1.5%的数据量三90%,认为现场比较测试结果一致，测定结果无显著差异；
2.当废气湿度＞
5.0%时，若两种比较方法测试结果相对误差（绝对值）W25%的数据量090%,认为现场比较测试结果一致，测定结果无显著差异；
3.不符合以上测试结果评判标准的，则认为两种比较方法测试结果不一致根据国内外湿度测定方法的调研结果，重量法是公认的经典方法，适用于各类固定污染源废气的湿度测定，因此编制组在开展标准验证的过程中，采用重量法作为参比方法在某工艺除尘废气和某电厂脱硫废气排放口开展湿度测试比较每组连续监测20min,每个点位测得7组数据进行比较，结果如下表所示表7方法比较结果监测点位阻容法湿度给重量法湿度的组数评价标准比较结果合格率某工艺排绝对误差-
0.46〜-
2.90-
2.
963.12-
3.397100%放口%
0.16某电厂排相对误差-
5.32〜一
13.2-
14.
114.8-
5.67100%放口%
13.94比较结果显示，对于两个污染源现场，阻容法和重量法的湿度测定结果均无显著差异
七、方法验证一验证方案的制定工作编制组按照开题论证会专家提出的意见和建议，依据HJ168的要求，编制完成验证实验方案，并组织验证实验室开展验证实验二验证方案内容.实验内容11检出限及测定下限2精密度3准确度
2.试剂和材料1标准样品标准湿气湿度为
4.00%、
8.0%、
10.0%,
12.0%、
18.0%、
28.0%02零点气纯度
299.99%的氮气3实际样品选择对某电厂废气中湿度和某垃圾焚烧废气高湿度进行测定
3.验证实验室及人员要求选取6家验证实验室分别为甘肃省兰州生态环境监测中心、甘肃省金昌生态环境监测中心、甘肃省武威生态环境监测中心、甘肃省嘉峪关生态环境监测中心、甘肃省酒泉生态环境监测中心、青岛明华电子仪器浓度环境实验室参加方法验证的实验人员均符合HJ373规定
4.检出限及测定下限的验证实验方案按照HJ168的有关规定，各验证实验室按本方法操作步骤及流程对氮气标准气体进行21次平行测定，计算平均值、标准偏差、相对标准偏差、测定下限及检出限等各项参数最终的方法检出限为各验证实验室所得数据的最高值
5.精密度的验证实验方案按照HJ168的有关规定，对标准湿气和实际样品进行实验室内和实验室间的方法精密度测定标准气体测定各验证实验室在40C及8CTC条件下对湿度为4%、8%、10%,12%.18%.28%的标准湿气进行测定，按全程序每个样品平行测定6次，分别计算不同样品的平均值、标准偏差、相对标准偏差等各项参数实际样品测定各验证实验室对4CTC及8CTC条件下对湿度为4%、8%、10%,12%,18%,28%的实际样品同步进行测定，按全程序每个样品平行测定6次，分别计算不同样品的平均值、标准偏差、相对标准偏差等各项参数编制组对各验证实验室的数据进行汇总统计分析，计算实验室间相对标准偏差、重复性限r和再现性限R
6.准确度的验证实验方案按照HJ168的有关规定，各验证实验室对多个不同湿度的标准湿气（4%、8%、10%、12%、18%、28%）进行测定，按全程序每个样品平行测定6次，分别计算不同浓度水平标准气体的平均值、标准偏差、相对误差等各项参数
（三）方法验证过程
1.仪器使用情况表8仪器情况登记表验证实验室仪器名称规格型号性能状况甘肃省兰州生态环境监测中心烟气采样含湿量测量仪MH3041B型正常甘肃省金昌生态环境监测中心烟气采样含湿量测量仪MH3041B型正常甘肃省武威生态环境监测中心湿度浓度测定仪正常MD1080甘肃省嘉峪关生态环境监测中湿度浓度测定仪正常MD1080心甘肃省酒泉生态环境监测中心湿度浓度测定仪正常MD1080青岛明华电子仪器浓度环境实湿度浓度测定仪正常MD1080验室
一、项目背景
（一）任务来源年月，甘肃省环境监测中心站发起《固定污染源废气20221湿度的测定阻容法》的标准提案，该标准于年月申请立项20234
（二）工作过程.成立标准编制组1《固定污染源废气湿度的测定阻容法》标准制订项目承担单位为甘肃省环境监测中心站由相关技术人员组成标准编制组，并根据工作需要对组内成员进行分工标准编制组成员为多年从事污染源监测的技术人员，具有从事污染源监测的相关工作经验及完成该项目的能力.查询国内外相关标准和文献资料2根据《国家生态环境标准制修订工作规则》（国环规法规〔〕2020号）的相关规定，标准编制组检索、查询和收集国内外相关标4准和文献资料，对现有方法和监测工作需求开展调查研究，确立了标准制订的指导思想，提出了标准制订的技术路线，制定了工作方案，并结合目前国内仪器水平和分析研究试验条件，初步编写了标准草案.开展实验研究工作、组织方法验证3标准编制组根据已有实验条件，按照技术路线和工作方案开展方法研究实验，确定了标准草案的各项技术内
