浅谈大气环境中PM2.5的监测方法及建议

发表时间:2020/7/21   来源:《工程管理前沿》2020年10期   作者:王菲菲
[导读] 本文首先阐述了大气环境监测中PM2.5监测的重要意义,然后重点就PM2.5监测方法进行了论述分析,希望对相关从业人员有所帮助。
        摘  要:目前《环境空气质量标准》已将PM2.5纳入强制性污染物监测范围,并在2016年全面实施,由于PM2.5的危害性,其将是我国长期的一项重要环保目标,为了保障PM2.5监测的有效性,本文首先阐述了大气环境监测中PM2.5监测的重要意义,然后重点就PM2.5监测方法进行了论述分析,希望对相关从业人员有所帮助。
        关键词:大气环境监测;PM2.5监测;方法;建议
        近年来,随着社会经济水平的不断提升,我国的环境污染问题呈现着较为严重的发展趋势,特别是京津冀地区一到冬季就受到雾霾的影响,对人们的生命健康造成了一定的威胁,同时,也使得生态系统的稳定性遭到破坏。雾霾的产生,对环境造成的威胁较大,这一现象的发生,使国家对空气中PM2.5的监测加大了力度,通过对此进行分析,来实现对环境的更好保护。在检测PM2.5的过程中,所使用的监测方式比较多,这些监测方式的使用,要结合不同的环境状况进行选择,才能够为人们提供更加准确的监测结果。下面,本人重点就PM2.5监测方法浅谈几点个人体会,仅供参考。
        1、PM2.5监测的重要意义
        PM2.5也称为细颗粒物或入肺颗粒物,是指空气中直径小于或等于2.5μm的固体颗粒或液滴。并且根据各地区环境不同,PM2.5的组成也不尽相同,其中包括碳水化合物、硝酸盐、铵盐、钠镁元素,铅锌等金属元素。这些污染物重量轻,在空气中漂浮于的时间较长,便于传播,对环境造成了严重的污染,对人体健康也构成了较大的威胁。尽管大气颗粒物在大气中只占很少的一部分,但它对城市大气光化学性质的影响可达99%,对人眼所能见到的光产生很大的干涉作用,特别是当颗粒物的直径与可见光的波长几乎一样的时候,颗粒物就会对光纤产生很强的消光作用,PM2.5的粒径基本上已经非常接近可见光的波长范围,因此,PM2.5浓度的增加导致了大气中可见光范围的缩小。此外,正是由于PM2.5的粒径非常的小,导致了PM2.5在空气中的滞留时间比较长,加上PM2.5富集的大量有毒有害物质,被人吸入肺中,影响呼吸系统的正常运转,给人体造成很大的危害,长期处于PM2.5浓度较高的空气环境中很容易患上支气管炎、心脏病以及各种呼吸道炎症等疾病。正是由于PM2.5对空气质量的影响以及对人体健康的危害,我国开始加强对PM2.5的监测,研究其形成机理与污染组分,掌握其变化规律及变化趋势,从而为PM2.5的污染防控工作提供数据和技术支撑。
        2、常用的 PM2.5监测方法及监测要点
        2.1常用监测方法
        (1)重量监测法。重量监测法是相对简单的测量方法,主要应用于研究或者是自动分析校准,使用重量法测量法前的准备工作如下:PM2.5切割头一个,水泵一个,模架一个,过滤膜若干。在规定条件范围内设置样本,24小时后即可取样。为了提高样品的准确性,建议多采取几个样品后再进行称重。
        (2)β射线吸收法。β射线吸收法和微量振荡天平法也是PM2.5的测量的基本方法。和重量法不同的是,β射线吸收法和微量振荡天平法适用于无人值守的监测站。测的的数据结果可以通过网络直接传输,避免了人员在监测过程中出现的失误。β射线吸收法的基本原理是通过堆积在石英滤膜上的颗粒物对C14释放的β射线衰减量的变化监测大气颗粒物质量变化的。在监测前首先把需要监测的环境空气收集到采样管中。经过过滤膜后,会有部分沉淀物过滤在滤膜上,这些沉淀物经过β射线射线照射,会有不同强度的色衰发生,根据色衰程度的大小,进而判断PM2.5的大小。
        (3)光散射法。该测定方法的原理是:空气中的颗粒物浓度越高,对光的散射就越强;测定光的散射后,理论上就可以算出颗粒物浓度。但在实际运用中,由于光的散射与颗粒物浓度之间的关系是受到诸多因素的影响,例如颗粒物的化学组成、形状、比重、粒径分布等,而这些都取决于污染源的组成。这意味着光散射和颗粒物浓度之间的换算公式随时随地都可能在变,需要仪器使用者不断地用标准方法进行校正。
