環(huán)境空氣中PM2.5自動監(jiān)測方法比較及應用

許娟娟 陳 歡 胡瑞豐

（浙江環(huán)境監(jiān)測工程有限公司 浙江杭州 310012）

引言

隨著我國科技和工業(yè)迅速發(fā)展，導致了環(huán)境污染狀況持續(xù)惡化，大氣中各種懸浮顆粒物含量嚴重超標，頻繁出現(xiàn)霧霾天氣。專家對霧霾天氣進行分析和研究，發(fā)現(xiàn)PM2.5顆粒是霧霾天氣出現(xiàn)的核心污染物，它主要吸附著有機碳水溶性離子重金屬元素等化學成分及各種病菌和病毒，會對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生重大危害。因此，中國環(huán)境監(jiān)測總站實施PM2.5連續(xù)自動檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠對環(huán)境檢測和管理工作提供有利信息，通過對環(huán)境空氣中PM2.5自動檢測方法的比較進一步對環(huán)境進行評測和治理。

1 PM2.5自動監(jiān)測方法的比較

1.1 手工分析方法

根據(jù)《環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》HJ 618-2011為基準，按照國機通用的操作規(guī)范要求，在嚴格的質量保證和質量的控制下，進行手工采樣測試。手工分析方法具體步驟是通過具有一定切割特性的采樣器，以恒速抽取定量體積空氣，使環(huán)境空氣中PM2.5被截留在已知質量的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的重量差和采樣體積，計算出PM2.5的濃度。

1.2 β 射線法

β射線法是一種以自身的衰減量進行測定和檢測PM2.5顆粒的濃度的新型監(jiān)測方法。具體方法主要是以一種采樣儀器對霧霾氣體進行采樣取材，進行自動傳送與校準、濾紙帶、智能加熱、時序控制數(shù)據(jù)采集等步驟，最后利用β射線法進行物理穿透模式，PM2.5的殘留顆粒將會導致β射線的量的起伏，起伏差越大，證明PM2.5污染顆粒越多，濃度越高。因此，可以通過β射線法的原理對環(huán)境空氣PM2.5顆粒的濃度進行監(jiān)測。

1.3 微量振蕩天平法

微量震蕩天平的原理依據(jù)利用TEOM方法，根據(jù)石英振蕩桿的負重的改變引起振蕩頻率的變化進行測量PM2.5的顆粒物的濃度。從而對PM2.5污染物進行數(shù)據(jù)分析和監(jiān)測。利用微量振蕩天平方法將大大提高了PM2.5監(jiān)測的速度和準確度。大大的提升環(huán)境空氣中PM2.5的監(jiān)測速度。在PM2.5自動檢測方法中，我們可采用微量震蕩天平的方法。

2 自動監(jiān)測方法的應用分析

2.1 國外PM2.5監(jiān)測儀器使用情況

根據(jù)國外PM2.5的監(jiān)測點位與儀器使用情況進行分析總結，我們可以得知，外國在環(huán)境空氣顆粒物的監(jiān)測和認證方面常應用TEOM監(jiān)測和FDMS方法進行監(jiān)測和應用。具體步驟是氣體在使用TEOM儀器檢測之前，先采用FDMS提前進行預先檢驗，根據(jù)沉淀在濾膜上的顆粒物進行計算和分析，得出質量濃度。隨后進行第二次濃度監(jiān)測，通過FDMS冷凝器檢測氣體，這時，大多氣體顆粒物將會存留在濾膜上，還有少許氣體需要實行TEOM監(jiān)測。得出PM2.5顆粒的濃度，進行質量濃度的分析。得出準確顆粒物的質量濃度，對比測量標準，進行環(huán)境空氣的自動監(jiān)測。

2.2 國內(nèi)PM2.5監(jiān)測儀器使用情況

自2007年起，中國環(huán)境監(jiān)測總站已在上海、廣東、蘇州、寧波、深圳、南京等地區(qū)，實行環(huán)境監(jiān)測試點地。慢慢的環(huán)保部在2011年組織全國26個城市開展空氣質量試點監(jiān)測工作，主要集中于經(jīng)濟較為發(fā)達的東部城市。PM2.5檢測設備生產(chǎn)廠家主要是美國熱電，監(jiān)測方法主要依賴β射線和TEOM法，與TEOMFDMS聯(lián)用法在不同顆粒物濃度的監(jiān)測結果存在誤差。而且，我國在環(huán)境空氣中PM2.5監(jiān)測存在很多不足，要想測量更加準確和便捷，需要科學家的不斷創(chuàng)新和研究，中國環(huán)境監(jiān)測總站要時常更新PM2.5自動檢測系統(tǒng)，同時增加PM2.5為常規(guī)監(jiān)測項目，這將使PM2.5的監(jiān)測設備發(fā)揮更大的作用。

結語

環(huán)境空氣中PM2.5自動監(jiān)測方法較為復雜，同時又受多種因素影響，中國環(huán)境監(jiān)測總站要想準確的監(jiān)測環(huán)境空氣中PM2.5顆粒物濃度，必須選擇合適的監(jiān)測方案，采用β射線測定法和微震蕩天平法，同時根據(jù)四個季度，自然環(huán)境，氣候變化等因素對PM2.5顆粒的質量濃度進行研究和分析，實施不同的自動監(jiān)測方法和手工標準方法的比對測試，爭取實行全面應用。