如何檢測PM2.5
點擊: 次 時間:2017-01-05 10:09
空氣中漂浮著各種大小的顆粒物，PM2.5是其中較細小的那部分。不難想到，測定PM2.5的濃度需要分兩步走：(1)把PM2.5與較大的顆粒物分離;(2)測定分離出來的PM2.5的重量。目前，各國環保部門廣泛采用的PM2.5測定方法有三種：重量法、β射線吸收法和微量振蕩天平法。這三種方法的第一步是一樣的，區別在于第二步。
將PM2.5直接截留到濾膜上，然后用天平稱重，這就是重量法。值得一提的是，濾膜并不能把所有的PM2.5都收集到，一些極細小的顆粒還是能穿過濾膜。只要濾膜對于0.3微米以上的顆粒有大于99%的截留效率，就算是合格的[19]。損失部分極細小的顆粒物對結果影響并不大，因為那部分顆粒對PM2.5的重量貢獻很小。
測定PM2.5
重量法是最直接、最可靠的方法，是驗證其它方法是否準確的標桿。然而重量法需人工稱重，程序繁瑣費時。如果要實現自動監測，就需要用到另外兩種方法。
β射線吸收法：將PM2.5收集到濾紙上，然后照射一束beta射線，射線穿過濾紙和顆粒物時由于被散射而衰減，衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量[20]。美國大使館那臺知名度很高的 微量振蕩天平法：一頭粗一頭細的空心玻璃管，粗頭固定，細頭裝有濾芯。空氣從粗頭進，細頭出，PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下，細頭以一定頻率振蕩，該頻率和細頭重量的平方根成反比。于是，根據振蕩頻率的變化，就可以算出收集到的PM2.5的重量[20]。
將PM2.5分離出來的切割器又是怎么工作的呢?在抽氣 對于PM2.5的切割器來說，2.5微米是一個踩在邊線上的尺寸。直徑恰好為2.5微米的顆粒有50%的概率能通過切割器。大于2.5微米的顆粒并非全被截留，而小于2.5微米的顆粒也不是全都能通過。例如，按照《環境空氣PM10和PM2.5的測定 重量法》的要求，3.0微米以上顆粒的通過率需小于16%，而2.1微米以下顆粒的通過率要大于84%[21]。
特殊的結構加上特定的空氣流速共同決定了切割器對顆粒物的分離效果，這兩者稍有變化，就會對測定產生很大影響，而使結果失去可比性。因此，美國環保局在1997年制定世界上第一個PM2.5標準的時候，一并規定了切割器的具體結構[16]。于是，雖然 PM2.5的測定儀器有不少 9. 市面上有些手機大小的儀器號稱可以測PM2.5，靠譜嗎?
和環保部門采用的標準方法相比，用非專業儀器測PM2.5顯然是不可靠的，但很難說到底有多不準，只有拿來和標準方法對比一下才知道。測出來的數據也許能說明一點問題，比如能分辯出房間里有沒有人吸煙，是不是剛掃過地，可是這些你的鼻子也能做到吧。
市面上的非專業儀器利用光散射的原理測定顆粒物濃度，這種方法并沒有被各國環保部門采納為標準方法，但是有依據此原理制成的專業儀器，在科研中也有運用。空氣中的顆粒物濃度越高，對光的散射就越強。光的散射相對容易測，把它測出來，理論上就可以算出顆粒物濃度了。但在實際運用中，事情并沒有這么簡單。光的散射與顆粒物濃度之間的關系是很不確定的，受到諸多因素的影響，例如顆粒物的化學組成、形狀、比重、粒徑分布，而這些都取決于污染源的組成。這意味著光散射和顆粒物濃度之間的換算公式隨時隨地都可能在變，需要儀器使用者不斷地用標準方法進行校正，沒有經過科學訓練的業余人士不大可能辦得到。有研究者做過理論計算：利用光散射儀測定PM2.5，至少有30-40%的不確定性[22]。這種不確定性是這類儀器固有的，質量可靠的專業儀器尚且如此，更何況市面上儀器的質量并不都是理想的呢。
作為普通老百姓，與其把精力和金錢花在自己監測空氣質量上，還不如呼吁環保部門早日監測PM2.5并公開數據。現在新的《環境空氣質量標準》正在向公眾征求意見，并擬于2016年實施[11]，公眾的聲音也許能使這一時間大大提前。至于有人宣稱自己動手監測，可以監督環保部門，防止他們偽造數據。這其實是沒有道理的。非專業人士操作非專業的或質量不高的專業儀器測得的結果是不可靠的，沒有能力去挑戰環保部門的結果，這種監督可以說是無效的。
