1月份，石家莊市氣象臺共發(fā)布22期大霧預(yù)警、16期霾預(yù)警。這些揮之不去的霧霾，到底是些什么物質(zhì)？作為首要污染物的PM2.5如何能準(zhǔn)確監(jiān)測？為解答這些疑問，記者采訪了PM2.5監(jiān)測設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)和有關(guān)專家。

　　1給PM2.5“拍CT”

　　“我省已建好的53個監(jiān)測點都是用這種儀器來監(jiān)測。”1月31日，在石家莊高新區(qū)一座白色小樓屋頂，河北先河環(huán)保科技股份有限公司技術(shù)副總裁范朝指著一部并不起眼的PM2.5監(jiān)測設(shè)備向記者介紹，在此之前，PM2.5指數(shù)的發(fā)布，完全由“洋儀器”說了算。

　　大約在2000年，先河環(huán)保就研發(fā)出了國內(nèi)第一套包括PM10自動監(jiān)測設(shè)備的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，2011年12月，PM2.5自動監(jiān)測儀的關(guān)鍵技術(shù)獲得突破——— PM2.5切割器在全國首家通過中國疾病預(yù)防控制中心認(rèn)證測試。

　　“監(jiān)測的秘密都在這個‘小煙囪’和‘小盒子’里。”公司技術(shù)負(fù)責(zé)人指著伸出屋頂?shù)暮辖?ldquo;小煙囪”說，這就是關(guān)鍵部件“切割器”。原來，“小煙囪”并非“排氣”管道，而是采樣裝置。通過底部安裝的氣泵，外部空氣按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求均勻地通過切割器，最終進(jìn)入“小盒子”，進(jìn)行精確“體檢”。“空氣可不是直接通過切割器的。”在范朝指引下，記者注意到“小煙囪”由兩段組成，上邊一段是PM10切割器。“也就是說，通過這個裝置時，大于PM10的顆粒物就被排除在外了，而通過下一段安裝的PM2.5切割器后，最終流進(jìn)我們檢測設(shè)備的空氣，就只含有PM2.5及以下的微小顆粒物了。”

　　接下來，外部空氣被引入房間內(nèi)部的儀器中，一條寬不足3厘米，但極為均勻細(xì)密的玻璃纖維帶將成為PM2.5最終的棲身之所。“這是一種特殊過濾帶，可以將空氣中的PM2.5一網(wǎng)打盡。”記者發(fā)現(xiàn)，白色的過濾帶上布滿或深或淺的圓形印記。范朝說：“每一個斑點都是在一小時內(nèi)一立方米空氣中篩選出的PM2.5，接下來就要對這些物質(zhì)進(jìn)行‘稱重’。”“PM2.5濃度就是指一立方米空氣中PM2.5的質(zhì)量。顯然，要對這么細(xì)小的物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確稱量并非易事。”范朝介紹，傳統(tǒng)的“重量法”測量方式比較準(zhǔn)確，但因需人工采樣和稱重，操作程序繁瑣費(fèi)時，難以實現(xiàn)實時自動監(jiān)測。“現(xiàn)在我們采用的是β射線吸收檢測法。”

　　范朝解釋：“過濾帶下的小裝置可以發(fā)射出一束β射線，射線穿過濾紙和顆粒物時能量被吸收而衰減，衰減的程度和PM2.5的質(zhì)量成正比。根據(jù)衰減的不同數(shù)據(jù)我們就可以計算出PM2.5的質(zhì)量。”這聽上去就像是給PM2.5“拍CT”。“的確如此，但這種β射線輻射劑量極為微弱，比小朋友常拿來玩的熒光棒還要低上不少，非常安全。”范朝說。

　　借由儀器內(nèi)部的軟件，這些數(shù)據(jù)可以即時分析并顯示，然后通過環(huán)保部門組建的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和發(fā)布系統(tǒng)，最終這些數(shù)據(jù)得以實時自動向公眾發(fā)布。

