為什么體感和PM2.5監(jiān)測值不一樣?揚(yáng)塵檢測儀監(jiān)測數(shù)值準(zhǔn)不準(zhǔn)?
什么是體感?就是人們憑自己的感覺判斷空氣質(zhì)量,例如通過視覺目測大氣能見度,或者通過嗅覺感受所呼吸的空氣是否有刺激性氣味等等。
大氣細(xì)顆粒物不僅是形成霧滴的凝結(jié)核,而且也存在吸濕性增長。在不利氣象因素下極易形成惡性循環(huán),形成霧和霾長時(shí)間共存、難以消散的局面。因此,人們對霧霾的體感會(huì)大大增強(qiáng)。
什么意思呢?就是說在惡性循環(huán)的情況下,會(huì)導(dǎo)致人們感受到的霧霾污染程度比實(shí)際情況要嚴(yán)重。
“為了身體健康,人們自然會(huì)關(guān)注空氣質(zhì)量。但要治霾,首先要對霾的主要成因大氣細(xì)粒子(PM2.5)及其時(shí)空分布和區(qū)域輸送進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測。通過對PM2.5的成分分析,結(jié)合大氣污染源清單和預(yù)報(bào)模型,來掌握不同地區(qū)PM2.5的來源,我們才能對癥下藥。”中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所副所長劉建國做出了解答。
準(zhǔn)確監(jiān)測PM2.5需要解決哪些技術(shù)難題?
目前,國內(nèi)外對PM2.5濃度的監(jiān)測主要有濾膜采樣———光散射法、人工稱重法、石英微量振蕩天平法和β射線法。
當(dāng)光照射在空氣中懸浮的粒子上時(shí),產(chǎn)生光散射。在光學(xué)系統(tǒng)和粉塵性質(zhì)一定的條件下,散射光強(qiáng)度與粉塵濃度成比例。光散射法測定空氣中的粉塵濃度是通過測量散射光強(qiáng)度,經(jīng)過轉(zhuǎn)換求得粉塵質(zhì)量濃度的方法。
人工稱重法是美國環(huán)保署和我國環(huán)保部推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法,但由于需要較長的采樣時(shí)間,無法提供目前空氣質(zhì)量日報(bào)和預(yù)報(bào)所需要的每小時(shí)均值。
而石英微量振蕩天平法和β射線法等方法是自動(dòng)監(jiān)測,每小時(shí)可獲得一個(gè)監(jiān)測結(jié)果,被稱作“等效方法”。所有等效方法的監(jiān)測值都要與標(biāo)準(zhǔn)方法所獲得的結(jié)果進(jìn)行比較,以確定其是否準(zhǔn)確。
如何監(jiān)測,在監(jiān)測過程中會(huì)碰到哪些難題?
“為防止采樣過程中水汽凝結(jié)的影響,無論是石英微量振蕩天平法還是β射線法自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備,采樣管都要加溫到空氣的露點(diǎn)以上,通常是50℃,相對濕度保持在40%以下,整個(gè)測量過程都要在恒溫恒濕的狀態(tài)下進(jìn)行。”劉建國告訴記者,但加溫過程會(huì)造成顆粒物中揮發(fā)性和半揮發(fā)性物質(zhì)的損失,導(dǎo)致測量結(jié)果偏低。“現(xiàn)在,我國已經(jīng)參考美國的做法,增加了補(bǔ)償裝置,可以把揮發(fā)性物質(zhì)和半揮發(fā)性物質(zhì)的損失再補(bǔ)回去,這樣就可以使測量結(jié)果更可靠。”
劉建國稱,顆粒物往往是固液混合物,構(gòu)成非常復(fù)雜,即使是 PM2.5監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)方法——人工稱重法,同樣也可能由于所采用的濾膜及溫濕度的變化產(chǎn)生顆粒物損失等問題。
測量結(jié)果可靠嗎?
