PM2.5監(jiān)測及評價(jià)研究的新進(jìn)展

尚錦

摘 要：PM2.5是現(xiàn)今空氣當(dāng)中的有害物質(zhì)，對于人們的身體健康具有非常大的危害。在人們重視程度不斷提高的情況下，相關(guān)人員也對其開展了積極的研究。在本文中，將就PM2.5監(jiān)測及評價(jià)研究的新進(jìn)展進(jìn)行一定的分析。

關(guān)鍵詞：PM2.5;監(jiān)測;評價(jià)研究

在大氣當(dāng)中，固體與液體顆粒共同形成了大氣顆粒物質(zhì)。其中，PM2.5是具有較大危害性的物質(zhì)，是在生活燃燒、工業(yè)作業(yè)中排放出的物質(zhì)。在近年來我國城市環(huán)境污染不斷加劇的情況下，人們對于PM2.5具有了更高的關(guān)注度，在該種情況下，做好其監(jiān)測評價(jià)則成為了非常重要的一項(xiàng)工作。

1 監(jiān)測工作

在對PM2.5影響情況進(jìn)行研究中，對準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行獲得是其中的關(guān)鍵。對于該項(xiàng)工作來說，其具有較為復(fù)雜的特點(diǎn)，這是因?yàn)閷τ赑M2.5來說，其是空氣當(dāng)中細(xì)小的漂浮物。對此，在實(shí)際對PM2.5進(jìn)行測定時(shí)，即需要通過空氣動力學(xué)原理分離PM2.5同體積更大的顆粒物。具體來說，在對空氣中PM2.5進(jìn)行測定時(shí)，即需要先做好兩者的分離，之后再進(jìn)行測量。

1.1 分離

就目前來說，國內(nèi)外在PM2.5分離方式具有較好的一致性，即通過特殊結(jié)構(gòu)切割器進(jìn)行應(yīng)用，通過其特定空氣流速獲得較好的分離效果。具體原理，即在應(yīng)用抽氣泵的情況下，空氣則將按照特定的流速經(jīng)過切割器，在該過程中，對于體積較大、具有較大慣性的顆粒，則將被具有涂油的部件截留，而對于體積較小、具有較小慣性的顆粒則將隨著空氣流通過。

1.2 重量測定

在該項(xiàng)工作當(dāng)中，目前主要的方式有以下幾種：

1.2.1 β射線吸收

在該方式中，先將PM2.5收集到濾紙上，對其照射β射線。在照射的過程中，射線在穿過顆粒物以及濾紙時(shí)則將因散射情況而存在衰減，且該衰減情況同紙上的PM2.5重量具有正比的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，通過對射線衰減情況的把握，即能夠?qū)崿F(xiàn)紙上PM2.5重量的計(jì)算。該方式在實(shí)際應(yīng)用中，能夠?qū)B續(xù)、自動的監(jiān)測目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，在大氣環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)中具有較多的應(yīng)用。

1.2.2 重量法

在該方式中，即在濾膜上截留PM2.5，之后通過天平的應(yīng)用稱重。在該過程中，濾膜無法全部收集所有的PM2.5，對于部分體積較小的顆粒，依然能夠穿過濾膜。在此過程中，具有一定的標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)對于0.3μm以上的顆粒，當(dāng)濾膜具有99%以上的截留效率時(shí)即可以滿足要求，因?yàn)樵谠撨^程中，當(dāng)具有較小顆粒物損失的情況下，對于最終的分析結(jié)果不會造成很大的影響。在現(xiàn)今研究中，也具有很多以該原理設(shè)計(jì)的采樣設(shè)備，如PR2300以及URG-3000k等。可以說，該方式是實(shí)際工作開展中最為可靠、直接的方式，也是對其余檢測方式進(jìn)行驗(yàn)證的重要依據(jù)。但該方式在實(shí)際應(yīng)用中，需要以人工的方式進(jìn)行稱重，并因此需要耗費(fèi)較多的時(shí)間，且整個(gè)流程具有繁瑣的特點(diǎn)。該種情況的存在，則使得該方式經(jīng)常應(yīng)用在某時(shí)間段單點(diǎn)的監(jiān)測以及采樣工作，以此為該區(qū)域的大氣污染研究活動的開展提供依據(jù)。

