海洋大气监测技术规程
海洋大气监测技术规程目录
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语
3.1 扇形角度
3.2 总悬浮颗粒物
3.3 采样滤膜
3.4 样品滤膜
3.5 痕迹线
3.6 空白滤膜
3.7 标准滤膜
4 监测方案设计
4.1 监测点设置
4.2 监测项目
4.3 监测周期与频率
5 样品的采集和保存
5.1 海洋大气悬浮颗粒物样品的采集和保存
5.2 海洋大气降水样品的采集和保存
6 分析方法
6.1 总悬浮颗粒物浓度（重量法）
6.2 铜、铅、镉浓度（无火焰原子吸收分光光度法）
6.3 锌浓度（火焰原子吸收分光光度法）
6.4 亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐浓度（离子色谱法）6.5 铵盐浓度
6.6 电导率
6.7 pH值
7 监测数据的分析
7.1 监测数据的综合和统计方法
7.2 监测数据的分析
8 大气质量的评价
8.1 大气质量的评价因子
8.2 大气质量的评价标准
8.3 大气质量评价结论
9 监测质量保证
9.1 采样过程的质量保证
9.2 实验室质量控制与保证
9.3 数据处理
10 监测技术报告的格式和要求
10.1 监测技术报告内容
10.2 报表及成果图件
10.3 编制报告要求
10.4 完成时间
附录A （规范性附录）海洋大气总悬浮颗粒物采样设备技术要求A.1 风标
A.2 控制器
A.3 采样器
附录B （规范性附录）大流量大气总悬浮颗粒物采样器流量校准B.1 校准设备
B.2 校准设备与采样器的连接方式
B.3 校准步骤
附录C （资料性附录）世界卫生组织的大气质量指导标准
海洋大气监测技术规程
1 范围
本规程规定了海洋大气中主要要素的监测和分析的技术要求、原则和方法。
本规程适用在中华人民共和国内海、领海、毗连区、专属经济区、大陆架以及中华人民共和国管辖的其它海域所进行的大气监测工作。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规程，然而，鼓励根据本规程达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规程。
GB 17378.1 海洋监测规范第1部分：总则
GB 17378.2 海洋监测规范第2部分：数据处理与分析质量控制GB 17378.3 海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存与运输GB／Ｔ13580.2—1992 大气降水样品的采集和保存
GB／Ｔ13580.3—1992 大气降水电导率的测定
GB／Ｔ13580.4—1992 大气降水pH值的测定
GB／Ｔ13580.11—1992 大气降水铵盐的测定
3 术语
下列术语适用于本规程。
3.1 扇形角度 fan angle
被测海域与监测点位置的最大夹角。
3.2 总悬浮颗粒物 total suspended particulate matter
悬浮于空气中的粒径范围在100μm以下粒子的总称，简称TSP。
3.3 采样滤膜 membrane for sample
用于阻留大气中悬浮颗粒物的滤膜。
3.4 样品滤膜 sampling membrane
载有大气悬浮颗粒物的滤膜。
3.5 痕迹线 trace line
样品滤膜膜面上载有大气悬浮颗粒物部分与非载有大气悬浮颗粒物部分的分界线。
3.6 空白滤膜 blank membrane
恒重的采样滤膜。
3.7 标准滤膜 standand membrane
用于校正样品重量的空白滤膜。
4 监测方案设计
4.1 监测点设置
4.1.1 监测点（岸基、岛基、船基）设置原则
-- 监测点位的设置应具有较好的代表性，所设置的测点应能反映一定范围海域的大气质量水平和监测要素分布规律；
