空气和废气中的颗粒物是环境污染的重要指标之一,其成分复杂且可能包含重金属、有机物、硫酸盐等有害物质,对人体健康和生态环境构成威胁。颗粒物的粒径范围从纳米级到数百微米不等,其中PM2.5(细颗粒物)和PM10(可吸入颗粒物)因能深入人体呼吸系统甚至血液循环,成为监测和控制的重点对象。随着工业化和城市化进程加快,颗粒物污染的来源日益多样化,包括燃煤、汽车尾气、建筑扬尘等。因此,对空气和废气中的颗粒物进行精准检测,不仅是环境管理的必要手段,也是制定污染防治政策的核心依据。
空气和废气颗粒物的检测涵盖多个关键项目: 1. 质量浓度检测:包括PM2.5、PM10及总悬浮颗粒物(TSP)的质量浓度测定; 2. 粒径分布分析:通过分级采样设备确定不同粒径颗粒物的占比; 3. 化学成分分析:如重金属(铅、镉、汞等)、多环芳烃(PAHs)、硫酸盐、硝酸盐等有害成分的检测; 4. 来源解析:结合颗粒物特征成分,追溯污染源(如燃煤、机动车等)。 这些项目共同构建了颗粒物污染的全方位评估体系。
颗粒物检测需根据目标参数选择合适的方法: 1. 重量法:通过滤膜采集颗粒物并进行称重,是测定质量浓度的标准方法; 2. β射线吸收法:利用β射线衰减原理实时监测颗粒物浓度,适用于连续监测场景; 3. 震荡天平法(TEOM):通过测量滤膜上颗粒物的质量变化实现高精度检测; 4. 化学分析法:如X射线荧光光谱(XRF)用于重金属分析,气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测有机物; 5. 光学法:激光散射技术可快速测定颗粒物浓度及粒径分布。
国内外针对颗粒物检测制定了严格的标准规范: 1. 中国标准:GB 3095-2012《环境空气质量标准》规定了PM2.5和PM24小时及年均限值;HJ 618-2011《环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法》明确采样与分析方法; 2. 国际标准:ISO 23210《固定源排放颗粒物浓度测定》适用于工业废气监测; 3. 美国EPA标准:Method 5用于固定污染源颗粒物采样,Method 201A测定PM10排放; 4. 欧盟标准:EN 12341规定环境空气PM10和PM2.5测量的参考方法。 检测过程中需严格遵循标准流程,并定期校准仪器以确保数据准确性。
检测结果可靠性依赖于全过程质量控制:需规范采样点设置、避免滤膜污染、控制温湿度干扰,并通过实验室比对验证数据。未来,随着传感器技术和人工智能的发展,实时在线监测、便携式检测设备及数据智能分析将成为重要趋势,为污染防控提供更高效的技术支持。