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摘要:目前新的《环境空气质量标准》已将PM2.5纳入强制性污染物监测范围,并在2016年全面实施,优于PM2.5的危害性,其将是我国长期的一项重要环保目标。基于此,本文概述了PM2.5,阐述了环境空气中PM2.5监测的必要性,对环境空气监测中的PM2.5检测及其措施进行了探讨分析。
关键词:PM2.5;环境空气;监测;必要性;检测;方法;要点;措施
1 PM2.5的概述
PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5μm的固体颗粒或液滴。也称为细颗粒物或入肺颗粒物。根据各地区环境不同,PM2.5的组成也不尽相同,其中包括碳水化合物、硝酸盐、铵盐、钠镁元素,铅锌等金属元素。这些污染物重量轻,在空气中漂浮于的时间较长,便于传播,对环境造成了严重的污染,对人体健康也构成了较大的威胁。虽然直径小于等于2.5μm的颗粒物只占了地球上大气成分中很少的一部分,但由于其颗粒直径非常小,可长时间滞留在环境中,易进入人的支气管和肺泡,对呼吸系统和心血管系统造成危害,严重影响人体健康。
2 环境空气中PM2.5监测的必要性
PM2.5的超标对于空气污染以及人体的身体健康具有重要意义,其主要来源于机动车尾气、燃料燃烧、餐饮油烟、工业生产及建筑扬尘等。通过这些途径,PM2.5可能会富集大量重金属元素或者多环烃等致癌物质,这样就在很大程度上污染了环境空气,同时对人体健康也造成了很大的危害。尽管大气颗粒物在大气中只占很少的一部分,但它对城市大气光化学性质的影响可达99%,对人眼所能见到的光产生很大的干涉作用,特别是当颗粒物的直径与可见光的波长几乎一样的时候,颗粒物就会对光纤产生很强的消光作用,PM2.5的粒径基本上已经非常接近可见光的波长范围,因此,PM2.5浓度的增加导致了大气中可见光范围的缩小。此外,正是由于PM2.5的粒径非常的小,导致了PM2.5在空气中的滞留时间比较长,加上PM2.5富集的大量有毒有害物质,被人吸入肺中,影响呼吸系统的正常运转,给人体造成很大的危害,长期处于PM2.5浓度较高的空气环境中很容易患上支气管炎、心脏病以及各种呼吸道炎症等疾病。正是由于PM2.5对空气质量的影响以及对人体健康的危害,我国开始加强对PM2.5的监测,研究其形成机理与污染组分,掌握其变化规律及变化趋势,从而为PM2.5的污染防控工作提供数据和技术支撑。
3 环境空气监测中的PM2.5检测分析
3.1环境空气中PM2.5监测的检测方法。主要有:(1)重量检测法。重量检测法是相对简单的测量方法,主要应用于研究或者是自动分析校准,使用重量法测量法前的准备工作如下:PM2.5切割头一个,水泵一个,模架一个,过滤膜若干。在规定条件范围内设置样本,24小时后即可取样。为了提高样品的准确性,建议多采取几个样品后再进行称重。根据各地区的污染物不同,污染的严重程度不同,国家环境保护部对空气质量监制提出了相应的标准。(2)β射线吸收法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆β射线吸收法和微量振荡天平法也是PM2.5的测量的基本方法。和重量法不同的是,β射线吸收法和微量振荡天平法适用于无人值守的检测站。测的的数据结果可以通过网络直接传输,避免了人员在检测过程中出现的失误。β射线吸收法的基本原理是通过堆积在石英滤膜上的颗粒物对C14释放的β射线衰减量的变化检测大气颗粒物质量变化的。在检测前首先把需要检测的环境空气收集到采样管中。经过过滤膜后,会有部分沉淀物过滤在滤膜上,这些沉淀物经过β射线射线照射,会有不同强度的色衰发生,根据色衰程度的大小,进而判断PM2.5的大小。(4)光散射法。该测定方法的原理是:空气中的颗粒物浓度越高,对光的散射就越强;测定光的散射后,理论上就可以算出颗粒物浓度。但在实际运用中,由于光的散射与颗粒物浓度之间的关系是受到诸多因素的影响,例如颗粒物的化学组成、形状、比重、粒径分布等,而这些都取决于污染源的组成。这意味着光散射和颗粒物浓度之间的换算公式随时随地都可能在变,需要仪器使用者不断地用标准方法进行校正。(4)微量振荡天平法。微量振荡天平(TEOM)法又称微量石英振荡天平法,其基本原理是通过锥形管的震荡速度,来测量颗粒物的标准浓度。当气体通过滤膜时,会有一定的沉淀物留下,这些沉淀物会使得锥形管的震荡速度加快,通过记录震荡速度,采样的环境及流量就可以计算出PM2.5的具体数值。
