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用于分析PM2.5、二氧化硫等环境监测种类的数据分析仪 |
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截留PM2.5颗粒的薄膜 |
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连接在采样管道用于排气的细管 |
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PM2.5分析仪内部 |
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左为PM2.5监测仪器 右为PM10监测仪器 | |
核心提示
一场大范围的雾霾天气,让空气污染问题重回公众视野,也让PM2.5成为公众关注的焦点。16日,在北方地区持续十余日的雾霾终于烟消云散。第二天,市环保局召开新闻发布会,公布本月5日至16日共计12天的空气监测数据,认为PM2.5和PM10是造成雾霾天气的元凶。
这让人们对PM2.5这一空气监测新指标产生好奇和疑问:PM2.5是什么?它为何会造成这么大范围、这么长时间的雾霾天气?PM2.5监测仪器的监测原理是什么?如何保证监测数据科学性?这方面的监测能起到什么作用?
1 PM2.5直径不到头发丝的1/20
我们从市环保部门了解到,以往,环保部门在空气质量监测发布方面主要有PM10、二氧化硫、二氧化氮三项指标。如今,环保部门增加了内部研究性的一氧化碳、臭氧以及从2014年1月1日起将对外发布的PM2.5。
说起神秘的PM2.5,还要说说“PM家族”。
PM英文全称为particulate
matter(颗粒物)。PM100也被称为总悬浮颗粒物,即直径小于或等于100微米的颗粒物;PM10又称可吸入颗粒物,指直径大于2.5微米、等于或小于10微米,可以进入人的呼吸系统的颗粒物;PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为“可入肺颗粒物”。
市环保局环境监测站工作人员介绍,2.5微米还不到头发丝的1/20,人体的生理结构决定了人类对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力,PM2.5被吸入肺泡后会迅速被吸收,不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身。
您看到这里,应该就可以理解PM2.5的危害以及对PM2.5进行监测的重要性了吧。发布会透露,目前,我市正在建设7个PM2.5监测站,它们分布在城市区的6个行政区。2014年1月1日,我市将正式向社会发布城市PM2.5数值。
2 PM2.5监测仪器很精密
18日上午,我们来到位于老城区义勇前街附近的一栋楼的楼顶,这里是一座环境质量自动监控站,有一整套涉及PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧以及PM2.5环境监测的设备。这些监测设备主要由室外采集设施及室内分析仪两部分组成。
工作人员介绍,室内6台分析仪分别对6种空气指标单独进行分析。我们看到,那台PM2.5监测分析仪形似家用微波炉,仪器上端与一根类似吸尘器吸管粗细的采样管连接;仪器背面数据线与室内一台用于数据保存、传输的电脑相连;仪器正面的液晶屏幕上,英文显示着30分钟、1小时、8小时、12小时、24小时的PM2.5分析数值。
●关键词 室外采集
在室外,我们看到了两个用于PM2.5、PM10的空气采样设备。两个设备有相同的地方:高度在2米左右,顶端有两个一高一低、形似香菇的空气切割器和温度湿度采集器,还有一个玻璃瓶是雨水分离器;基座都是三脚架,三脚架中间还有一个空气采样管道,这条管道连着两根细管。这两跟细管中有一根是负责将采集到的样品送入室内分析仪处,另一根绿色的则是为了排放多余的气体。
如何区分两个设备的不同?监测站工作人员刘献辉指着其中一个设备的空气切割器说:“空气切割器下装有这种‘火柴盒’装置的,是采集PM2.5的设备。这个‘火柴盒’是过滤装置,用于过滤掉空气中那些直径大于2.5微米的粗颗粒,只保留直径2.5微米以下的细颗粒。”
刘献辉说,在室内空气泵作用下,PM2.5的空气切割器以每分钟16.7升的速度,将周围空气吸进管道。其中,只有1升空气经过滤装置过滤后从采样管进入室内分析仪,其他气体从底部采样管旁边的绿色小管被直接排走。
另外,空气中因天气会出现雨水、空气混合的情况,那个外挂的玻璃瓶,是为了保证空气采样准确,不受外在因素影响。
●关键词 室内分析
分析仪内部有一个黑色材料包裹的盒子,包裹的目的是为了保证盒内温度始终处于50℃,这有利于检测分析的稳定性。另外,这个盒内最重要的部件就是一个纽扣大小的白色过滤薄膜,大约40天需更换一次。
刘献辉说,空气进入分析仪内的黑盒子中后,气体会从这个薄膜上再次过滤,直径小于2.5微米的颗粒物被留在薄膜上,气体则被排出。薄膜进行250赫兹的频率振动,附在上面的颗粒物被仪器称重等量化后进入计算分析程序,就可以得出空气中不同时段PM2.5的浓度数值了。
未来,我市发布的PM2.5数值,将是以7个监测站24小时的PM2.5平均浓度作为发布标准,这代表全市城市区整体天气质量。
3 PM2.5监测过程很严谨
近日,我市有环境爱好者通过便携式PM2.5监测仪了解空气质量,并在网上发布一些PM2.5浓度数值。此举引起人们疑问:这种便携式仪器的监测结果是否科学?
