大气颗粒物浓度检测技术及其发展_杨书申(精)
化学标准对大气颗粒物的监测和评估方法要求
化学标准对大气颗粒物的监测和评估方法要求化学标准对大气颗粒物的监测和评估方法引言大气颗粒物（PM）是指悬浮在大气中的固态或液态微小颗粒，它们的大小、来源和化学成分对大气质量和人类健康造成重要影响。
因此，为了保护环境和人类健康，各国制定了一系列化学标准对大气颗粒物进行监测和评估。
本文将在1500字的篇幅内介绍化学标准对大气颗粒物的监测和评估方法。
一、大气颗粒物监测方法1. 重量法重量法是最常用的监测大气颗粒物的方法之一。
它通过在过滤器上收集PM，然后称量过滤器的重量来计算出颗粒物的质量浓度。
此方法可分为高低体积采样，其中高体积采样适用于低浓度下监测PM，而低体积采样适用于高浓度下的监测。
2. 光学法光学法是一种常用的实时监测大气颗粒物的方法。
它利用光传播过程中与颗粒物的散射、吸收等相互作用，测量颗粒物的浓度。
目前常用的光学法包括激光粒度分析仪（LAPD）和飞行时间质谱仪（AMS）等。
3. 化学分析法化学分析法是通过对收集到的颗粒物样品进行化学成分分析，来了解大气颗粒物的来源和组成。
常用的化学分析方法包括元素分析、离子色谱分析、有机物分析等。
这些方法可以提供大气颗粒物中的各种元素、离子和有机物的含量和分布情况。
二、大气颗粒物评估方法1. 颗粒物物理性质评估大气颗粒物的物理性质评估主要包括粒径分布、质量浓度、数浓度、表面积和颗粒物形态等。
这些物理性质能够提供有关颗粒物的来源和传输过程的信息。
2. 大气颗粒物化学性质评估大气颗粒物的化学性质评估可包括元素分析、离子分析和有机物分析等。
通过分析PM中的化学成分，可以了解其来源和组成，从而对其对大气质量和人类健康的影响进行评估。
3. 大气颗粒物毒性评估大气颗粒物含有多种有害物质，如重金属、有机物和离子等，它们对人体健康有潜在的危害。
因此，对大气颗粒物的毒性进行评估十分重要。
常用的方法包括细胞毒性实验、基因毒性实验、动物实验等。
4. 大气颗粒物来源分析大气颗粒物的来源分析是评估其对环境和人类健康的影响的重要手段。
学生发明大气颗粒物检测装置获国家专利
２ ． ３ 不 同体 积 分 数 酒精 液 配制 的硫 酸 氢 乙酯 对校 准结 果 的影响
一
（ ４ ） 硫 酸氢 乙酯 微调。硫 酸氢 乙酯粗配好后 ，
定 纯 度 的试 剂 ， 避 免 因杂 质 引入 而 影 响视 觉 分 辨
力； 同时应熟练掌握各种检定液的配制方法并且 了 解注 意事项 ， 用８ ５ ％ 的酒精 水溶液 配制硫 酸氢 乙 酯， 配制 出稳定准确的检定液 ， 以提高校准结果的准
一
定误差 ， 影 响测 量 结 果 的准 确 性 ； 同样 当酒 精 液
表 ２ 不同体 积分数酒精液配制的硫酸氢 乙酯对校准结果的影响
体积分数 较低 时 ， 由于酒精过量 ， 同样所配制 的硫
酸 氢 乙酯 不 稳 定 ， 也会产生毛细常数修正值误差 ，
影 响测 量结 果 。
（ ３ ） 硫酸氢 乙酯的粗 配。配制一定量 的硫酸氢
“ 基 于显微 图像 处理 的大气 颗粒物检测 装置” 获国家知识 产
权局正式授权 。 该 检测装 置包括 空气颗 粒收集器 、 显微 摄像机 、 图像 处
理 器和高压 放 电装 置。空气颗粒 收集器 是通过 在 电机图像处理技术对 获取 的颗粒 图
像 进行处 理 ， 测定 过程 可视化 ， 可准确 判定大 气 中颗粒 的污 染 物程度 。其结构简单 使用方便 ， 成本低廉 ， 可广泛应用 于 家庭及 办公 等室 内场所 （ 中国教育报 ）
