关于颗粒物倒挂情况分析以及控制措施

关于颗粒物倒挂情况分析以及控制措施
按照定义,PM2.5属于PM10的一部分,因此理论上在同地、同时测量的PM10的浓度应该大于PM2.5。但在实际监测工作中,偶尔会出现PM2.5浓度大于PM10浓度的“现象”,也就是俗称的“倒挂”。
一、易造成“倒挂”现象的情况
目前,在国家环境空气监测网内PM10监测所采用的方法主要有两种,分别是β射线法(采样管恒温加热)和振荡天平法;PM2.5监测所采用的方法同样主要有两种,分别是β射线法(动态加热系统)和振荡天平联用膜动态测量系统法,造成“倒挂”现象的情况有主要有仪器的测量误差、湿度和气温的变化、空气浓度值的大小等方面,具体如下:
(一)监测仪器不同
中国环境监测总站大气监测实验室针对各种不同的PM10与PM2.5监测方法组合分别进行试验,发现当PM10采用振荡天平法仪器监测,出现倒挂的概率较高。
(二)季节方面(温湿度差异)
我国大部分地区,冬、春、夏、秋四个季节的温度、湿度存在明显差异,对不同季节倒挂现象出现的概率进行分析,发现冬、夏两个季节PM2.5与PM10出现倒挂的几率相对较高,而春、秋季节倒挂现象出现率相对较低。
电子蜂毒采集器
不同季节倒挂现象出现率统计结果(小时值)
加热平台(三)浓度水平不同
新型助听器将PM2.5浓度划分为35μg/m3以下、35μg/m3-75μg/m3、75μ
g/m3-150μg/m3、150μg/m3以上四个区间,分析倒挂现象发生时PM2.5的浓度分布情况。
结果表明,对于PM2.5小时浓度而言,大于150μg/m3时出现倒挂的几率最高;对于PM2.5日均浓度而言,处于75μg/m3-150μg/m3这一区间时,出现倒挂的几率最高。
二、产生倒挂的原因
(一)原因
1、测量误差。
2、PM10与PM2.5采用不同的监测方法。
3、仪器维护、校准误差。
4、纸带问题、仪器故障。
(二)具体情况
1.测量误差
从定义看,PM2.5属于PM10的一部分,显然PM2.5浓度理应小于PM10,但当环境中PM2.5占PM10的比例较高时,PM2.5与PM10的浓度本身就极为接近。譬如北方某城市2016年PM2.5日均值占PM10的比例平均为78.3%,其中占比超过90%的天数高达117天(占全年32.0%),多数情况下PM2.5浓度与PM10非常接近。任何测量误差都是不可避免的,当PM2.5浓度与PM10非常接近时,测量误差就有可能造成倒挂,这种倒挂是正常的,按照有效数据处理。
仪器测量误差引起的倒挂一般出现在以下几种条件下:
①晴好天气,颗粒物浓度极低。
酒精壁炉在扩散条件好的天气晴好条件下,颗粒物浓度本身极低,但阳光强烈,这种天气下气态污染物易进行光化学反应生成PM2.5,PM2.5占PM10的绝大部分,两者浓度相近。
②高温高湿天气下,颗粒物浓度较高时。
这种情况一般出现在夏季,静稳天气,室外处于高温高湿状态,而监测点位室内要求在25℃左右。室外的高温高湿空气经采样管路进入仪器后,虽然管路有动态加热装置,但在测试平台纸带处未加热。热空气预冷,导致冷凝,使湿度增加,影响测量结果,再加上仪器本身的测量误差,导致倒挂。
③降雨天气
降雨初期,空气湿度增加,这时气态污染物向颗粒态污染物转化的速度加剧,颗粒物会有吸湿性增长现象。当降雨达到一定程度时,对污染物的冲刷作用显现,参与转化反应的污染物少了,空气洁净。所以雨量和时间很关键,并不是下雨就一定会降低污染。此外,降雨冲刷作用对粒径相对较大的PM10更明显,而吸湿性增长对PM2.5的作用更为明显,这就导致两者浓度相近,由于仪器的测量误差,出现倒挂现象。
2.PM10与PM2.5采用不同的监测方法;
牵引头目前,常见的颗粒物监测方法主要有振荡天平法、β射线法两个大类, 我国环境空气监测网主要使用β射线法类仪器。随着技术的进步,β射线法类仪器又分为采样管恒温加热、动态加热等类型;振荡天平法类仪器又分为单纯的振荡天平法和联用膜动态测量系统的振荡天平法等类型。
是否采用动态加热
半透明纸
对于β射线法,采样管采用恒温加热时,长时间加热也将造成颗粒物中部分挥发性组分的损失;而当采用动态加热时,由于可以根据空气中相对湿度的大小自动调节加热温度,在防止采样管结露的同时,最大限度地减少了采样管加热造成的挥发性组分损失,因此采用动态加热时测得结果会高于恒温加热法。
PM2.5与PM10监测方法不同会导致倒挂。由于我国多数站点PM10监测起步于2002年左右,基于当时的监测技术水平,多采用了传统监

本文发布于:2024-09-21 15:45:39,感谢您对本站的认可!

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