2021年6月15日，由青島嶗應(yīng)環(huán)境科技有限公司參與起草的山東省地方標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣 顆粒物的測(cè)定 便攜式β射線法》（DB37/T 4378—2021）正式發(fā)布，并將于7月15日起實(shí)施。（文末附標(biāo)準(zhǔn)全文）

 

    嶗應(yīng)2092型 環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀參與了該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等工作，為便攜式β射線法在環(huán)境空氣顆粒物測(cè)定方面的應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支持?，F(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)解讀如下：


01、范圍

本文件規(guī)定了測(cè)定環(huán)境空氣中顆粒物的便攜式β射線法。

本文件適用于環(huán)境空氣中顆粒物(TSP、PM10、PM2.5)的測(cè)定，也適用于無(wú)組織排放中顆粒物的測(cè)定。

本文件檢出限為1 μg/m3，測(cè)定下限為4 μg/m3。

解析：按照HJ 168的有關(guān)規(guī)定，使用高效過(guò)濾器在潔凈的室內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定程序，選擇檢出限最高者為本標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出限，本方法的檢出限為1μg/m3，測(cè)定下限為4μg/m3。
 

 

02、方法原理

樣品空氣通過(guò)切割器以恒定的流量經(jīng)過(guò)進(jìn)樣管，顆粒物截留在濾膜上。用β射線照射濾膜，根據(jù)采樣前后單位面積的濾膜上β射線衰減量得出濾膜上捕集的顆粒物質(zhì)量和同時(shí)抽取的氣體體積，計(jì)算出顆粒物的濃度。β射線衰減量與顆粒物的質(zhì)量遵循以下吸收定律：
 

式中：

N ——單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)濾膜的β射線量；

N0 ——單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的β射線量；

k ——單位質(zhì)量吸收系數(shù)，cm2/mg；

m ——顆粒物單位面積質(zhì)量，mg/cm2。

解析：參照ISO 10473:2000，其核心原理是根據(jù)采樣前后單位面積的濾膜上β射線衰減量得出濾膜上捕集的顆粒物量。β射線儀器分為同位采樣測(cè)量濾帶類型、順序采樣測(cè)量濾帶類型、順序采樣測(cè)量濾膜類型。嶗應(yīng)2092型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀為同位采樣濾帶測(cè)量類型，從根本上解決了移動(dòng)紙帶所帶來(lái)的測(cè)量誤差。

 

03、干擾和消除

空氣相對(duì)濕度過(guò)大會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，當(dāng)相對(duì)濕度大于40%時(shí)，可通過(guò)動(dòng)態(tài)加熱的方式消除影響，同時(shí)需要控制加熱功率和加熱溫度。

解析：根據(jù)試驗(yàn)表明當(dāng)空氣濕度超過(guò)40％時(shí)，其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不可忽略，可通過(guò)動(dòng)態(tài)加熱的方式消除影響。

嶗應(yīng)2092型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀采用 DHS（動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)）加熱采樣入口氣體并具有動(dòng)態(tài)溫濕度補(bǔ)償功能，加熱溫度在（10~60）℃范圍內(nèi)任意設(shè)置，控溫精度±1℃，符合HJ 1100-2020要求。


04、試劑和原料

6.3 標(biāo)準(zhǔn)膜片

由聚碳酸酯等惰性材料制成，應(yīng)避光存放，使用前應(yīng)檢查膜片是否存在破損等情況。

解析：參照ISO 10473:2000的要求，使用惰性材料標(biāo)準(zhǔn)膜對(duì)儀器校準(zhǔn)，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

嶗應(yīng)2092型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀具有標(biāo)準(zhǔn)膜片校準(zhǔn)功能，選用的標(biāo)準(zhǔn)膜片為聚碳酸酯，可溯源至重量法，保證標(biāo)準(zhǔn)膜片數(shù)值的準(zhǔn)確可靠。


05、儀器和設(shè)備

7.1.2 儀器性能

便攜式β射線法顆粒物測(cè)定儀應(yīng)符合以下要求：

a) 滿足HJ 93 中采樣器技術(shù)要求；

b) 具有自動(dòng)記錄儀器的系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)功能；

c) 具有自動(dòng)存儲(chǔ)測(cè)量期間測(cè)定結(jié)果功能；

d) 具有污染物名稱、化學(xué)式和濃度值顯示功能；

e) 具有測(cè)量或輸入及保存測(cè)量期間氣象參數(shù)功能（大氣壓、溫度、濕度等）。

解析：嶗應(yīng)2092型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀滿足HJ93、HJ653和HJ1100標(biāo)準(zhǔn)要求，可以連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，且采樣數(shù)據(jù)自動(dòng)記憶，停電后自動(dòng)保存當(dāng)前數(shù)據(jù)，來(lái)電后儀器能夠繼續(xù)采樣。