，
。
下活塞 和外 筒的上下运动来收集空气颗粒 物 ， 利用 高压 放电
配制 的检定液均匀 透 明， 稳定性好 ， 能存 放较长时 密度计的修正值不能超过 ±１ 个分度值 ， 当检定密 间。但 是 如果 溶 液温 度 超过 ４ Ｏ ℃， 则 由于 乙醇被 硫 度计时 ， 可能因为检定液不准， 使得检定结果超差 ， 酸碳化 ， 所配制的检定液变成暗红色， 影响视觉分辨 而误判密度计不合格 ， 这给应用单位带来不便 ， 甚至 力， 从而影响测量结果 的准确性 。 造 成 大 的损 失 。因此 在 配 制 硫 酸氢 乙酯 时 ， 必 须 使 用８ ５ ％酒精液 ， 这是保证校准结果准确可靠 的首要 放置 ２ ４ ｈ 后摇匀 ， 由于混合液体体积收缩 ， 并待液 条 件 。 体静止后 ， 用密度计测量其密度 ， 然后按照式 （ ２ ） 和 ３ 结语 （ ３ ） ， 计算两种不 同密度量值密度液 的体积 比， 对粗 密 度检 定 液 是 密度 计 量 标 准 的重 要 组 成 部分 ， 配 的 硫 酸氢 乙酯 进行 微 调 ， 摇 匀 放 置 ３天 后 可用 于 在 密度计量中一定要重视密度液的配制 ， 首先选定
郑州市大气可吸入颗粒物浓度变化的小波分析
分析 过程 中将 空气质 量 日报 中的污染 指数换 算为
质量 浓度 ＿ ． ２ ］
１ ２ 郑 州市 ２ ０ ｍ２ １ ． ０ ５ ０ ０年 Ｐ 。 Ｍ 总体质 量 浓度特 征
２０－ ２ １ ０ ５ ０ ０年郑 州 市 城 区 空 气 质 量 天 数 分 布 见 表 １ 首要 污染 物天数 分布 见表 ２ 从 表 １ 表 ２可 以看 ， ． 、 出 ，０ ５ ２ １ ２ ０ － ０ ０年 ， 气 质 量 达 到 良 以上 的 天 数 ， 空 从
第 ２ 卷第 ４ ２ 期 ２１ ０ １年 ８月
中 原 工 学 院 学 报
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Ａｕｇ．， ２０１ １
文 章 编 号 ：６ １ ９ ６ ２ １ ）４ ０ ７ ５ １７ —６ ０ （０ １ ０ —０ １ —０
波分析法在 Ｐ ｏ Ｍ 浓度 变化 规 律 的分 析 中有 明显 优 势 ．
关 键 词 ： 大 气可 吸入 颗 粒 物 （ Ｍ ） 小波 分 析 ； 号 去 噪 Ｐ 。； 信
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息 中心制 作发 布 的《 中国重点 城市 空气 质量 日报 》《 ．中
国重点城 市 空气质 量 日报 》 由中 国环 境 监 测 总站 汇 总
了一 定控 制 ， 减少 的趋 势 ， 有 但二 氧化硫 污染 天数 增加
较 多且 居高不 下．
重量法测定大气中总悬浮物颗粒物(TSP)的不确定度评定
重量法测定大气中总悬浮物颗粒物(TSP)的不确定度评定杨军
【期刊名称】《计量与测试技术》
【年(卷),期】2008(035)008
【摘要】将重量法测定大气中总悬浮物颗粒物浓度(TSP)的测定步骤进行分解,分析测定过程中各个环节不确定度的主要来源,包括空白滤膜、尘膜称量的不确定度、采样体积测定的不确定度以及测量重复性引起的不确定度.评估了测定方法的合成标准不确定度和扩展不确定度.对于TSP含量为0.110mg/m3的样品,其扩展不确定度为0.008mg/m3(k=2).
