2021年6月15日，由青島嶗應環境科技有限公司參與起草的山東省地方標準《環境空氣 顆粒物的測定 便攜式β射線法》（DB37/T 4378—2021）正式發布，并將于7月15日起實施。（文末附標準全文）

 

    嶗應2092型 環境空氣質量監測儀參與了該標準的實驗驗證等工作，為便攜式β射線法在環境空氣顆粒物測定方面的應用提供了數據支持。現將標準解讀如下：


01、范圍

本文件規定了測定環境空氣中顆粒物的便攜式β射線法。

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

本文件檢出限為1 μg/m3，測定下限為4 μg/m3。

解析：按照HJ 168的有關規定，使用高效過濾器在潔凈的室內以標準規定程序，選擇檢出限最高者為本標準方法的檢出限，本方法的檢出限為1μg/m3，測定下限為4μg/m3。
 

 

02、方法原理

樣品空氣通過切割器以恒定的流量經過進樣管，顆粒物截留在濾膜上。用β射線照射濾膜，根據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量和同時抽取的氣體體積，計算出顆粒物的濃度。β射線衰減量與顆粒物的質量遵循以下吸收定律：
 

式中：

N ——單位時間內通過濾膜的β射線量；

N0 ——單位時間內發射的β射線量；

k ——單位質量吸收系數，cm2/mg；

m ——顆粒物單位面積質量，mg/cm2。

解析：參照ISO 10473:2000，其核心原理是根據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量濾帶類型、順序采樣測量濾帶類型、順序采樣測量濾膜類型。嶗應2092型環境空氣質量監測儀為同位采樣濾帶測量類型，從根本上解決了移動紙帶所帶來的測量誤差。

 

03、干擾和消除

空氣相對濕度過大會對測量結果產生影響，當相對濕度大于40%時，可通過動態加熱的方式消除影響，同時需要控制加熱功率和加熱溫度。

解析：根據試驗表明當空氣濕度超過40％時，其對測量結果的影響不可忽略，可通過動態加熱的方式消除影響。

嶗應2092型環境空氣質量監測儀采用 DHS（動態加熱系統）加熱采樣入口氣體并具有動態溫濕度補償功能，加熱溫度在（10~60）℃范圍內任意設置，控溫精度±1℃，符合HJ 1100-2020要求。


04、試劑和原料

6.3 標準膜片

由聚碳酸酯等惰性材料制成，應避光存放，使用前應檢查膜片是否存在破損等情況。

解析：參照ISO 10473:2000的要求，使用惰性材料標準膜對儀器校準，使數據更加準確。

嶗應2092型環境空氣質量監測儀具有標準膜片校準功能，選用的標準膜片為聚碳酸酯，可溯源至重量法，保證標準膜片數值的準確可靠。


05、儀器和設備

7.1.2 儀器性能

便攜式β射線法顆粒物測定儀應符合以下要求：

a) 滿足HJ 93 中采樣器技術要求；

b) 具有自動記錄儀器的系統設置參數功能；

c) 具有自動存儲測量期間測定結果功能；

d) 具有污染物名稱、化學式和濃度值顯示功能；

e) 具有測量或輸入及保存測量期間氣象參數功能（大氣壓、溫度、濕度等）。

解析：嶗應2092型環境空氣質量監測儀滿足HJ93、HJ653和HJ1100標準要求，可以連續自動監測，且采樣數據自動記憶，停電后自動保存當前數據，來電后儀器能夠繼續采樣。

7.2 輔助設備

7.2.1 便攜式電源：持續供電時間大于2 h，輸出電壓220 V。

7.2.2 溫度計：測量環境溫度，測量范圍-30 ℃～50 ℃，示值誤差不超過±2 ℃。

7.2.3 大氣壓計：測量環境大氣壓，測量范圍80 kPa～106 kPa，示值誤差不超過±1 kPa。

7.2.4 濕度計：測量環境濕度，測量范圍0 %RH～100 %RH，示值誤差不超過±5 %。

解析：嶗應2092型環境空氣質量監測儀具有溫度、濕度和大氣壓傳感器，其技術參數優于標準中對輔助設備的要求，現場可不用攜帶輔助設備。

如需輔助設備“便攜式電源”，推薦使用

06、校準

8.3 校準

8.3.1 零點校準

校準時泵停止工作，安裝濾帶（膜）或零膜片，進行零點校準。

8.3.2 質量校準

在空白濾帶（膜）上方放置標準膜片進行測定，測定結果與標準膜片的標稱值誤差應在±2%范圍內，否則應按儀器說明書要求對儀器進行校準。

8.4 樣品采集和測定

8.4.1 按照HJ 194、HJ/T 55 相關要求，做好采樣準備。

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

8.4.3 根據監測目的，設置采樣周期等參數。小時均值應至少有45min 的采樣時間，日均值應至少有20 個小時平均濃度值或采樣時間。

8.4.4 啟動采樣器進行測定并記錄顆粒物的質量濃度。

解析：按照ISO 10473:2000要求，監測開始前使用標準膜片進行校準，測定結果與標準膜片的標稱值誤差應在±2%范圍內，否則應重新對儀器進行校準。

樣品采集的布點參照HJ/T 55要求，采樣有效時間參照GB 3095中有關規定。


07、結果與計算

9.1 結果計算

顆粒物濃度按照公式（2）進行計算：

式中：

ρ——顆粒物的濃度，μg/m3；

m ——截留在濾膜的顆粒物質量，mg；

v ——采樣體積，L。環境空氣為實測體積，無組織排放為標況體積。

9.2 結果表示

測定結果應保留整數位，最多不超過三位有效數字。

解析：2018年8月13日印發《環境空氣質量標準》（GB3095—2012）修 （生態環境部公告2018年第29號），將環境空氣中顆粒物狀態由標況狀態（273.15K，101.325kPa）更改為實際狀態（監測時的實際大氣溫度和壓力），并于2019年1月1日實施。因此對于環境空氣中顆粒物采樣，采樣體積為實測體積（即實際狀態下的采樣體積）；對于無組織排放中顆粒物采樣，采樣體積為標況體積（即273.15K，101.325kPa狀態下的采樣體積）。

嶗應2092型環境空氣質量監測儀同時顯示實際體積（工況體積）和標況體積，在計算顆粒物濃度時，應根據監測情況，正確選擇采樣體積。


08、注意事項

12.1 使用的β射線源應符合放射性安全標準。

12.2 儀器報廢后應按照有關規定處置β射線放射源。

解析：嶗應已取得輻射安全許可證，嶗應2092型環境空氣質量監測儀所使用的β射線符合放射性安全標準，可放心使用。