基于HJ 920-2017的环境空气傅里叶红外（FTIR）便携监测技术解析

一、标准背景

随着国家对环境空气质量监管要求的日益严格，现场快速检测技术成为环保部门监测的重要手段。傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）以其无需预处理、可同时检测多组分、响应时间快等优势，成为移动监测和应急响应的重要技术装备。

为规范FTIR便携式设备在环境空气中的现场应用，2017年发布了HJ 920-2017《环境空气 便携式傅里叶变换红外光谱仪现场检测技术规范》，该标准明确了仪器技术要求、检测流程、质量控制、数据处理及应用范围，为实际操作提供了统一的技术依据。

二、适用范围

HJ 920-2017适用于便携式傅里叶红外仪在环境空气和污染源周界空气中挥发性有机物（VOCs）和其他典型气态污染物的现场快速检测。适用于：

工业园区有组织/无组织排放监测；环保应急事故响应；大气走航监测和快速溯源；城市空气质量网格化排查等。

三、检测原理

傅里叶红外光谱仪通过红外光束穿透样气，测定不同波长下的吸收强度，形成样气的红外吸收图谱。每种气体具有其特征吸收波段，通过与气体光谱数据库进行比对，实现目标组分的定性和定量分析。

关键特性：多组分同步检测；非破坏性分析；快速响应，适合现场测量。

四、仪器技术要求

便携式FTIR设备需满足以下要求（标准中明确）：

此外，设备应具备内部背景校正系统、样气调节模块、数据溯源功能等，以保证现场稳定运行。

五、现场检测程序

1. 仪器准备

预热设备（≥30分钟），确保光源稳定；

校验气体通入，验证光谱匹配与定量准确性；

清洁采样管路，避免交叉污染。

2. 采样方式

泵吸采样：适用于低浓度、快速响应监测；

探头式检测：适用于排气口或周界泄漏点快速扫描；

无人机搭载（非标准要求）：新型扩展应用。

3. 测量步骤

启动仪器并开始扫描；

设定扫描次数、平均时间；

系统自动识别吸收峰，输出组分名称和浓度；

定期做“背景校正”和“零点校准”。

六、检测数据处理与质量控制

1. 定性分析

软件自动匹配吸收谱图与内置光谱库（如EPA/NIST标准光谱库）；

若吸收峰与多个物质重叠，采用多变量拟合算法解谱。

2. 定量分析

采用贝尔-朗伯定律：

A(λ)=ε(λ)⋅c⋅lA(\lambda) = \varepsilon(\lambda) \cdot c \cdot lA(λ)=ε(λ)⋅c⋅l

其中：A(λ)A(\lambda)A(λ)：吸光度；

ε(λ)\varepsilon(\lambda)ε(λ)：摩尔吸光系数；

ccc：气体浓度；

lll：光程（m）；

仪器内置自动计算模块，输出ppm级浓度数据。

3. 质控措施

七、应用实例

案例：某化工园区无组织VOCs快速排查

使用便携式FTIR现场检测发现空气中乙酸乙酯、甲苯等有机物浓度显著升高，通过走航比对和风向回溯定位排放源，实现快速取证。

案例：环保应急事故

在某化工罐区泄漏事故中，FTIR快速识别出空气中含氯乙烯和一氯甲烷，为消防通风方案提供依据。

八、优势

一次测量，多组分输出；

快速响应，适用于应急场景；

光谱可留档，具备数据可溯性；

便携、无需耗材，运行成本低。

九、结语

HJ 920-2017的发布标志着傅里叶红外技术在环境空气现场检测中的规范化应用。面对不断增长的移动监测需求，便携式FTIR已成为环保、源解析与应急响应的有力工具。各地监测机构和检测人员应掌握标准要求，强化仪器校验、数据审核和质量控制，推动环境空气现场检测的科学化与规范化。

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