上一篇：光譜儀器用于定性分析的幾種方法 下一篇：光譜儀器用于定性分析的幾種方法
將PM2.5直接截留到濾膜上，然后用天平稱重，這就是重量法。值得一提的是，濾膜并不能把所有的PM2.5都收集到，一些極細小的顆粒還是能穿過濾膜。只要濾膜對于0.3微米以上的顆粒有大于99%的截留效率，就算是合格的[19]。損失部分極細小的顆粒物對結果影響并不大，因為那部分顆粒對PM2.5的重量貢獻很小。
測定PM2.5
重量法是最直接、最可靠的方法，是驗證其它方法是否準確的標桿。然而重量法需人工稱重，程序繁瑣費時。如果要實現自動監測，就需要用到另外兩種方法。
β射線吸收法：將PM2.5收集到濾紙上，然后照射一束beta射線，射線穿過濾紙和顆粒物時由于被散射而衰減，衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量[20]。美國大使館那臺知名度很高的 微量振蕩天平法：一頭粗一頭細的空心玻璃管，粗頭固定，細頭裝有濾芯。空氣從粗頭進，細頭出，PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下，細頭以一定頻率振蕩，該頻率和細頭重量的平方根成反比。于是，根據振蕩頻率的變化，就可以算出收集到的PM2.5的重量[20]。
將PM2.5分離出來的切割器又是怎么工作的呢?在抽氣 對于PM2.5的切割器來說，2.5微米是一個踩在邊線上的尺寸。直徑恰好為2.5微米的顆粒有50%的概率能通過切割器。大于2.5微米的顆粒并非全被截留，而小于2.5微米的顆粒也不是全都能通過。例如，按照《環境空氣PM10和PM2.5的測定 重量法》的要求，3.0微米以上顆粒的通過率需小于16%，而2.1微米以下顆粒的通過率要大于84%[21]。
特殊的結構加上特定的空氣流速共同決定了切割器對顆粒物的分離效果，這兩者稍有變化，就會對測定產生很大影響，而使結果失去可比性。因此，美國環保局在1997年制定世界上第一個PM2.5標準的時候，一并規定了切割器的具體結構[16]。于是，雖然 PM2.5的測定儀器有不少 9. 市面上有些手機大小的儀器號稱可以測PM2.5，靠譜嗎?
和環保部門采用的標準方法相比，用非專業儀器測PM2.5顯然是不可靠的，但很難說到底有多不準，只有拿來和標準方法對比一下才知道。測出來的數據也許能說明一點問題，比如能分辯出房間里有沒有人吸煙，是不是剛掃過地，可是這些你的鼻子也能做到吧。
市面上的非專業儀器利用光散射的原理測定顆粒物濃度，這種方法并沒有被各國環保部門采納為標準方法，但是有依據此原理制成的專業儀器，在科研中也有運用。空氣中的顆粒物濃度越高，對光的散射就越強。光的散射相對容易測，把它測出來，理論上就可以算出顆粒物濃度了。但在實際運用中，事情并沒有這么簡單。光的散射與顆粒物濃度之間的關系是很不確定的，受到諸多因素的影響，例如顆粒物的化學組成、形狀、比重、粒徑分布，而這些都取決于污染源的組成。這意味著光散射和顆粒物濃度之間的換算公式隨時隨地都可能在變，需要儀器使用者不斷地用標準方法進行校正，沒有經過科學訓練的業余人士不大可能辦得到。有研究者做過理論計算：利用光散射儀測定PM2.5，至少有30-40%的不確定性[22]。這種不確定性是這類儀器固有的，質量可靠的專業儀器尚且如此，更何況市面上儀器的質量并不都是理想的呢。
作為普通老百姓，與其把精力和金錢花在自己監測空氣質量上，還不如呼吁環保部門早日監測PM2.5并公開數據。現在新的《環境空氣質量標準》正在向公眾征求意見，并擬于2016年實施[11]，公眾的聲音也許能使這一時間大大提前。至于有人宣稱自己動手監測，可以監督環保部門，防止他們偽造數據。這其實是沒有道理的。非專業人士操作非專業的或質量不高的專業儀器測得的結果是不可靠的，沒有能力去挑戰環保部門的結果，這種監督可以說是無效的。
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