固定污染源廢氣低濃度顆粒物檢測方法有哪些

顆粒物是我國重點(diǎn)控制的主要污染物之一，是大多數(shù)固定污染源必測的污染因子，顆粒物是指燃料和其他物質(zhì)在燃燒、合成、分解以及各種物質(zhì)在機(jī)械處理中所產(chǎn)生的懸浮于排放氣體中的固體和液體顆粒狀物質(zhì)。顆粒物的產(chǎn)生分為自然源和人為源，人為源主要來自煤的燃燒、機(jī)動車排放和一些工業(yè)生產(chǎn)過程。

目前我國固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定方法主要有三種，分別是重量法、微量振蕩天平法和β射線法，三者的原理和使用各不相同，一定要認(rèn)真選擇。

1、重量法

我國目前對大氣顆粒物的測定主要采用重量法。其原理是分別通過一定切割特征的采樣器，以恒速抽取定量體積空氣，使環(huán)境空氣中的PM2.5和PM10被截留在已知質(zhì)量的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量差和采樣體積，計(jì)算出PM2.5和PM10的濃度。必須注意的是，計(jì)量顆粒物的單位ug/m3中分母的體積應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0℃、101.3kPa）的體積，對實(shí)測溫度、壓力下的體積均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。

 

環(huán)境空氣監(jiān)測中采樣環(huán)境及采樣頻率要按照HJ.T194的要求執(zhí)行。

 

2、微量振蕩天平法

微量振蕩天平法TEOM微量振蕩天平法是在質(zhì)量傳感器內(nèi)使用一個(gè)振蕩空心錐形管，在其振蕩端安裝可更換的濾膜，振蕩頻率取決于錐形管特征和其質(zhì)量。當(dāng)采樣氣流通過濾膜，其中的顆粒物沉積在濾膜上，濾膜的質(zhì)量變化導(dǎo)致振蕩頻率的變化，通過振蕩頻率變化計(jì)算出沉積在濾膜上顆粒物的質(zhì)量，再根據(jù)流量、現(xiàn)場環(huán)境溫度和氣壓計(jì)算出該時(shí)段顆粒物標(biāo)志的質(zhì)量濃度。

 

微量振蕩天平法顆粒物監(jiān)測儀由PM10采樣頭、PM2.5切割器、濾膜動態(tài)測量系統(tǒng)、采樣泵和儀器主機(jī)組成。流量為1m3/h環(huán)境空氣樣品經(jīng)過PM10采樣頭和PM2.5切割器后，成為符合技術(shù)要求的顆粒物樣品氣體。

 

樣品隨后進(jìn)入配置有濾膜動態(tài)測量系統(tǒng)（FDMS）的微量振蕩天平法監(jiān)測儀主機(jī)，在主機(jī)中測量樣品質(zhì)量的微量振蕩天平傳感器主要部件是一支一端固定，另一端裝有濾膜的空心錐形管，樣品氣流通過濾膜，顆粒物被收集在濾膜上。在工作時(shí)空心錐形管是處于往復(fù)振蕩的狀態(tài)，它的振蕩頻率會隨著濾膜上收集的顆粒物的質(zhì)量變化發(fā)生變化，儀器通過準(zhǔn)確測量頻率的變化得到采集到的顆粒物質(zhì)量，然后根據(jù)收集這些顆粒物時(shí)采集的樣品體積計(jì)算得出樣品的濃度。

 

3、Beta射線法/β射線

Beta射線儀則是利用Beta射線衰減的原理，環(huán)境空氣由采樣泵吸入采樣管，經(jīng)過濾膜后排出，顆粒物沉淀在濾膜上，當(dāng)β射線通過沉積著顆粒物的濾膜時(shí)，Beta射線的能量衰減，通過對衰減量的測定便可計(jì)算出顆粒物的濃度。

 

Beta射線法顆粒物監(jiān)測儀由PM10采樣頭、PM2.5切割器、樣品動態(tài)加熱系統(tǒng)、采樣泵和儀器主機(jī)組成。流量為1m3/h的環(huán)境空氣樣品經(jīng)過PM10采樣頭和PM2.5切割器后成為符合技術(shù)要求的顆粒物樣品氣體。

 

在樣品動態(tài)加熱系統(tǒng)中，樣品氣體的相對濕度被調(diào)整到35%以下，樣品進(jìn)入儀器主機(jī)后顆粒物被收集在可以自動更換的濾膜上。在儀器中濾膜的兩側(cè)分別設(shè)置了Beta射線源和Beta射線檢測器。隨著樣品采集的進(jìn)行，在濾膜上收集的顆粒物越來越多，顆粒物質(zhì)量也隨之增加，此時(shí)Beta射線檢測器檢測到的Beta射線強(qiáng)度會相應(yīng)地減弱。

 

由于Beta射線檢測器的輸出信號能直接反應(yīng)顆粒物的質(zhì)量變化，儀器通過分析Beta射線檢測器的顆粒物質(zhì)量數(shù)值，結(jié)合相同時(shí)段內(nèi)采集的樣品體積，終得出采樣時(shí)段的顆粒物濃度。配置有膜動態(tài)測量系統(tǒng)后，儀器能準(zhǔn)確測量在這個(gè)過程中揮發(fā)掉的顆粒物，使終報(bào)告數(shù)據(jù)得到有效補(bǔ)償，理接近于直實(shí)值。