根據(jù)2011年11月1日開始實(shí)施的《環(huán)境空氣 PM10 和 PM2.5 的測定重量法》,人工測定PM2.5須通過具有一定切割特性的采樣器,以恒速抽取定量體積空氣,使環(huán)境空氣中PM2.5被截留在已知質(zhì)量的濾膜上,根據(jù)采樣前后濾膜的重量差和采樣體積,計(jì)算出PM2.5的濃度。
“在人工稱重法測量過程中,要盡可能避免氣態(tài)物質(zhì)被濾膜吸附,濾膜平衡時(shí)要做到恒溫恒濕。如果這些條件在實(shí)際大氣環(huán)境中不能完全滿足,就會(huì)引起測量誤差。”劉建國強(qiáng)調(diào),現(xiàn)有技術(shù)水平下,人工稱重法所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)已經(jīng)盡可能地接近了PM2.5的實(shí)際狀況。通過和人工稱重法進(jìn)行嚴(yán)格比對,光散射法、激光散射法、石英微量振蕩天平法和β射線法的測量結(jié)果也是可靠的。
目前市場上更多的揚(yáng)塵檢測儀都使用激光散射法監(jiān)測PM2.5,建大仁科泵吸式噪聲揚(yáng)塵監(jiān)測站最顯著的特點(diǎn)是電控箱內(nèi)安裝高精度的空氣質(zhì)量變送器,可以不受環(huán)境中水分子的影響,精確監(jiān)測出工地環(huán)境中顆粒物PM2.5、PM10的含量。
當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)開始工作后,空氣經(jīng)進(jìn)氣口時(shí)由電子泵吸入變送器內(nèi),先由除濕設(shè)備將空氣中的水分去除,再將其流動(dòng)至空氣質(zhì)量傳感器內(nèi)。這時(shí),空氣質(zhì)量傳感器通過激光散射測量原理,以獨(dú)有的數(shù)據(jù)雙頻采集技術(shù)進(jìn)行篩分得出單位體積內(nèi)等效粒徑的顆粒物粒子個(gè)數(shù),通過科學(xué)獨(dú)特的算法計(jì)算出單位體積內(nèi)等效粒徑的PM2.5、PM10質(zhì)量濃度,并將監(jiān)測數(shù)值同時(shí)輸出。
泵吸式噪聲揚(yáng)塵檢測儀配置1路百葉盒監(jiān)測,通過內(nèi)置的傳感器對工地環(huán)境中的溫度、濕度、噪聲等氣象因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測;1路風(fēng)速采集;1路風(fēng)向采集;1路PM2.5、PM10和TSP采集;1路繼電器輸出可接現(xiàn)場二級繼電器控制霧炮(默認(rèn))、吊塔噴淋及工程洗車機(jī)等;它所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)可通過LED屏(54cm*102cm)現(xiàn)場實(shí)時(shí)顯示,也可通過RS485接口或手機(jī)卡以GPRS/4G的方式上傳至云平臺(tái)在界面顯示,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
通過手機(jī)掃碼下載“噪聲揚(yáng)塵監(jiān)控氣象站”APP配置工具,能夠?qū)Ρ梦皆肼晸P(yáng)塵監(jiān)測站的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,如各項(xiàng)參數(shù)的上下限值,限值LED屏顯示的內(nèi)容,繼電器開啟閉合的時(shí)間,以及智能聯(lián)動(dòng)霧炮的工作時(shí)間等。
泵吸式噪聲揚(yáng)塵監(jiān)測系統(tǒng)由泵吸式噪聲揚(yáng)塵檢測儀、通訊技術(shù)和監(jiān)控軟件云平臺(tái)組成,集數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸和管理于一體,能夠24小時(shí)全天候在線實(shí)時(shí)監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境,具有實(shí)時(shí)性、多參數(shù)、智能化的特點(diǎn)。
系統(tǒng)支持兩種數(shù)據(jù)上傳:一種是無線數(shù)據(jù)上傳,通過內(nèi)置的手機(jī)卡通過根據(jù)GPRS/4G通訊方式上傳;另一種是通過RS485從站接口,可以實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)2000米的遠(yuǎn)距離有限傳輸。
監(jiān)控中心云平臺(tái)支持在電腦、移動(dòng)端、平板電腦等多個(gè)終端隨時(shí)查看工地施工情況和揚(yáng)塵指數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
為保證工地環(huán)境治理符合環(huán)保要求,若出現(xiàn)PM2.5、PM10、噪聲、TSP等環(huán)境數(shù)值超標(biāo)的情況,系統(tǒng)會(huì)以平臺(tái)告警、手機(jī)告警、郵件告警形式自動(dòng)給管理員發(fā)告警信息;具有遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)功能,可聯(lián)動(dòng)(霧炮)噴淋控制系統(tǒng),改善空氣質(zhì)量。