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PM2.5检测仪之系统揭秘

从去年以来,PM2.5污染问题成为人们关注的一个话题。我们汇总了近期关于PM2.5检测仪方面的最新动态,系统的揭开她神秘的面纱。

  直径还不到人的头发丝粗细的1/20的“PM2.5”究竟是如何监测的呢?日前,与南昌市环境监测站自动室主任秦文一起走进“空气质量自动监测站子站”的建工学校点,揭开监测PM2.5的神秘面纱。

  揭秘仪器:价值37万元的PM2.5/PM10监测仪TEOM1405D

  揭秘人员:南昌市环境监测站自动室的秦文主任、监测站工作人员

  揭秘地点:空气质量自动监测站子站——建工学校站点

   为何将监测子站选到此处?监测站自动室的秦文主任告诉记者,这个点位于红谷滩新区中心很具代表性,它能客观反应一定空间范围内的空气污染水平和变化规 律,在监测点50米范围内没有明显的污染源;采样口周围环境空气流动不受影响;采样口离地面高度达到国家规定的3~15米要求等。

监测仪TEOM1405D解析图
监测仪TEOM1405D解析图

监测仪TEOM1405D解析图
监测仪TEOM1405D解析图

  南昌市试点之一的位于红谷滩新区的建工学校的监测子站。它的外表就似一个白色的集装箱,约为20平方米。“监测站内常年必须保持20至30℃的室温、80%以下的湿度,所以站内安装了空调。”秦文还说,站内还必须安装防雷设施。整个子站建设要近一百万元。

  我国国内监测PM2.5主要有两种自动监测方法:β射线法和振荡天平法。目前,南昌采用的是振荡天平法,能实时测量空气中的PM2.5微粒浓度。

   “PM2.5的监测是全自动化的,样气通过采样泵抽进分析单元,根据振荡频率算出颗粒物浓度。之后,数据会上传到南昌市环境监测站数据平台上。工作人员 将根据这些数据进行综合技术分析,得到监测点的PM2.5浓度,然后将数据上传到国家环境监测总站大气室和国家环保部监测司。工作人员每周定期来子站巡 检,确保数据准确。”秦文强调。

次日,随秦文来到南昌市环境监测站控制中心,观看PM2.5的实时数据监控。不一会儿,工作人员调出建工学校站的空气质量监测数据,清晰地显示南昌市空气质量等详细情况。

   振荡天平法究竟这是什么样的方法呢?为解答记者的疑惑,工作人员打开分析仪器,里面有四个圆形膜。秦文表示:“这四个就是采样膜,两个灰色的是正在测量 用的,两个白色的是备用的,灰色膜上面吸附了颗粒物。”秦文指着仪器显示屏解释道:“当采样膜负载率接近100%时,我们就要更换了,不然测出的数据就不 准确。你现在看到其中一张灰色膜灰色程度更明显,就表示它已经‘脏’了,因其吸附了大量颗粒物,显示屏上也显示其负载率已达到更换要求。这个膜大概半个月 就要更换一次,换一张就要近200元。”

我国首台PM2.5浓度实时监测仪器研制成功

“粒径××,粒子数××,粒普××,PM2.5浓度×× ”,通过电子触摸屏,工作人员每隔3秒就能采集一次空气中可吸入颗粒物(PM2.5和PM10)的浓度和粒径分布。3月29日,我国首台可实时检测可吸入 颗粒物浓度及粒径分布的仪器(LD310和LD320)在京通过了专家鉴定。

  据介绍,PM2.5作为大气中直径小于或等 于2.5微米的颗粒物, 它的直径还不到人头发丝粗细的1/20,可直接吸入肺部,对人体健康和空气质量等有重要影响。由于国内一直缺乏PM2.5监测的核心技术,国外设备制造商 纷纷抢占国内市场,在国家“十一五”科技支撑计划和北京市相关科技计划的支持下,北京汇丰隆生物科技发展有限公司与中国环境科学研究院等单位进行了联合攻 关,研发的LD310空气动力学粒径谱仪攻克了空气动力学飞行时间光散射粒子测量核心技术,并采用喷口加速技术,不仅可以检测PM2.5的浓度,同时还能 真实地反映大气气溶胶粒子在呼吸道内的沉积部位,更适合于研究气溶胶粒子对人体健康的危害;LD320大气颗粒物散射光粒径谱仪攻克了粒子加速、光散射粒 子测量等核心技术,可满足当前我国PM2.5监测体系建设和大气环境污染防控的重大需求。

  目前,LD310和LD320均已通过技术性能、环境适应性测试和应用试验,并完成了与国外β射线法设备的样机对比试验,各项性能指标达到或接近国际先进水平,填补了国内空白。

  鉴定专家组认为,这两台仪器都具有自主知识产权,对突破国际进口技术和产品依赖、解决当前我国PM2.5监测体系建设和大气环境污染防控对动态监测设备的重大需求具有战略意义。

PM2.5监测设备选择进口还是国产?

