概述

1月2日，從飛機上俯瞰北京近郊霧霾，地面模糊不清，灰蒙蒙一片。自去年12月29日以來，受不利天氣形勢影響，中國出現大范圍持續重度空氣污染，人們出行都戴著防霧霾口罩。

PM2.5是造成霧霾的主要原因，究竟該如何檢測呢？國際上公認的靠譜的PM2.5檢測方法是三種：重量法、β射線吸收法和微量振蕩天平法。前提是需要把PM2.5與較大的顆粒物分離。　　　　

一、首先要有一個監測點

　　對于監測點的分布，我國《環境空氣質量監測規范》中有兩個技術指標：一是所有城市建成區評價點的均值應盡量反映城市的實際空氣質量總體水平；二是要能反映和代表城市污染的不同高低水平。為防止受到局部人為干擾、保證評價點位的代表性，《規范》還要求評價點位周圍50米內不應有煙囪、爐窯等污染源，采樣口周圍空氣流通，不能有高大建筑物遮擋，高度要求在15-20米。　　

二、采集空氣，把PM2.5與較大的顆粒物分離

　　首先需要采樣，這個采樣器叫做切割器，外觀似倒扣的盤子狀。它就像捕魚的網一般，網眼的大小，決定了能捕獲“魚”的大小。監測PM10、PM2.5、PM1.0的道理都一樣，就是“濾網”不一樣，通過的顆粒物大小也不一樣。

　　只要有空氣經過，就立即被全天24小時不停轉的抽氣泵吸進采集系統，再經過這張“網”，把直徑大于2.5微米的顆粒物擋在門外，而小于等于2.5微米的顆粒物被吸入“喉管”——PM2.5這條“魚”，就這樣被篩選出來了。其實這和發生在我們呼吸道里的情形是非常相似的：大顆粒易被鼻腔、咽喉、氣管截留，而細顆粒則更容易到達肺的深處，從而產生更大的健康風險。　　

三、測定分離出來的PM2.5的重量

　　把分離出來的空氣通過管道后，用各種檢測方法測定PM2.5濃度。目前，各國環保部門廣泛采用的PM2.5測定方法有三種：重量法、β射線吸收法和微量振蕩天平法。

1、重量法

 　　將PM2.5直接截留到濾膜上，然后用天平稱重，這就是重量法。值得一提的是，濾膜并不能把所有的PM2.5都收集到，一些極細小的顆粒還是能穿過濾膜。只要濾膜對于0.3微米以上的顆粒有大于99%的截留效率，就算是合格的。損失部分極細小的顆粒物對結果影響并不大，因為那部分顆粒對PM2.5的重量貢獻很小。

　　重量法是最直接、最可靠的方法，是驗證其它方法是否準確的標桿。然而重量法需人工稱重，程序繁瑣費時，自動化程度低，不適合進行遠距離監測。如果要實現實時自動監測，就需要用到另外兩種方法。

2、β射線吸收法

　　將PM2.5收集到濾紙上，然后照射一束beta射線，射線穿過濾紙和顆粒物時由于被散射而衰減，衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量。

　　β射線吸收原理自動監測儀適用范圍較廣，在24小時空氣質量連續自動監測中應用廣泛。在污染較重或地理位置重要的地方，測量時可每小時自動得出一個監測數據，實時反映空氣中PM2.5濃度的變化情況，并可進行數據傳輸，有利于遠程監測和自動控制，為環保部門進行空氣質量評估和政府決策提供準確、可靠的數據依據。并極大的減少了人工工作量，不過其缺點是相對成本較高。

3、微量振蕩天平法

　　一頭粗一頭細的空心玻璃管，粗頭固定，細頭裝有濾芯。空氣從粗頭進，細頭出，PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下，細頭以一定頻率振蕩，該頻率和細頭重量的平方根成反比。于是，根據振蕩頻率的變化，就可以算出收集到的PM2.5的重量。

　　微量振蕩天平法的PM2.5監測儀外形類似微波爐，方方正正，上面則是一個電子顯示屏，所監測的六項指標實時數據在屏幕上跳躍。跟β射線吸收法一樣，振蕩天平監測法能實時捕抓空氣中的PM2.5微粒，監測數據按半小時、1小時、8小時、12小時、24小時的目錄在顯示屏上顯示。而且，監測設備24小時連續自動監測、自動儲存傳輸數據。

小結

盡管檢測方法多樣，但無論是重量法、β射線法，還是震蕩天平法、光散射法，目前開展的大范圍的監測中，法定監測項目還只有質量濃度（單位體積混合物中某組分的質量），僅僅監測質量濃度并不能真正獲知大氣氣溶膠顆粒物的實際污染狀況。

質量濃度值僅僅是一個方面的數據，以后的儀器應該往全方位監測的方向發展，比如可以實時在線地監測顆粒物的粒徑，可以獲取每個顆粒物上的化學成分（混合狀態），具有高的時間分辨率，有了這樣的儀器，我們才能對PM2.5有更深刻的認識。

（內容參考儀器信息網）