PM2.5监测及评价研究的新进展

2019-10-21 16:10尚锦
科技风 2019年17期
关键词:滤膜颗粒空气

尚锦

摘 要:PM2.5是现今空气当中的有害物质,对于人们的身体健康具有非常大的危害。在人们重视程度不断提高的情况下,相关人员也对其开展了积极的研究。在本文中,将就PM2.5监测及评价研究的新进展进行一定的分析。

关键词:PM2.5;监测;评价研究

在大气当中,固体与液体颗粒共同形成了大气颗粒物质。其中,PM2.5是具有较大危害性的物质,是在生活燃烧、工业作业中排放出的物质。在近年来我国城市环境污染不断加剧的情况下,人们对于PM2.5具有了更高的关注度,在该种情况下,做好其监测评价则成为了非常重要的一项工作。

1 监测工作

在对PM2.5影响情况进行研究中,对准确的监测数据进行获得是其中的关键。对于该项工作来说,其具有较为复杂的特点,这是因为对于PM2.5来说,其是空气当中细小的漂浮物。对此,在实际对PM2.5进行测定时,即需要通过空气动力学原理分离PM2.5同体积更大的颗粒物。具体来说,在对空气中PM2.5进行测定时,即需要先做好两者的分离,之后再进行测量。

1.1 分离

就目前来说,国内外在PM2.5分离方式具有较好的一致性,即通过特殊结构切割器进行应用,通过其特定空气流速获得较好的分离效果。具体原理,即在应用抽气泵的情况下,空气则将按照特定的流速经过切割器,在该过程中,对于体积较大、具有较大惯性的颗粒,则将被具有涂油的部件截留,而对于体积较小、具有较小惯性的颗粒则将随着空气流通过。

1.2 重量测定

在该项工作当中,目前主要的方式有以下几种:

1.2.1 β射线吸收

在该方式中,先将PM2.5收集到滤纸上,对其照射β射线。在照射的过程中,射线在穿过颗粒物以及滤纸时则将因散射情况而存在衰减,且该衰减情况同纸上的PM2.5重量具有正比的关系,在此基础上,通过对射线衰减情况的把握,即能够实现纸上PM2.5重量的计算。该方式在实际应用中,能够对连续、自动的监测目标进行实现,在大气环境监测业务中具有较多的应用。

1.2.2 重量法

在该方式中,即在滤膜上截留PM2.5,之后通过天平的应用称重。在该过程中,滤膜无法全部收集所有的PM2.5,对于部分体积较小的颗粒,依然能够穿过滤膜。在此过程中,具有一定的标准,即当对于0.3μm以上的颗粒,当滤膜具有99%以上的截留效率时即可以满足要求,因为在该过程中,当具有较小颗粒物损失的情况下,对于最终的分析结果不会造成很大的影响。在现今研究中,也具有很多以该原理设计的采样设备,如PR2300以及URG-3000k等。可以说,该方式是实际工作开展中最为可靠、直接的方式,也是对其余检测方式进行验证的重要依据。但该方式在实际应用中,需要以人工的方式进行称重,并因此需要耗费较多的时间,且整个流程具有繁琐的特点。该种情况的存在,则使得该方式经常应用在某时间段单点的监测以及采样工作,以此为该区域的大气污染研究活动的开展提供依据。

1.2.3 微量振荡天平法

在该方式应用中,将使用特定的采样器,该采样器由滤芯、空心玻璃管两部分组成。玻璃管方面,其两端具有不同的粗细程度,在粗的一头固定,而在细的一头具有滤芯的安装。在实际测定当中,将空气从较粗的一头进入到采样器当中,并从较细的一头排出,在该过程中,空气当中所存在的PM2.5則将被截留在滤芯上。受到电场的作用与影响,细头将按照一定的频率振荡,且该频率同细头重量平方根具有呈反比的关系,通过该种频率变化的把握,即能够对所获得PM2.5重量进行计算。在实际应用中,该方式能够对连续、自动的监测目标进行实现,并在我国多个地区的PM2.5浓度测定工作中得到了应用。

2 评价标准

在PM2.5的评价标准方面,1997年,美国对世界上第一个PM2.5标准进行了制定。在此之后,很多国家在工作当中也陆续将PM2.5纳入到了监测指标当中。而在不同国家中,因其在经济发展水平以及污染状况方面差异情况的存在,在具体标准制定方面也随之存在一定的差异。具体来说,在准则值当中具有三个过渡期目标值。其中,-1标准是最为宽松的标准,而-3标准则是最为严格的标准。在空气当中,当PM2.5浓度同准则值相比更高时,则具有更高的死亡风险。2016年,我国所指定的标准同WHO目标-1标准相同。可以说,该标准制定的宽松程度也是对各国空气质量情况的反映,当一个国家具有较好的空气质量时,即具有能力对更为严格的标准进行制定。

3 未来工作方向

可以说,近年来相关工作的开展,使得我国在PM2.5监测以及评价方面都获得了积极的进展,在未来工作当中,还需要能够从以下方面不断努力:第一,进一步制定PM2.5国家标准以及观测技术规范,对相关的监测技术以及采样方法不断完善,对国际先进监测技术的发展不断,对更高精度、能够自动连续监测的仪器设备进行研发,不断提升我国大气监测科技水平;第二,加强环保、气象等部门的共享网络建设,对具有较高密度的PM2.5监测展望进行设置,保证对于空气当中的PM2.5实现无缝隙监控,以此实现区域环境预警以及监测能力的提升;第三,在获取监测数据后,也需要对其进行及时的发布与应用,积极做好PM2.5对于人体、大气环境的影响研究,采取科学措施降低不利影响。

4 结语

在上文中,我们对PM2.5监测及评价研究的新进展进行了一定的分析。在未来工作开展中,还需要在现有的基础上不断努力,通过对监测、处理技术的进一步研究不断优化我国空气环境。

参考文献:

[1]肖致美,徐虹,李鹏,杨宁,邓小文,陈魁,杨文.天津市典型区域PM2.5中水溶性离子污染特征[J].环境科学研究.

[2]闫生荣,杜中英,张跃群,花海蓉,周丽.绿化树木消减PM2.5污染研究概述[J].生物学教学,2015(07).

[3]何艺,冯涛.固相萃取-高效液相色谱法测定PM2.5中多环芳烃[J].山西化工,2017(01).

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