        (4)微量振荡天平法。微量振荡天平(TEOM)法又称微量石英振荡天平法,其基本原理是通过锥形管的震荡速度,来测量颗粒物的标准浓度。

当气体通过滤膜时,会有一定的沉淀物留下,这些沉淀物会使得锥形管的震荡速度加快,通过记录震荡速度,采样的环境及流量就可以计算出PM2.5的具体数值。
        2.2监测要点
        (1)严格样品采集。在采集PM2.5样品时,通常都是使用悬浮微粒采样器进行的。通过分析在一定时间内滤膜上沉积的微粒质量,研究微粒中的组分和各自的含量比例。因此在采样器中的滤膜一般都使用聚氯乙烯材质的滤膜。
        (2)样品监测的科学分析。对样品的科学分析主要包括了对样品浓度和样品成分的分析。对不同的物质需要采用不同的分析方法:第一种。PM2.5中无机元素的测定。对无机元素监测的方法主要有原子吸收法、原子荧光分析法和原子吸收分光光度法等。通常对空气中PM2.5中金属有毒物质的消除方法主要有干灰法、电热板消解法和密闭容器消除法等。第二种。PM2.5中有机物测定。PM2.5能够吸附甲醛等有机物,对这些物质的分析方法主要为气相色谱和质谱联用、液相色谱和质谱联用和液相色谱等。
        3、加强PM2.5监测的建议
        3.1大力发展监测技术
        我国的PM2.5监测起步晚,水平相对较低,需要不断地吸收国外先进技术,同时还应结合我国空气质量的特点,进行创新完善,形成一套适应我国空气污染特征的PM2.5采样方法及监测技术规范体系。
        3.2不断提升环境预警水平
        要从根本上提高我国PM2.5的监测水平,很关键的部分还在于气象和环保等部强力合作。只有在气象和环保部门的合作下,加强对PM2.5的监测点位的优化布设,才能不断扩大PM2.5监测所覆盖的区域,动、静态掌握其变化趋势及变化规律,同时利用气象部门的气象数据来进行环境预警分析,从而提高环境空气质量预测、预警水平。3.3.4合理应用监测技术,形成统一的技术规范体系外先进技术,同时还应结合我国空气质量的特点,进行创新完善,形成一套适应我国空气污染特征的PM2.5采样方法及监测技术规范体系。
        3.3建立健全相关法律法规
        在对PM2.5监控的过程中,政府可以利用自身的强大影响,对经济的发展中各种气体的排放给予制约,并制定相关的制度和法律,进行监督和制约,从根源上降低空气中PM2.5的浓度含量。
        3.4合理应用监测成果
        由于PM2.5的组分复杂,污染特征存在区域性差异,各监测部门在监测环境空气PM2.5浓度的同时,应加强对日常监测数据的综合分析,逐步开展PM2.5的源解析及有关PM2.5的研究分析工作,动态掌握本辖区内PM2.5的产生原因、成分特征、污染特征、其变化规律与变化趋势,并将监测成果应用于环境管理与环境决策之中,为本辖区内的PM2.5污染防控提供强有力的技术支撑,从而达到改善环境空气质量的目的。
        4、结束语
        总之,随着我国PM2.5污染问题日益凸显,对PM2.5的关注也越来越多。因此,在PM2.5监测中,我们要结合实际,加强对PM2.5的监测,从而采取相应措施对其进行控制。只有这样,才能真正的逐渐改善我国空气环境质量,使全国PM2.5都降到一个较低水平。
        参考文献:
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        [2]熊雅菁,黄萍,廖祖文.环境空气PM2.5连续监测系统手工采样的比对测试探究[J].中国资源综合利用,2018,36(03):33-35.
        [3]谢振凯,尉迟胜军,魏爱军,刘安.环境空气与汽车/发动机颗粒物PM_(2.5)测试方法研究[J].汽车零部件,2018(02):77-80.
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