-- 监测点的设置应尽可能利用沿岸或岛屿现有的海洋观测站；
-- 岸基监测点设置时，应考虑对照监测点的位置；
-- 岸基监测点，根据监测目的还应适当增加非固定监测点，其数量可根据需要设置；
--
监测点位置的确定应在分析本地区风向风速玫瑰图基础上确定监测点的位置,尽量将监测点设在监测海域的主导风向的下风向。监测点位置一经确定后不宜轻易变动，以保证监测数据的连续性和可比性。
4.1.2 监测点设置方法
-- 岸基监测点与监测海域的扇形角不得小于180°，周围应无局地大气污染源、障碍物和地面扬尘；
-- 岛基监测点与监测海域的扇形角度为360°周围应无局地大气污染源、障碍物和地表扬尘。
4.1.3 监测点配套设施要求
--
岸基、岛基监测点建有采样平台，采样平台应与海水高平潮面有一定的相对高度，以避免海水浪花飞溅到采样器上。采样平台上安置各类采样器，采样器的采样平头应与基础面有1.2m以上的相对高度，以减少基础面对垂直气流的影响；
-- 船基监测点应安装采样架，架子的高度以避开浪花影响和船甲板环境污染为宜，航行采样过程要避开船上烟尘的污染；
-- 监测点应设有配套的监测用房，并考虑有稳定可靠的供电设施；
-- 监测点应设有配套的样品分析实验室，包括仪器设备、玻璃器皿、化学试剂、标准物等。
4.2 监测项目
4.2.1 海洋大气悬浮颗粒物监测项目
必测项目：总悬浮颗粒物、铜、铅、镉；
选测项目：锌、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐和磷酸盐。
4.2.2 海洋大气降水监测项目
必测项目：电导率、pH值；
选测项目：硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、硫酸盐和磷酸盐。
4.3 监测周期与频率
4.3.1 大气悬浮颗粒物监测周期与频率
海洋大气悬浮颗粒物每年监测四次（2月、5月、8月、10月），每次监测时间为1个月（每周两次采样，每次采样累计体积不少于
1.0×103m3）。
4.3.2 大气降水监测周期与频率
每次降雨（雪）时采降水样品。
5 样品的采集和保存
5.1 海洋大气悬浮颗粒物样品的采集和保存
5.1.1 采样方式
采集大气悬浮颗粒物使用由风向控制的大气总悬浮颗粒物采样器。
5.1.2 采样设备
采样设备由三个独立的装置组成即风标、控制器及采样器，其技术要求见附录A。
采样体积的精密度与准确度取决于所采用的大气总悬浮颗粒物采样器的型号。
5.1.3 采样器流量校准
采样器每半年进行一次流量校准。
校准大气总悬浮颗粒物采样器流量需使用孔口校准器和压差计，其连接方式和校准步骤见附录B。
5.1.4 采样步骤
5.1.4.1 采样滤膜准备
采样滤膜使用瓦特曼（Whatman）41号纤维素滤膜，规格为20.3×25.4cm，滤膜使用X光看片机对着光仔细检查，不能使用有任何缺陷的滤膜采样，将选中的滤膜打印编号，并装入已编号的塑料袋
中备用。
5.1.4.2 采样操作
选择风向、风速条件符合定向采样要求的时间进行采样。采样开始，调整风标装置输出信号区域于采样扇形角度内，接通控制器，打开采样器顶盖，松开采样夹上螺丝，取出滤膜夹，从塑料袋中取出编号的采样滤膜，将其平整放于支网上，不能用手直接触摸滤膜，扣好滤膜夹，旋紧螺丝，固定。在恶劣气候下更换滤膜时，必须增加防风雨的措施。盖好采样器顶盖，开启采样器。
待采样累积时间达到24小时则结束采样，如前所述，打开采样器顶盖，取出滤膜夹，用塑料镊子夹取滤膜外缘，从滤膜夹上取下样品滤膜，对折滤膜，把收集面折在滤膜里面，如果采集的样品在滤膜上的位置不居中，只能以采到的样品的痕迹线为准。然后放入洁净干燥的聚乙烯塑料袋中，塑料袋表面贴上标签，记录编号、采样日期、起止时间及采样体积（标况）。
采样同时，要记录风向、风速、气压、气温。
5.1.4.3 采样体积（标况）计算
(1)
(2)
式中：t --采样累积时间，min；
Qs --参比状况下流量，m3／min；
