《庞泉沟夏季环境空气颗粒物（PM10、PM2.5）比对监测分析》-理学论文，地理论文-论文范文参考-科学狗论文网

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庞泉沟夏季环境空气颗粒物（PM10、PM2.5）比对监测分析

范文

孙丽娟+南瑞贤+马小荣+周建强

（山西省环境监测中心站，山西太原 030027）

摘要：通过2016年夏季在国家大气背景站庞泉沟环境空气自动监测点位进行的颗粒物手工采样与自动仪器的比对监测显示：Thermo1405型颗粒物自动监测仪用于监测PM10时系统性误存在负偏差，Thermo5030型颗粒物自动监测仪用于监测PM2.5时系统性误差在规定允许范围内，两台仪器的初始精密度均在允许偏差范围内，PM10和PM2.5的手工采样和自动仪器监测值变化趋势具有非常高的一致性。

关键词：PM10 PM2.5 ；手工监测；自动监测；比对

大气颗粒物是危害人体健康和影响大气环境质量的主要污染物，在全球气候和环境变化中扮演着重要角色[1]，这些影响或效应主要与其浓度、化学组成和粒径分布有关，相关的研究备受关注[2]。目前，中国大气颗粒物监测主要依靠自动监测进行数据获取，与手工监测标准方法相比，具有数据采集效率高，可进行实时监控等优势，但在数据的准确性方面一直存在质疑[3]。

本文通过2016年5月24日-6月13日，在国家大气背景站庞泉沟环境空气自动监测站点的环境空气颗粒物（PM10、PM2.5）自动监测开展了手工比对，（以下简称“比对”），分析了美国Thermo1405和Thermo5030颗粒物自动监测仪与 Thermo2025i-D手工监测标准方法比对结果情况，对造成结果差异的原因进行了简单分析，对颗粒物采样器的准确性进行核准。

1.实验方法

1.1监测仪器与方法

颗粒物（PM10和PM2.5）采样仪器为热电2025i双通道颗粒物连续自动采样器；本实验采用两台双通道自动采样器平行采样，采样总流量为16.7L/min，采样滤膜为美国Thermo 47mm特氟龙滤膜，根据《环境空气PM10和PM2.5的测定-重量法》（HJ618-2011），对滤膜采样前的预处理，采样前后称重及质量保证进行操作，使用德国康姆德润达AWS-1型百万分之一天平称重对滤膜进行称重。

颗粒物PM10和PM2.5自动监测分别使用美国Thermo1405和5030颗粒物自动监测仪，自动监测仪的原理均为国家《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ653-2013）推荐方法。

1.2监测点位和监测时间

监测点位位于山西省国家大气背景站庞泉沟，采样高度15m，手工采样仪器和自动监测仪采样口相互距离均超过1.5m。

此次比对监测时间为2016年5月24日-6月13日，每两天连续自动采样47h，（另1个小时用于取换膜及流量检查或校准），采样时间段为前两日10：00am到当日9：00am。

2.结果与讨论

2.1监测数据有效性分析

2016年5月24日-6月13日实验期间，共获取10d手工监测数据，由于数据采集仪器故障，仅得到6d的PM10和8d的PM2.5自动监测监测数据，PM102组手工平行样品结果相对标准偏差为0.54%～4.97%，PM2.5 2组手工平行样品结果相对标准偏差为0.19%～3.28%。因为PM10和PM2.5的2组手工平行监测数据都在可行的浓度区间，且数据的相对标准偏差都小于10%，因此可判断10组手工监测数据都可靠有效。

为保证监测数据的准确性和有效性，Thermo1405型PM10和5030型PM2.5自动监测仪每周都会进行流量校准，每月进行标准膜校准。

2.2自动与手工数据的相关性分析

以《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统安装和验收技术规范》（HJ655-2013）中关于参比方法比对调试回归曲线的斜率K，截距b和相關系数r的要求为标准，评价自动数据与手工数据的相关性。由于现场比对中获取的数据量有限，仅将此项指标作为参考评价。

根据背景站比对数据，其相关性分析作图如图1所示，由相关性分析图提取相关性指标列表1如下：

2.2.1PM2.5比对情况

相关系数、斜率、截距均在要求范围内。

2.2.1PM10比对情况

相关系数、截距均在要求范围内，斜率不在要求范围内。

3.结论

（1）Thermo1405型颗粒物自动监测仪用于监测PM10时存在系统性误差，为负偏差，仪器的精密度在允许偏差范围内，手工采样和自动监测仪器分别测得的PM10数据的变化趋势具有非常高的一致性。

（2）Thermo5030型颗粒物自动监测仪用于监测PM2.5时在规定允许值范围内；仪器的精密度在允许偏差范围内，手工采样和自动监测仪器分别测得的PM2.5数据的变化趋势亦具有非常高的一致性。

参考文献

[1]Singh A， Dey S. Influence of aerosol composition on visibility in megacity Delhi [J].Atmospheric Environment， 2012，62：367-373.

[2]范雪波，刘卫，王广华，等.杭州市大气颗粒物浓度及组分的粒径分布[J].中国环境科学，2011，31（1）：13-18.

[3]朱轶，等.长沙城区PM10和PM2.5的污染特征及气象因素溯源分析研究[J].环境科学与管理，2013（11）：50-51.

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