摘要：在分析总结了一下PM2.5自动监测系统在以往监测管理经验的基础之上，本文提出了影响现在空气监测PM2.5自动监测系统的主要影响因素并提出了对应的控制方法，这种自我控制方法的提出可以合理的在有效范围内全面减小自动监测数据系统会发生误差的概率，从根本上去提升PM2.5监测到的数据的精准性。
关键词：大气PM2.5；监测数据质量；主要影响因素和控制
PM2.5的定义就是空气动力学中直径小于或等于2.5毫米的气溶胶微粒。气溶胶就是现代国际方面大力研究大气的主要方面。近年来，中国的很多城市也已经开始逐步展开了对PM2.5的监测研究工作，包括北京上海等地。PM2.5不止可以利用消光作用使大气层中的能见度降低，并且还可以大量的汇集对身体有害的物质，从而危害人类健康，这点也已经引起了很多人们的注意。前几年开始我国相关部门已经开始重视PM2.5对人们身体可能造成的危害，但是现如今中国PM2.5的监测工作还在刚开始研究的阶段，技术人员的水平也不够高，经验不足，要想顺利开展这项监测工作的话，第一点早做到的就是了解明白影响监测数据质量的重要影响因素，要针对这些问题提出针对性的解决方法，提高数据的精确性，使监测数据能够全面反映出PM2.5的变化规律。
一、大气PM2.5生成来源
细颗粒物（PM2.5）的成分很复杂，主要有自然源和人为源两种，但危害较大的是人为源。自然源包括土壤扬尘、海盐、植物花粉、孢子、细菌等。自然界中的灾害事件，如火山爆发向大气中排放了大量的火山灰，森林大火或裸露的煤原大火及尘暴事件都会将大量细颗粒物输送到大气层中。人为源包括固定源和流动源。固定源包括各种燃料燃烧源，如发电、水泥制造等各种工业过程，供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘。流动源主要是各类交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。
细颗粒物（PM2.5）可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料（煤、石油等）和垃圾的燃烧造成的。在我国，煤燃烧是能源供应和家庭取暖的主要方式。没有先进废气处理装置的柴油汽车尾气、靠燃烧的烟草产品、金纸燃烧、焚香和燃烧蚊香等均为细颗粒物（PM2.5）的来源。
除自然源和人为源之外，大气中的化学反应，实现气体到粒子的相态转换。如：其中气态硫酸来自OH自由基氧化二氧化硫SO2的气态反应。盐的水合物：如xCl•yH2O、xNO3•yH2O、xSO4•yH2O，随着湿度的变化，水合物对PM2.5的影响较大，水不仅与盐化合物生成水合物，由于湿度的改变还形成了盐的微小溶液液滴。
二、PM2.5监测原理
我县环境空气自动监测站PM2.5监测采用的是β射线法，其工作原理为：利用β射线作为辐射源，抽气泵对大气进行采样，在采样时监测仪实时监控抽气的流量，大气中的悬浮颗粒被吸附在β源和闪烁体探测器之间的滤纸表面，抽气前后闪烁体探测器计数值的改变反映了滤纸上吸附灰尘的质量，根据采样体积换算为单位体积空气中悬浮颗粒的浓度。具体原理是首先将清洁的滤纸带在强度恒定的β射线源处测量一次空白，然后该点位在供带轮和收带轮的作用下，移动到采样点进行样品采集，在采样泵的动力作用下，环境空气分别经过PM10和PM2.5切割器后成为符合技术要求的PM2.5样品气体，样品气体经过装有动态加热系统的采样管道后进入主机，在压头处沉积到滤膜带上，形成样品。样品采集完成后，沉积着颗粒物的滤膜带再次回到测量点，测定含颗粒物的滤膜的质量，根据两次测量β射线的能量衰减的量来求得收集在滤纸上的颗粒物的质量，再与该采样时段的采样体积相比，即得到到该时段PM2.5的质量浓度。
三、PM2.5监测数据质量主要影响因素及控制方法
（一）输送样品管路的影响及控制方法
1、影响：在目前为止的PM2.5的监测工作当中，空气样品一般经过切割头部分之后，还会流经通过距离比较长的输送通道，才能够在最后得到可以获得PM2.5的过滤器。然后在将空气样品运输到过滤器的过程当中，PM2.5微粒的一些理性特征都会产生很大的变化，这就会导致有很多微粒都会附着到输送通道的管壁上面去，然后就会慢慢的形成累积样。如果管壁周围累积到了一定数量的微粒的话，就会导致管道输送性能出现问题，从而使得监测数据的精准性出现大幅度的降低，甚至于会导致数据出现长时间不活动或者不正常的现象。
2、控制方法：为了避免出现这种附着于管壁而影响监测结果的现象，就必须要强化对现场子站的检查力度，要加强分析数据变化曲线，总结出管壁清洁力度的变化周期，安排好有关颗粒物监测的空气样品输送管路作业工作表，并且按照工作表严格执行。在普通情况下，都是两个月左右进行一次清洁打扫，如果在现场检查时发现数据出现异常或者一动不动的情况时，就必须要马上进行附加清洁工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行清洁工作时，最好使用无水乙醇进行清洁，使用棉球沾取无水乙醇后，在管壁上来回拖动以达到清洁效果。