1.2.3 微量振蕩天平法

在該方式應(yīng)用中，將使用特定的采樣器，該采樣器由濾芯、空心玻璃管兩部分組成。玻璃管方面，其兩端具有不同的粗細(xì)程度，在粗的一頭固定，而在細(xì)的一頭具有濾芯的安裝。在實(shí)際測定當(dāng)中，將空氣從較粗的一頭進(jìn)入到采樣器當(dāng)中，并從較細(xì)的一頭排出，在該過程中，空氣當(dāng)中所存在的PM2.5則將被截留在濾芯上。受到電場的作用與影響，細(xì)頭將按照一定的頻率振蕩，且該頻率同細(xì)頭重量平方根具有呈反比的關(guān)系，通過該種頻率變化的把握，即能夠?qū)λ@得PM2.5重量進(jìn)行計(jì)算。在實(shí)際應(yīng)用中，該方式能夠?qū)B續(xù)、自動的監(jiān)測目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并在我國多個(gè)地區(qū)的PM2.5濃度測定工作中得到了應(yīng)用。

2 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

在PM2.5的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面，1997年，美國對世界上第一個(gè)PM2.5標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了制定。在此之后，很多國家在工作當(dāng)中也陸續(xù)將PM2.5納入到了監(jiān)測指標(biāo)當(dāng)中。而在不同國家中，因其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及污染狀況方面差異情況的存在，在具體標(biāo)準(zhǔn)制定方面也隨之存在一定的差異。具體來說，在準(zhǔn)則值當(dāng)中具有三個(gè)過渡期目標(biāo)值。其中，-1標(biāo)準(zhǔn)是最為寬松的標(biāo)準(zhǔn)，而-3標(biāo)準(zhǔn)則是最為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。在空氣當(dāng)中，當(dāng)PM2.5濃度同準(zhǔn)則值相比更高時(shí)，則具有更高的死亡風(fēng)險(xiǎn)。2016年，我國所指定的標(biāo)準(zhǔn)同WHO目標(biāo)-1標(biāo)準(zhǔn)相同。可以說，該標(biāo)準(zhǔn)制定的寬松程度也是對各國空氣質(zhì)量情況的反映，當(dāng)一個(gè)國家具有較好的空氣質(zhì)量時(shí)，即具有能力對更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。

3 未來工作方向

可以說，近年來相關(guān)工作的開展，使得我國在PM2.5監(jiān)測以及評價(jià)方面都獲得了積極的進(jìn)展，在未來工作當(dāng)中，還需要能夠從以下方面不斷努力：第一，進(jìn)一步制定PM2.5國家標(biāo)準(zhǔn)以及觀測技術(shù)規(guī)范，對相關(guān)的監(jiān)測技術(shù)以及采樣方法不斷完善，對國際先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展不斷，對更高精度、能夠自動連續(xù)監(jiān)測的儀器設(shè)備進(jìn)行研發(fā)，不斷提升我國大氣監(jiān)測科技水平;第二，加強(qiáng)環(huán)保、氣象等部門的共享網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，對具有較高密度的PM2.5監(jiān)測展望進(jìn)行設(shè)置，保證對于空氣當(dāng)中的PM2.5實(shí)現(xiàn)無縫隙監(jiān)控，以此實(shí)現(xiàn)區(qū)域環(huán)境預(yù)警以及監(jiān)測能力的提升;第三，在獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)后，也需要對其進(jìn)行及時(shí)的發(fā)布與應(yīng)用，積極做好PM2.5對于人體、大氣環(huán)境的影響研究，采取科學(xué)措施降低不利影響。

4 結(jié)語

在上文中，我們對PM2.5監(jiān)測及評價(jià)研究的新進(jìn)展進(jìn)行了一定的分析。在未來工作開展中，還需要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷努力，通過對監(jiān)測、處理技術(shù)的進(jìn)一步研究不斷優(yōu)化我國空氣環(huán)境。

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