新形勢下的顆粒物現場監測新技術

      近年來，國家對顆粒物的管控日趨嚴格，發布了一系列的政策文件，2018年7月國務院印發的《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》中，要求進一步明顯降低PM2.5濃度，明顯減少重污染天數，明顯改善大氣環境質量，明顯增強人民的藍天幸福感；2019年4月，生態環境部、國家發展和改革委員會等五部委聯合印發《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》（環大氣[2019]35號），鋼鐵行業超低排放改造正式啟動。

常規檢測

對于顆粒物的常規監測，目前主要可以分為兩大類，一類針對固定污染源煙塵，另一類針對環境空氣顆粒物，針對這兩類顆粒物現行的監測方法主要為重量法，相關標準：

      重量法測試過程，可以簡單的概括為將顆粒物捕集到濾膜或濾筒上，然后帶回實驗室平衡稱重的過程，作為現行的主要方法，其測試過程存在一系列的問題，例如采樣時間長、操作繁瑣、對人員設備要求高、測試周期長、時效性差、無法現場出具檢測結果等，“十三五”以來針對固定污染源和環境空氣質量的監測任務越來越多，各級環境監測站等部門普遍面臨著任務重、人員少的形勢，在這些條件下，顆粒物現場監測新技術的研究和應用可謂是大勢所趨。

現場快速檢測

      目前，能夠實現顆粒物現場快速檢測的技術主要有β射線法、微量振蕩天平法和光散射法，原理簡單介紹如下：

1、β射線法

      β射線法測量顆粒物濃度，被稱作間接式“重量法”。該方法是利用β射線衰減的原理，環境空氣由采樣泵吸入采樣管，經過濾膜后排出，顆粒物被截留在濾膜上，當β射線通過沉積著顆粒物的濾膜時，β射線的能量衰減，通過對衰減量的測定便可計算出顆粒物的面密度，根據面密度與濾膜面積，計算得到顆粒物質量進而得到顆粒物質量濃度。

△/ZR-7010型便攜式空氣顆粒物濃度測定儀

△/ZR-7022型環境粉塵連續監測

△/ZR-7200型揚塵在線監測系統

      在克服了量程范圍、濕度干擾和濾膜干擾等技術難題后，青島眾瑞成功將該技術原理擴展到固定污染源煙塵的快速檢測，目前，基于濾膜法的ZR-7100型便攜式煙塵直讀測試儀已經上市。

△/ZR-7100型便攜式煙塵直讀測試

2、微量振蕩天平法     

      TEOM微量振蕩天平法是在質量傳感器內使用一個空心振蕩錐形管，在其振蕩端安裝可更換的濾膜，振蕩頻率取決于錐形管特征和其質量。當采樣氣流通過濾膜，其中的顆粒物沉積在濾膜上，濾膜的質量變化導致振蕩頻率的變化，通過振蕩頻率變化計算出沉積在濾膜上顆粒物的質量，再根據流量、現場環境溫度和氣壓計算出該時段顆粒物的質量濃度。

       目前，該技術主要應用于固定源無組織排放顆粒物的檢測和環境空氣PM10、PM2.5的監測。

3、光散射法

      光源發出的光照射在空氣中懸浮的顆粒物上，發生散射。在顆粒物性質一定的條件下，顆粒物的散射光強度與其質量濃度成正比。通過測量散射光強度，應用質量濃度轉換系數K值，求得顆粒物質量濃度。

      目前，該技術主要應用于低濃度煙塵CEMS和環境空氣PM2.5、PM10的監測。