“PM2.5被写进《环境空气质量标准》、全国将开展细颗粒物监测”的消息,像一针网络清新剂注入各大论坛。广大网民在击节叫好的同时,关于它的细节追问 似乎才刚刚开始:采购PM2.5监测仪器的庞大“市场蛋糕”由谁享用?监测设备用进口的还是国产的?区域联防联治会否成为PM2.5“写”上蓝天的掣肘? 对此,记者采访了两会代表委员和会外专家。

  监测设备:进口还是国产?

  环境保护部副部长吴晓青2日表示,“十二五”期间,国内要建设近1500个PM2.5监测点位,前期投入将超过20亿元。

  “监测设备究竟进口还是国产?”不少网民建议“一定得买进口的”。可中科院大气物理研究所研究员王跃思说:“有些国外仪器并不好使。国外监测仪器各有缺陷,方法评价也需时间,难以在短期内得出一致结果。截至目前,尚无一种仪器能准确无误地测定PM2.5浓度。”

   “PM2.5监测主要有‘称重法’‘β射线法’‘光散射法’,需要借鉴发达国家的成功经验,但不能全盘照搬。”全国人大代表、天津市环保局总工程师包景 岭说,监测方法不同、仪器不同都会造成数据相当大的差异。“在观测、分析和治理技术等方面,政府应多加扶持,注意考虑民族仪器制造业的发展,让我国的 PM2.5监测和治理逐渐使用本土技术。”

  区域联防联治:是不是纸上谈兵?

  在一些高校的BBS论坛上,不少热爱环保的学生发帖称:“仅仅监测PM2.5能治本么?再先进的仪器也改变不了尘土飞扬,关键得看如何治理!”

  包景岭代表对此深表认同:“大气污染是一个区域概念,拿京津冀来说,一个气候条件控制下,肯定会互相影响。如果不实行区域联防联治,再怎么监测空气质量也白搭。”
“PM2.5粒径小、传播远,周边传输对大城市PM2.5的贡献率最高。”从事水泥生产行业的全国人大代表裴春亮举例说,津、冀地区聚集了大量水泥、钢铁、炼油、石化等高污染产业,区域燃煤总量一年超过3.5亿吨,对北京的影响约占PM2.5来源的24.5%。

  “想实现这些目标,需要中央环保部门做好‘顶层设计’,让这些区域的专家、院士、环保部门、基层治理工作者们平等地坐在一起,共同研究梳理、统筹考虑,制出全局的解决方案,才能实现统一的区域环保目标。”包景岭说。

  新国标:与世界“高轨”相接有多难?

  吴晓青2日表示,新的《环境空气质量标准》中污染物控制项目实现了与国际接轨,但仅仅与世界“低轨”相接。新国标实施后,我国将有三分之二的城市达不到空气质量的要求。

   “就目前看,想和世界‘高轨’相接,难度相当大。”北京市环保局大气环境管理处处长于建华说,以北京为例,自1998年至今,已先后关停搬迁首钢、北京 焦化厂、北京化工厂等200多家重污染企业。“该上的污染防控措施都上了,继续加大措施的空间变小,也就意味着明显改善的难度更大。”

“其实早在10年前,一些科研机构就已开始监测PM2.5,大体了解其浓度变化趋势。”包景岭建议,当前的关键,既非纠结于某一监测数据,亦非重金引进海 外高级监测仪器,而应全力深入进行“成分研究”,特别是找到PM2.5内到底附着哪些有毒有害物质,并进行有针对性的源头消减。据新华社

  全国人大代表张育彪——大城市应限购汽车

  据新华社北京3月5日电“PM2.5监测公开之后,更重要的是如何治理PM2.5。”全国人大代表、深圳南岭村居委会主任张育彪建议,在PM2.5污染比较严重的大城市,实行汽车限购以控制机动车无限增长。

  PM2.5的来源主要是工业排放物和汽车尾气。在北京、上海、广州、深圳等大城市,传统工业已经越来越少,因此,PM2.5的主要“罪魁祸首”就是汽车尾气。

   张育彪说:“要治理PM2.5,就必须对症下药。”减少机动车尾气排放产生的PM2.5,无非两条路可走:一是通过控制汽车数量增长,直接减少尾气排放 数量;二是采用新技术,推广清洁能源汽车。然而,当前及今后一段时期内,受技术和价格两个瓶颈制约,新能源汽车的发展在中国乃至世界都还处于“襁褓期”, 短期内不可能大面积替代燃油汽车。因此,张育彪认为,近期内通过政策杠杆调控小汽车数量的爆炸式增长,已成当务之急。

  目前,国内对汽车增长采取限制的做法有三种:一是北京的机动车牌照摇号;二是上海的牌照拍卖,三是香港的高用车成本制度。

 

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