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科学专栏
  Science column
PM2.5的在线监测方法
编辑:赛克玛浏览次数:3724 时间:[15-02-03]

针对PM2.5的在线监测,2008年之后,美国EPA开展对PM2.5自动监测仪的认证工作,这些仪器可以连续运行,并且无需人员值守,可提供PM2.5的小时平均浓度值(FEM)。目前国内外针对PM2.5的在线监测,主要使用的方法是:光散射法、振荡微天平法和β射线法(β射线监测、β射线光浊度法) (欧阳松华,2012)。

光散射法是利用光的散射技术对气溶胶进行测量,相应的仪器利用31个通道对粒径在0.25~32μm之间的气溶胶进行测量。基于粒子密度的假设,可实时计算PM10、PM2.5和PM1.0的质量浓度。国内使用较多的仪器是德国Grimm EDM 180粒径谱仪,是美国环保署(USEPA)认可的PM2.5监测仪。


石英振荡天平法颗粒物质量监测仪是基于滤膜实时测量气流中的悬浮颗粒物质量。其原理是吸入周围的空气,以恒定的流速通过滤膜,同时不断利用石英振荡天平法测量滤膜重量并近似实时测量出颗粒物(PM10、PM2.5和PM1)的质量浓度。国内使用较多的仪器是美国热电1405系列仪器,是美国环保署(USEPA)认可的PM2.5监测仪。


Beta射线法PM2.5颗粒物监测仪是由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。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。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相对湿度会被调整到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。随着样品采集的进行,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射线检测器输出信号能直接反映颗粒物的质量变化,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浓度值,结合相同时段内采集的样品体积,最终报告出采样时段的颗粒物浓度。国内使用较多的仪器是美国热电5014i型与MetOneBAM1020型Beta射线颗粒物监测仪,都是美国环保署(USEPA)认可的PM2.5监测仪。(引自吴兑《探秘PM2.5》)