由于空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害现象加重。中国不少区域把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预告。统称为“雾霾天气”。雾霾主要由PM2。5、PM10、PM0。1以及重金属镍砷铬铅等颗粒构成。在空气动力学和环境气象学中,颗粒物是按直径大小来分类的,粒径小于100微米的称为TSP(TotalSuspendedParticle),即总悬浮物颗粒;粒径小于10微米的称为PM10(PM为ParticulateMatter缩写),即可吸入颗粒物;粒径小于2。5微米的称为PM2。5,即可入肺颗粒物,它的直径仅相当于人头发丝厚度的1/20。尽管PM2。5只是地球大气成分中含量很少的成分,但它与大气颗粒物的粗细对比,粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因此在人体健康和大气环境质量方面发挥更大的作用。

   世界卫生组织发布的报告显示,无论是发达国家还是发展中国家,目前大都数都市和农村人口均遭受到颗粒物对健康的影响。与相对洁净的城市相比,高污染城市中的死亡率要高出15%到20%。据统计数据显示,在欧洲,PM2。5每年导致386000人死亡,并使欧盟国家人均期望寿命减少8。6个月。人体的生理结构决定了对PM2。5没有任何过滤、阻断能力,而PM2。5对人类健康的危害却随着医学技术的进步,逐渐暴露了其恐怖的一面。气象学家和医学专家认为,细颗粒物的有害影响比沙尘暴更严重。有10微米以上的颗粒物将被排除在人的鼻子之外。大小2。5微米至10微米粒子,可以进入呼吸道,但有些可以等身体的痰,其他将鼻腔内绒毛拦截,对人体健康危害相对较小,颗粒越小,小于2。5微米,是人类头发的十分之一的大小和不易堵塞。将人体直接吸入支气管,刺激呼吸道,干扰肺部的气体交换,引起咳嗽、呼吸困难和哮喘、慢性支气管炎和其他呼吸系统疾病,从而引起心律失常、非致命性心脏病和其他心血管疾病。其中,老人、小孩和患有心肺疾病的人对PM2。5的污染十分敏感。[1]

   所以,对PM2。5的监测与治理便显得越来越重要。

1。2国内外检测PM2。5的方法对比

一、 重量法

   重量法,顾名思义,就是将PM2。5直接截留到滤膜上,然后用天平称重。虽然滤膜并没有把所有的PM2。5都截留在滤膜上,但是一些极小的颗粒能够穿透这层膜。只要滤膜比0。3微米以上的颗粒有效率99%以上,就可以接受。由于微粒对PM2。5的重量几乎没有贡献,因此极微小颗粒的损失对结果几乎没有影响。

二、 β射线吸收法

   将PM2。5网络到滤纸上,然后用散射和衰减的方式照射出一系列的β射线,射线穿过滤纸和颗粒物时,衰减的程度直接与PM2。5的重量成正比。PM2。5的重量可以根据射线的衰减来计算。

三、 微量振荡天平法

   一种厚、薄、中空的玻璃管,有一个厚头和一个带过滤嘴的薄头。空气来自于厚头,PM2。5被困在过滤器中。在电场的作用下,一个小的头部振动频率是确定的,并且频率与一个单薄的头部重量的平方根成反比。所以你可以用振荡的频率来计算网络的重量。

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   值得一提的是,重量法是最直接、最可靠的方式,是验证其它方法是否精准的标杆。然而其缺点是要求人工工作量大,滤膜采样前后需实验室烘干称重,人工换纸和取样,手工计算PM10的浓度,自动化水平低,不适合进行远距离监测,且取日均值时需持续采样12小时以上,不能反映PM10浓度的短时间变化情况,不能对沙尘暴等恶劣天气的变化进行及时反映。如果要实现自动监测,就需要用到另外的方式。而β射线吸收法自动监测仪测量PM10的优点是要求样品量很少,根据实际需要,采样时间1~99min可调,可每小时自动得出一个监测数据,实时反映空气中PM10浓度的变化情况,并可进行数据传输,有利于远程监测和自动控制,并极大的减少了人工工作量。但是其缺点是相对成本较高。 微量振荡天平法能够实现连续检测的目的,并且能够自动实现,而其没有那么高的检测精度。

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