國產(chǎn)PM2.5監(jiān)測儀器可靠嗎？

　　為什么有時人們的體感和PM2.5監(jiān)測值不太一樣？

　　“人們常常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。”中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所副所長劉建國告訴記者，這些體感因素并不能完全真實地反映霧霾天氣的嚴(yán)重程度，更難以用來判斷PM2.5值的高低。

　　他分析說，大氣能見度受很多因素影響，除了空氣污染外，溫度、濕度等氣象因素的變化也會引起大氣能見度的變化。很多時候，大范圍的嚴(yán)重霧霾往往和靜穩(wěn)天氣密切相關(guān)。大氣在垂直方向出現(xiàn)逆溫，空氣中的懸浮顆粒污染物被阻滯集聚在大氣邊界層下方，難以擴(kuò)散和稀釋。與此同時，含有硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)碳和揮發(fā)性有機(jī)污染物成分的大氣細(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)，形成霧和霾長時間共存、難以消散的局面。因此，人們對霧霾的體感會大大增強(qiáng)。

　　“為了身體健康，人們自然會關(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)報模型，來掌握不同地區(qū)PM2.5的來源，我們才能對癥下藥。”劉建國說。

　　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—人工稱重法、石英微量振蕩天平法和β射線法。其中，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間，無法提供目前空氣質(zhì)量日報和預(yù)報所需要的每小時均值。而石英微量振蕩天平法和β射線法等方法是自動監(jiān)測，每小時可獲得一個監(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。

　　“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射線法自動監(jiān)測設(shè)備，采樣管都要加溫到空氣的露點以上，通常是50℃，相對濕度保持在40%以下，整個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。

　　根據(jù)2011年11月1日開始實施的《環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》（HJ618-2011），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，濾膜平衡時要做到恒溫恒濕。如果這些條件在實際大氣環(huán)境中不能完全滿足，就會引起測量誤差。”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的實際狀況。通過和人工稱重法進(jìn)行嚴(yán)格比對，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。

　　國產(chǎn)PM2.5監(jiān)測儀器可靠嗎？

　　在PM2.5爭論之初，我國自主知識產(chǎn)權(quán)的PM2.5監(jiān)測儀器還沒有進(jìn)入市場，國外品牌占了先機(jī)。但在環(huán)保部后續(xù)組織的PM2.5儀器考核中，河北先河、安徽藍(lán)盾、武漢天虹等一批企業(yè)的監(jiān)測儀器先后通過了認(rèn)證考核。這讓人不禁產(chǎn)生疑問，在這么短時間內(nèi)研發(fā)并生產(chǎn)的監(jiān)測儀器可靠嗎？

　　“PM2.5監(jiān)測儀器并不是短期之內(nèi)研發(fā)出來的。”河北先河環(huán)保科技股份有限公司董事長李玉國告訴記者，早在1999年，先河就承擔(dān)了“九五”重大裝備研制計劃項目——城市空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)課題；2000年，成功研制出我國第一套擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。2002年，先河又與清華大學(xué)、中科院安徽光機(jī)所聯(lián)合承擔(dān)了863計劃項目——大氣細(xì)粒子（PM2.5）連續(xù)監(jiān)測技術(shù)與設(shè)備。此后，公司又同其他單位相繼合作研究了校準(zhǔn)膜的質(zhì)量控制程序等多項課題。“先河的PM2.5監(jiān)測儀器，是長期技術(shù)積累和持續(xù)創(chuàng)新的結(jié)果。”李玉國說。

　　在劉建國看來，先河是我國環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的一個縮影。2000年以來，尤其是在“十五”我國把資源環(huán)境技術(shù)納入863計劃之后，我國在大氣環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測、大氣固定污染源和流動污染源的連續(xù)自動監(jiān)測等方面取得了重要進(jìn)展。伴隨一批自主科技成果的產(chǎn)業(yè)化，我國打破了環(huán)境自動監(jiān)測儀器必須依賴國外的局面。

　　儀器運行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠是環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的基本要求。2013年8月1日，環(huán)保部正式實施了《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》，要求所有的PM2.5監(jiān)測儀器都要和手工采樣結(jié)果進(jìn)行比對，以確保監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時，每臺自動監(jiān)測設(shè)備在出廠前都要進(jìn)行一系列嚴(yán)格測試，包括穩(wěn)定性運行、老化測試、數(shù)據(jù)對比等，并且每一環(huán)節(jié)都制定了相應(yīng)的質(zhì)量管理辦法。“我國PM2.5監(jiān)測儀器無論在儀器性能指標(biāo)還是可靠穩(wěn)定性都不亞于進(jìn)口設(shè)備。”劉建國表示。