2.标准气体使用情况本次方法验证实验采用的标准湿气由经检定的标准湿气发生装置发出，发湿范围040%,准确度不超过±
0.5%〜零点气为经国家认证的具有资质的公司生产的氮气标准气体，纯度
299.99%o
3.方法检出限和测定下限实验按照实验方案，6家验证实验室按照HJ168的有关规定，对氮气标准气体进行了21次平行测定湿度检出限为
0.02%
0.03%,测定下限为
0.08%
0.12%〜〜本标准规定湿度的检出限为
0.20%,测定下限为
0.80%o
4.方法精密度实验1标准气体测定6家验证实验室在40℃及80℃条件下对湿度为4%、8%、10%、12%、18%、28%的标准湿气进行测定实验室内相对标准偏差分别为
0.26%
1.19%、
0.91%〜〜
2.84%、
1.43%
2.00%、
0.81%
1.79%、
0.76%
1.95%、
0.79%〜〜〜〜
1.75%、
0.75%~
1.64虬实验室间相对标准偏差分别为
1.52%、
1.72%、
1.99%、
1.93%、
1.34%、
1.00%、
2.92%O重复性限分别为
0.08%、
0.21%、
0.39%、
0.43%、
0.39%、
0.54%、
0.93%O再现性限分别为
0.18%.
0.27%、
0.56%、
0.63%.
0.58%、
0.70%.
1.30%o2实际样品测定6家验证实验室对电厂废气、生活垃圾焚烧厂废气湿度进行测定电厂废气湿度为
11.6%
12.3%,平均值为
12.0%垃圾焚烧厂湿度为
21.0%
21.7%,〜〜平均值为
21.4%实验室内相对标准偏差分别为
2.80%
5.30%、
1.88%〜〜
4.28%o实验室间相对标准偏差分别为
2.33%、
1.13%o重复性限分别为
1.24%、
1.69%O再现性限分别为
1.38%、
1.69%O
5.方法正确度实验6家验证实验室在40℃及80℃条件下对湿度为4%、8%、10%、12%、18%,28%的标准湿气进行测定相对误差分别为0-
2.99%、
0.50%
3.53%、
0.12%
4.87%、〜〜
0.40%
4.88%、
0.42%
2.93%、
0.72%
1.50%和
0.53%
1.95%〜〜〜〜相对误差最终值为
1.37%±
2.02%,
2.10%±2,26%.
2.33%±
3.88%.
2.42%±
3.48%、
1.53%±
2.02%,
0.94%±
0.70%和
1.24%±
1.00%o
八、标准实施建议
1.使用本标准时，需要按规定做好质控措施
2.随着阻容法技术的发展，方法检出限和适用范围等可能改进，建议及时进行修订
3.目前成熟的标准湿气发生装置还较少，为保障标准的顺利实施，建议仪器厂商尽快推出更多技术成熟、价格合理的标准湿气发生装置
4.建议尽快制定阻容法湿度测定仪器的计量校准规程
九、参考文献
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[15]周灵辉，杨凯.不同烟气湿度测定方法比较与分析[J].环境监测管理与技术，2012,2:66-
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[16]李英干，范金鹏.湿度测定[M].北京.气象出版社，1990:201-
278.容标准编制组按照计划任务书的要求，结合《环境监测分析方法标准制订技术导则》和《国家生态环境标准制修订（HJ168-2020）工作规则》（国环规法规〔号）的规定，联系并组织省2020）4内家生态环境监测中心和家仪器厂家的实验室进行方法验证51实验.编写标准征求意见稿标准文本和编制说明4标准编制组编写并完善了征求意见稿标准文本和编制说明，于年月提交甘肃省生态环境标准化技术委员会202410
二、标准制定的必要性分析
（一）湿度的定义湿度是表示废气干湿程度的物理量，相关国家标准及文献中的定义或表述方式多样，常见方式如下《固定污染源排气中颗粒物与气态污染物采样方法》（GB/T16157-1996）中湿度的表述方式为“排气中水分含量”，未规定明确的定义，给出了干湿球法、冷凝法和重量法的计算公式干湿球法:-
0.00067t-t B+^c baXswBa+Ps式中Xsw—排气中水分含量体积百分数，%；Pbv一温度为tb时饱和水蒸汽压力，Pa；tb—湿球温度，℃;tc--干球温度，℃；Pb—通过湿球温度计表面的气体压力，Pa；B—大气压力，Pa；aPs—测点处排气静压，Pao冷凝法t G+P Vrw vat GPrVr wa_
461.8273+Xsw10a~
