PM25监测数据质量主要影响因素及控制方法探析

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1、PM2.5监测数据质量主要影响因素及控制方法探析摘要：在总结空气质量PM2.5自动监测系统6年运行和管理经验的基础上，指出了当前空气自动监测子站PM2.5监测数据质量的主要影响因素分别是样品输送管路、采样流量测控、颗粒物截获质量检测与精密度控制等，提出了相应的控制方法，有效地减小了自动监测系统的误差，提高了PM2.5监测数据的准确度。关键词：PM2.5；自动监测；影响因素；质量控制收稿日期：20120401基金项目：国家“863”计划重大项目，珠江三角洲区域大气复合污染的立体监测网络(编号：2006AA06A038)资助作者简介：师建中(1955—),男，广东广州人，髙级工程师，从事环

2、境自动监测和技术研究工作。通讯作者：陈丹青(1961—),女，广东湛江人，高级工程师，主要从事环境监测工作。中图分类号：X84文献标识码：A文章编号：16749944(2012)050179031引言PM2.5是指空气动力学等效直径不大于2.5Um的气溶胶微粒。气溶胶是当今国际上大气化学研究的前沿领域[l]o近年来，我国各主要城市陆续开展了PM2.5的研究性监测，包括北京、上海、广州、南京、武汉、重庆、兰州、宁波、济南、青岛等［2〜10］。PM2.5不仅能通过消光作用造成大气能见度下降，而且还是聚集大量有毒有害物质的复杂污染物,对人体的健康造成危害，已引起了民众的极大关注［11］。20

3、12年2月29日，我国颁布了新的空气质量标准一一《环境空气质量标准》(GB3095-2012),并将PM2.5纳入常规空气质量监测与评价。但我国PM2.5的监测工作尚处在起步阶段,人员技术水平不高，经验积累不足，要使这项监测工作从研究型迅速并顺利地向任务型转变，首先是要摸清影响PM2.5监测数据质量的重要影响因素，有针对性地采取措施，有效控制监测数据的准确度，使监测数据真正能够达到说清空气中PM2.5的浓度水平和变化规律的目的。2PM2.5监测质量影响因素分析粤港空气监控网从2005年底起开始了对PM2.5的监测与研究，是我国起步最早、运行时间最长、运行稳定性最好的PM2.5监测网之一

4、。之后，依托国家“863”重大项目一一珠江三角洲区域大气复合污染的立体监测网络(编号:2006AA06A038)，该监控网得到进一步完善,PM2.5监测点位不断增多，覆盖面不断拓宽，技术研究成果不断涌现。笔者作为粤港空气监控网和珠江三角洲区域大气复合污染的立体监测网络的主要研究者和建设者，具有6年PM2.5自动监测子站运行管理经验，深入分析了影响PM2.5监测数据质量的主要因素，提出了相应控制措施和方法，有效提升了PM2.5的监测数据质量。2.1样品输送管路的影响目前的PM2.5监测，空气样品经过切割头后还需要流经较长的，包括室内和室外部分的输送管路，才能到达用于截获PM2.5的过滤器

5、。在空气样品输送到过滤器的过程中,PM2.5微粒的某些理化特性往往有条件地发生了变化，使部分微粒附着在输送管路的管壁，并逐渐累积。如果管路的管壁附着了较多的微粒，可导致管路输送性能不良，监测数据的准确度（正确度和精密度）下降，甚至会出现数据异常突变起伏或长时间平缓的监测结果。为避免这种由于输送管路管壁吸附和解析现象对监测数据质量造成的影响，就必须加强子站现场巡查，分析数据变化规律，总结管壁清洁度变化周期，编排出关于颗粒物监测的空气样品输送管路清洁作业时间表，并严格执行。一般情况下,2个月左右必须清洁一次,若现场巡查时发现有监测数据异常变化或异常平稳现象，应马上进行附加清洁。清洁时，最好

6、使用无水乙醇作为清洁剂,用棉球沾取无水乙醇后，在内管壁上来回拖动棉球以到达清洁的目的。另外，当输送管路温度明显低于空气样品温度时，会引起样品温度下降，使样品相对湿度上升（因饱和水蒸气分压下降）至临近露点，导致样品结露，在管壁和过滤膜上形成冷凝水，同样也会使颗粒物监测数据的误差增大，正确度和精密度下降。因此，颗粒物监测仪器都应配置对室内部分输送管路的加热装置，以避免发生样品结露的情况。在日常运行中，必须注意保持管路加热功能正常；最好能做到与污染物浓度监测一样实时检测、记录、报送管路加热温度，以监控样品是否可能发生结露现象。2.2采样流量的影响对于PM2.5的监测，空气样品的流量不仅要作为

7、采样体积定量用于计算颗粒物浓度，最关键的还要作为强制气体样品通过粒径切割装置的引流动力，用于控制样品空气动力学粒径切割结果。换言之，若实际釆样流量偏离了设计流量，监测得到的就不是空气动力学粒径等于或小于2.5Um的PM2.5To因此,PM2.5监测对采样流量的测控要求较高。目前，适合用于空气PM2.5等颗粒物浓度在线监测仪器的气体流量计量器件，因长期连续采样运行导致疲劳、老化、侵蚀、污损等问题以及受到站房环境条件波动的制约，可能导致采样流量检测