7.2 輔助設(shè)備

7.2.1 便攜式電源：持續(xù)供電時(shí)間大于2 h，輸出電壓220 V。

7.2.2 溫度計(jì)：測(cè)量環(huán)境溫度，測(cè)量范圍-30 ℃～50 ℃，示值誤差不超過(guò)±2 ℃。

7.2.3 大氣壓計(jì)：測(cè)量環(huán)境大氣壓，測(cè)量范圍80 kPa～106 kPa，示值誤差不超過(guò)±1 kPa。

7.2.4 濕度計(jì)：測(cè)量環(huán)境濕度，測(cè)量范圍0 %RH～100 %RH，示值誤差不超過(guò)±5 %。

解析：嶗應(yīng)2092型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀具有溫度、濕度和大氣壓傳感器，其技術(shù)參數(shù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)輔助設(shè)備的要求，現(xiàn)場(chǎng)可不用攜帶輔助設(shè)備。

如需輔助設(shè)備“便攜式電源”，推薦使用

06、校準(zhǔn)

8.3 校準(zhǔn)

8.3.1 零點(diǎn)校準(zhǔn)

校準(zhǔn)時(shí)泵停止工作，安裝濾帶（膜）或零膜片，進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。

8.3.2 質(zhì)量校準(zhǔn)

在空白濾帶（膜）上方放置標(biāo)準(zhǔn)膜片進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)膜片的標(biāo)稱值誤差應(yīng)在±2%范圍內(nèi)，否則應(yīng)按儀器說(shuō)明書要求對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

8.4 樣品采集和測(cè)定

8.4.1 按照HJ 194、HJ/T 55 相關(guān)要求，做好采樣準(zhǔn)備。

8.4.2 正確連接好采樣系統(tǒng)，采樣器入口距地面高度不應(yīng)低于1.5 m。如果測(cè)定交通樞紐處顆粒物，采樣點(diǎn)應(yīng)布置在距人行道邊緣外側(cè)1m 處。

8.4.3 根據(jù)監(jiān)測(cè)目的，設(shè)置采樣周期等參數(shù)。小時(shí)均值應(yīng)至少有45min 的采樣時(shí)間，日均值應(yīng)至少有20 個(gè)小時(shí)平均濃度值或采樣時(shí)間。

8.4.4 啟動(dòng)采樣器進(jìn)行測(cè)定并記錄顆粒物的質(zhì)量濃度。

解析：按照ISO 10473:2000要求，監(jiān)測(cè)開始前使用標(biāo)準(zhǔn)膜片進(jìn)行校準(zhǔn)，測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)膜片的標(biāo)稱值誤差應(yīng)在±2%范圍內(nèi)，否則應(yīng)重新對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

樣品采集的布點(diǎn)參照HJ/T 55要求，采樣有效時(shí)間參照GB 3095中有關(guān)規(guī)定。


07、結(jié)果與計(jì)算

9.1 結(jié)果計(jì)算

顆粒物濃度按照公式（2）進(jìn)行計(jì)算：

式中：

ρ——顆粒物的濃度，μg/m3；

m ——截留在濾膜的顆粒物質(zhì)量，mg；

v ——采樣體積，L。環(huán)境空氣為實(shí)測(cè)體積，無(wú)組織排放為標(biāo)況體積。

9.2 結(jié)果表示

測(cè)定結(jié)果應(yīng)保留整數(shù)位，最多不超過(guò)三位有效數(shù)字。

解析：2018年8月13日印發(fā)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—2012）修 （生態(tài)環(huán)境部公告2018年第29號(hào)），將環(huán)境空氣中顆粒物狀態(tài)由標(biāo)況狀態(tài)（273.15K，101.325kPa）更改為實(shí)際狀態(tài)（監(jiān)測(cè)時(shí)的實(shí)際大氣溫度和壓力），并于2019年1月1日實(shí)施。因此對(duì)于環(huán)境空氣中顆粒物采樣，采樣體積為實(shí)測(cè)體積（即實(shí)際狀態(tài)下的采樣體積）；對(duì)于無(wú)組織排放中顆粒物采樣，采樣體積為標(biāo)況體積（即273.15K，101.325kPa狀態(tài)下的采樣體積）。

嶗應(yīng)2092型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀同時(shí)顯示實(shí)際體積（工況體積）和標(biāo)況體積，在計(jì)算顆粒物濃度時(shí)，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)情況，正確選擇采樣體積。


08、注意事項(xiàng)

12.1 使用的β射線源應(yīng)符合放射性安全標(biāo)準(zhǔn)。

12.2 儀器報(bào)廢后應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定處置β射線放射源。

解析：嶗應(yīng)已取得輻射安全許可證，嶗應(yīng)2092型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀所使用的β射線符合放射性安全標(biāo)準(zhǔn)，可放心使用。