想看称重先过急速风吹关
为了从各个因素控制称量误差,一个具备高要求的实验室是必需的。
2015年6月,中国环境监测总站质检室筹建了国家大气监测网颗粒物称重中心(以下简称称重中心),以满足国控点位颗粒物(PM10、PM2.5)比对采样滤膜的称重。
想走进称重中心,可不是一件容易事。
称重中心对人员、设备的出入条件限制有严格的要求。由于对外部环境洁净度的要求极高,外来人员在进入称重中心最外围空间时必须更换中心配备的拖鞋,以减少对室内环境的影响。接下来,步入更衣室更换工作服,紧接着在智能风淋室开启风淋设备,通过急速风吹进一步减少衣物携带的颗粒物。
这些准备都是为了最大化减少对称重环境的影响,确保手工比对工作科学、准确。
进入实验室,一台承载了320片滤膜的称重系统正在进行编码/读码和称重工作。“为了确保每片滤膜的唯一性以及加强滤膜管理,编码采用14位编码原则,包括站点编号、采样信息、年份月份等。”工作人员解释说,就好比是每个人都有唯一的身份证号,编码工作锁定了滤膜的唯一性,以保障比对工作的准确、无误。
从实验室的工作节奏来看,320片滤膜进行平衡的时间需要24小时,每片滤膜需要进行两次称重,每次误差需要保持小于0.04毫克,每片测量时间大概需要5分钟,这样整个称重320片滤膜就需要3~4天的时间。
那么,不合格的称重滤膜会不会成“漏网之鱼”流入监测环节呢?工作人员说:“天平中会放置一块标准滤膜,相当于质控,很早称好了,如果测量结果显示变化很大,说明其中有污染,这时就要及时进行处理。”
据工作人员介绍,2015年12月起,称重中心已经完成了直管站的5次比对工作,每次比对20个站点,比对内容包括PM10、PM2.5。可以说,比对工作极大地提高了PM2.5监测的科学性和准确性。
自动监测每五分钟出一个数值
从全国范围来看,目前,地方各个监测点位对PM2.5多采用连续自动监测法下的β射线法和震荡天平法进行测量。市面上的检测仪器也主要依据这两种方式进行工作。
“这根长长的管子就是采样管,一头连接监测仪器,另一头连接室外的空气,它的顶部有个采样头,上面有个切割器,通过切割器将空气中的PM2.5拦截下来后,顺着采样管进入监测仪器中。”来到颗粒物实验室,大气室研究员潘本锋首先介绍了采用β射线法监测PM2.5的自动监测仪。
近距离观察这台仪器,可以发现密闭的舱体内有一个白色传输纸带,纸带上按照一定的间隔已经分布了一些黑色的斑点。“这就是昨天通过仪器自动采样得到的PM2.5。”潘本锋解释了仪器的工作原理:传输进来的空气经过纸带,把所含的颗粒物过滤在纸带上。仪器可以发射β射线,如果纸带上附着颗粒物,就会使射线能量衰减,衰减的量与颗粒物的浓度有直接关系,这样我们就测量出颗粒物的浓度含量。
实验室里还有另外一种依靠振荡天平进行监测的仪器。潘本锋说,仪器的设计灵感来自于航天技术,“太空中有质量没有重量,质量不变怎么测颗粒物质量浓度?在太空里称重就用了振荡天平。”
观察这台振荡天平测量仪,可以发现仪器中有个振荡原件,以及空气中不断收集的颗粒物。振荡原件随着颗粒物的多少出现不同的振荡频率,当颗粒物越来越重,振荡原件摆动的频率就会越来越慢。通过实时测量振荡的频率,进一步测算出颗粒物含量的浓度是多少。
翻阅现场数据记录记者看到,两种监测仪器可以做到实时测量,每隔几秒进行一次更新,每5分钟出一个数值,可以做到边采样边测量,而工作人员则每小时读取一次PM2.5浓度。
据了解,为确保PM2.5监测的准确性,我国出台了PM2.5监测的一系列技术规范,对PM2.5监测的运行维护、人员资质和质保质控提出了明确的要求。
