PM2.5的自动监测方法对比分析及应用

张晓玲

（内蒙古锡林郭勒盟环境保护监测站 内蒙古锡林浩特 026000）

引言

从现阶段造成环境污染的主要因素来看，雾霾天气是直接影响到人们生存环境中的空气质量的一类重要的污染类型。且雾霾的出现频率在现阶段也呈现逐渐提升的趋势，污染物的自动监测是针对性的处理雾霾问题的前提条件，只有选择科学的方法进行应用，才能取得良好的效果。

1 PM2.5 监测工作的重要意义

PM2.5 这种污染物质对人们的日常生活与身体健康的严重危害，消除或者减小这种污染是一项非常重要的工作。但从这种物质的性质上来讲，其具有颗粒物直径小，分布广泛的特征，这给监测工作的开展带来了一定的难度。但只有通过科学的方法及时准确的监测到这种污染存在的区域范围和严重程度，才能及时采取科学的手段对其进行预防和消除。从而确保人们生活环境的问题和身体健康[1]。可见，监测工作对于进一步的污染处理工作具有非常重要的基础意义，必须结合PM2.5 物质的性质与特点研究分析科学的污染控制方式才能切实落实消除PM2.5不利影响的工作。

2 现阶段自动监测的主要方法

2.1 应用β射线法进行监测

这种方法之所以能够得到应用，主要是由于这种射线自身具备衰减量指标，根据相应的衰减量原理，可以对PM2.5 含量的上升情况进行监测。在这种方法具体实施的过程中，主要是通过应用气体采样管对样本气体进行收集，收集过程中还需要借助泵结构提高采样工作的便利性。从泵结构的功能上分析，其主要通过吸起和排气操作，实现气体的收集[2]。其中，吸气操作能够将气体中的颗粒物通过吸附作用部分保存在滤膜结构中，完成了气体的采集过程后，再利用β 射线的衰减作用使得滤膜中吸附到的颗粒物质形成衰减状态，并针对衰减状态进行严密的检测，计算衰减量，得到污染浓度指标的数值。

2.2 应用震荡天平法进行监测

这种方法是针对PM2.5 监测所能够应用到的一种比较普遍的方法，在其完成监测工作的过程中，核心的设备是TEMO 监测仪器。关于气体收集的环节，需要连接相关的装置，组成一个震荡系统。关于此系统的结构，主要包括石英锥形管、滤膜。其中，滤膜结构安装在石英锥形管的上部区域，在采集期气体前，确保其膨胀系数保持在较低的水平上。关于监测操作的具体方法，主要通过将振荡的方法进行试管的振荡。注意在这个过程中一定要保证好试管震荡的频率。之所以进行振荡操作，主要是为了让滤膜结构中所残留的颗粒发生相应的物质量指标的变化，在这种状态下，可以通过观察震荡频率的变化情况，对PM2.5 的含量情况进行监测。

2.3 应用光浊度法进行监测

这种方法的作用发挥，也是依托于专业的光浊度原理发挥作用的。其中起到关键性影响作用的指标是光照指标。当光源照射到含有大量悬浮颗粒的空气时，会形成更大面积的散射光。随着空气中颗粒物浓度的增大，是由于光源强度的增大而产生的。根据这一原理，应用转换系数的方法，可以实现对有害气体的监测。但这种方法在应用的过程中，容易受到折射形态这一指标的影响，从而产生较大的误差，因此，这种方法目前的应用广泛度不强。

3 不同监测方法的对比分析

3.1 实验仪器选用

本次实验需要应用对于样本气体的手工采样器一个，进口的β 射线监测设备一个，光浊度法自动监测设备一个以及滤膜结构和天平各一个。在实验开展前，应当保证以上实验仪器和设备自身的质量和性能达到一个良好的状态，技术人员还应当针对相应设备的参数指标进行观察，如发现异常情况则应当及时更换或调试。

3.2 实验结果分析

关于不同类型监测方法的具体实施流程，在上文的各个不同方法的具体阐述中已经做了详细描述。监测工作开展的结果观察，是通过监测PM2.5 在空气中含量的日均值来达成的，通过对实验数据的观察和总结，可得到应用β 射线法进行监测的结果数值总体发展趋势地域光浊度法。具体的来说，β 射线法和光浊度法在进行PM2.5 的监测时，可以获得更准确的瞬间浓度值。但从实际监测工作执行落实的状态上来看，这两种类型的方法在应用过程中容易受到空气湿度指标的影响，当空气湿度发生变化的同时，则监测结果也会受到相应的影响而产生很大的误差。具体的表现是，如监测当日是降雨天气，则监测结果本身就不具备很高的参考价值，会产生很严重的误差现象。基于这一问题的严重影响，在相应的解决办法上，技术人员可以通过针对天气情况对采样管工具进行加热，保持加热操作的动态灵活性。另外，实验的开展，应当严格按照《环境空气颗粒物自动监测手工对比核查技术规定》中的相关内容要求执行。最后，关于实验结构的精确性判定，基于PM2.5 污染现阶段仍然属于比较新型的污染方式，对其监测结果的认定并没有一个非常精确严格的规则和标准。实验所得的监测结果具有一定的参考价值，但不能作为准确的数据对环境污染情况进行认定。

4 关于监测方法的应用分析

4.1 应用概况介绍

现阶段，针对PM2.5 的自动监测技术，已经逐步在我国一线部分城市进行应用，且由于应用的操作便捷性，其普及和推广的范围也相对较大。已经启用的城市包括了南京、上海、天津等。从应用方法的选择上，以振荡天平法为主流的选择类型。关于其中所需要应用到的TEOM 设备，主要依靠进口渠道获得。另外，β 射线法也是现阶段应用比较广泛的一种类型的检测方法。而且β 射线法与光浊度法结合的应用，也是可以选择的一种监测方法。

4.2 三种方法联合应用的分析

三种方法的联合应用，是基于提高监测数据的准确性为目的的。但从实际的应用效果上来看，不同的监测方法在联合应用的过程中[3]。两两之间存在着一定的误差程度，也就是说，当三种方法联用时，其应用过程中也会产生一定的误差，也误差的范围数值，会随着污染程度的提升好进一步提升，这意味着关于PM2.5 污染的监测工作，应当继续深入的进行研究和分析，并针对不同的监测方法实施完善和优化，以便保证其独立应用以及联合应用的状态下，取得更为准确，更有参考价值的数据结果。

结语

总之，基于PM2.5 这种空气污染对于我国生态环境和人们身体健康的严重污染和威胁，采取科学的方法对污染情况进行监测，是处理和减低污染影响的重要途径。基于现阶段的研究状态，技术人员应当在更新和改良的理念的支持下，通过技术层面和原理层面的深入分析和研究，着力提升污染监测的质量和效果，为更好的减低污染的伤害提供帮助。