【总页数】2页(P61-62)
【作者】杨军
【作者单位】西安石油大学,陕西,西安,457001
【正文语种】中文
【中图分类】P4
【相关文献】
1.上海大气中总悬浮物（TSP）污染与降水关系研究 [J], 邓峰
2.环境空气中总悬浮颗粒物(TSP)的有机污染物色质联分析 [J], 赵真;高虹;侯继梅
3.环境空气中总悬浮颗粒物(TSP)的有机污染物色质联分析 [J], 赵真;高虹;侯继梅
4.重量法测定环境空气中细颗粒物的不确定度评定 [J], 姬明晓;苏爱华
5.重量法测定水中悬浮物和全盐量的不确定度评定 [J], 尹桂兰
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大气颗粒物检测方法及发展趋势分析
大气颗粒物检测方法及发展趋势分析摘要：从我国空气污染问题的现状来看，空气污染问题日益严重，给人们的生活带来了非常负面的影响，严重威胁着人类健康。
在对大气污染进行治理过程中，要注重对环境监测技术进行有效应用，对大气污染物的种类、浓度等信息进行有效获取，为大气污染治理提供重要的参考及指引，从而提升大气污染的治理效果及治理质量，对环境进行有效地保护，以实现我国社会经济的可持续发展目标。
关键词：大气颗粒物；检测方式；发展趋势引言目前，在我国大气环境检测领域当中，基于各种原理的颗粒物浓度检测方法均得到了非常广泛的应用，各种检测方法在实际应用效果中也呈现出强烈的对比，各种大气颗粒物检测方法的优缺点也得到了显著的呈现。
近些年伴随着我国大气环境科学领域的进一步发展，关于大气颗粒物检测方法也呈现出越来越多样化的发展态势，未来大气颗粒物将会一直保持着大气环境研究中最前沿的领域地位。
1大气污染概述大气污染产生的主要原因在于人们的日常生产生活活动，众所周知，国家在大力发展经济的过程之中，忽视了对环境的保护，在大气中排放了各种各样的有毒气体，导致空气的危害进一步扩大。
随着空气中的各项污染物逐步增多，空气污染的现象日趋严重。
大气污染产生的最主要原因与各项有毒有害物质在空气中的存量有关，大气污染的严重程度受多方面因素制约，如污染物排放的数量以及当地的气候环境和空气流通现象等都会使得大气中的各项污染物出现严重聚集，进而产生较为严重的污染现象。
虽然大自然具有一定的调节能力，在大气发生污染时，经过一定的雨雪天气，可以将污染物进行适当的净化，然而如果当大气污染的问题十分严重时，自然的净化能力也显得微不足道了，甚至在一些雨雪天气，大气污染物会伴随降雨产生酸雨等其他危害将污染扩散至其他土壤、水源，导致二次污染问题。
2我国大气污染现状随着我国经济的发展，环境污染愈发严重。
其中，大气污染严重影响到人们的日常生活，而且一些研究发现，我国大气问题呈现逐年恶化的趋势。
大气可吸入颗粒物的研究进展
大气可吸入颗粒物的研究进展大气中的悬浮颗粒物(SPM)因会对人体健康产生负面影响而倍受人们关注。
一般根据粒径大小可将SPM分为降尘和飘尘。
飘尘是指空气动力学直径小于或等于10μm的悬浮颗粒物，由于它易被人们吸人呼吸道内，因而也称为可吸入粒子。
随着研究工作的深入，人们逐渐认识到，导致城区人群患病率和死亡率增加的主要因素是飘尘(或Ⅲ)的浓度而不是悬浮颗粒物总量。
因此，美国国家环保局于1985年将原来的颗粒物质指标TSP项目修改为空气动力学直径小于或等于10μm 的大气颗粒物，即PMl0。
近年来，人们进一步认识到飘尘中空气动力学直径小于或等于2．5μm的细粒子(PM2．5)易于富集空气中的有毒重金属、酸性氧化物、有机污染物、细菌和病毒等，其对人体健康的危害远比空气动力学直径在2．5μm一10μm之间的粒子大。
因此，美国环保局于1997年再一次修改了大气质量标准，并规定了PM2．5的最高限值，以保护人体健康。
据研究，PM2．5在大气中的停留时间为7～30天，这种颗料物可随气流被输送到几百公里甚至上千公里以外的地方，造成大范围的污染危害。
