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揭秘PM2.5檢測儀系統(tǒng)
從去年以來，PM2.5污染問題成為人們關(guān)注的一個話題。我們匯總了近期關(guān)于PM2.5檢測儀方面的動態(tài)，系統(tǒng)的揭開她神秘的面紗。
直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細的1/20的“PM2.5”究竟是如何監(jiān)測的呢？日前，與南昌市環(huán)境監(jiān)測站自動室主任秦文一起走進“空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站子站”的建工學(xué)校點，揭開監(jiān)測PM2.5的神秘面紗。
揭秘儀器：價值37萬元的PM2.5/PM10監(jiān)測儀TEOM1405D
揭秘人員：南昌市環(huán)境監(jiān)測站自動室的秦文主任、監(jiān)測站工作人員
揭秘地點：空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站子站——建工學(xué)校站點
為何將監(jiān)測子站選到此處？監(jiān)測站自動室的秦文主任告訴記者，這個點位于紅谷灘新區(qū)中心很具代表性，它能客觀反應(yīng)一定空間范圍內(nèi)的空氣污染水平和變化規(guī)律，在監(jiān)測點50米范圍內(nèi)沒有明顯的污染源；采樣口周圍環(huán)境空氣流動不受影響；采樣口離地面高度達到國家規(guī)定的3～15米要求等。
監(jiān)測儀TEOM1405D解析圖
監(jiān)測儀TEOM1405D解析圖
南昌市試點之一的位于紅谷灘新區(qū)的建工學(xué)校的監(jiān)測子站。它的外表就似一個白色的集裝箱，約為20平方米。“監(jiān)測站內(nèi)常年必須保持20至30℃的室溫、80%以下的濕度，所以站內(nèi)安裝了空調(diào)。”秦文還說，站內(nèi)還必須安裝防雷設(shè)施。整個子站建設(shè)要近一百萬元。
我國國內(nèi)監(jiān)測PM2.5主要有兩種自動監(jiān)測方法：β射線法和振蕩天平法。目前，南昌采用的是振蕩天平法，能實時測量空氣中的PM2.5微粒濃度。
“PM2.5的監(jiān)測是全自動化的，樣氣通過采樣泵抽進分析單元，根據(jù)振蕩頻率算出顆粒物濃度。之后，數(shù)據(jù)會上傳到南昌市環(huán)境監(jiān)測站數(shù)據(jù)平臺上。工作人員將根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行綜合技術(shù)分析，得到監(jiān)測點的PM2.5濃度，然后將數(shù)據(jù)上傳到國家環(huán)境監(jiān)測總站大氣室和國家環(huán)保部監(jiān)測司。工作人員每周定期來子站巡檢，確保數(shù)據(jù)準確。”秦文強調(diào)。
次日，隨秦文來到南昌市環(huán)境監(jiān)測站控制中心，觀看PM2.5的實時數(shù)據(jù)監(jiān)控。不一會兒，工作人員調(diào)出建工學(xué)校站的空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，清晰地顯示南昌市空氣質(zhì)量等詳細情況。
振蕩天平法究竟這是什么樣的方法呢？為解答記者的疑惑，工作人員打開分析儀器，里面有四個圓形膜。秦文表示：“這四個就是采樣膜，兩個灰色的是正在測量用的，兩個白色的是備用的，灰色膜上面吸附了顆粒物。”秦文指著儀器顯示屏解釋道：“當采樣膜負載率接近100%時，我們就要更換了，不然測出的數(shù)據(jù)就不準確。你現(xiàn)在看到其中一張灰色膜灰色程度更明顯，就表示它已經(jīng)‘臟’了，因其吸附了大量顆粒物，顯示屏上也顯示其負載率已達到更換要求。這個膜大概半個月就要更換一次，換一張就要近200元。”
