环境空气中PM2.5自动监测方法比较及应用

许娟娟 陈 欢 胡瑞丰

（浙江环境监测工程有限公司 浙江杭州 310012）

引言

随着我国科技和工业迅速发展，导致了环境污染状况持续恶化，大气中各种悬浮颗粒物含量严重超标，频繁出现雾霾天气。专家对雾霾天气进行分析和研究，发现PM2.5颗粒是雾霾天气出现的核心污染物，它主要吸附着有机碳水溶性离子重金属元素等化学成分及各种病菌和病毒，会对人体健康和环境产生重大危害。因此，中国环境监测总站实施PM2.5连续自动检测系统，系统能够对环境检测和管理工作提供有利信息，通过对环境空气中PM2.5自动检测方法的比较进一步对环境进行评测和治理。

1 PM2.5自动监测方法的比较

1.1 手工分析方法

根据《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》HJ 618-2011为基准，按照国机通用的操作规范要求，在严格的质量保证和质量的控制下，进行手工采样测试。手工分析方法具体步骤是通过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取定量体积空气，使环境空气中PM2.5被截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的重量差和采样体积，计算出PM2.5的浓度。

1.2 β 射线法

β射线法是一种以自身的衰减量进行测定和检测PM2.5颗粒的浓度的新型监测方法。具体方法主要是以一种采样仪器对雾霾气体进行采样取材，进行自动传送与校准、滤纸带、智能加热、时序控制数据采集等步骤，最后利用β射线法进行物理穿透模式，PM2.5的残留颗粒将会导致β射线的量的起伏，起伏差越大，证明PM2.5污染颗粒越多，浓度越高。因此，可以通过β射线法的原理对环境空气PM2.5颗粒的浓度进行监测。

1.3 微量振荡天平法

微量震荡天平的原理依据利用TEOM方法，根据石英振荡杆的负重的改变引起振荡频率的变化进行测量PM2.5的颗粒物的浓度。从而对PM2.5污染物进行数据分析和监测。利用微量振荡天平方法将大大提高了PM2.5监测的速度和准确度。大大的提升环境空气中PM2.5的监测速度。在PM2.5自动检测方法中，我们可采用微量震荡天平的方法。

2 自动监测方法的应用分析

2.1 国外PM2.5监测仪器使用情况

根据国外PM2.5的监测点位与仪器使用情况进行分析总结，我们可以得知，外国在环境空气颗粒物的监测和认证方面常应用TEOM监测和FDMS方法进行监测和应用。具体步骤是气体在使用TEOM仪器检测之前，先采用FDMS提前进行预先检验，根据沉淀在滤膜上的颗粒物进行计算和分析，得出质量浓度。随后进行第二次浓度监测，通过FDMS冷凝器检测气体，这时，大多气体颗粒物将会存留在滤膜上，还有少许气体需要实行TEOM监测。得出PM2.5颗粒的浓度，进行质量浓度的分析。得出准确颗粒物的质量浓度，对比测量标准，进行环境空气的自动监测。

2.2 国内PM2.5监测仪器使用情况

自2007年起，中国环境监测总站已在上海、广东、苏州、宁波、深圳、南京等地区，实行环境监测试点地。慢慢的环保部在2011年组织全国26个城市开展空气质量试点监测工作，主要集中于经济较为发达的东部城市。PM2.5检测设备生产厂家主要是美国热电，监测方法主要依赖β射线和TEOM法，与TEOMFDMS联用法在不同颗粒物浓度的监测结果存在误差。而且，我国在环境空气中PM2.5监测存在很多不足，要想测量更加准确和便捷，需要科学家的不断创新和研究，中国环境监测总站要时常更新PM2.5自动检测系统，同时增加PM2.5为常规监测项目，这将使PM2.5的监测设备发挥更大的作用。

结语

环境空气中PM2.5自动监测方法较为复杂，同时又受多种因素影响，中国环境监测总站要想准确的监测环境空气中PM2.5颗粒物浓度，必须选择合适的监测方案，采用β射线测定法和微震荡天平法，同时根据四个季度，自然环境，气候变化等因素对PM2.5颗粒的质量浓度进行研究和分析，实施不同的自动监测方法和手工标准方法的比对测试，争取实行全面应用。