可吸人颗粒物对人体健康的危害主要表现在“三致”作用方面：致癌、致畸、致突变。
很多研究揭示：在一定颗粒物浓度下暴露的时间长短与多种健康指示密切相关，如空气PM10每增加10μg／m3，到医院门诊等各类病人比例增加；PM10。
污染对感冒时咳嗽、支气管炎的影响均呈显著性正相关；近年来各城市市区肺癌死亡率与大气总悬浮颗粒物呈正相关关系；我国某电厂烟囱主风向下风侧居民区新生儿的先天畸形发病率明显高于洁净区，并且距电厂越近，畸形发病率越高，其中排放的颗粒物起到主要的毒害作用。
国外许多学者根据近年的死亡率研究，说明细颗粒物与呼吸道和心血管疾病的死亡率有直接的关系；在人口统计基础上的健康影响研究也说明可吸入颗粒物浓度直接影响长期和短期死亡率¨。
可吸入颗粒物对大气能见度也产生较大的影响。
大气颗粒物检测方法及发展趋势分析
大气颗粒物检测方法及发展趋势分析摘要：如何有效地探测大气中颗粒物浓度，从而准确地判定大气中的颗粒物浓度，是目前大气污染防治的一种重要方法，本文对大气中颗粒物的探测技术及其发展方向作了较为详细的分析与探讨。
关键词：大气颗粒物；检测方式；发展趋势；引言当前，基于不同原理的颗粒物浓度探测技术在国内大气环境探测领域被广泛采用，且不同探测技术在实际探测结果上具有很强的可比性，并着重分析了不同检测方法对大气中颗粒物的影响，近几年来，随着大气环境学科的不断深入，对大气中颗粒物的检测手段也日趋多元化，因此，颗粒物作为一种新型的污染物，将是当前大气环境研究的热点之一。
1.大气颗粒物浓度及测试分类大气中悬浮颗粒物（SPM）是对大气中颗粒物的统称，可分为一次污染物和二次污染物，一次污染物为直接排放到大气中的颗粒物，其粒径通常为1~20微米，大部分大于2.5微米以上；二次污染物粒子很小，粒径从0.01微米到1.0微米，在大气中的气态污染物之间及气态污染物与尘粒之间，相互会发生化学反应或者光化学反应，大气中的颗粒物按其粒径被分开来命名，在这些污染物中，大气细颗粒物（TSP）、可吸入细颗粒物（PM10）和肺细颗粒物（PM2.5）因其对环境有较大影响而备受关注。
大气中颗粒物的浓度可以划分为个数浓度、质量浓度和相对质量浓度，个数浓度指的是每一单位体积的大气中含有的颗粒的数量所代表的浓度值，其单位为粒/cm3或粒/L，广泛应用于大气净化技术，如无尘室内、超净作业场所等，也广泛应用于气象科学、大气科学等领域；质量浓度以mg/m3或微克/m3表示，它是以单位体积空气中含有的颗粒物质量为单位，而相对质量浓度则是相对于颗粒的绝对浓度而言的物理量，作为相对浓度使用的物理量包括光散射量、放射线吸收量、静电荷量、石英振子频率变化量等。
2.个数浓度的测定方法2.1化学微孔滤膜显微镜计数法化学微孔薄膜显微术是目前常用的一种测量方法，可用于洁净条件下的尘埃浓度，这是其中一种最基本的方法，用过滤薄膜显微镜来计算和测定水中的浓度，化学微孔薄膜显微术计算方法的具体应用方式如下：首先，将粒子聚集在过滤器表面；其次，使用显微镜，使过滤后的物质变得透明；第三步，观察计数。
PM2.5分析监测技术
PM2.5的分析监测技术摘要：PM2.5因其特有的性质和危害，已经越来越受到人们的关注，我国也开始对PM2.5的分析监测技术进行探索，关于PM2.5的标准将于2016年起实行。
本文概述了PM2.5的形成和危害，重点阐述了目前国内外关于PM2.5的质量浓度采样监测方法，颗粒物元素分析技术和源分析技术，来探讨目前我国在PM2.5监测分析技术上的不足以及未来发展的方向。
关键词：PM2.5；监测；元素分析；源分析大气颗粒物是影响人体健康、大气能见度和地球辐射平衡的重要污染物，同时也是大气化学反应的良好载体。
近些年来，人们对大气可吸入颗粒物尤其是对细粒子PM2.5，进行了细致的研究工作，以求达到控制其危害和改善人类的生活环境的目的。
中国环境保护部于2012年12月5日正式发布《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，这也是中国第一部综合性大气污染防治规划，首次提出以质量改善为目标导向，并将民众最关心的细颗粒物（PM2.5）纳入指标体系。