Q1 --采样器记录的压差值从流量校正曲线上查得的流量，m3／min；
P1 --校正流量时的现场大气气压，HPa；
T1 --校正流量时的现场大气气温，K；
P2 --采样时现场大气气压，HPa；
T2 --采样时现场大气气温，K。
5.1.5 样品保存
将装有样品滤膜的聚乙烯塑料袋密封后，于冰箱中保存。
样品滤膜经处理后，进行监测项目的分析。
5.2 海洋大气降水样品的采集和保存
5.2.1 采样设备
采集近海大气降雨（雪）样品，可用降水自动采样器或聚乙烯塑料小桶采集监测海区为上风向时降水过程的样品。当降水开始且风向位于采样扇形角度内，打开采样器（桶）上盖，进行采样。采样设备技术要求应符合GB/T
13580.2—1992的规定。
5.2.2 采样设备清洗
采样器（桶）在第一次使用前，用体积分数为1%的盐酸浸泡24小时，用自来水洗至中性，再用去离子水多次洗涤，直至析出水中无Cl-存在。晾干，加盖保存，备用。
5.2.3 采样步骤
采样器（桶）放置的相对高度与大流量大气总悬浮颗粒物采样
器采样平头的高度相同。
每次降雨（雪）开始，立即将备用的采样器（桶）放置在预先设置好的采样支架上，当认定风向符合要求后，打开盖子开始采样，并记录采样起始时间，随时观测风向变化，降水结束盖好盖子，同时记录采样终止时间。24小时内降水可为一个样品测定，若遇连续多日降雨，可收集每24小时降水样品作为一个样品进行测定。采集的样品放入清洁干燥的聚乙烯塑料瓶中，密封保存，在塑料瓶上贴上标签，记录编号，采样日期，降水起止时间及降水量。
5.2.4 样品预处理及保存
样品选用0.45μm有机微孔滤膜进行过滤，滤膜使用前要用去离子水浸泡24小时，并用去离子水洗涤多次（测定pH值和电导率的降水样品，不需要过滤）。
滤液装入干燥清洁的白色塑料瓶中，水样充满容器并密封，然后放入冰箱中保存，保存时间不超过一天（硫酸盐测项保存时间不超过一个月）。
6 分析方法
6.1 总悬浮颗粒物浓度（重量法）
6.1.1 范围
本部分规定了用重量法测定近海大气总悬浮颗粒物浓度。
本部分适用于近海大气总悬浮颗粒物浓度的测定。
检测下限：0.3mg/m3。
6.1.2 方法原理
一定体积的海区空气通过空白滤膜，悬浮颗粒物被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及样品采样体积，计算总悬浮颗粒物浓度（mg/m3）。
6.1.3 仪器与设备
-- 风向控制大流量大气总悬浮颗粒物采样器；
-- 孔口校准器：经过户茨流量计（Rarfs mefer）校准；
-- U型管压差计：测量至少41cm水柱的压差；
-- 气压计：最小分度值为2HPa；
-- 温度计；
-- 大称盘电子天平：感量0.1mg；
-- 空白滤膜；
-- X光看片机；
-- 打号机；
-- 塑料镊子；
-- 保存用滤膜聚乙烯塑料袋。
6.1.4 测定步骤
6.1.4.1 总悬浮颗粒物采样器流量校准
大流量大气总悬浮颗粒物采样器流量校准应符合5.1.2规定。
6.1.4.2 空白滤膜准备
取瓦特曼（Whatman）41号纤维素滤膜若干张，检查及编号后放入天平室干燥器中平衡24小时，依次称重。读数准确到0.1mg，称量要快，每张滤膜从干燥器取出至称量完毕控制在30秒内。记录
滤膜重量。将滤膜重新放回干燥器继续平衡24小时，再称重。如果每张滤膜称重在前次重量±1.0mg范围内，则认为该批滤膜的称重数据合格。否则，重新恒重滤膜和称量，直至合格为止。恒重的滤膜为空白滤膜，放入已编号的塑料袋中做采样备用，其中5张空白滤膜为“标准滤膜”，不作采样用。
天平室干燥器内的相对湿度应小于40%，相对湿度变化小于5%，天平室温度在15-35℃。
6.1.4.3 样品采集和处理
-- 采样操作应符合5.1.3.2规定；
-- 采样体积（标况）计算应符合5.1.3.3规定；
--