461.8273++B+X°式中Xsw排气中水分含量体积百分数，%；Ba—大气压力，Pa；冷凝器中的冷凝水量，g；GLPr—流量计前气体压力，Pa；冷凝器出口饱和水蒸汽压力，Pa；PLQ f—转子流量计读数，L/min；t一采样时间，min；匕一流量计前气体温度，°C重量法
1.24GmXsw~273B+P X100匕♦273+X101300^Cw+1,24Gm式中Xsw—排气中水分含量体积百分数，%；—吸湿管吸收的水分重量，g；GMVd—测定状态下抽取的干气体体积VagQ rX t,L；Q r一转子流量计读数，L/min；t一采样时间，min；一流量计前气体压力，Pa；PTt一流量计前气体温度，℃；rB—大气压力，Paa o《空气和废气监测分析方法指南上册》规定，烟气湿度是指烟气中水蒸气的含量，通常用1kg干空气中含有的水蒸气量gsw或湿空气中水蒸气含量的体积百分数Xsw表示污染源烟尘监测中湿度通常用水蒸气体积百分数表示《湿度测定》规定水分体积百分数是指在标准压力和温度下，湿空气中水汽所占有的体积与其总体之比根据Amagat分体积定律和道尔顿定律，湿空气中水汽的体积百分数用下式计算r=—xioo%p式中v—水分体积百分数，%；e—水汽分压，Pa；P—气体的总压力，Pao《湿度与水分计量名词术语及定义》JJF1012-2007规定，湿度是指气体中水蒸气的含量二湿度的影响
1.废气中水分的危害湿法脱硫技术排放的低温高湿废气在烟囱或管道内壁易出现结露冷凝现象，影响管道结构的耐久性其排放废气具有以下特点1废气处于水蒸气饱和状态，在废气压力和湿度的共同作用下，极易渗透到烟囱和管道结构内部，使管道结构遭受腐蚀；2脱硫后的废气温度在5CTC左右，极易冷凝生成凝露水，主要成分为低浓度稀硫酸，对结构材料的腐蚀性特别强以钢材为例，408TC时的腐蚀速率比其他温度时高出约38倍;〜〜3少数电厂由于燃煤的原因，废气含有一定量的氢氟酸，腐蚀性更复杂，只要相应温度情况出现，其腐蚀性在很短时间就会对钛钢复合板造成不可逆破坏
2.对环境监测的影响1对水溶性污染物的监测采样影响以二氧化硫为例，常用的监测方法有甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法、碘量法、非分散红外法和定电位电解法等在采样过程中，低温高湿废气因S0易溶于水，采集的气态污染2物少于实际含量，导致测定结果偏低2对污染物采样体积影响现行固定污染源大气污染物排放标准中，污染物的浓度均指在标准状态下干烟气中污染物的含量，也就是干基浓度换算成干基浓度主要由于烟气中含有水分，排放到大气环境中冷凝成液态水，减去水分体积能够更准确地表示污染物的浓度采集同样含量的污染物，需要抽取的湿烟气体积大于干烟气体积3对污染物排放速率影响按照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996规定，污染物排放速率按下式计算G=Cx2xlO-6w式中G一污染物排放速率，kg/h；C一污染物实测排放浓度，mg/m*Qsn一标准状态下干排气量，m3/ho标准状态下干排气量按下式计算B+P273ei s=Qs U、义___________
31、101325273+式中Qsn一标准状态下干排气量，m3/h；Ba一大气压力,Pa；Ps一排气静压，Pa；ts一排气温度，C；Xsw一排气中水分含量体积百分数，%上式可见，废气中污染物的排放速率与标准状态下干排气量成正比，且标准状态下干排气量与废气湿度直接相关，因此湿度测定的准确性直接影响排放速率的计算三相关环保标准和环保工作的需要
1.低浓度颗粒物监测方法中仪器法的完善《固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法》HJ836-2017规定，废气水份含量的测定装置采用冷凝法、重量法和仪器法仪器法测定装置通常由采样单元、湿度分析单元和数据处理与记录等单元构成，应具有湿度校准功能冷凝法和重量法因设备结构复杂，环境条件和操作水平要求高，现场监测应用较少仪器法的应用则越来越广泛，其中阻容法湿度测定仪因结构简单、体积小巧、操作方便、环境适应性强等特点，成为低浓度颗粒物测定时最常见的湿度测定仪器但标准只规定了仪器法的结构组成，未明确性能指标、测定方法和质量控制要求等实际工作中，监测人员只能按照仪器说明书操作，未考虑校准溯源质控等问题，测定结果应用存在法律风险
2.热湿法仪器测量湿度的要求《固定污染源废气二氧化硫的测定便携式紫外吸收法》。
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