（二）流量采取形成的影响及控制方法
1、影响：在监测PM2.5的工作过程中，作为流量的空气样品不仅要作为体积定量去集中计算颗粒物的具体浓度，最为主要的还是它还要当做强制气体样品经过粒径切割设备当中的引流动力去全力计算空气动力学中的粒径切割结果。用其他话来说，假如具体情况下的流量跟本身的设计流量出现不同的话，那么监测工作所得到的结果实际上就已经不是空气动力学粒径中的PM2.5了。因此，PM2.5在流量采取的工作过程中对于测控的要求是非常非常高的。目前为止，在测试空气PM2.5等颗粒物浓度时在线监测使用的仪器都已经出现了不同程度的亏损，状态不佳的情况，然后就会使监测结果出现无法满足要求的情况。
2、控制方法：制定好专门的作业规划，要定期使用监测颗粒物专用的标准流量计进行测量。
（三）滤纸带走纸精度的影响及控制方法
1、影响：β射线法监测PM2.5浓度时β射线源分别两次经过清洁滤纸和采集有颗粒物的滤纸，根据两次β射线被吸收的变化量来求得收集在滤纸上的颗粒物的质量。由于β射线源需先后两次在同一位置测量清洁滤纸和收集有颗粒物的滤纸，那么滤纸的回位准确性就尤为重要。若清洁滤纸和收集有颗粒物的滤纸的测量点不在同一测量点位，则会对监测结果的准确性产生影响。
2、控制方法：经常观察纸带上颗粒物沉积位置的均匀性，观察其是否有重叠或两次采样位置间距离变宽等现象。在采样位置的中心点对应位置进行标记，观察该点位回到测量点位位置时，是否处于中心测点位置，反之亦然。同时更换滤膜带时，按照正确步骤进行，纸带安装完毕，要还原压带轮的位置，使主动轮与压带轮紧密配合。
四、PM2.5监测数据质量的控制方法
（一）捕获颗粒物质量检测控制方法
为能够全面适应采样测试的实际性操作要求，到目前来看都一直在使PM2.5颗粒物浓度测仪器去监测在滤膜上出现的颗粒物质量，它主要是利用石英震荡天平为主的质量传感器还有另外一种射线质量传感器去进行具体的监测工作。在监测空气中存在的PM2.5等颗粒物浓度时，监测仪器的质量传感器就必须要时时刻刻都可以检查出仪器出现的非常细小的质量增加量变化，这是因为采样流量其实一直都是固定值，如果测试周期过短的话，质量传感器的灵敏度其实就会越高。
在大范围空气中，PM2.5大概能够被监测到的范围值到２００μｇ／ｍ３左右，监测仪器的质量增量传感器一直都保持极高的灵敏度运行，但是这种仪器也极易受到零件老化以及出现污损现象的影响，这时定量性能就会发生改变，就会引起监测数据的精准性的下降。所以一定要定期检查这种仪器的质量，保证其不会发生问题。
（二）控制精密度
在处理好上述几项问题之后，假如取下PM2.5切割器，然后让子站的两台颗粒监测仪器同时去测试PM10的浓度，在一般情况下都会发现两者数据的较大差异，并且数据的平均值出现的时段也越来越短，将两者进行对比就会发现存在较大差异，这就证明存在检测精密度的控制方面出现了问题。在这种问题发展严重情况时，就会使两者对比差异性越大，PM2.5跟PM10的浓度关系也会出现偏离现象，甚至于会出现接近或者大于的异常检测情况。其实出现这种问题的原因五花八门，无法一一去分析筛查，但是其内部根本原因是并不能够跟其他气态污染物浓度检测仪器的定量检查校验一样，全方位的进行线性以及精度检验。因为到目前为止是无法制造出浓度太低的颗粒物标准膜的，现在只能使用比较单一阶段的浓度比较高的标准膜对质量传感器进行进一步的检查校验，使其不会在之后的检测过程中再次出现类似的问题，而对这种精准仪器的日常维护清洁工作也是至关重要的，必须要重视起来。
结语
由于现在经济社会的不断变化，人们的日常生活也已经发生了不小的变化，他们自己对于周边环境的要求也就随之增高，对于监测数据出现的错误也就越来越重视起来，尤其是PM2.5的监测数据。所以，分析现在PM2.5监测数据的影响因素并提出对应的控制方法就显得更外的重要。输送输出样品的管道问题，测控采样流量的问题都是影响PM2.5监测结果的重要因素，在日常管理自动监测子站的过程中，必须要严肃对待研究成果，完善控制措施，保证 PM2.5的监测结果的真实可靠性，为中国的环境管理做出贡献。
参考文献
[1]师建中,陈丹青.PM2.5监测数据质量主要影响因素和控制方法探讨[J].绿色科技,2012(5).
[2]付强,楚宝临,滕曼,等.环境空气PM2.5自动监测质量核查探讨[C].中国环境科学学会学术年会.2013.
论文作者:潘旭英
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/21
标签：滤纸论文; 颗粒物论文; 质量论文; 数据论文; 浓度论文; 滤膜论文; 样品论文; 《基层建设》2019年第4期论文;