PM2.5這個小顆粒引起的大爭議還在繼續。
眼下,各地環保部門正在積極籌措加強環境空氣品質監測工作,監測行業成為備受關注的焦點。根據初步估算,全國388個地級以上城市購置相關監測設備需要20多億元。
今年年初,一則關於PM2.5監測設備的報導引人注目:振蕩天平法儀器的監測結果較β射線法偏低15%~17%,這也是去年北京市環保局的監測數據比美國大使館低的原因之一。事實是否真的如此?
今年,京津冀、長三角、珠三角等重點區域以及各直轄市、省會城市和計劃單列市要按照新的《環境空氣品質標準》開展監測工作。由中國環境監測總站承擔的PM2.5監測儀器比對工作還未結束,對於地方環境監測部門來說,現在該如何選擇監測儀器?基於不同原理研發的監測儀器,為何會有較大差距?
監測PM2.5到底難在哪?
振蕩天平法和β射線法儀器測得的數值都要與手工採樣結果進行比對
「振蕩天平法和β射線法的測量原理都沒有錯,不能籠統地說哪個偏高或偏低,這兩種方法測得的數據都不是真值。顆粒物的構成很複雜,不像二氧化硫等汙染物那樣容易測量,各地的顆粒物成分也可能不同,監測工作因此就更為困難。現在,以手工採樣的重量法作為基準,其他方法的監測值是否準確,要與手工採樣的結果進行比較,手工採樣測得的數值才被認為是真值。」中國環境監測總站大氣室主任王瑞斌告訴記者,雖然手工採樣也可能有顆粒物損失等問題,但在目前技術水平所能達到的範圍內,就認為這是基準。
2011年11月1日,《環境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》(HJ618—2011)開始實施。所謂重量法,是指分別通過具有一定切割特性的採樣器,以恆速抽取定量體積空氣,使環境空氣中PM2.5和PM10被截留在已知質量的濾膜上,根據採樣前後濾膜的重量差和採樣體積,計算出PM2.5和PM10的濃度。
振蕩天平技術是上世紀80年代,由美國R&P公司應用於環境顆粒物自動監測領域的。在儀器中測量樣品質量的微量振蕩天平傳感器主要部件是一支一端固定、另一端裝有濾膜的空心錐形玻璃管,樣品氣流通過濾膜,顆粒物被收集在濾膜上。在工作時,空心錐形玻璃管處于振蕩狀態,振蕩頻率會隨著濾膜上收集顆粒物質量的變化發生改變,儀器通過準確測量頻率變化得到顆粒物的質量,然後根據收集這些顆粒物時採集的樣品體積計算出樣品的濃度。
「但是,在測量過程中,為了消除水汽影響,需要加溫,但加溫過程會造成顆粒物中揮發性物質的損失,從而影響數據準確性。」王瑞斌告訴記者。為了解決這一問題,賽默飛研製出了濾膜動態測量系統(Filter Dynamic Measurement System,以下簡稱FDMS),可對儀器結果進行校準。
「FDMS不是某種補償措施,而是真正意義上能夠準確測量到揮發性顆粒物,這是FDMS的設計初衷。」賽默飛世爾科技(中國)有限公司中國商務運營總監周曉斌強調。