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摘要：由于不断增加的大范围的雾霾天气引起了公众和舆论对PM2.5的强烈关注，监测PM2.5的呼声越来越高。但在对所处的环境中的空气进行有效的监测时，需要用到一些检测方法，本文针对4种不同原理的环境空气中PM2.5监测方法进行了对比的论述。
关键词：环境空气；PM2.5；浓度监测；监测方法
0 引言
由于我国PM2.5的相关研究起步较晚，对PM2.5自动监测方法还在摸索与验证阶段，国家标准尚未出台。因此对PM2.5的各类监测方法进行比对测试，成为推广PM2.5监测的前提条件和当务之急。加强环境空气PM2.5的监测，做好监测质量的核查分析工作，不仅对推动社会和谐稳定发展有着积极的意义而且也为广大人民群众感同身受环境空气质量提供科学技术依据，具有重要而现实意义。
1 环境空气PM2.5测定方法概述
测定环境空气中PM2.5的方法主要有β射线法、微振荡天平法、光散射法和手工滤膜采样-称重法等，其中手工滤膜采样-称重法为大多数国家的标准方法，由于这种方法连续采样时间长、滤膜称重环境等要求高，不便于时实监控环境质量变化情况。EPA、ISO、JIS、DIN、EN等标准方法中有连续自动测定环境空气中PM2.5的方法——微β射线法和振荡天平法，但美国和欧盟国家将这两种方法仅用于时实监控环境质量状况、预警环境质量污染等，对公众发布环境质量报告及环境管理决策以手工滤膜采样-称重法监测数据为准。
2 实验部分
由于4种PM2.5监测方法在原理上存在一定的差异，为了解4种监测方法之间在技术性能、准确性等方面的区别，对4种方法的仪器进行了连续比对实验。
2.1 主要仪器和试剂
环境空气颗粒物手工采样器2台、β射线法颗粒物自动监测设备2台、微振荡天平法颗粒物自动监测设备2台、β射线-光散射融合法法颗粒物自动监测设备2台，百万分之一天平。超细玻璃纤维滤膜。
2.2 仪器条件
本实验手工采样设备为连续采样24h，采样流量为16.7L/min，测定PM2.5日均值。连续自动监测设备为每小时采样一次，每次采樣时间为40min，采样流量为16.7L/min，测定PM2.5h值，通过计算得出PM2.5日均值。
3 结果与讨论
3.1 几种测定方法比较
用2台环境空气颗粒物手工采样器、2台β射线法颗粒物自动监测设备、2台微振荡天平法颗粒物自动监测设备、2台β射线-光散射融合法颗粒物自动监测设备同时、连续测定环境空气中PM2.5。手工滤膜采样-称重法为国家标准方法，各自动监测法测定环境空气中PM2.5结果与手工滤膜采样-称重法测定结果比较如图1、图2、图3所示。由图可见，3种自动监测方法与手工监测方法比较相关系数均大于0.95，自动监测结果与手工监测结果显著相关。但β射线-光散射融合法自动监测结果与手工监测结果相比较的斜率小于0.9，准确度不能满足要求。
3.2 环境空气中PM2.5连续测定结果
选取连续35d进行比对测试实验，实验结果见表1。
由实验可见，β射线法测定环境空气中PM2.5的方法与手工法比较，有82.9%的测定结果偏差在-15%～15%之间，微振荡天平法测定环境空气中PM2.5的方法与手工法比较，有77.1%的测定结果偏差在-15%～15%之间，这两种方法的结果均可以接受。β射线-光散射融合法测定环境空气中PM2.5的方法与手工法比较，有40%的测定结果偏差在-15%～15%之间，测定结果偏差较大。
本实验35d的环境空气PM2.5测定结果的正态分布情况如图4所示，本次测定结果范围为38.99～260.66ug/m3之间，其中22.9%的测定结果小于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中二级标准限值（75ug/m3），分别出现在第12d～第14d，第23d、第26d、第32～35d，这些时段的β射线法测定结果相对偏差均小于15%，微振荡天平法62.5%的测定结果相对偏差小于15%，β射线-光散射融合法85.7%的测定结果相对偏差小于15%。可见在环境空气PM2.5浓度较低时，β射线法测定结果准确度优于β射线-光散射融合法、优于微振荡天平法。
本次实验结果频率最高的为84.53～199.4ug/m3之间的测定值，占整个测定结果62.9%。这些时段的β射线法、微振荡天平法均有78.3%的测定结果相对偏差小于15%，而β射线-光散射融合法仅有27.3%的测定结果相对偏差小于15%，β射线-光散射融合法测定结果准确度明显差于β射线法和微振荡天平法。
4 结论
综上所述， 在PM2.5监测受到日益重视的背景下，对β射线法、微振荡天平法、光散射法和手工滤膜采样-称重法这4种主要的PM2.5监测方法进行实际测试。通过实验性的证明，可以发现β射线-光散射融合法在PM2.5浓度较低时准确度较好，浓度较高时准确度较差。经过比较，β射线法、微振荡天平法能够满足环境质量细颗粒物的测定要求。
参考文献
