導讀：今年，京津冀

、長三角、珠三角等重點區域以及各直轄市、省會城市和計劃單列市要按照新的《環境空氣質量標準》開展監測工作。由中國環境監測總站承擔的PM2.5監(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)比(bi)對(dui)工(gong)作(zuo)還(hai)未(wei)結(jie)束(shu)
，對(dui)於(yu)地(di)方(fang)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)部(bu)門(men)來(lai)說(shuo)，現(xian)在(zai)該(gai)如(ru)何(he)選(xuan)擇(ze)監(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)？基(ji)於(yu)不(bu)同(tong)原(yuan)理(li)研(yan)發(fa)的(de)監(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)，為(wei)何(he)會(hui)有(you)較(jiao)大(da)差(cha)距(ju)？

　　PM2.5這個小顆粒引起的大爭議還在繼續。

　　眼下，各地環保部門正在積極籌措加強環境空氣質量監測工作，監測行業成為備受關注的焦點。根據初步估算

，全國388個地級以上城市購置相關監測設備需要20多億元。

　　今年年初，一則關於PM2.5監測設備的報道引人注目：振蕩天平法儀器的監測結果較β射線法偏低15％~17％
，這也是去年北京市環保局的監測數據比美國大使館低的原因之一。事實是否真的如此？

　　今年，京津冀、長三角、珠三角等重點區域以及各直轄市、省會城市和計劃單列市要按照新的《環境空氣質量標準》開展監測工作。由中國環境監測總站承擔的PM2.5監(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)比(bi)對(dui)工(gong)作(zuo)還(hai)未(wei)結(jie)束(shu)，對(dui)於(yu)地(di)方(fang)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)部(bu)門(men)來(lai)說(shuo)，現(xian)在(zai)該(gai)如(ru)何(he)選(xuan)擇(ze)監(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)？基(ji)於(yu)不(bu)同(tong)原(yuan)理(li)研(yan)發(fa)的(de)監(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)
，為(wei)何(he)會(hui)有(you)較(jiao)大(da)差(cha)距(ju)？

　　監測PM2.5到底難在哪？

　　振蕩天平法和β射線法儀器測得的數值都要與手工采樣結果進行比對

　　“振蕩天平法和β射she線xian法fa的de測ce量liang原yuan理li都dou沒mei有you錯cuo，不bu能neng籠long統tong地di說shuo哪na個ge偏pian高gao或huo偏pian低di，這zhe兩liang種zhong方fang法fa測ce得de的de數shu據ju都dou不bu是shi真zhen值zhi。顆ke粒li物wu的de構gou成cheng很hen複fu雜za
，不bu像xiang二er氧yang化hua硫liu等deng汙wu染ran物wu那na樣yang容rong易yi測ce量liang，各ge地di的de顆ke粒li物wu成cheng分fen也ye可ke能neng不bu同tong，監jian測ce工gong作zuo因yin此ci就jiu更geng為wei困kun難nan。現xian在zai
，以yi手shou工gong采cai樣yang的de重zhong量liang法fa作zuo為wei基ji準zhun，其qi他ta方fang法fa的de監jian測ce值zhi是shi否fou準zhun確que，要yao與yu手shou工gong采cai樣yang的de結jie果guo進jin行xing比bi較jiao，手shou工gong采cai樣yang測ce得de的de數shu值zhi才cai被bei認ren為wei是shi真zhen值zhi。”zhongguohuanjingjiancezongzhandaqishizhurenwangruibingaosujizhe

，suiranshougongcaiyangyekenengyoukeliwusunshidengwenti，danzaimuqianjishushuipingsuonengdadaodefanweinei
，jiurenweizheshijizhun。

　　2011年11月1日

，《環境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》(HJ618—2011)開始實施。所謂重量法，是指分別通過具有一定切割特性的采樣器，以恒速抽取定量體積空氣，使環境空氣中PM2.5和PM10被截留在已知質量的濾膜上，根據采樣前後濾膜的重量差和采樣體積
，計算出PM2.5和PM10的濃度。

