環(huán)境空氣PM2.5自動(dòng)監測質(zhì)量核查分析論文
摘 要：本研究從PM2.5顆粒物樣品的采集、分析環(huán)節、PM2.5顆粒物質(zhì)量檢測、檢測儀器精密度的控制和電機電刷的控制等5個(gè)方面，對環(huán)境空氣PM2.5自動(dòng)監測質(zhì)量核查進(jìn)行分析，以期為提高環(huán)境空氣自動(dòng)監測質(zhì)量、維護生態(tài)環(huán)境平衡提供參考。
關(guān)鍵詞：PM2.5; 自動(dòng)檢測; 質(zhì)量核查
PM2.5是指等效直徑≤2.5 μm的氣溶膠顆粒，如果空氣中的PM2.5含量超標，不但會(huì )對大氣環(huán)境造成污染，而且很容易誘發(fā)支氣管炎、心血管疾病和哮喘等疾病，危害人們的身體健康。因此，加強對環(huán)境空氣PM2.5的自動(dòng)監測，做好監測質(zhì)量的核查分析工作，對推動(dòng)社會(huì )和諧穩定發(fā)展有著(zhù)積極的意義。
1 PM2.5顆粒物樣品采集的控制措施
首先，采集人員需要按照規定的要求開(kāi)展樣品采集工作，保證采樣器和地面高度間距≥1.5 m。如果采集時(shí)的風(fēng)速>8 m/s，則不能進(jìn)行樣品采集工作。同時(shí)，采集點(diǎn)需要遠離污染源和障礙物，以確保采集樣品的代表性，以及樣品采集工作的有效性與合理性。
其次，在測定樣品的日平均濃度時(shí)，為了避免因采集時(shí)間集中和采集次數較少的不利影響，監測人員需要采取間斷采樣方式，并且測定的次數需要≥4次，采樣累計時(shí)間需要≥18 h，以保證采集樣品的全面性，以及樣品日平均濃度的準確性。
最后，在樣品采集的過(guò)程中，采集人員需要利用鑷子將稱(chēng)重后的濾膜放在采樣夾濾網(wǎng)上，保證濾膜毛和進(jìn)氣方向相互對應。在每一次的濃度測定結束后，監測人員需要更換濾膜，以保證測定結果的準確無(wú)誤。在測定樣品日平均濃度時(shí)，采集樣品可直接放置在濾膜上，在完成采樣工作后用鑷子取出濾膜，并將濾紙灰塵面進(jìn)行對折，放入樣品盒或者紙袋中，詳細記錄采樣的過(guò)程。
2 分析環(huán)節的控制措施
一方面，監測人員需要將濾膜放置于恒溫恒濕箱中，并以平衡狀態(tài)保持24 h，其平衡狀態(tài)的條件為溫度15～30 ℃，濕度45%～55%，并將溫度和濕度進(jìn)行詳細記錄，為保障濾膜質(zhì)量滿(mǎn)足監測。在濾膜處于平衡狀態(tài)后，監測人員需要利用0.01 mg和0.10 mg分析天平稱(chēng)量濾膜的重量，并將稱(chēng)量的結果詳細記錄，保障數據分析和計算時(shí)的準確性。
另一方面，在對恒溫恒濕箱中相同濾膜進(jìn)行稱(chēng)量時(shí)，監測人員需要保證稱(chēng)量條件相同，并且需要在濾膜平衡1 h后稱(chēng)重。在對PM2.5和PM10樣品濾膜稱(chēng)重的過(guò)程中，如果兩次稱(chēng)重的重量誤差<0.40 mg或<0.04 mg時(shí)，需要互相滿(mǎn)足恒重的要求。
3 PM2.5顆粒物質(zhì)量的控制措施
為滿(mǎn)足連續采樣及測試要求，濾膜上PM2.5顆粒物濃度的監測儀器主要為石英振蕩天平質(zhì)量傳感器，以確保準確檢測出濾膜上的質(zhì)量增量。因為采樣的流量固定，如果想要縮短測試的周期，則質(zhì)量傳感器靈敏度需要更高，這也容易導致傳感器元器件出現老化和侵蝕污損等情況，影響其定量性能，導致監測數據的準確度和精密度失真。因此，監測人員需要定期利用標準膜對質(zhì)量傳感器進(jìn)行檢驗與校準。
由于標準膜質(zhì)量直接影響到PM2.5顆粒物的檢測質(zhì)量和質(zhì)量傳感器的校準結果，所以，其保存和使用工作非常重要。在使用石英振蕩天平質(zhì)量傳感器時(shí)，監測人員需要正確放置標準膜，并在檢驗和校準的過(guò)程中，防止PM2.5顆粒物從管壁掉在標準膜上。同時(shí)，標準膜數量需要保持在2個(gè)以上，這樣在檢驗與校準的操作過(guò)程中，可以利用多個(gè)標準膜對質(zhì)量傳感器進(jìn)行檢驗與校準，從而通過(guò)分析響應時(shí)間和響應讀數相近程度，準確判斷質(zhì)量傳感器檢驗與校準的效果。
4 精密度的控制措施
在檢驗和校準質(zhì)量傳感器后，如果取下PM2.5顆粒物切割器，讓子站2臺監測儀器同時(shí)進(jìn)行PM10濃度的測試，檢測人員會(huì )發(fā)現很多時(shí)候兩者數據并不相同，數據平均值的時(shí)段越短，兩者之間的差異性就越大，即檢測的精密度存在問(wèn)題。當精密度問(wèn)題比較嚴重時(shí)，PM2.5和PM10的濃度關(guān)系會(huì )與實(shí)際情況偏離較多，出現PM2.5≥PM10的檢測結果。因此，監測人員需要采取有效的精密度控制措施。
在實(shí)際的測試工作中，監測人員可以在確保監測數據的獲取率基礎上，定期取下來(lái)PM2.5切割器，并讓子站2臺監測儀器在規定時(shí)間內同時(shí)開(kāi)始PM10的濃度測試，并依據測試的數據結果，分析判斷顆粒物濃度檢測精密度的控制水平。同時(shí)，檢測人員可以利用5 min內的平均值監測數據，建立線(xiàn)性回歸方程，以系數(如>0.99)、截距(如±5 μg/m)與斜率(如1.00±0.05)為質(zhì)量控制的指標，確定顆粒物檢測儀器精密度能否符合要求的標準。如果精密度不符合要求標準，監測人員需要檢查系統的氣密性、樣品傳輸管道清潔度、溫度控制、切割頭清潔度及完整性和質(zhì)量傳感器的準確性等，并采用逐一排除法，直到最終發(fā)現問(wèn)題的原因所在，進(jìn)而實(shí)現質(zhì)量檢查和控制的目標。
5 電機電刷的控制措施
如果在樣品采集的過(guò)程中，電機電刷存在問(wèn)題，監測人員需要在電機停止工作前，及時(shí)更換電機的電刷，避免采樣工作的失敗。監測人員
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