装有样品滤膜的聚乙烯塑料袋从现场带回分析实验室，将样品滤膜和“标准滤膜”重新放入天平室内干燥器中平衡24小时，称重。按照上面操作至称重数据合格为止。记录下样品滤膜和“标准滤膜”重量。以采样前后“标准滤膜”重量比值校正空白滤膜重量，校正方法见6.1.5。
样品保存应符合5.1.4的要求。
6.1.5 分析结果的表达
海洋大气总悬浮颗粒物浓度以mg/m3表示。按下式计算：
(3)
式中：C --样品中总悬浮颗粒物浓度，mg/m3；
W2 --样品滤膜重量，mg；
W3 --空白滤膜重量，（校正值）mg。
Vr --样品采样体积（标准状况），m3。
其中：
(4)
式中：W1 --空白滤膜重量，mg；
B --与W1同时同条件称量的“标准滤膜”平均重量，mg；
A --与W2同时同条件称量的“标准滤膜”平均重量，mg。
6.1.6 精密度和准确度
在相同条件下平行测定多次，其平均结果为84.9 μg/m3，变异系数为21%。
6.2 铜、铅、镉浓度（无火焰原子吸收分光光度法）
6.2.1 范围
本部分规定了用无火焰原子吸收分光光度法测定近海大气悬浮颗粒物中铜、铅、镉含量的方法。
本章适用于近海大气中悬浮颗粒物中铜、铅、镉浓度的测定。
6.2.2 原理
载有海洋大气悬浮颗粒物的滤膜经硝酸—高氯酸消化的溶液，于324.7nm、283.3nm、228.8nm下用石墨炉原子吸收分光光度法测定铜、铅、镉含量。
6.2.3 试剂
本章中除另有说明外，所用水均为去离子水或同等纯度的水。
6.2.3.1 硝酸（工艺超纯）。
6.2.3.2 盐酸（工艺超纯）：1+1。
6.2.3.3 高氯酸（优级纯）。
6.2.3.4 硝酸（工艺超纯）：1+99。
6.2.3.5 铜标准贮备溶液：1.000mg/mL。准确称取铜粉（纯度99.99%）0.5000g，用盐酸（1+1）5.0mL，硝酸5.0mL溶解，移入500mL 量瓶中，加水至标线，混匀。
6.2.3.6 铅标准贮备溶液：1.000mg/mL。准确称取铅粉（纯度99.99%）0.5000g，用盐酸（1+1）5.0mL，硝酸5.0mL溶解，移入500mL 量瓶中，加水至标线，混匀。
6.2.3.7 镉标准贮备溶液：1.000mg/mL。准确称取镉粉（纯度99.99%）0.5000g，用盐酸（1+1）5.0mL，硝酸5.0mL溶解，移入500mL 量瓶中，加水至标线，混匀。
6.2.3.8 铜标准中间贮备溶液，50.0μg/mL，移取铜标准贮备溶液5.00mL于100mL量瓶中，用硝酸（1+99）稀至标线，混匀。
6.2.3.9 铅标准中间贮备溶液，50.0μg/mL，移取铅标准贮备溶液5.00mL于100mL量瓶中，用硝酸（1+99）稀至标线，混匀。
6.2.3.10 镉标准中间贮备溶液，10.0μg/mL，移取镉标准贮备溶液1.00mL于100mL量瓶中，用硝酸（1+99）稀至标线，混匀。
6.2.3.11 铜、铅、镉标准混合使用溶液，1.000μg/mL铜、1.000μg/mL铅、0.100μg/mL镉。分别移取铜、铅标准中间贮备溶液（6.2.3.8、6.2.3.9）各2.00mL，镉标准中间贮备溶液（6.2.3.10）1.00mL于100mL量瓶中，用硝酸（1+99）稀至标线，混匀。
6.2.4 仪器与设备
-- 原子吸收分光光度计：配有石墨炉原子化器和氘灯背景校正器；
-- 铜空心阴极灯；
-- 铅空心阴极灯；
-- 镉空心阴极灯；
-- 氩气（纯度99.99%）；
-- 聚四氟乙烯烧杯（100mL）；
-- 仪器工作条件：根据不同型号仪器说明书选择，以下仅为一例供参考。
元
素
光
谱
通
带（nm）灯
电
流
（mA）积
分
时
间
（s）干燥干燥热预处理原子化管清烧
表1 石墨炉原子吸收分光光度计工作条件
6.2.5 测定步骤
6.2.5.1 铜、铅、镉标准曲线计算
参照表2，取5个100mL容量瓶，分别加入铜、铅、镉标准混合使用溶液（6.2.3.11），用硝酸（1+99）稀至标线，混匀，配制成工作标准溶液系列。
