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国际上公认的靠谱的PM2.5检测方法有哪几种?

2021-02-24 17:05
建大仁科
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2021年1月,全国339个地级及以上城市平均优良天数比例为74.7%,同比上升5 . 2个百分点;PM2.5浓度为54微克/立方米,同比下降15.6%。PM2.5治理效果十分显著,蓝天的“含金量”越来越高,也有越来越多的城市晒出自己的“靓照”。

空气监测中的PM2.5指标知识科普

这一切的改变,离不开我国大气环境治理体系的日趋完善、大气环境治理能力现代化水平的大幅提升。

PM2.5一般指细颗粒物。细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。PM其实是颗粒物的意思,是英文particulate matter的简称,2.5表示的是每立方米空气中这种颗粒的含量。例如PM2.5为0.042mg/m?,就表明每立方米空气中PM2.5的含量是0.042毫克。

PM2.5是对空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称,也称为可入肺颗粒物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。

细颗粒物的标准最早是由美国在1997年提出的,主要是为了更有效地监测随着工业化日益发达而出现的、在旧标准中被忽略的对人体有害的细小颗粒物。细颗粒物指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

2012年2月,国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。我国相关文件规定的PM2.5标准值,为24小时平均浓度小于75微克/立方米。在我国24小时PM2.5平均值标准值为:优:0-35μg/m?;良:35-70μg/m?;轻度污染:70-115μg/m?;中度污染:115-150μg/m?;重度污染:150-250μg/m?;严重污染:大于250μg/m?及以上。以上这些数值只是我国的标准,若与PM2.5国际标准相比,有一定的出入,仅仅达到世卫组织设定的最宽标准。

对于PM2.5的监测,国际上公认的靠谱的PM2.5检测方法是三种:“重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法”。

1、重量法

将PM2.5直接截留到滤膜上,然后用天平称重,这就是重量法。值得一提的是,滤膜并不能把所有的PM2.5都收集到,一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。只要滤膜对于0.3微米以上的颗粒有大于99%的截留效率,就算是合格的。损失部分极细小的颗粒物对结果影响并不大,因为那部分颗粒对PM2.5的重量贡献很小。

重量法是最直接、最可靠的方法,是验证其它方法是否准确的标杆。然而重量法需人工称重,程序繁琐费时,自动化程度低,不适合进行远距离监测。如果要实现实时自动监测,就需要用到另外两种方法。

2、β射线吸收法

将PM2.5收集到滤纸上,然后照射一束beta射线,射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减,衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。

β射线吸收原理自动监测仪适用范围较广,在24小时空气质量连续自动监测中应用广泛。在污染较重或地理位置重要的地方,测量时可每小时自动得出一个监测数据,实时反映空气中PM2.5浓度的变化情况,并可进行数据传输,有利于远程监测和自动控制,为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供准确、可靠的数据依据。并极大的减少了人工工作量,不过其缺点是相对成本较高。

3、微量振荡天平法

一头粗一头细的空心玻璃管,粗头固定,细头装有滤芯。空气从粗头进,细头出,PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下,细头以一定频率振荡,该频率和细头重量的平方根成反比。于是,根据振荡频率的变化,就可以算出收集到的PM2.5的重量。

在这三种PM2.5检测方法中,监测地点的选择也很重要,必须选在开阔的位置,而且附近有车和人群活动。每一个监测子站监测着方圆5公里内的空气质量变化。PM2.5在空中的分布比较均匀,扩散也均匀。因此每个监测点都能代表所检测区域的空气质量情况,并不是仅仅代表每一个具体的位置。

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