　　2 PM2.5指數(shù)不會“注水”

　　“濕度超過90%稱為霧，低于80%時稱為霾。霧和霾的共同特點是兩種氣候條件下大氣能見度都比較低，區(qū)別則是霧由小水滴組成，而霾的主要成分是固體小顆粒。”河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副院長郭斌介紹說，霧天的氣候特點可以為霾的形成提供必要條件，4級以上的風(fēng)才容易把空氣中的污染物吹走，而霧天風(fēng)力一般在1—2級左右，并且濕度較大，不利于空氣中污染物擴(kuò)散，固體小顆粒聚少成多形成霾。“這就造成了大霧天氣中，空氣污染問題的進(jìn)一步加重。”

　　那么，“監(jiān)測儀器會否將微小水滴混同成PM2.5，造成指數(shù)注水，過度放大？”面對公眾疑問，郭斌回應(yīng)，霧中的小水滴不會對空氣污染物數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾，小水滴進(jìn)入空氣質(zhì)量檢測設(shè)備就會被烘干，以此可杜絕小水滴計入污染物含量帶來數(shù)據(jù)誤判的可能。“實際上，為規(guī)避空氣濕度波動造成的誤差，我們在實際的監(jiān)測技術(shù)中采用了更為復(fù)雜的解決方案。”范朝說，“在PM2.5中，有許多是呈液態(tài)的可揮發(fā)化合物，如硫酸鹽、硝酸鹽等，這自然也是一些危害健康的污染物，但如果加熱過度，這種揮發(fā)物就可能隨水蒸氣一起逃逸而出，造成監(jiān)測指標(biāo)偏低。”

　　范朝介紹，他們采取了智能加熱技術(shù)，通過反復(fù)實驗驗證建立有關(guān)數(shù)據(jù)模型，加熱溫度隨濕度不同而自動調(diào)節(jié)，以確保在大霧等濕度動態(tài)變化時期的精度。

　　3 PM2.5六成歸罪燃燒

　　那么，空氣中的微小污染顆粒物都是什么？又從何而來？“這些細(xì)小顆粒的構(gòu)成十分復(fù)雜，且結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定。”范朝說，“目前只能將其中較為重要的幾類物質(zhì)實施重點監(jiān)測。”根據(jù)去年我國發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、可吸入顆粒物(PM10)、細(xì)顆粒物(PM2.5)六項被納入監(jiān)測范圍。“當(dāng)然，除了PM2.5和PM10這類綜合性指標(biāo)外，其余物質(zhì)的檢測都使用了不同的技術(shù)手段。”范朝介紹，這幾類物質(zhì)常用的自動檢測方法為：二氧化硫采用紫外熒光法；二氧化氮采用化學(xué)發(fā)光法；一氧化碳采用非分散紅外氣相濾光相關(guān)光譜法；臭氧采用紫外光度法。“上述這些污染物在陽光作用下，相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會轉(zhuǎn)化為硫酸鹽、硝酸鹽等，形成二次污染。”范朝還表示，在冬季氣溫低時，一些氣態(tài)煙霧可能冷凝成液態(tài)微滴，這也是冬季空氣污染較夏季嚴(yán)重的原因之一。

　　“對于我省而言，可吸入顆粒物PM10和PM2.5是造成霧霾天氣的首要污染物，其中以PM2.5對人體的健康危害最大。而PM2.5的來源十分多樣和復(fù)雜。”郭斌表示，根據(jù)統(tǒng)計和測算，我省約有60%的PM2.5污染來源于燃煤、機(jī)動車燃油、工業(yè)使用燃料等燃燒過程，還有23%來源于揚(yáng)塵，剩余的17%多來源于溶劑使用及其他途徑。“在我省及一些周邊地區(qū)，尤其是城市，工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動車尾氣、建筑施工、冬季取暖燒煤等，會排放大量有害物質(zhì)。以燃煤污染為例，北京每年燃煤量為2000多萬噸，而天津達(dá)7000萬噸”，郭斌認(rèn)為，如此大規(guī)模的燃煤消耗，直接導(dǎo)致了PM10和PM2.5的增加以及空氣質(zhì)量的明顯下降。

關(guān)鍵詞：PM2.5,霧霾