随着工业化和城市化的快速发展,环境空气中的颗粒物污染已成为全球关注的焦点。颗粒物(Particulate Matter,PM)是空气中悬浮的固态或液态微小颗粒的总称,按其粒径大小可分为PM10(直径≤10微米)、PM2.5(直径≤2.5微米)和超细颗粒物(直径<0.1微米)。这些颗粒物不仅影响空气质量,还会通过呼吸系统进入人体,引发心血管疾病、呼吸道疾病等健康问题。因此,开展环境空气颗粒物检测对于评估污染水平、制定防控政策及保护公众健康具有重大意义。
环境空气颗粒物检测的核心项目包括:
1. PM10与PM2.5浓度监测:通过连续或间断采样,分析不同粒径颗粒物的质量浓度,反映空气污染程度。
2. 总悬浮颗粒物(TSP):检测空气中所有粒径≤100微米的颗粒物总量,常用于工业区或沙尘天气监测。
3. 颗粒物化学成分分析:如重金属(铅、镉、砷等)、多环芳烃(PAHs)和硫酸盐/硝酸盐的定量分析,用于追溯污染源并评估毒性。
颗粒物检测技术根据原理可分为以下几种:
1. 重量法:通过滤膜采集颗粒物后称重,计算浓度。该方法准确性高但耗时较长,适用于实验室标准检测。
2. β射线吸收法:利用β射线穿透颗粒物样品时的衰减量推算质量浓度,适合实时在线监测。
3. 光散射法:通过激光照射颗粒物产生的散射光信号反演浓度,响应速度快,多用于便携式检测设备。
4. 化学分析法:结合色谱、质谱等技术,针对颗粒物中特定成分进行定性定量分析。
为确保检测数据的可比性和科学性,各国制定了严格的标准和规范:
1. 国际标准:如WHO《全球空气质量指南》建议PM2.5年均限值为10 μg/m³;美国EPA采用NAAQS标准,规定PM2.5日均浓度为35 μg/m³。
2. 中国标准:GB 3095-2012《环境空气质量标准》中,PM2.5年均二级限值为35 μg/m³,PM10为70 μg/m³;HJ 618-2011规定了重量法检测PM10和PM2.5的技术要求。
3. 欧盟标准:EN 12341规范了PM10的自动化测量方法,要求使用经认证的采样器和校准程序。
当前,全球标准体系正逐步趋同,推动颗粒物检测技术向高精度、实时化和智能化方向发展。