　　振蕩天平技術是上世紀80年代

，由美國R&P公司應用於環境顆粒物自動監測領域的。在儀器中測量樣品質量的微量振蕩天平傳感器主要部件是一支一端固定

、另(ling)一(yi)端(duan)裝(zhuang)有(you)濾(lv)膜(mo)的(de)空(kong)心(xin)錐(zhui)形(xing)玻(bo)璃(li)管(guan)
，樣(yang)品(pin)氣(qi)流(liu)通(tong)過(guo)濾(lv)膜(mo)，顆(ke)粒(li)物(wu)被(bei)收(shou)集(ji)在(zai)濾(lv)膜(mo)上(shang)。在(zai)工(gong)作(zuo)時(shi)，空(kong)心(xin)錐(zhui)形(xing)玻(bo)璃(li)管(guan)處(chu)於(yu)振(zhen)蕩(dang)狀(zhuang)態(tai)，振(zhen)蕩(dang)頻(pin)率(lv)會(hui)隨(sui)著(zhe)濾(lv)膜(mo)上(shang)收(shou)集(ji)顆(ke)粒(li)物(wu)質(zhi)量(liang)的(de)變(bian)化(hua)發(fa)生(sheng)改(gai)變(bian)，儀(yi)器(qi)通(tong)過(guo)準(zhun)確(que)測(ce)量(liang)頻(pin)率(lv)變(bian)化(hua)得(de)到(dao)顆(ke)粒(li)物(wu)的(de)質(zhi)量(liang)，然(ran)後(hou)根(gen)據(ju)收(shou)集(ji)這(zhe)些(xie)顆(ke)粒(li)物(wu)時(shi)采(cai)集(ji)的(de)樣(yang)品(pin)體(ti)積(ji)計(ji)算(suan)出(chu)樣(yang)品(pin)的(de)濃(nong)度(du)。

　　“但是
，在測量過程中
，為了消除水汽影響，需要加溫
，但加溫過程會造成顆粒物中揮發性物質的損失，從而影響數據準確性。”王瑞斌告訴記者。為了解決這一問題，賽默飛研製出了濾膜動態測量係統(Filter Dynamic Measurement System，以下簡稱FDMS)
，可對儀器結果進行校準。

　　“FDMS不是某種補償措施，而是真正意義上能夠準確測量到揮發性顆粒物，這是FDMS的設計初衷。”賽默飛世爾科技(中國)有限公司中國商務運營總監周曉斌強調。

　　在β射線法PM2.5顆粒物監測儀中，樣品氣體的相對濕度被調整到35％以下
，樣品進入儀器主機後顆粒物被收集在可以自動更換的濾膜上。濾膜兩側分別設置了β射線源和β射線檢測器。隨著濾膜上收集的顆粒物越來越多，顆粒物質量也隨之增加，β射線檢測器檢測到的β射線強度也會相應地減弱。儀器通過分析β射線檢測器的信號變化得到一定時段內采集的顆粒物質量數值
，結合相同時段內采集樣品體積，最終得出采樣時段的顆粒物濃度。

　　據介紹

，PM2.5監測的最大挑戰就是水的問題和揮發性顆粒物的捕捉問題。即使采用手工采樣，也會出現這些問題。采訪中，周曉斌一直在強調，“隻有發明了FDMS
，才能真正測量PM2.5中揮發性顆粒物的情況”。

　　而業內專家表示，加裝FDMS後，儀器的維護更為複雜

，尤其是在國內顆粒物成分複雜的情況下。

　　周曉斌也承認，加裝了FDMS後，維護工作量會增加。“振蕩天平法儀器在美國的使用率達到62％左右，捕捉了別的方法不能捕捉的東西，這是有代價的，包括價格、維護等方麵。目前
，我們已經對這一儀器進行了改良，並在努力提高售後服務的能力。”

　　該如何選擇監測儀器
？

　　組織開展PM2.5手工標準方法和自動監測方法的比對測試

　　對於正在籌備PM2.5監(jian)測(ce)工(gong)作(zuo)的(de)全(quan)國(guo)各(ge)地(di)環(huan)保(bao)部(bu)門(men)來(lai)說(shuo)
，該(gai)如(ru)何(he)選(xuan)擇(ze)監(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)？據(ju)記(ji)者(zhe)了(le)解(jie)
，由(you)中(zhong)國(guo)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)總(zong)站(zhan)牽(qian)頭(tou)的(de)比(bi)對(dui)工(gong)作(zuo)正(zheng)在(zai)進(jin)行(xing)，目(mu)前(qian)還(hai)沒(mei)有(you)形(xing)成(cheng)最(zui)終(zhong)報(bao)告(gao)。

