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顆粒物測定檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-24 01:51:44 更新時(shí)間：2025-08-23 01:51:45

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

顆粒物測定檢測：技術(shù)要點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

顆粒物（Particulate Matter, PM）是大氣污染中的關(guān)鍵污染物之一，主要來源于工業(yè)排放、機(jī)動(dòng)車尾氣、建筑施工、燃煤以及自然源（如沙塵暴）等。根據(jù)其空氣動(dòng)力學(xué)直徑大小，顆粒物通常分為PM10（粒徑小于或等于10微米）和PM2.5（粒徑小于或等于2.5微米），其中PM2.5因其可深入肺部甚至進(jìn)入血液，對人體健康和環(huán)境影響更為顯著。因此，對顆粒物的準(zhǔn)確檢測成為環(huán)境監(jiān)測、空氣質(zhì)量評估以及環(huán)境法規(guī)執(zhí)行的重要環(huán)節(jié)。顆粒物測定檢測不僅涉及科學(xué)的檢測方法與先進(jìn)儀器設(shè)備，還必須遵循統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際規(guī)范，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可比性和可靠性。目前，我國主要依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）及相關(guān)配套檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，對顆粒物進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測與定期評估。檢測項(xiàng)目涵蓋顆粒物的濃度、組分分析、粒徑分布及來源解析等多個(gè)維度，為環(huán)境管理和污染防控提供科學(xué)依據(jù)。

主要檢測項(xiàng)目

顆粒物測定檢測的核心項(xiàng)目包括：

PM10和PM2.5質(zhì)量濃度：測定空氣中PM10和PM2.5的單位體積質(zhì)量（通常以μg/m3表示），是評價(jià)空氣質(zhì)量最基礎(chǔ)的指標(biāo)。
顆粒物粒徑分布：分析不同粒徑顆粒物的占比，有助于了解顆粒物來源（如一次顆粒物與二次顆粒物）及沉降特性。
化學(xué)組分分析：包括有機(jī)碳（OC）、元素碳（EC）、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、重金屬（如鉛、鎘、汞）等，用于污染源識別和健康風(fēng)險(xiǎn)評估。
顆粒物來源解析：利用化學(xué)質(zhì)量平衡模型（CMB）、正矩陣因子分解（PMF）等方法，識別顆粒物的污染來源，如燃煤、機(jī)動(dòng)車、揚(yáng)塵、生物質(zhì)燃燒等。

常用檢測儀器

顆粒物檢測依賴于高精度、高穩(wěn)定性的專業(yè)儀器，常見的設(shè)備包括：

β射線吸收法監(jiān)測儀：通過測量顆粒物對β射線的吸收程度，間接計(jì)算其質(zhì)量濃度，廣泛用于國控站和城市空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。
微量振蕩天平法（TEOM）監(jiān)測儀：利用振蕩微天平測量濾膜上顆粒物質(zhì)量變化，響應(yīng)速度快，適用于連續(xù)在線監(jiān)測。
激光散射法顆粒物計(jì)數(shù)儀：基于光散射原理，實(shí)時(shí)監(jiān)測顆粒物數(shù)量濃度和粒徑分布，常用于科研和短期污染事件評估。
氣溶膠質(zhì)譜儀（AMS）：可實(shí)現(xiàn)顆粒物化學(xué)組分的在線、實(shí)時(shí)、高分辨率分析，是研究二次有機(jī)氣溶膠的重要工具。
沉積采樣器與實(shí)驗(yàn)室分析設(shè)備：如大流量采樣器（如Mileston 2000）、濾膜稱重系統(tǒng)、IC（離子色譜）、XRF（X射線熒光光譜儀）、GC-MS（氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀）等，用于樣品的后續(xù)實(shí)驗(yàn)室分析。

檢測方法

顆粒物測定檢測方法主要分為現(xiàn)場監(jiān)測法與實(shí)驗(yàn)室分析法兩類：

1. 現(xiàn)場自動(dòng)監(jiān)測法：適用于城市空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測站，通過β射線吸收法或微量振蕩天平法實(shí)現(xiàn)PM10和PM2.5的連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，數(shù)據(jù)每小時(shí)或每分鐘更新一次，具備高時(shí)空分辨率。

2. 采樣-實(shí)驗(yàn)室分析法：通常采用大流量或中流量采樣器采集顆粒物樣品，將顆粒物富集在濾膜上，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行稱重和組分分析。該方法精度高，是標(biāo)準(zhǔn)方法和科研調(diào)查的主流方式。

3. 在線分析法：如AMS、Aethalometer（黑碳監(jiān)測儀）、Parsival（粒子計(jì)數(shù)儀）等，可實(shí)現(xiàn)化學(xué)組分和物理特性的實(shí)時(shí)監(jiān)測，適用于污染過程追蹤和機(jī)制研究。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

我國顆粒物測定檢測遵循一系列國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測結(jié)果科學(xué)統(tǒng)一：

GB 3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》：規(guī)定了PM10和PM2.5的濃度限值（如日均濃度限值分別為150μg/m3和75μg/m3，年均限值分別為70μg/m3和35μg/m3）。
HJ 618-2011《環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》：規(guī)定了顆粒物采樣與稱重的基本操作流程、濾膜要求、質(zhì)量控制等。
HJ 657-2013《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）中無機(jī)元素的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》：用于顆粒物中金屬元素的定量分析。
HJ 819-2017《環(huán)境空氣顆粒物中有機(jī)碳和元素碳的測定熱光法》：規(guī)范了OC和EC的測定方法。
ISO 12141:2007《Air quality — Determination of particulate matter — Method using beta attenuation》：國際標(biāo)準(zhǔn)，用于β射線法顆粒物監(jiān)測。

此外，國際上還有美國EPA方法（如EPA Method 201A、202）、歐盟EN 14907等，為跨國數(shù)據(jù)比對和國際環(huán)境合作提供支持。