1.PM2.5概述1.1 概念和分类在大气气溶胶体系中，存在着固态液态不同状态，不同性质的悬浮颗粒物（SP），统称为大气颗粒物，一般把粒径范围在0.01~100μm之间，统称为总悬浮颗粒物（TSP），PM10和PM2.5分别指空气动力学当量直径小于或等于10μm和2.5微米的大气颗粒物[1]。
大气颗粒物的形成、迁移、转化和清除过程及物理化学性质均与其粒径有直接关系[2]，是大气颗粒物最重要的性质。
大气颗粒物的粒径分布能反映出颗粒物粒径大小与其来源或形成方式的关系，大气颗粒物的三模态模型：粒径小于0.05μm的颗粒物属爱根模（Aitken mode），粒径为0.05μm≤D p≤2μm的颗粒物属于积聚模（Accumulation mode），粒径≥2μm的颗粒属于粗粒子模（Coarse particle mode）。
一般把爱根模态和积聚模态统称为细粒子，PM2.5的主要成分就是细粒子的模态，因其特殊性质，越来越受到人们的关注，探究其来源和危害，制定相关的标准，是当前研究者们迫在眉睫的任务。
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收稿日期:2005-12-15作者简介:杨书申(1966-,男,中原工学院机械工程专业毕业,中国矿业大学北京校区在读博士生,副教授。
大气颗粒物浓度检测技术及其发展杨书申1,2邵龙义1龚铁强3刘昌凤1(1.中国矿业大学(北京校区,北京100083;2.中原工学院,郑州450007;3.湖南省煤矿设计研究院,长沙410000摘要:大气颗粒物是一种重要的空气污染物,详细分析了大气颗粒物浓度的检测原理、检测方法。
基于膜捕集的称重法是最基本的颗粒物浓度检测方法,但是基于其他原理的颗粒物浓度检测方法在颗粒物的实时在线检测方面得到了广泛应用,对各类监测方法的优缺点作了对比,指出自动化、智能化和网络化是大气颗粒物浓度检测仪器的方向发展。
关键词:大气颗粒物;浓度;检测;实时在线中图分类号:X831文献标识码:B 文章编号:1671-6558(200501-36-04An Overvie w of the Monitoring T echnology forAirborne Particulate ConcentrationsYang Shushen 1,2Shao Longyi 1G ong Tieqiang 3Liu Changfeng 1(1.China University of Mining and Technology ,Beijing ,100083,China ;2.Zhongyuan Institute of Technology ,Zhengzhou 450007,China ;3.Hunan Institute of Mining Design &Research ,Changsha 410000,ChinaAbstract :The airborne particulates are an important type of air pollutants.This paper analyzes the principles and methods of the monitoring of the ambient airborne particulate concentration.The gravimetric analysis based on filter collection is a fundamental monitoring method but the real 2time on 2site monitoring technologies based on other principles are more extensively used.The advantage