　　為確保“十二五”PM2.5監測工作順利開展，中國環境監測總站在去年12月開始著手準備PM2.5自動監測方法適用性比對測試工作，並製定了《PM2.5自動監測方法適用性比對測試實驗方案》。

　　根據中國環境監測總站網站的消息
，參考美國EPA對PM2.5自動監測儀器的認證方法，以我國手工監測標準方法為標準

，要對不同廠家、不同原理的環境空氣自動監測儀進行單機比對測試
，以全麵了解PM2.5監測中的β射線方法、β射線方法聯用濕度補償和光散射法
、振蕩天平(TEOM)方法、振蕩天平聯用膜補償測量方法(TEOM－FDMS)等國內外主流監測方法與手工標準監測方法之間的差異
，為我國“十二五”空氣監測工作中PM2.5監測技術路線確定、監測技術規範編製提供技術支持。

　　2012年1月8日起
，中國環境監測總站大氣室先後調集了美國賽默飛世爾科技公司、美國MetOne公司、河北先河環保、北京中晟泰科公司、武漢天虹公司、安徽藍盾光電子公司等國內外企業的9種PM2.5自動監測儀器
，以及美國賽默飛世爾科技公司、德國Derenda公司
、武漢天虹公司等國內外廠家的4種手工采樣監測儀器。

　　2012年1月中旬開始，中國環境監測總站根據已編製的PM2.5監測方法適用性測試方案，組織開展了PM2.5手工標準方法和自動監測方法的比對測試。

　　“我wo們men所suo做zuo的de是shi嚐chang試shi給gei大da家jia一yi個ge建jian議yi
，但dan目mu前qian還hai沒mei做zuo完wan。對dui於yu這zhe個ge測ce試shi，我wo們men非fei常chang慎shen重zhong，數shu據ju要yao足zu夠gou充chong分fen，才cai能neng證zheng明ming選xuan型xing是shi合he適shi的de。如ru果guo達da到dao這zhe一yi標biao準zhun
，我wo們men會hui在zai合he適shi的de時shi候hou公gong布bu一yi些xie型xing號hao。但dan目mu前qian的de測ce試shi多duo是shi在zai汙wu染ran較jiao少shao、幹燥天氣下進行的，影響儀器性能的大霧天氣較少，還需要進一步測試。”

　　王(wang)瑞(rui)斌(bin)提(ti)醒(xing)，不(bu)要(yao)糾(jiu)結(jie)於(yu)原(yuan)理(li)，每(mei)一(yi)種(zhong)原(yuan)理(li)都(dou)有(you)很(hen)多(duo)廠(chang)家(jia)采(cai)用(yong)
，涉(she)及(ji)的(de)儀(yi)器(qi)有(you)很(hen)多(duo)型(xing)號(hao)
，但(dan)不(bu)是(shi)所(suo)有(you)都(dou)可(ke)以(yi)用(yong)，要(yao)重(zhong)結(jie)果(guo)而(er)不(bu)是(shi)重(zhong)原(yuan)理(li)，關(guan)鍵(jian)是(shi)要(yao)測(ce)量(liang)準(zhun)確(que)。“儀器出現誤差是很自然的現象，我們對儀器誤差是認可的。一個高10％，一個低10％
，20％就出來了。如果大家采用了國家認可的型號，結果就是國家認可的。”

　　相比而言
，采用振蕩天平法技術的企業較少，國外主要是美國賽默飛世爾公司，安徽藍盾光電子
、武漢天虹等國內廠商也都吸收和引進了這一技術並生產出自己的設備。美國賽默飛世爾
、美國METONE

、先河環保
、武漢天虹等國內外企業生產β射線法監測設備。

　　南北方不同的氣候條件對儀器有不同要求嗎？“如ru果guo實shi驗yan數shu據ju表biao明ming在zai南nan北bei方fang不bu同tong的de條tiao件jian下xia，儀yi器qi表biao現xian有you差cha別bie
，會hui出chu台tai明ming確que意yi見jian，如ru果guo沒mei有you數shu據ju支zhi撐cheng，不bu能neng想xiang當dang然ran地di說shuo南nan方fang或huo者zhe北bei方fang不bu能neng用yong什shen麼me。”王瑞斌說。