3.2 PM2.5检测要点的分析。主要表现为:(1)严格样品采集。在采集PM2.5样品时,通常都是使用悬浮微粒采样器进行的。通过分析在一定时间内滤膜上沉积的微粒质量,研究微粒中的组分和各自的含量比例。因此在采样器中的滤膜一般都使用聚氯乙烯材质的滤膜。(2)样品检测的科学分析。对样品的科学分析主要包括了对样品浓度和样品成分的分析。对不同的物质需要采用不同的分析方法:第一种。PM2.5中无机元素的测定。对无机元素检测的方法主要有原子吸收法、原子荧光分析法和原子吸收分光光度法等。通常对空气中PM2.5中金属有毒物质的消除方法主要有干灰法、电热板消解法和密闭容器消除法等。第二种。PM2.5中有机物测定。PM2.5能够吸附甲醛等有机物,对这些物质的分析方法主要为气相色谱和质谱联用、液相色谱和质谱联用和液相色谱等。
4 环境空气监测中加强PM2.5监测的措施
环境空气监测中加强PM2.5监测的措施主要表现为:(1)提升环境预警水平。要从根本上提高我国PM2.5的监测水平,很关键的部分还在于气象和环保等部强力合作。只有在气象和环保部门的合作下,加强对PM2.5的监测点位的优化布设,才能不断扩大PM2.5监测所覆盖的区域,动、静态掌握其变化趋势及变化规律,同时利用气象部门的气象数据来进行环境预警分析,从而提高环境空气质量预测、预警水平。(2)建立健全相关法律法规。在对PM2.5监控的过程中,政府可以利用自身的强大影响,对经济的发展中各种气体的排放给予制约,并制定相关的制度和法律,进行监督和制约,从根源上降低空气中PM2.5的浓度含量。(3)提高PM2.5及相关指标的监测能力。要想彻底改变PM2.5的污染现状,切实改善环境空气质量,首先要加强环境空气质量监测网的建设,尽快形成PM2.5的监测能力,同时还应加强对PM2.5主要影响因子的监测分析能力,为PM2.5的源解析及变化规律研究提供数据支撑。(4)合理应用监测技术,形成统一的技术规范体系外先进技术,同时还应结合我国空气质量的特点,进行创新完善,形成一套适应我国空气污染特征的PM2.5采样方法及监测技术规范体系。此外,还需要对国际上的先进监测技术进行追踪,不断地开发适合我国空气质量的监测仪器,从而提高我国的空气监测水平。(5)合理应用监测成果。由于PM2.5的组分复杂,污染特征存在区域性差异,各监测部门在监测环境空气PM2.5浓度的同时,应加强对日常监测数据的综合分析,逐步开展PM2.5的源解析及有关PM2.5的研究分析工作,动态掌握本辖区内PM2.5的产生原因、成分特征、污染特征、其变化规律与变化趋势,并将监测成果应用于环境管理与环境决策之中,为本辖区内的PM2.5污染防控提供强有力的技术支撑,从而达到改善环境空气质量的目的。
5 结束语
综上所述,大气中细颗粒物(PM2.5)浓度增加会导致心血管系统及呼吸系统疾病和死亡增加,并且空气中的PM2.5根据各地区环境不同,其组成也不尽相同。因此需要结合实际,加强对PM2.5进行监测,从而采取相应措施对其进行控制。
参考文献
[1]任永其.环境空气PM2.5监测技术及其可比性研究综述[J].中国化工贸易,2016.
[2]陈斌等.简论环境监测技术中PM2.5的问题及解决措施[J].建筑工程技术与设计,2015.
论文作者:陈侃,吴欣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/5
标签:环境论文; 滤膜论文; 颗粒物论文; 浓度论文; 空气论文; 空气质量论文; 射线论文; 《防护工程》2018年第5期论文;