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新形势下的颗粒物现场监测新技术

发布日期:2019-11-01 作者:青岛众瑞 点击:

近年来,国家对颗粒物的管控日趋严格,发布了一系列的政策文件,2018年7月国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》中,要求进一步明显降低PM2.5浓度,明显减少重污染天数,明显改善大气环境质量,明显增强人民的蓝天幸福感;2019年4月,生态环境部、国家发展和改革委员会等五部委联合印发《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气[2019]35号),钢铁行业超低排放改造正式启动。

对于颗粒物的常规监测,目前主要可以分为两大类,一类针对固定污染源烟尘,另一类针对环境空气颗粒物,针对这两类颗粒物现行的监测方法主要为重量法,相关标准:


重量法测试过程,可以简单的概括为将颗粒物捕集到滤膜或滤筒上,然后带回实验室平衡称重的过程,作为现行的主要方法,其测试过程存在一系列的问题,例如采样时间长、操作繁琐、对人员设备要求高、测试周期长、时效性差、无法现场出具检测结果等,“十三五”以来针对固定污染源和环境空气质量的监测任务越来越多,各级环境监测站等部门普遍面临着任务重、人员少的形势,在这些条件下,颗粒物现场监测新技术的研究和应用可谓是大势所趋。


目前,能够实现颗粒物现场快速检测的技术主要有β射线法、微量振荡天平法和光散射法,原理简单介绍如下:

1、β射线法

β射线法测量颗粒物浓度,被称作间接式“重量法”。该方法是利用β射线衰减的原理,环境空气由采样泵吸入采样管,经过滤膜后排出,颗粒物被截留在滤膜上,当β射线通过沉积着颗粒物的滤膜时,β射线的能量衰减,通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的面密度,根据面密度与滤膜面积,计算得到颗粒物质量进而得到颗粒物质量浓度。

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2、微量振荡天平法     

TEOM微量振荡天平法是在质量传感器内使用一个空心振荡锥形管,在其振荡端安装可更换的滤膜,振荡频率取决于锥形管特征和其质量。当采样气流通过滤膜,其中的颗粒物沉积在滤膜上,滤膜的质量变化导致振荡频率的变化,通过振荡频率变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量,再根据流量、现场环境温度和气压计算出该时段颗粒物的质量浓度。
   目前,该技术主要应用于固定源无组织排放颗粒物的检测和环境空气PM10、PM2。5的监测。

3、光散射法

光源发出的光照射在空气中悬浮的颗粒物上,发生散射。在颗粒物性质一定的条件下,颗粒物的散射光强度与其质量浓度成正比。通过测量散射光强度,应用质量浓度转换系数K值,求得颗粒物质量浓度。

    目前,该技术主要应用于低浓度烟尘CEMS和环境空气PM2.5、PM10的监测。





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