　　美國花了10年
，我們用幾個月行嗎？

　　競爭是必須的
，希望是良性的競爭，對市場
、企業、用戶、政府
、技術發展革新都有好處

　　今年3月，記者在北京見到了賽默飛世爾科技空氣質量儀器副總裁兼總經理MichaelNemergut。他表示，賽默飛已經拜訪了美國大使館，希望能將它們的儀器也放到美國大使館進行PM2.5監測，但目前還沒形成相應的機製。

　　“對於PM2.5的監測問題，美國花了10多duo年nian的de時shi間jian來lai研yan究jiu，中zhong國guo要yao用yong幾ji個ge月yue時shi間jian來lai跨kua越yue
，挑tiao戰zhan性xing無wu疑yi是shi很hen大da的de。中zhong國guo沒mei有you必bi要yao也ye不bu應ying跟gen著zhe美mei國guo走zou，中zhong國guo比bi美mei國guo的de情qing況kuang更geng複fu雜za，但dan國guo內nei應ying該gai可ke以yi從cong中zhong借jie鑒jian經jing驗yan
，將jiang自zi己ji的de工gong作zuo做zuo得de更geng好hao。”周曉斌說。

　　據介紹，美國EPA對於PM2.5的監測始於1999年
，但在2008年之前，一直采用聯邦參比法(簡稱FRM)也就是手工稱重法作為標準方法監測並報送數據。從2008年開始，EPA開始使用聯邦等效法(簡稱FEM)，並先後認證了6台監測儀器
，包括振蕩天平法
、β射線法等。

　　周曉斌告訴記者
，美國目前還有大批未經EPA認證的PM2.5監測儀器仍在使用，經過EPA認證後的PM2.5監測儀器要加裝FDMS，但這並不是強製標準。如果加裝了FDMS，監測結果會被認定為FEM結果，沒有加裝FDMS的監測結果會被認定為PRE－FEM結果
，都需要與FRM進行比對校準。“FEM結果需要每6天與FRM結果比對一次

，而PRE－FEM的監測結果需要每3天比對一次。”

　　雖然各種爭論和報道不斷出現，但國內對PM2.5監測儀器的大規模采購尚未開始。對於這個即將開啟的市場，國內外相關監測儀器企業都在密切關注。

　　在中國環境監測總站進行的比對測試中，河北先河環保公司的XHPM－2000E監測儀(PM2.5自動監測儀)也在其中。先河環保在今年2月20日的一份澄清公告中表示，“目前，公司在PM2.5自動監測儀技術及產品方麵均有充分儲備
，能夠滿足政府不同層次的采購需求。”

　　“競爭是必須的

，沒有競爭就沒有發展。我們希望是良性的競爭，對市場、企業、用戶、政府、技術發展革新都有好處。賽默飛可以提供EPA認證的6款儀器中的4款。我們有更寬的產品線
，可以滿足不同客戶的需求。如果選擇價格低廉
、維護工作量小的，我們有β射線法；如果資金寬裕，考慮揮發性顆粒物，則可用振蕩天平法。”周曉斌說。

　　據介紹，監測儀器的生命周期一般為6~8年，如何在這樣一個周期內保證穩定運行
，是各地環境監測部門在采購儀器時必須慎重考慮的問題。

　　根據周曉斌提供的數據，賽默飛目前在國內市場售出的PM2.5監測儀器有100多台，包括振蕩天平法和β射線法。

　　對dui於yu賽sai默mo飛fei儀yi器qi在zai國guo內nei外wai的de價jia格ge差cha異yi，周zhou曉xiao斌bin說shuo

，賽sai默mo飛fei在zai國guo內nei市shi場chang銷xiao售shou的de儀yi器qi根gen據ju不bu同tong原yuan理li和he不bu同tong配pei置zhi
，價jia格ge在zai十shi幾ji萬wan元yuan到dao三san十shi幾ji萬wan元yuan之zhi間jian，“國內市場價格不是簡單地用美國市場價格乘以彙率得來的，還要加上7％的關稅
、17％的增值稅、運費等。國內是競爭性很強的市場，我們不可能在美國賣10元，在國內賣12元。”