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大氣顆粒物監測應用方法

閱讀:1064      發布時間:2021-5-24
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大氣顆粒物監測應用方法

 

隨著人類活動對環境影響的加劇,顆粒物“隱形殺手”群體逐漸變得龐大,成分變得復雜,“殺傷力”也漸漸增強。不管是常見的灰蒙蒙的天空,還是不時出現的灰霾天氣,這些其實都是大量極細微的干塵粒等浮游在空中,使能見度降低的空氣普遍混濁現象,本質上正是無處不在的顆粒污染物造成的。

近日,蒙古國境內多次起沙,我國北方地區先后受到沙塵傳輸影響,出現大范圍污染過程。

 

大氣顆粒物,是大氣中存在的各種固態和液態顆粒狀物質的總稱。常見的有總懸浮顆粒物(TSP),即粒徑小于100微米的顆粒物;可吸入顆粒物(PM10),即粒徑小于或等于10微米的顆粒物;細顆粒物(PM2.5),即粒徑小于或等于2.5微米的顆粒物。顆粒物的濃度水平受地區、季節、局地環境等多種因素影響,北方城市風沙相對較大,TSP中粒徑較大的顆粒物占比較多。不同粒徑的顆粒物在空氣中停留的時間及傳輸距離有很大差異,顆粒物粒徑越大,在空氣中的停留時間越短,傳輸距離也越近。

 

光散射法

光散射法檢測顆粒物濃度利用了顆粒物的相關性質和Mie 散射理論。當光照射到懸浮在空氣中的顆粒物上時,會產生散射光。在顆粒物性質保持一定的前提下,產生的散射光強度與顆粒物的質量濃度成正比。通過光電倍增管將顆粒物的散射光轉換成光電流,再經光電流積分電路將光電流轉換成電脈沖,通過測量單位時間的脈沖數,就可以計算得到顆粒物的濃度。光散射法測量顆粒物質量濃度具有測量快速、準確,檢測靈敏度高,性能穩定等優點。但測量結果易受細顆粒物粒徑組成、結構、折射性等因素影響。

 

β射線吸收法

β射線吸收法利用了β射線衰減原理。空氣由采樣器吸入采樣管,經過濾膜后排出,顆粒物沉淀在濾膜上,當β射線照射沉積了顆粒物的濾膜時,β射線的能量衰減,根據衰減量就可求出顆粒物質量濃度。β射線吸收法的優點是檢測結果不受細顆粒物物理、化學性質影響,只與其電子密度有關,測量結果較為準確,可以實時檢測顆粒物濃度的變化情況。該法的缺點是濾膜與細顆粒物易吸附空氣中的水分,容易對檢測結果造成影響。

 

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