城市大气细颗粒物PM2.5监测及控制方法研究进展

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　　[摘要]近些年来，随着工业的大力发展，城市中空气质量堪忧。PM2.5作为空气污染物中最主要的成分之一，其控制及监测成为了大气环保控制的重点项目。PM2.5对于居民的身体健康影响巨大，本文概述PM2.5对人体的具体影响以及近些年来关于PM2.5的相关控制方法的研究进展。
　　[关键词]空气质量;生态环境;PM2.5监测
　　随着近些年来我国的经济以及工业的快速发展，在给公民带来经济效益的增长的同时暴露出了日渐严重的环境问题。每年冬季，华北、西北地区雾霾天气的出现成为了常态，空气中可吸入颗粒物数量整体上升。民众环保意识也在逐步增强，对于空气污染物急需大力治理已成为全社会的共识。
　　1PM2.5对生态环境及居民健康造成的影响
　　可吸入颗粒物在大气中的占比较小，但是因为其理化性质的特殊性，故对于大气环境的破坏力度不容忽视，其浓度的增加对于可见度也会造成一定影响。现代科学普遍认为，可吸入颗粒物会在大气中形成气溶胶，从而对0.4至0.7um波长之间的可见光造成削弱作用。可吸入颗粒物中，直径小于2.5um的颗粒物比起大于5um的颗粒物对于大气环境的破坏更加巨大。在重度雾霾天气环境中，人类的可见度会小于二十米，无疑会对城市发展的正常运作造成影响，低可见度也会更加容易造成交通事故的发生，对居民的人身财产安全带来隐患。细颗粒物在大气中的停留时间较久，难以自然降解，容易随着空气的流动到达其他地区上方，这也为治理工作带来了困难。在农业生产过程中，如果遭遇重度雾霾天气会影响白天的光照强度，造成农作物生长缓慢等问题。
　　站在医学的角度，直径在10um以上的空气漂浮颗粒物在进入人体后会被呼吸系统的保护组织抵挡在外，难以对人体造成巨大的危害。然而，直径小于10um尤其是直徑小于2.5的颗粒物却能够通畅无阻地进入人体的肺部，对人体直接造成严重影响。老人或小孩容易在空气污染较严重的天气发生上呼吸道感染等呼吸道疾病以及角膜炎/结膜炎等眼科疾病，PM2.5严重威胁着人们的健康。值得一提的是，空气中直径小于2.5um的颗粒更加容易附着人类生产生活中产生的化学污染物如硫酸盐、硝酸盐、二氧化硫以及各类排放的重金属，当小于2.5um的颗粒通过呼吸系统进入人体后，这些化学污染物会通过肺泡进入血液，这些有毒物质溶于血液遍历全身会对人体造成严重的健康损伤。
　　2PM2.5的检测方法发展
　　PM2.5的检测在实际应用中较为困难，因为其细小的特点，故在检测时首先需要通过物理手段将PM2.5和其他尘埃粒子分离，再通过对收集到的PM2.5样本进行重量计算，以计算出当前空气中PM2.5的浓度。在分离的过程中，检测装置在空气泵的作用下让待检测空气流过空气切割设备，大颗粒便可粘附在含油的储存器中，仅使得PM2.5颗粒随空气流动。
　　2.1重量测定法测定PM2.5质量
　　我国当前大多数情况下对于PM2.5的检测使用重量测定法。将去除过大颗粒的空气通过滤膜，可以有效地将PM2.5与空气分离，之后通过精准度较大的电子秤得到PM2.5颗粒的质量后，再结合通入气体体积的测算便可较为准确测量当前空气中PM2.5的浓度。在我国过滤膜的精度可以小于0.3um，留存率达到99%以上，完全满足日常PM2.5的测定工作。
　　2.2采用β射线对PM2.5微粒进行吸收
　　β射线收集方法不同于重量测定法的一点在于，收集到的沾满PM2.5颗粒的滤膜无需进行重量称量，而是通过照射β射线进行测算。因β射线的物理性质，在穿透滤膜时会受到因PM2.5质量不同可量化测算的衰减。因其测量快、准确度高的优点，当前我国逐步使用该方法替换重量测定法，基于这种方法的设备研发在我国已处于成熟的商用阶段，已大力推广。
　　2.3使用微量震荡天平方式进行测量
　　相比较于前两种方法，微量震荡天平测试方法精度更高、安全性良好，更受到监测人员的青睐。该种方式的测量中使空气通过前粗后细的采集管，并在细段采集管上施加电场并震荡的方式采集PM2.5粒子并测算出重量从而结合通过空气的体积进行PM2.5浓度的测算。在自动化连续测量方面该设备性能优秀，且电路容易集成故当前发展趋势更加良好，当前发展方向主要向小型、微型化发展，具有广阔的市场前景。
　　3PM2.5等大气污染物监测平台的建立
　　上世纪六十年代，欧美等国家便已经着手进行大气污染物坚持侧平台的建立。在这个方向我国起步稍晚，于1983年应环保总局要求建立了第一批监测平台。在监测平台发展的初期阶段，我国并未将直径小于10um的粒子纳入监测范围以及考核对象。随着社会环保科学的发展，在20世纪90年代我国也将PM2.5纳入国家环境保护总局的监管范围内。虽微小颗粒物的监测起步晚于欧美国家，但是我国在后期治理过程中将PM2.5作为重点监测方向，截止2017年，我国已经建成拥有世界上数目最多的大气环境监测站，并且PM2.5监测网络已经在全国范围内建成，对于我国相关学者以及工作人员研究大气环境保护进展起到了极大的便利性作用。但是由于我国疆土辽阔，且人口密度分配不均匀，故当前监测网点密度在西北、西南地区仍然较少，大力开展西部地区监测网点覆盖工作将成为接下来的一段时间我国相关工作的重点。
　　4结语
　　我国关于PM2.5指标对于大气环境的污染研究发展相比较于国外起步较晚，前期的研究过程出现了监测不够普遍，连续性较差且研究结果区域性较大等问题。但是随着近些年相关领域的重视与发展，我国在相关领域已经获得了较大的进步。在治理之余，也要通过宣传让大众获得减排意识，从而促进我国城市空气质量的优化与良性发展。
　　【参考文献】
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