孫展鴻(佛山市南海區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站,廣東佛山 528200)
PM2.5和PM10監(jiān)測數(shù)據(jù)“倒掛”與環(huán)境溫度、濕度的關(guān)系
孫展鴻
(佛山市南海區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站,廣東佛山 528200)
采用賽默飛世爾FH62C14 型和5030 SHARP型在線監(jiān)測儀分別對環(huán)境空氣中的PM10和PM2.5開展監(jiān)測,統(tǒng)計(jì)監(jiān)測數(shù)據(jù)同時(shí)記錄環(huán)境溫度和濕度信息,探討PM2.5和PM10在線監(jiān)測數(shù)據(jù)“倒掛”現(xiàn)象與環(huán)境溫度和濕度之間的關(guān)系。結(jié)果表明,一般情況下(溫度5~40℃,相對濕度30%~90%),PM2.5和PM10在線監(jiān)測數(shù)據(jù)“倒掛”的概率呈現(xiàn)出溫度升高則變小,濕度升高則變大的趨勢。
在線監(jiān)測;PM2.5和PM10;倒掛
在中國,經(jīng)濟(jì)生活水平的提高正倒逼著環(huán)境質(zhì)量的改善。PM2.5作為環(huán)境空氣質(zhì)量的重要影響因素,也越來越受到人們的關(guān)注。準(zhǔn)確監(jiān)測PM2.5,為社會(huì)提供評價(jià)和治理依據(jù),已成為當(dāng)下環(huán)境工作者又一重要課題。然而實(shí)際監(jiān)測過程中,會(huì)出現(xiàn)PM2.5平均濃度高于PM10平均濃度的情況,即“倒掛”現(xiàn)象。“倒掛”現(xiàn)象出現(xiàn)的原因有多種,包括監(jiān)測儀器監(jiān)測原理不同,環(huán)境溫度和濕度的影響,儀器日常維護(hù)不規(guī)范等[1]。本文主要探討PM10和PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù) “倒掛”與環(huán)境溫度、濕度的關(guān)系。
1.1PM10和PM2.5監(jiān)測儀器及方法
實(shí)驗(yàn)分別采用賽默飛世爾FH62C14 型和5030 SHARP型在線監(jiān)測儀對PM10和PM2.5開展24小時(shí)連續(xù)在線監(jiān)測,監(jiān)測時(shí)長為2年。其中,F(xiàn)H62C14型PM10監(jiān)測儀采用傳統(tǒng)β射線法,SHARP5030 型PM2.5在線監(jiān)測儀采用帶動(dòng)態(tài)加熱裝置(DHS)和光濁度計(jì)的β射線法,設(shè)備原理見如圖1、圖2。
圖1 FH62C14型PM10監(jiān)測設(shè)備原理
1.2監(jiān)測數(shù)據(jù)
選取南方某市2014~2015年兩個(gè)不同點(diǎn)位的監(jiān)測數(shù)據(jù),比較不同溫度和濕度范圍內(nèi),PM2.5與PM10小時(shí)值監(jiān)測數(shù)據(jù)倒掛現(xiàn)象出現(xiàn)的概率,結(jié)果如下:
2.1環(huán)境溫度、濕度對“倒掛”現(xiàn)象的影響
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,5~40℃環(huán)境下,PM10與PM2.5數(shù)據(jù)“倒掛”的概率呈現(xiàn)隨溫度升高而變小的趨勢;相對濕度為30%~90%環(huán)境下,PM10與PM2.5數(shù)據(jù)“倒掛”的概率呈現(xiàn)隨濕度升高而變大的趨勢。并且,溫度與濕度對數(shù)據(jù)倒掛的影響概率均在1%~20%左右的范圍內(nèi)。
圖2 SHARP5030型PM2.5監(jiān)測設(shè)備原理[1]
表1 不同溫度下PM10與PM2.5倒掛概率
圖3 不同溫度下PM10與PM2.5倒掛情況
表2 不同相對濕度下PM10與PM2.5倒掛概率
圖4 不同相對濕度下PM10與PM2.5倒掛情況
2.2原因分析
FH62C14 型PM10在線監(jiān)測儀和5030 SHARP型PM2.5在線監(jiān)測儀基本原理相同,均利用了β射線的衰減計(jì)算顆粒物濃度。但前者為傳統(tǒng)β射法,采樣管對收集氣體進(jìn)行恒溫加熱(加熱溫度設(shè)定在40℃),而后者對收集氣體則實(shí)行動(dòng)態(tài)加熱(加熱溫度保持與環(huán)境溫度一致)。
環(huán)境溫度越接近40℃,PM10在線監(jiān)測儀與PM2.5在線監(jiān)測儀捕獲到的顆粒物中半揮發(fā)性成分的總量越接近。若環(huán)境溫度偏低,空氣經(jīng)PM10在線監(jiān)測儀的恒溫加熱器加熱后,顆粒物中的半揮發(fā)性成分損失較大,容易造成PM10數(shù)據(jù)與PM2.5數(shù)據(jù)出現(xiàn)“倒掛”。
環(huán)境溫度為5~40℃,相對濕度在30%~90%條件下,采用賽默飛世爾FH62C14 型和5030 SHARP型在線監(jiān)測儀分別對環(huán)境空氣中的PM10和PM2.5開展監(jiān)測,PM10與PM2.5數(shù)據(jù)“倒掛”的概率呈現(xiàn)隨溫度升高而變小,隨相對濕度升高而增大的趨勢。
[1] 張宇烽.PM2.5和PM10監(jiān)測數(shù)據(jù)“倒掛”成因淺析[J].廣東化工,2013,40(12).170-171.
[2] 羅漢翔.淺析大氣自動(dòng)監(jiān)測中PM2.5和PM10“倒掛”成因[J].環(huán)境與生活,2014,(81).
PM2.5 and PM10 Monitoring Data “upside down” and The Relationship Between Environmental Temperature and Humidity
Sun Zhan-hong
Thermo Fisher FH62C14 5030 SHARP-line type and monitor respectively ambient air PM10 and PM2.5 carry out monitoring,statistics and monitoring data simultaneously record ambient temperature and humidity information,explore PM2.5 and PM10 on-line monitoring data “upside down” phenomenon and the relationship between ambient temperature and humidity.The results showed that the probability under normal circumstances(temperature 5-40 ℃,relative humidity of 30%-90%),PM2.5 and PM10 online monitoring data “upside down” in the temperature increases are smaller,the increase in humidity increases the trend of.
on-line monitoring;PM2.5 and PM10;upside down
X831
B
1003-6490(2016)03-0206-02
2016-02-28
孫展鴻(1987—),男,廣東南海人,技術(shù)員,主要從事環(huán)境監(jiān)測與分析工作。