浅谈PM2.5监测的方法及建议

【摘 要】目前我国空气颗粒物监测对pm2.5的监测还处于起步阶段，但随着人们环保意识的提高，人们对PM2.5的监测也会更加关注。本文对PM2.5监测的重要意义、PM2.5的监测流程及监测方法、加强PM2.5监测的建议进行了论述分析。

【关键词】PM2.5；监测；意义；流程；方法；建议

1 PM2.5监测的重要意义

PM2.5主要来源于机动车尾气、燃料燃烧、餐饮油烟、工业生产及建筑扬尘等。通过这些途径，PM2.5可能会富集大量重金属元素或者多环烃等致癌物质，这样就在很大程度上污染了环境空气。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，且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，更能够为PM2.5的污染防控工作提供数据和技术支撑。随着我国逐渐的对PM2.5的监测引起重视，我国空气PM2.5严重超标的状况将会得到很大的改善，进一步提高我国居民的生活水平，提高我国的空气质量。

2 PM2.5的监测流程及监测方法

2.1 PM2.5的监测流程

（1）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。因为聚氯乙烯材质的滤膜具有阻力小、带有静电、不易吸水等特点，能够有效提高采样率。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）样品分析。对样品的分析主要包括了对样品浓度和样品成分分析。在分析样品浓度时，将滤膜放置在25℃和相对湿度50%的实验室内24个小时，使用精密仪器测量滤膜的前后质量差，结合空气的采集体积，可以计算出样品浓度。在分析样品成分时，PM2.5的来源比较广，包含很多微型物质颗粒，因此，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。对无机元素检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。

2.2 PM2.5监测方法

（1）重量法。所谓重量法是指PM2.5直接截留在滤膜上，然后用天平称重。滤膜并不能把所有的PM2.5都收集到，一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。但只要滤膜对于0.3μm以上的颗粒截留效率大于99%，就算合格。因为所损失的极细小颗粒物对PM2.5的重量贡献很小，对分析结果影响不大。目前按照重量法设计的采样设备较多，如中国生产的TH―150型智能中流量颗粒物采样器、四通道PM2.5采样器（PR2300）、美国URG公司生产的通用型大气污染物采样仪（URG-3000k）、德国GRIMM分析仪等。这些采样器利用Teflon膜或PTEE滤膜对PM2.5进行采样，再采用称重法计算颗粒物质量浓度。重量法是最直接、最可靠的方法，是验证其他方法是否准确的标杆。然而重量法需要人工称重，程序比较繁琐而费时。因此，这种方法及仪器多应用于进行单点、某时间段内的采样与监测，为大气污染调查、研究提供数据。如邓利群等使用基于重量法的VAPS通用型大气污染物采样仪（URG3000k）对PM2.5和环境空气中相关气体同时采集，从而分析2008年7月至2009年4月北京东北部城区PM2.5的污染状况、相关气体组分变化特征以及二次无机组分形成的机制。

（2）β射线吸收法。将PM2.5收集到滤纸上，然后照射一束β射线，射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减，衰减的程度与PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。由于这种方法可实现自动、连续监测，因此多应用于大气环境监测业务应用中。

（3）微量振荡天平法。基于微量振荡天平法研制的采样器由空心玻璃管、滤芯等组成。该空心玻璃管一头粗一头细，粗头固定，细头装有滤芯。工作原理为：空气从粗头进，细头出，PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下，细头以一定频率振荡，该频率和细头重量的平方根成反比，于是，根据振荡频率的变化算出收集到的PM2.5的重量。该方法可实现自动、连续监测。因此，近年来我国多个地区采用微量振荡天平法测定PM2.5浓度。例如，2011年沈阳市环境监测中心站采用“赛默飞世尔”的1405型振荡天平法颗粒物监测仪对PM2.5进行了长期的监测和分析。

（4）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，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。

3 加强PM2.5监测的建议

3.1大力发展监测技术，形成统一的技术规范体系

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。

结束语

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。为此新的《环境空气质量标准》已将PM2.5纳入强制性污染物监测范围，并将在2016年开始全面实施，PM2.5的控制可以避免更大的社会经济损失，因而将是我国长期的一项重要环保目标。而改善空气质量不在监测，而在治理。在空气环境的改善中，对相关污染物的减排才是硬道理。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：

[1]杨新兴，冯丽华.大气颗粒物PM2.5及其危害[J].前沿科学，2012.1.

[2]范静.空气中可吸入颗粒物检测方法比较[J].内蒙古石油化工，2011.48.