因为今年大气环境污染严重,雾霾严重,所以本文北京中惠普分析技术研究所向大家探讨下大气颗粒物检测技术的方法。大气细颗粒物又称可入肺颗粒物,是空气动力学直径在2.5μm及以下的细颗粒物,鼻毛和呼吸道的绒毛均不能将其挡住,直接影响肺部气体交换,对老人、儿童和心肺疾病患者等敏感人群风险较大,会诱发呼吸系统疾病、慢性阻塞性肺疾病、哮喘等,甚至还可能致癌。
1 PM2.5检测技术进展
PM2.5检测主要有3个方面:
(1) 对PM2.5质量浓度的检测技术,有β射线吸收法、重量法、微震荡天平法、光散射法4种;
(2)对PM2.5化学组分的检测技术;
(3)对PM2.5在线自动监测。
1.1 PM2.5质量浓度检测技术
1.1.1 β射线吸收法
基本原理是放射源14C发出的β射线粒子穿过一定厚度的滤纸时,β粒子被吸收,即β粒子的强度会随着滤纸吸收PM2.5增多而逐渐减弱。北京中惠普用β射线法的原理研究出新型PM2.5质量浓度的自动监测系统,通过流量恒定控制及PM2.5切割器 、动态加热 、原位检测 、滤传动后 ,检测出PM2.5的质量浓度,该方法提出原位连续检测的方式,从根本上解决了纸带移动带来的测量误差,实现采样和检测的同时进行,还可实现远程监测在线自动控制。该方法的相对标准偏差、准确度、可靠性等均满足方法学的要求,但具有一定的局限性,检测结果易受自然放射源、气体流量、湿度、滤膜与PM2.5粒子均一性的影响。
1.1.2 重量法
又称手工法,是最直接、最可靠的方法之一,是验证其他方法是否准确的标杆,也是国家环境空气质量标准中的规定方法。该方法是指PM2.5直接截留在滤膜上,然后用天平称质量,计算颗粒物质量浓度。某些极细的颗粒可能穿过滤膜,但只要滤膜对0.3μm以上的颗粒截留效率大于99%就算合格。但其操作烦琐而费时,多用于进行单点、某时间段内的采样与监测,或作为其他方法的比对方法。测参数的数学模型,并找到影响重量法检测结果不确定度的主要原因是天平称量和流量控制带来的不确定。
1.1.3 微量振荡天平法
该法基于锥形元件振荡微量天平原理,是在质量传感器内安装一个振荡空心锥形管,在空心锥形管振荡端上安放可更换的滤膜,振荡频率取决于锥形管特性和质量。北京中惠普了解到该方法属于重量法,方法较经典,能客观反映颗粒物的真实浓度,是目前国内大部分PM2.5 在线监测设备使用的方法。
1.1.4 光散射法
该方法是在一定环境条件下,当光照射在空气中悬浮颗粒物时产生散射光,颗粒物质量浓度与散射光强度成正比,通过计算出微粒的散射光强度来确定颗粒质量浓度。该方法具有测量速度快、灵敏度高、重复性好、在线非接触测量、适用性强等诸多优点,是目前测定PM2.5浓度的常用方法。
综上所述,PM2.5在大气中的质量浓度及组成成分是雾霾天气的主要污染物,严重影响空气质量和危害人体健康,PM2.5检测数据的准确度越来越受到关注。科研工作者对PM2.5的检测原理、检测方法、检测仪器及相关监测系统进行大量的探索研究,取得了重要的研究成效。北京中惠普分析技术研究所认为目前,为更好地治理雾霾,减轻因颗粒物所造成的环境污染危害,建立覆盖城乡的PM2.5全天候在线监测网络体系,形成检测数据库,为研究空气污染物中PM2.5对人群健康的影响奠定基础;同时,加大对PM2.5检测技术和检测仪器的研发及推广应用,确保PM2.5的监测结果能够真实反映空气受污染的程度,为环境治理和决策提供科学可靠的数据支持。