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PM2.5检测离我们还有多远?

导读: PM2.5从籍籍无名的专业术语变成了人尽皆知的热词。开展PM2.5的监测,让环境监测仪器这一相对沉寂的行业,正在国内形成新的蓝海。PM2.5监测国家技术标准迟迟未出台的情况下,检测仪器业内却已暗暗弥漫战争的硝烟,这让我们不禁要问,PM2.5检测离我们还有多远?

  那是2011年十月的一个早晨,一切似乎都是那么的祥和。谁曾料到就在这时美国大使馆自测的空气质量PM2.5指数反复跳上200大关,达到美国国家环保局认定的“非常不健康”、“危险”级别,然而北京环保部门公布的每日空气质量报告中,在灰霾严重时也仅为“轻度污染”。一夜之间,PM2.5从籍籍无名的专业术语变成了人尽皆知的热词。开展PM2.5的监测,让环境监测仪器这一相对沉寂的行业,正在国内形成新的蓝海。关于环境监测的标准之争、仪器之争走入到公众视野之中,着实让仪器仪表行业热闹了一把。

  PM2.5技术揭秘

  PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。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。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。

  目前世界上流行的颗粒物检测方法主要以振荡天平技术、Beta射线技术、Beta射线光浊度技术和光散射技术为主。在中国的PM10颗粒物监测中大量采用了振荡天平和Beta射线技术的自动监测设备,以这两项技术为基础开发的PM2.5颗粒物监测仪也已进入中国的环境监测领域。

  振荡天平技术是在上世纪80年代,由美国R&P公司应用于环境颗粒物自动监测领域。在仪器中测量样品质量的微量振荡天平传感器主要部件是一支一端固定另一端装有滤膜的空心锥形玻璃管,样品气流通过滤膜,颗粒物被收集在滤膜上。在工作时空心锥形玻璃管是处于往复振荡的状态,它的振荡频率会随着滤膜上收集的颗粒物的质量变化发生改变,仪器通过准确测量频率的变化得到采集到的颗粒物的质量,然后根据收集这些颗粒物时采集的样品体积计算得出样品的浓度。

  基于Beta射线法的PM2.5颗粒物监测仪则是由PM10采样头、PM2.5切割器、样品动态加热系统、采样泵和仪器主机组成。符合技术要求的PM2.5颗粒物样品气体在样品动态加热系统中样品气体的相对湿度被调整到35%以下,样品进入仪器主机后颗粒物被收集在可以自动更换的滤膜上。在仪器中滤膜的两侧分别设置了Beta射线源和Beta射线检测器。随着样品采集的进行,在滤膜上收集的颗粒物越来越多,颗粒物质量也随之增加,此时Beta射线检测器检测到的Beta射线强度会相应地减弱。由于Beta射线检测器的输出信号能直接反应颗粒物的质量变化,仪器通过分析Beta射线检测器的信号变化得到一定时段内采集的颗粒物质量数值,结合相同时段内采集的样品的体积,最终报告出采样时段的颗粒物浓度。

  PM2.5监测施行之道并不平坦

  2011年11月,环保部就《环境空气质量标准》先后公开征求意见,拟PM2.5纳入监测标准。“新标准拟于2016年全面实施。”环保部科技标准司相关负责人对此指出,鼓励各地方提前或更高标准实施,一种是环保部根据国务院文件要求,指定部分地区提前实施本标准,而具体实施方案(包括地域范围、时间等)需另行公告;另一种方式是各省政府根据实际情况、区域环境保护需要,自愿提前实施本标准。恰在11月初,环保部发布的《环境空气PM 10和PM 2.5的测定重量法》正式实施。该行业标准首次对PM 2.5的测定进行了规范。

 

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