我國*PM2.5濃度實時監(jiān)測儀器研制成功
“粒徑××，粒子數(shù)××，粒普××，PM2.5濃度×× ”，通過電子觸摸屏，工作人員每隔3秒就能采集一次空氣中可吸入顆粒物（PM2.5和PM10）的濃度和粒徑分布。3月29日，我國*可實時檢測可吸入顆粒物濃度及粒徑分布的儀器（LD310和LD320）在京通過了專家鑒定。
據(jù)介紹，PM2.5作為大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，它的直徑還不到人頭發(fā)絲粗細的1/20，可直接吸入肺部，對人體健康和空氣質(zhì)量等有重要影響。由于國內(nèi)一直缺乏PM2.5監(jiān)測的核心技術(shù)，國外設(shè)備制造商紛紛搶占國內(nèi)市場，在國家“十一五”科技支撐計劃和北京市相關(guān)科技計劃的支持下，北京匯豐隆生物科技發(fā)展有限公司與中國環(huán)境科學(xué)研究院等單位進行了聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)的LD310空氣動力學(xué)粒徑譜儀攻克了空氣動力學(xué)飛行時間光散射粒子測量核心技術(shù)，并采用噴口加速技術(shù)，不僅可以檢測PM2.5的濃度，同時還能真實地反映大氣氣溶膠粒子在呼吸道內(nèi)的沉積部位，更適合于研究氣溶膠粒子對人體健康的危害;LD320大氣顆粒物散射光粒徑譜儀攻克了粒子加速、光散射粒子測量等核心技術(shù)，可滿足當前我國PM2.5監(jiān)測體系建設(shè)和大氣環(huán)境污染防控的重大需求。
目前，LD310和LD320均已通過技術(shù)性能、環(huán)境適應(yīng)性測試和應(yīng)用試驗，并完成了與國外β射線法設(shè)備的樣機對比試驗，各項性能指標達到或接近*水平，*。
鑒定專家組認為，這兩臺儀器都具有自主知識產(chǎn)權(quán)，對突破進口技術(shù)和產(chǎn)品依賴、解決當前我國PM2.5監(jiān)測體系建設(shè)和大氣環(huán)境污染防控對動態(tài)監(jiān)測設(shè)備的重大需求具有戰(zhàn)略意義。
PM2.5監(jiān)測設(shè)備選擇進口還是國產(chǎn)？
“PM2.5被寫進《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》、全國將開展細顆粒物監(jiān)測”的消息，像一針網(wǎng)絡(luò)清新劑注入各大論壇。廣大網(wǎng)民在擊節(jié)叫好的同時，關(guān)于它的細節(jié)追問似乎才剛剛開始：采購PM2.5監(jiān)測儀器的龐大“市場蛋糕”由誰享用？監(jiān)測設(shè)備用進口的還是國產(chǎn)的？區(qū)域聯(lián)防聯(lián)治會否成為PM2.5“寫”上藍天的掣肘？對此，記者采訪了兩會代表委員和會外專家。
監(jiān)測設(shè)備：進口還是國產(chǎn)？
*副部長吳曉青2日表示，“十二五”期間，國內(nèi)要建設(shè)近1500個PM2.5監(jiān)測點位，前期投入將超過20億元。
“監(jiān)測設(shè)備究竟進口還是國產(chǎn)？”不少網(wǎng)民建議“一定得買進口的”。可中科院大氣物理研究所研究員王躍思說：“有些國外儀器并不好使。國外監(jiān)測儀器各有缺陷，方法評價也需時間，難以在短期內(nèi)得出一致結(jié)果。截至目前，尚無一種儀器能準確無誤地測定PM2.5濃度。”