and disadvantage of all kinds of methods are compared in this paper.It is pointed out that the modern ambient particulate concentration monitoring instruments are those with technology of automation ,intelligent and network.Key words :airborne particulates ;concentration ;monitoring methods ;real 2time and on 2site大气环境检测是所有大气环境工作的物质基础,不论是进行大气环境质量监测、大气污染防治,还是进行大气环境科学及工程的研究,都必须是在科学、准确测定大气环境参数的基础上进行,离开了准确的检测,其他的大气环境方面的所有工作都成了无稽之谈,因此,大气环境检测技术也随着大气环境科学与工程的发展而得到了迅速发展。
大气中悬浮颗粒物的存在,会对环境产生严重影响,因此,大气颗粒物一直是大气环境研究中最前沿领域之一。
大气颗粒物浓度是评价大气颗粒物的重要指标之一,颗粒物浓度的检(监测一直受到环境工作者的重视。
本文综述大气颗粒物浓度检测技术的原理及检测仪器设备的市场及研究现状,并展示其发展趋势。
第4卷第1期2005年1月北京工业职业技术学院学报JOURNAL OF BEIJ ING VOCATIONAL &TECHNICAL INSTITUTE OF INDUSTRY№.1Vol.4Jan.20051大气颗粒物浓度及测试分类大气中的悬浮颗粒物(SPM是大气颗粒物的统称,可分为一次污染物和二次污染物。
一次污染物是直接进入大气中的颗粒物,粒径大小一般在1~ 20μm范围内,大部分大于2.5μm;二次污染物颗粒较小,其大小在0.01~1.0μm范围内,是大气中的气态污染物之间及气态污染物与尘粒之间相互发生化学或光化学反应产生的。
根据大气颗粒物的粒径大小,将大气颗粒物分别命名。
其中,对环境影响较大,引起人们普遍关注的有总悬浮颗粒物(TSP、可吸入颗粒物(PM10、可入肺颗粒物(PM2.5。
大气中的悬浮颗粒物对人体健康的负面影响,及对城市大气能见度、气候、空气质量、生态环境的影响,都与总悬浮颗粒物(TSP、PM10及PM2.5的数量及质量多少有关,为准确描述颗粒物的影响,在研究大气颗粒物的行为、影响时,制定了大气颗粒物浓度的指标,大气颗粒物浓度可分为个数浓度、质量浓度和相对质量浓度。
个数浓度指以单位体积空气中含有的颗粒物个数表示的浓度值,单位为粒/cm3、粒/L,多应用于空气洁净技术领域,无尘室、超净工作间等超低浓度环境和需要气溶胶的个数浓度来解释种种现象的气象学领域。
质量浓度指以单位体积空气中含有的颗粒物的质量表示的浓度,单位为mg/m3或μg/m3,用于一般的大气颗粒物研究领域。
相对浓度是指与颗粒物的绝对浓度有一定对应关系的物理量数值,作为相对浓度使用的物理量有光散射量、放射线吸收量、静电荷量、石英振子频率变化量等。
大气颗粒物浓度的测量,主要是根据颗粒物的物理性质(包括力学、电学、光学等与颗粒物的数量或质量之间的关系,通过相应的仪器设备进行的。
根据测量的具体操作,可将大气颗粒物的测试方法分为捕集测定法和浮游测定法,捕集测定法是指先用各种手段捕集空气中的微粒,再测定其浓度的方法;能保持空气中的浮游颗粒仍为浮游状态而测定其浓度的方法为浮游测定法。
2个数浓度的测定个数浓度的测定方法主要有两种:2.1化学微孔滤膜显微镜计数法在洁净环境含尘浓度的测定中,用滤膜显微镜计数法测量个数浓度是个数浓度测定法的最基本方法,其原理是将微粒捕集在滤膜表面,再使滤膜在显微镜下成为透明体,然后观察计数,分试样样品采集、显微镜观察和粒子计数三个过程,属捕集测定法。
