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我國固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定方法目前主要有三種，分別是重量法、微量振蕩天平法和β射線法，三者的原理和使用各不相同，一定要認(rèn)真選擇。
顆粒物是我國重點控制的主要污染物之一，是大多數(shù)固定污染源必測的污染因子，顆粒物是指燃料和其他物質(zhì)在燃燒、合成、分解以及各種物質(zhì)在機械處理中所產(chǎn)生的懸浮于排放氣體中的固體和液體顆粒狀物質(zhì)。顆粒物的產(chǎn)生分為自然源和人為源，人為源主要來自煤的燃燒、機動車排放和一些工業(yè)生產(chǎn)過程。
隨著環(huán)境管理日趨嚴(yán)格及環(huán)境污染治理技術(shù)不斷進步，尤其是全國大氣污染源自動監(jiān)測工作已全面展開，針對脫硫后管道內(nèi)顆粒物濃度低、溫度低、濕度高的“二低一高”狀況，環(huán)保部于2017年發(fā)布實施了《固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法》?，F(xiàn)階段，顆粒物監(jiān)測分析方法有《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》、《鍋爐煙塵測試方法》和《固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法》。
河北省等個別省市已發(fā)布相關(guān)便攜式顆粒物監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)《固定污染源廢氣顆粒物的測定β射線法》，山東省生態(tài)環(huán)境廳也于日前組織編制了地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)《固定污染源廢氣顆粒物的測定β射線法》，現(xiàn)已發(fā)布了征求意見稿。
β射線吸收法測定顆粒物已廣泛應(yīng)用于環(huán)境空氣中PM10、PM2.5的監(jiān)測，且技術(shù)已較為成熟。
重量法、微量振蕩天平法和β射線法的原理介紹及比較
1 重量法
我國目前對大氣顆粒物的測定主要采用重量法。其原理是分別通過一定切割特征的采樣器，以恒速抽取定量體積空氣，使環(huán)境空氣中的PM2.5和PM10被截留在已知質(zhì)量的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量差和采樣體積，計算出PM2.5和PM10的濃度。必須注意的是，計量顆粒物的單位ug/m3中分母的體積應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0℃、101.3kPa)的體積，對實測溫度、壓力下的體積均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。
環(huán)境空氣監(jiān)測中采樣環(huán)境及采樣頻率要按照HJ.T194的要求執(zhí)行。
2 微量振蕩天平法
微量振蕩天平法TEOM微量振蕩天平法是在質(zhì)量傳感器內(nèi)使用一個振蕩空心錐形管，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(zhì)量。當(dāng)采樣氣流通過濾膜，其中的顆粒物沉積在濾膜上，濾膜的質(zhì)量變化導(dǎo)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(zhì)量，再根據(jù)流量、現(xiàn)場環(huán)境溫度和氣壓計算出該時段顆粒物標(biāo)志的質(zhì)量濃度。
微量振蕩天平法顆粒物監(jiān)測儀由PM10采樣頭、PM2.5切割器、濾膜動態(tài)測量系統(tǒng)、采樣泵和儀器主機組成。流量為1m3/h環(huán)境空氣樣品經(jīng)過PM10采樣頭和PM2.5切割器后，成為符合技術(shù)要求的顆粒物樣品氣體。
樣品隨后進入配置有濾膜動態(tài)測量系統(tǒng)(FDMS)的微量振蕩天平法監(jiān)測儀主機，在主機中測量樣品質(zhì)量的微量振蕩天平傳感器主要部件是一支一端固定，另一端裝有濾膜的空心錐形管，樣品氣流通過濾膜，顆粒物被收集在濾膜上。在工作時空心錐形管是處于往復(fù)振蕩的狀態(tài)，它的振蕩頻率會隨著濾膜上收集的顆粒物的質(zhì)量變化發(fā)生變化，儀器通過準(zhǔn)確測量頻率的變化得到采集到的顆粒物質(zhì)量，然后根據(jù)收集這些顆粒物時采集的樣品體積計算得出樣品的濃度。
3 β射線法
β射線儀則是利用β射線衰減的原理，環(huán)境空氣由采樣泵吸入采樣管，經(jīng)過濾膜后排出，顆粒物沉淀在濾膜上，當(dāng)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濃度。
β射線法顆粒物監(jiān)測儀由PM10采樣頭、PM2.5切割器、樣品動態(tài)加熱系統(tǒng)、采樣泵和儀器主機組成。流量為1m3/h的環(huán)境空氣樣品經(jīng)過PM10采樣頭和PM2.5切割器后成為符合技術(shù)要求的顆粒物樣品氣體。
在樣品動態(tài)加熱系統(tǒng)中，樣品氣體的相對濕度被調(diào)整到35%以下，樣品進入儀器主機后顆粒物被收集在可以自動更換的濾膜上。在儀器中濾膜的兩側(cè)分別設(shè)置了β射線源和β射線檢測器。隨著樣品采集的進行，在濾膜上收集的顆粒物越來越多，顆粒物質(zhì)量也隨之增加，此時β射線檢測器檢測到的β射線強度會相應(yīng)地減弱。
由于β射線檢測器的輸出信號能直接反應(yīng)顆粒物的質(zhì)量變化，儀器通過分析β射線檢測器的顆粒物質(zhì)量數(shù)值，結(jié)合相同時段內(nèi)采集的樣品體積，終得出采樣時段的顆粒物濃度。配置有膜動態(tài)測量系統(tǒng)后，儀器能準(zhǔn)確測量在這個過程中揮發(fā)掉的顆粒物，使終報告數(shù)據(jù)得到有效補償，理接近于直實值。
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