[1]潘本锋，李莉娜.影响PM2.5自动监测准确度的主要因素[J].中国环境监测.2015（04）
[2]细胡亚琛.颗粒物（PM2.5）在环境空气自动监测中的方法对比与应用[J].资源节约与环保. 2015（08）
关键词：环境空气；PM2.5；浓度监测；监测方法
0 引言
由于我国PM2.5的相关研究起步较晚，对PM2.5自动监测方法还在摸索与验证阶段，国家标准尚未出台。因此对PM2.5的各类监测方法进行比对测试，成为推广PM2.5监测的前提条件和当务之急。加强环境空气PM2.5的监测，做好监测质量的核查分析工作，不仅对推动社会和谐稳定发展有着积极的意义而且也为广大人民群众感同身受环境空气质量提供科学技术依据，具有重要而现实意义。
1 环境空气PM2.5测定方法概述
测定环境空气中PM2.5的方法主要有β射线法、微振荡天平法、光散射法和手工滤膜采样-称重法等，其中手工滤膜采样-称重法为大多数国家的标准方法，由于这种方法连续采样时间长、滤膜称重环境等要求高，不便于时实监控环境质量变化情况。EPA、ISO、JIS、DIN、EN等标准方法中有连续自动测定环境空气中PM2.5的方法——微β射线法和振荡天平法，但美国和欧盟国家将这两种方法仅用于时实监控环境质量状况、预警环境质量污染等，对公众发布环境质量报告及环境管理决策以手工滤膜采样-称重法监测数据为准。
2 实验部分
由于4种PM2.5监测方法在原理上存在一定的差异，为了解4种监测方法之间在技术性能、准确性等方面的区别，对4种方法的仪器进行了连续比对实验。
2.1 主要仪器和试剂
环境空气颗粒物手工采样器2台、β射线法颗粒物自动监测设备2台、微振荡天平法颗粒物自动监测设备2台、β射线-光散射融合法法颗粒物自动监测设备2台，百万分之一天平。超细玻璃纤维滤膜。
2.2 仪器条件
本实验手工采样设备为连续采样24h，采样流量为16.7L/min，测定PM2.5日均值。连续自动监测设备为每小时采样一次，每次采樣时间为40min，采样流量为16.7L/min，测定PM2.5h值，通过计算得出PM2.5日均值。
3 结果与讨论
3.1 几种测定方法比较
用2台环境空气颗粒物手工采样器、2台β射线法颗粒物自动监测设备、2台微振荡天平法颗粒物自动监测设备、2台β射线-光散射融合法颗粒物自动监测设备同时、连续测定环境空气中PM2.5。手工滤膜采样-称重法为国家标准方法，各自动监测法测定环境空气中PM2.5结果与手工滤膜采样-称重法测定结果比较如图1、图2、图3所示。由图可见，3种自动监测方法与手工监测方法比较相关系数均大于0.95，自动监测结果与手工监测结果显著相关。但β射线-光散射融合法自动监测结果与手工监测结果相比较的斜率小于0.9，准确度不能满足要求。
3.2 环境空气中PM2.5连续测定结果
选取连续35d进行比对测试实验，实验结果见表1。
由实验可见，β射线法测定环境空气中PM2.5的方法与手工法比较，有82.9%的测定结果偏差在-15%～15%之间，微振荡天平法测定环境空气中PM2.5的方法与手工法比较，有77.1%的测定结果偏差在-15%～15%之间，这两种方法的结果均可以接受。β射线-光散射融合法测定环境空气中PM2.5的方法与手工法比较，有40%的测定结果偏差在-15%～15%之间，测定结果偏差较大。
本实验35d的环境空气PM2.5测定结果的正态分布情况如图4所示，本次测定结果范围为38.99～260.66ug/m3之间，其中22.9%的测定结果小于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中二级标准限值（75ug/m3），分别出现在第12d～第14d，第23d、第26d、第32～35d，这些时段的β射线法测定结果相对偏差均小于15%，微振荡天平法62.5%的测定结果相对偏差小于15%，β射线-光散射融合法85.7%的测定结果相对偏差小于15%。可见在环境空气PM2.5浓度较低时，β射线法测定结果准确度优于β射线-光散射融合法、优于微振荡天平法。
本次实验结果频率最高的为84.53～199.4ug/m3之间的测定值，占整个测定结果62.9%。这些时段的β射线法、微振荡天平法均有78.3%的测定结果相对偏差小于15%，而β射线-光散射融合法仅有27.3%的测定结果相对偏差小于15%，β射线-光散射融合法测定结果准确度明显差于β射线法和微振荡天平法。
4 结论
综上所述， 在PM2.5监测受到日益重视的背景下，对β射线法、微振荡天平法、光散射法和手工滤膜采样-称重法这4种主要的PM2.5监测方法进行实际测试。通过实验性的证明，可以发现β射线-光散射融合法在PM2.5浓度较低时准确度较好，浓度较高时准确度较差。经过比较，β射线法、微振荡天平法能够满足环境质量细颗粒物的测定要求。
参考文献
[1]潘本锋，李莉娜.影响PM2.5自动监测准确度的主要因素[J].中国环境监测.2015（04）
[2]细胡亚琛.颗粒物（PM2.5）在环境空气自动监测中的方法对比与应用[J].资源节约与环保. 2015（08）