“PM2.5監(jiān)測主要有‘稱重法’‘β射線法’‘光散射法’，需要借鑒發(fā)達國家的成功經(jīng)驗，但不能全盤照搬。”*代表、天津市*總工程師包景嶺說，監(jiān)測方法不同、儀器不同都會造成數(shù)據(jù)相當大的差異。“在觀測、分析和治理技術(shù)等方面，政府應(yīng)多加扶持，注意考慮民族儀器制造業(yè)的發(fā)展，讓我國的PM2.5監(jiān)測和治理逐漸使用本土技術(shù)。”
區(qū)域聯(lián)防聯(lián)治：是不是紙上談兵？
在一些高校的BBS論壇上，不少熱愛環(huán)保的學(xué)生發(fā)帖稱：“僅僅監(jiān)測PM2.5能治本么？再*的儀器也改變不了塵土飛揚，關(guān)鍵得看如何治理！”
包景嶺代表對此深表認同：“大氣污染是一個區(qū)域概念，拿京津冀來說，一個氣候條件控制下，肯定會互相影響。如果不實行區(qū)域聯(lián)防聯(lián)治，再怎么監(jiān)測空氣質(zhì)量也白搭。”
“PM2.5粒徑小、傳播遠，周邊傳輸對大城市PM2.5的貢獻率zui高。”從事水泥生產(chǎn)行業(yè)的*代表裴春亮舉例說，津、冀地區(qū)聚集了大量水泥、鋼鐵、煉油、石化等高污染產(chǎn)業(yè)，區(qū)域燃煤總量一年超過3.5億噸，對北京的影響約占PM2.5來源的24.5%。
“想實現(xiàn)這些目標，需要*環(huán)保部門做好‘頂層設(shè)計’，讓這些區(qū)域的專家、院士、環(huán)保部門、基層治理工作者們平等地坐在一起，共同研究梳理、統(tǒng)籌考慮，制出全局的解決方案，才能實現(xiàn)統(tǒng)一的區(qū)域環(huán)保目標。”包景嶺說。
新國標：與世界“高軌”相接有多難？
吳曉青2日表示，新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》中污染物控制項目實現(xiàn)了與接軌，但僅僅與世界“低軌”相接。新國標實施后，我國將有三分之二的城市達不到空氣質(zhì)量的要求。
“就目前看，想和世界‘高軌’相接，難度相當大。”北京市*大氣環(huán)境管理處處長于建華說，以北京為例，自1998年至今，已先后關(guān)停搬遷首鋼、北京焦化廠、北京化工廠等200多家重污染企業(yè)。“該上的污染防控措施都上了，繼續(xù)加大措施的空間變小，也就意味著明顯改善的難度更大。”
“其實早在10年前，一些科研機構(gòu)就已開始監(jiān)測PM2.5，大體了解其濃度變化趨勢。”包景嶺建議，當前的關(guān)鍵，既非糾結(jié)于某一監(jiān)測數(shù)據(jù)，亦非重金引進海外監(jiān)測儀器，而應(yīng)全力深入進行“成分研究”，特別是找到PM2.5內(nèi)到底附著哪些有毒有害物質(zhì)，并進行有針對性的源頭消減。據(jù)*
*代表張育彪——大城市應(yīng)限購汽車
據(jù)*北京3月5日電“PM2.5監(jiān)測公開之后，更重要的是如何治理PM2.5。”*代表、深圳南嶺村居委會主任張育彪建議，在PM2.5污染比較嚴重的大城市，實行汽車限購以控制機動車無限增長。
PM2.5的來源主要是工業(yè)排放物和汽車尾氣。在北京、上海、廣州、深圳等大城市，傳統(tǒng)工業(yè)已經(jīng)越來越少，因此，PM2.5的主要“罪魁禍首”就是汽車尾氣。
張育彪說：“要治理PM2.5，就必須對癥下藥。”減少機動車尾氣排放產(chǎn)生的PM2.5，無非兩條路可走：一是通過控制汽車數(shù)量增長，直接減少尾氣排放數(shù)量；二是采用新技術(shù)，推廣清潔能源汽車。然而，當前及今后一段時期內(nèi)，受技術(shù)和價格兩個瓶頸制約，新能源汽車的發(fā)展在中國乃至世界都還處于“襁褓期”，短期內(nèi)不可能大面積替代燃油汽車。因此，張育彪認為，近期內(nèi)通過政策杠桿調(diào)控小汽車數(shù)量的爆炸式增長，已成當務(wù)之急。
目前，國內(nèi)對汽車增長采取限制的做法有三種：一是北京的機動車牌照搖號；二是上海的牌照拍賣，三是香港的高用車成本制度。