因此，想要清楚認(rèn)知PM2.5的測量過程，首先必須明白手工重量法的工作原理。儀器質(zhì)檢室的工程師張楊說：“在監(jiān)測點位用采樣器以恒定采樣流量抽取空氣，使空氣中的PM2.5被截留在提前稱重好的空白濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量變化和累積采樣體積，計算出PM2.5的濃度。”
接下來的問題是，采樣濾膜又是如何稱重的呢？
首先，對稱重環(huán)境要求極高。用于采樣的濾膜受溫度、濕度、震動等人為因素的干擾較大，從現(xiàn)場采樣后的濾膜需要進(jìn)行24小時平衡再進(jìn)行稱重，平衡條件則需要溫度保持在20℃±1℃左右，濕度保持在50% RH±5%RH左右。
“只有在同一個溫濕度環(huán)境下進(jìn)行稱重，得出的數(shù)據(jù)才能夠保持一致性。” 除了對外部環(huán)境有要求，張楊還介紹了稱重設(shè)施包括濾膜和天平在內(nèi)的具體情況：“一片濾膜的重量很輕，只有145~150毫克，這只是濾膜的重量，相比顆粒物的增量就更少了，在0.1~11.5毫克之間，對應(yīng)的污染物濃度為4~500微克/立方米。所需天平的條件需要達(dá)到百萬分之一，精度稱量分辨率為1微克。”
想看稱重先過急速風(fēng)吹關(guān)
為了從各個因素控制稱量誤差，一個具備高要求的實驗室是必需的。
2015年6月，中國環(huán)境監(jiān)測總站質(zhì)檢室籌建了國家大氣監(jiān)測網(wǎng)顆粒物稱重中心(以下簡稱稱重中心)，以滿足國控點位顆粒物(PM10、PM2.5)比對采樣濾膜的稱重。
想走進(jìn)稱重中心，可不是一件容易事。
稱重中心對人員、設(shè)備的出入條件限制有嚴(yán)格的要求。由于對外部環(huán)境潔凈度的要求極高，外來人員在進(jìn)入稱重中心最外圍空間時必須更換中心配備的拖鞋，以減少對室內(nèi)環(huán)境的影響。接下來，步入更衣室更換工作服，緊接著在智能風(fēng)淋室開啟風(fēng)淋設(shè)備，通過急速風(fēng)吹進(jìn)一步減少衣物攜帶的顆粒物。
這些準(zhǔn)備都是為了最大化減少對稱重環(huán)境的影響，確保手工比對工作科學(xué)、準(zhǔn)確。
進(jìn)入實驗室，一臺承載了320片濾膜的稱重系統(tǒng)正在進(jìn)行編碼/讀碼和稱重工作。“為了確保每片濾膜的唯一性以及加強(qiáng)濾膜管理，編碼采用14位編碼原則，包括站點編號、采樣信息、年份月份等。”工作人員解釋說，就好比是每個人都有唯一的身份證號，編碼工作鎖定了濾膜的唯一性，以保障比對工作的準(zhǔn)確、無誤。
從實驗室的工作節(jié)奏來看，320片濾膜進(jìn)行平衡的時間需要24小時，每片濾膜需要進(jìn)行兩次稱重，每次誤差需要保持小于0.04毫克，每片測量時間大概需要5分鐘，這樣整個稱重320片濾膜就需要3~4天的時間。
那么，不合格的稱重濾膜會不會成“漏網(wǎng)之魚”流入監(jiān)測環(huán)節(jié)呢？工作人員說：“天平中會放置一塊標(biāo)準(zhǔn)濾膜，相當(dāng)于質(zhì)控，很早稱好了，如果測量結(jié)果顯示變化很大，說明其中有污染，這時就要及時進(jìn)行處理。”
據(jù)工作人員介紹，2015年12月起，稱重中心已經(jīng)完成了直管站的5次比對工作，每次比對20個站點，比對內(nèi)容包括PM10、PM2.5。可以說，比對工作極大地提高了PM2.5監(jiān)測的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。
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