2.2光散射式粒子计数器光散射式粒子计数器的原理是用光照射浮游粒子,粒子将引起入射光的散射,球形粒子引起的光散射强度可由Mie的光散射理论式计算,被测粒子的散射光强与含各种粒径的聚苯乙烯标准粒子的散射光强相比较,得到不同粒径粒子的个数浓度。
光散射法可直接得到测量数据,但颗粒物重叠、标准粒子与被测粒子的折射率不同及粒子带有电荷会造成误差;对于浓度较高的粒子,几乎所有的计数器都是随粒径的变小而计数率变低。
3质量浓度的测定颗粒物的质量浓度在大气颗粒物研究中使用最多,所以其测定方法的研究得到了充分重视,基于各种原理的测定的方法也最多,经常使用的方法有滤膜称重法、光散射法、压电晶体法、电荷法、β射线吸收法及最近几年发展起来的微量振荡天平法等。
这些测试方法的具体原理是:3.1滤膜称重法滤膜称重法是颗粒物质量浓度测定的基本方法,以规定的流量采样,将空气中的颗粒物捕集于高性能滤膜上,称量滤膜采样前后的质量,由其质量差求得捕集的粉尘质量,其与采样空气量之比即为粉尘的质量浓度。
仪器主要由采样仪、分析天平等组成,根据所用的采样仪的流量大小不同,将采样仪分为大流量(1m3/min以上、中流量(100L/min左右和小流量(10~30L/min三种,在选用采样仪时,应考虑他们之间的可比性,一般以大流量采样仪作比较。
称重法单独或配合切割器可测量TSP、PM10、PM2.5,称重法测定颗粒物质量浓度时需要的时间一般较长(3~24h。
滤膜称重法测定的是颗粒物的绝对质量浓度,其优点是原理简单,测定数据可靠,测量不受颗粒物形状、大小、颜色等的影响,但在测定过程中,存在操作烦琐、费时、采样仪笨重、噪声大等缺点,不能立即给出测试结果。
3.2光散射式测量仪光散射式测量仪测量质量浓度的原理和光散射式粒子计数器的原理类似,是建立在微粒的Mie散射理论基础上的。
光通过颗粒物质时,对于数量级与使用光波长相等或较大的颗粒,光散射是光能衰减的主要形式。
光散射数字测尘仪包括光源、集光镜、传感器、73第1期杨书申,等:大气颗粒物浓度检测技术及其发展放大器、分析电路及显示器等,由光源发出的光线照射在颗粒物上产生散射,此散射光通过集光镜到达传感器上,传感器把感受到的信号转换成电信号,经过放大和分析电路,可以计测脉冲的发生量,即可得到以每分钟脉冲数(CPM表示的相对浓度。
当颗粒物性质一定时,可以通过称重法先求出CPM与mg/m3的转换系数K,根据K值将CPM值直接转换、显示为质量浓度(mg/m3。
光散射数字测尘仪的光源有可见光(如P-5L型光散射测尘仪、激光(如LD-1型激光粉尘仪及红外线等,配合切割器,可以用来测量PM10、PM2.5。
光散射测尘仪属浮游测定法,可以实时在线监测空气中颗粒物的浓度,根据颗粒物性质预先设K 值,可以现场直接显示质量浓度(mg/m3,体积小,重量轻,操作简便,噪音低,稳定性好,可直读测定结果,可以存储以及输出电信号实现自动控制,适于公共场所卫生及生产现场粉尘等场合和大气质量监测中使用。
3.3压电晶体法压电晶体法(又称压电晶体频差法,采用石英谐振器为测量敏感元件,其工作原理是使空气以恒定流量通过切割器,进入由高压放电针和微量石英谐振器组成的静电采样器,在高压电晕放电的作用下,气流中的颗粒物全部沉降于测量谐振器的电极表面上,因电极上增加了颗粒物的质量,其振荡频率发生变化,根据频率变化可测定可吸入颗粒物的质量浓度,石英谐振器相当于一个超微量天平。
压电晶体法仪器可以实现实时在线检测。
石英谐振器对其表面质量的变化十分敏感,使用一段时间后需要清洁。
利用此原理的大气监测仪一般装备于环境监测自动站。
3.4β射线吸收法β射线吸收式测量仪的工作原理是:β射线在通过颗粒物时会被吸收,当能量恒定时,β射线的吸收量与颗粒物的质量成正比。
测量时,经过切割器,将颗粒物捕集在滤膜上,通过测量β射线的透过强度,即可计算出空气中颗粒物浓度。
仪器可以间断测量,也可以进行自动连续测量,粉尘对β线的吸收与气溶胶的种类、粒径、形状、颜色和化学组成等无关,只与粒子的质量有关。