取5个聚乙烯样品杯，依次分别加入上述工作标准溶液，按选定的仪器工作条件，测定工作标准溶液的吸光度，分别以吸光度对铜、铅、镉浓度计算标准曲线。
6.2.5.2 样品溶液制备
用塑料剪刀于样品滤膜正面采样有效部位任意剪取两块相同面积样膜，放入100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入5.0mL硝酸（6.2.3.1），0.5mL高氯酸（6.2.3.3）于电热板上在140℃左右消化蒸发至近干，取下冷至室温，再加入1.0mL高氯酸（6.2.3.3），继续在电热板上加热蒸发至近干。加数滴硝酸（6.2.3.1）溶解残渣，将溶液转至25mL 量瓶中，水洗涤烧杯内壁数次，合并至量瓶中，用水稀至标线，混匀。
取采样滤膜3张，按上述步骤制备空白样品溶液3份。
表2 工作标准溶液系列
表3 火焰原子吸收分光光度计工作条件
表4 离子色谱仪工作条件
6.4.5 测定步骤
6.4.5.1 标准曲线的绘制
根据大气悬浮颗粒物中被测离子的含量或大气降水样品中待测离子的含量配制四种离子的混合标准系列。如配制NO2-浓度依次为0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0ug/mL；NO3-浓度依次为0、1.2、2.4、3.6、4.8、6.0ug/mL；SO42-浓度依次为0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ug/mL；PO43-浓度依次为0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ug/mL 的混合标准系列，则需量取混合标准使用溶液（6.4.3.8）0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL于50mL容量瓶中，分别加入0.5mL淋洗贮备溶液（6.4.3.1）定容50mL，混匀。
将1000mL水及1000mL淋洗使用液（6.4.3.2）过滤，脱气。
按前述仪器工作条件，开动仪器，待基线稳定后，注入标准系列溶液，记录仪按一定顺序记录各离子的峰高，根据溶液中离子的浓度和相应的峰高绘制标准曲线。
6.4.5.2 样品溶液制备
6.4.5.2.1 大气降水样品制备
应符合本规程5.2.4规定。
6.4.5.2.2 大气悬浮颗粒物样品溶液制备
用不锈钢筒刀于样品滤膜正面采样有效部位任意截取两块相同面积样膜，剪碎，分别放入50mL比色管中，加入一定量水，振荡半分钟，放置24小时后，过滤，所得滤液再加入一定量淋洗贮备溶
液（6.4.3.1），每10mL滤液需加入0.1mL
淋洗贮备溶液，此溶液转入50ml量瓶中，用水释至标线，混匀。取采样滤膜3张，按上述步骤制备空白样品溶液3份。
6.4.5.3 样品测定
按照与绘制标准曲线相同的步骤和仪器工作条件测定空白样品、样品峰高，从标准曲线查出相应浓度。
6.4.6 分析结果的表达
6.4.6.1 海洋大气悬浮颗粒物中亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐的表达
海洋大气悬浮颗粒物中亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐以C NO2- NO3- SO42- PO43-(μg/m3)表示。可按下式计算：
(7)
式中：m--查标准曲线得样品溶液中被测离子浓度，μg/mL；
mo--查标准曲线得空白样品溶液中被测离子浓度，μg/mL；
Vo--样品溶液的体积，mL；
f--样品溶液的稀释倍数；
St--样品滤膜的有效总面积，cm2；
Sa--测定时所取样膜面积，cm2；
Vr--参比状况下采样体积，m3。
6.4.6.2 海洋大气降水中亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