ICS 13.040.20 CCS Z 10 15 内蒙古自治区 地方 标准 DB15/T 4289—2026 基于单颗粒气溶胶质谱的 PM2.5在线源 解析技术规范 Technical specification for online P M2.5 source apportionment system based on single particle aerosol mass spectrometry 2026-01-30发布 2026-03-01实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发布 DB15/T 4289 —2026 I 目次 前言 ................................ ................................ ................. II 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 PM2.5在线源解析方法原理及系统构成 ................................ ................... 2 5 系统性能要求与测试方法 ................................ ............................. 3 6 源解析流程 ................................ ................................ ......... 4 7 系统日常运行维护要求 ................................ ............................... 6 8 质量保证与质量控制 ................................ ................................ . 7 附录A（规范性） 在线单颗粒气溶胶质谱仪运维质控记录 ................................ ... 8 附录B（资料性） 在线单颗粒气溶胶质谱粒径校准方法 ................................ .... 10 DB15/T 4289 —2026 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由 内蒙古自治区生态环境厅提出并归口。 本文件起草单位： 内蒙古自治区环境监测总站、暨南大学。 本文件主要起草人：郝峰、李梅、黄渤、谷雨、白雪椿、徐曼、周兴军、成春雷、周振、邓起发、 李亮、刘芳芳、程宇飞、陈鑫、王鹏、吴晟、吕杨超、廉秀峰、刘明、常鸣 。 DB15/T 4289 —2026 1 基于单颗粒质谱的 PM2.5在线源解析技术 规范 1 范围 本文件规定了基于在线单颗粒气溶胶飞行时间质谱的环境空气细颗粒物（ PM2.5）在线源解析的方法 原理、系统构成、性能要求与测试方法、源解析流程、日常运行与维护要求、质量保证与质量控制要求 等内容。 本文件适用于采用基于在线单颗粒气溶胶飞行时间质谱的环境空气细颗粒物（ PM2.5）在线监测源解 析工作。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引 用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 HJ 653 环境空气颗粒物（ PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法 HJ 655 环境空气颗粒物（ PM10和PM2.5）连续自动监测系统安装和验收技术规范 HJ 817 环境空气颗粒物（ PM10和 PM2.5）连续自动监测系统运行和质控技术规范 HJ 1351 环境空气 颗粒物来源解析 基于手工监测的受体模型法技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 细颗粒物（粒径 小于等于 2.5μm） particulat e matter ( PM2.5) 环境空气中空气动力学当量直径≤ 2.5 μm的颗粒物，也称细颗粒物。 在线单颗粒气溶胶质谱仪 online single particle aerosol mass spectrometer 能够实时在线检测单颗粒气溶胶粒径大小和质谱特征的高时间分辨率的质谱仪。 单颗粒质谱特征 aerosol single particle characteristics 单颗粒气溶胶质谱仪检测到的气溶胶单颗粒的粒径大小、正负质谱谱图等特征，针对污染源测得的 PM2.5单颗粒质谱特征的 集合即为对应污染 源的PM2.5单颗粒质谱特征谱库。 测径颗粒数 sized particle number DB15/T 4289 —2026 2 单颗粒气溶胶质谱 仪通过测径激光测定气溶胶颗粒的飞行时间，再基于飞行时间与颗粒物粒径之 间的校准曲线换算得到颗粒物粒径大小。测径颗粒数指统计时段内，被测径激光检测得到空气动力学直 径的气溶胶颗粒数量。 有效电离颗粒数 effectively ionized particle number 气溶胶颗粒物被测径激光测径后，会同时触发一束电离激光，对该被测径颗粒进行准确电离。绝大 多数颗粒物会同时获得正负 质谱图，极少数颗粒物会丢失正谱图或负谱图信息从而无法被用于下一步 的解析应用。被电离激光电离同时获得正负质谱图的 气溶胶颗粒数，称之为有效电离颗粒数。 有效打击率 hitrate 有效电离颗粒数与测径颗粒数的比例。 PM2.5在线源解析系统 online source apportionment system for PM 2.5 可实现至少 1 h时间分辨率的 PM2.5来源解析的监测系统。 4 PM2.5在线源解析方法原理及系统构成 方法原理 环境空气中的 PM2.5通过切割器以恒定的流量进入在线单颗粒气溶胶质 谱仪，聚焦成准直线颗粒束 后进入测径系统，由激 光测定颗粒的空气动力学直径，同时触发电离激光对被测径颗粒进行电离，产生 的正负离子由双极飞行时间质量分析器同时检测，从而同步获取气溶胶单颗粒粒径和质谱特征信息。 在 线监测过程中，实时监测获取的环境 PM2.5单颗粒质谱数据与预先构建的各类污染源特征谱库进行实时 比对，根据环境空气颗粒物与源谱颗粒特征一致性进行归类，从而实现 PM2.5的在线源解析。 系统构成 基于单颗粒气溶胶质谱的 PM2.5在线源解析系统可对环境空气中 PM2.5的质谱特征进行连续自动监测， 采集、处理和存储监 测数据，按照 HJ 653执行，在线源解析系统主 要由样品采集单元、样品测量单元、 数据采集与解析单元及辅助校准设备组成。 样品采集单元由采样头、采样管、采样泵、干燥器组成。监测过程中，环境空气中的 PM2.5经过切割 头通过采样管以恒定流量（切割流量）抽取进入样品测量单元。 样品测量单元采用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪，仪器由进样系统、测径系统、真空电离系统及质 量分析系统组成，对大气中 PM2.5单颗粒进 行实时在线检测分析。 数据采集与解析单元主要包括工控机及相关软件，用于数据的采集、处理和存储。 为保证设备数据准确性 ，应配置相应的辅助校准设备。校准设备主要包括气溶胶发生器、减压阀、 高压无缝钢瓶等。相应设备耗材配置清单见表 1。 DB15/T 4289 —2026 3 表1 PM2.5在线源解析系统运行辅助校准设备配置清单 编号 仪器名称 技术要求 数量 用途 1 气溶胶发生器 运行压力 34.5 kPa ～379 kPa 1个 单颗粒粒径校准 及质量校准 2 扩散硅胶干燥管 最大流量不小于 8 L/min 1个 气溶胶除湿 3 减压阀 压力范围 0 MPa～16 MPa 1个 气溶胶发生压力控制 4 高压无缝钢瓶 工作压力 15 MPa 1个 气溶胶发生供气 5 聚苯乙烯乳胶微球（ PSL小 球） 涵盖200 nm，300 nm，500 nm，700 nm， 1000 nm，1400 nm，2000 nm，2500 nm 八 个粒径段 1套 用于粒径校准 6 DFU过滤器 接口1/4 Tube_ 过滤效率 99.99%_流速 2.7 CFM～6 CFM 若干 用于过滤空气中颗粒物 5 系统性能要求与测试方法 系统性能要求 用于PM2.5在线源解析的系统应满足表 2中所列性能指标要求。 表2 系统性能指标与要求 序号 指标 要求 1 粒径检测范围 /nm 200～