市环保部门工作人员介绍,对于PM2.5的监测是一个科学严谨的过程,并非像用体温计量体温那样容易。而且以一个监测点的数据对一个区域的空气质量进行评估是不科学的,不能代表城市整体空气质量水平。
根据我国《环境空气质量检测规范》要求,建成区域城市人口在300万以上的城市,城市建成区PM2.5监测点位分布要遵循两个主要技术指标:一是所有监测点的均值应尽量反映城市的实际空气质量总体水平;二是要反映和代表城市污染物的不同高低水平。另外,监测点位50米以内不应有污染物;采样口周围空气流通,且一定距离内无障碍物等。
我市7个PM2.5监测仪器多安装在离地高3米至15米,与居民住宅楼层高度相近,且四周空旷的地方,这是为了便于测出实际PM2.5情况。同时,监测点选址有代表性,不宜设置过密,否则数据差异化就不容易体现,也不能代表我市的整体状况。
另外,除了选址地点、时段等因素影响监测结果外,几百元或几千元的便携式监测仪器与一套造价二三十万元的专用监测仪器相比,有着较大差别,会造成监测数据的较大出入。
4 关于PM2.5的一些疑问
●雾霾天转晴后,空气中的颗粒物去了哪里?
市环保局监测站工作人员介绍,空气中PM10、PM2.5的消散主要靠风的作用。风在流动过程中将颗粒物浓度稀释,其中一部分受降雨、降雪影响落地化尘;另一部分随着气流运动,最终飘向海洋。
●从PM2.5的数值能得到什么?
PM2.5监测数值能对环境治理提供有力帮助。监测人员通过对PM10、PM2.5的分析,获知这些颗粒物的主要成分及来源。简单而言,就是获知是机动车尾气、还是企业排污造成颗粒物浓度升高,便于相关部门采取针对性的举措。
另外,PM2.5监测出现瞬时浓度增高的情况,也会让环保部门及时发现空气异常,找出监测点周边是否出现污染源。
●PM2.5有哪些危害?
它对空气质量和能见度等有重要的影响:PM2.5粒径小,含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。雾霾天气是心血管疾病患者的“健康杀手”,尤其是有呼吸道疾病和心血管疾病的老人。
●哪些行为产生PM2.5较多?
PM2.5产生的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。监测站工作人员介绍,近年来,我市采取多种措施对燃煤锅炉等加大治理整顿力度,再加上一些大型生产企业迁离城市区,生产企业造成的大气污染得到基本控制。但是,机动车尾气这一PM2.5产生源头,尚未得到有效控制。目前,我市正在实施的《洛阳市机动车排气污染防治办法》,就是对一些尾气排放严重的车辆进行有效治理。
●口罩能否阻止PM2.5吸入?
前一段时间,全国多地出现雾霾天气,市民纷纷选购口罩,造成口罩脱销。口罩能否挡住PM2.5吗?
郑州大学附属洛阳中心医院120急救人员认为,国家尚未对“PM2.5口罩”制定质量标准。目前,属于医疗用品的口罩分为普通口罩、医用外科口罩、医用防护口罩(N95等)三种。
普通纱布口罩阻挡不了直径5微米以下的颗粒物,一般医用口罩也只能阻挡直径4微米以上的颗粒物,只有医用N95防护口罩才能阻挡直径0.3微米的颗粒物。但N95口罩戴起来很不舒服,会造成呼吸不畅,不适宜儿童、老年人、有呼吸道疾病的人使用。
温馨提示
遇上雾霾天气,您可如此应对
●减速开灯找准参照物
车速:一般来说,能见度小于200米大于100米时,时速不得超过60公里,与前车保持100米以上的距离;能见度小于100米大于50米时,时速不得超过40公里,与前车保持50米以上的距离;能见度在50米以内时,时速应控制在20公里以下。
灯光:在雾天行车,不论是黑夜还是白天都需要打开近光灯和雾灯,这样一方面可以提高可视距离,另一方面当前车变更车道时,打开的大灯可引起前车的注意。同时,在高速公路上行车需要打开示廓灯、前后位灯、危险报警闪光灯。
参照:在能见度极低的浓雾中行车,不少驾驶员会觉得无法观察到道路周边情况,所以不易判断出车辆所处的位置、速度。这时,驾驶员可以寻找一些重复出现的物品作为参照物来行驶。比如,在高速公路上,以中央护栏或边护栏为参照物确定车辆行驶的速度和在道路中所处的位置。
●午后开窗10至20分钟
雾霾天气不能紧闭门窗,要有技巧地“开窗换气”。一般来说,空气质量在早晚上下班高峰时污染较重,中午状况稍好。因此,要尽量避开早晚雾气浓重的时间段,以选择大雾开始消散的13时或14时开窗通风10至20分钟为宜。
●减少户外锻炼
雾霾天气导致空气中悬浮大量尘埃等有毒颗粒,剧烈运动时,身体吸收的有害气体比平常多,因此应尽量减少户外锻炼。特別是患有慢性呼吸道疾病的患者,切忌户外锻炼,以免诱发或加重慢性病发作。雾霾天气气压较低,高血压、冠心病等慢性病患者不宜做户外运动,以避免诱发心绞痛、心衰。市民在雾霾天气外出归来后,要清洗面部及裸露的肌肤,以消除毒物的伤害。
●食用蛋白质较高的食物
在雾霾天,市民应多食蛋白质含量较高的食物,提高免疫力。平时应多饮水,注意饮食清淡,少食刺激性食物。由于雾霾天气致使日照少,紫外线照射不足,导致缺钙。市民要多吃豆腐、黄花鱼(及其他海鱼)、动物肝脏、蛋黄、瘦肉、乳酪、坚果,这些食物中富含维生素D,有助于钙质吸收。
(本报综合)