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你知道吗 | 我们实时监测PM2.5组分

2020年12月25日 来源:北京市生态环境监测中心

经常关注空气质量预报的小伙伴

一定对PM2.5这个名字不会感到陌生

PM2.5也称为细颗粒物

指的是悬浮在大气中空气动力学当量直径

小于等于2.5微米的颗粒物

PM2.5的构成复杂

有机物 黑碳 重金属元素

硫酸盐 硝酸盐 铵盐 氯离子等

都属于PM2.5的组分

Tips

不同PM2.5组分的来源有所不同,例如黑碳等主要与机动车尾气和燃煤燃烧有关,而硫酸盐、硝酸盐和铵盐则属于二次污染物,经污染源直接排出的SO2、NOx、NH3等一次气态污染物在空气中转化而来,这些气态污染物主要来源于机动车尾气、燃煤燃烧和工业农业过程等。

弄清楚PM2.5的组分

我们才好“对症下药”

例如每次污染过程的PM2.5组分分析

来源:《污染解析 | 今日本市空气污染过程持续 预计明日逐步转好》

这些逐时的组分数据

都是由在线监测设备实时监测而来


什么是在线监测?

在线监测是一种基于现场的采样分析技术,可以提供高时间分辨率的监测数据,在组分变化非常迅速的污染过程,在线监测能充分发挥其优势,捕捉到PM2.5快速上升时组分的变化。而根据PM2.5组分的不同,其监测原理也有所区别。

水溶性离子组分PM2.5组分中的硫酸盐、硝酸盐、铵盐、氯离子等水溶性离子组分均通过阴阳离子在线监测仪进行实时监测。其原理是采用湿式平行板扩散溶蚀器技术(WPPDD),实现颗粒物和气体的分离,再通过水蒸气喷射气溶胶采样技术(SJAC),溶解颗粒物中的阴阳离子,并将溶解液自动送至离子色谱进行定量分析。这种方法的特点是可以避免颗粒物和气态物质的交叉干扰,并具有较高的时间分辨率。

碳元素组分

组分中的碳元素通过有机碳、黑碳在线监测仪进行监测分析。仪器采用热光法进行分析,在石英膜上过滤收集颗粒物样品,然后分别在无氧(氦气)和有氧环境中逐级加热升温,使有机碳(OC)、黑碳分别被加热挥发,这两个步骤中所产生的分解产物都随着载气转化为二氧化碳后,由非分散红外吸收法(NDIR)定量检验。

在线监测高时间分辨率的特点有助于追踪污染成因。以2020年除夕烟花爆竹燃放对空气质量影响为例 :

来源:《数据 | 除夕夜烟花爆竹燃放产生了这些影响》

若是采用手工采样监测,经过滤膜采样、实验室分析等过程,往往需耗费一天的时间,很难有效识别PM2.5快速上升的过程。

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