PM2.5的监测与防治技术

王健　李漠　李亚军　陆明星　黄杰

摘 要 为了应对日益严重的雾霾问题，文章从PM2.5的检测和防治角度研究雾霾问题，希望能为解决雾霾问题提供一种解决思路以及技术方案，为减小PM2.5引发的环境等问题作出有益贡献。

关键词 PM2.5；检测；防治

中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0118-02

随着我国人口的增加、经济社会以及城市化的快速发展，PM2.5造成的环境污染问题日益严重。PM2.5引发的环境污染问题严重影响空气质量、危害人民群众的身体健康，甚至引发严重的交通事故，因此，PM2.5的检测和防治已经成为当务之急。本文从检测和防治的技术角度研究雾霾问题，对构建环境友好型社会、推进生态文明建设具有重要意义。

1 PM2.5的检测

1.1 PM2.5浓度监测[1]

检测PM2.5的浓度分两个步骤：将PM2.5与较大的颗粒物分离；测定分离出来的PM2.5的重量。目前，各国环保部门广泛采用的PM2.5测定方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。其中，重量法需人工称重，程序繁琐费时，不易实现自动化监测。微量振荡天平法和β射线吸收法是当前各国普遍用于对空气中PM2.5进行自动监测的主要方法。

2）射线吸收法。将PM2.5收集到滤纸上，然后照射一束射线，射线穿过滤纸和颗粒物时由于散射而衰减，其衰减程度与所透过的物质质量有关。通过对衰减量的测定可以计算出颗粒物的浓度。

3）微量振荡天平法。质量传感器内的振荡空心锥形瓶的振荡端有更换的滤膜，其振荡频率取决于锥形瓶特征和其质量。当采样气流通过滤膜，悬浮颗粒物被截留在滤膜上，引起滤膜的质量变化，振荡频率也随之改变，通过振荡频率的变化可计算出滤膜上的颗粒物的质量，再根据现场环境可计算出悬浮颗粒物的浓度。

1.2 PM2.5成分监测

PM2.5浓度的监测对于雾霾的治理无法起到很好的效果，只有了解其悬浮颗粒物的成分，方能对其做出针对性的防治。对此，可通过使用滤膜对空气进行采样并分析。其中，滤膜的选择标准应遵循以下几点：机械稳定性；热稳定性；化学稳定性；颗粒物捕捉效率；风阻和负荷容量；空白浓度；与分析仪器相配套。空气粒子监测一般步骤[1]如下。

1）明确采样目的。

2）组建采样系统。一套完整的系统通常采样系统分为以下几个部分：采样器入口，采样器主体，滤膜夹，流量控制器，采样泵等。由于所采集的颗粒物具有污染物种类多、浓度范围变化大，其污染物的存在状态也有很大差异，采样系统必须具备一些特定的性能才能满足要求。

4）实施采样。采样前需依次检查采样系统气密性，校准采样流量器，检验标定采样器，准备滤膜，接着按照采样流程采样。

2 PM2.5的防治

人们每天在室内的时间约占80%，与室内污染物[2]接触的时间明显多于室外，因此汽车驾驶室、卧室、宿舍等封闭环境的空气质量严重影响着我们的身体健康，本文仅介绍室内PM2.5的防治方法。

对付室内的PM2.5，开窗通风是最有效的办法，但要依据室外空气状况而定，如遇到PM2.5天时应关闭门窗；厨房使用性能良好的抽油烟机；使用空气净化设备；种植绿化植物；空气较干燥时使用加湿器，在短时间内会令微小颗粒物沉降到地面，但水汽干透后人体的运动旋动气流会令PM2.5再次悬浮到空间中，因此要定期清扫除尘。

常用的除尘净化技术有：吸附技术、负离子技术、静电集尘技术、HEPA高效过滤技术等等，本文仅介绍这四种除尘技术。

1）吸附技术。吸附技术主要是利用材料的大表面积及多孔结构捕获颗粒污染物，用于气体污染物去除效果更显著。选用空气净化活性炭，通过深度活化和独特的孔径调节工艺，使活性炭有丰富的孔，且孔的大小略大于有毒气体，比表面积大于1300 m2/g，对于苯，甲醛，氨气等有毒有害气体具有高效能吸附能力，可有效去除室内空气中的气态污染物及有害恶臭物质，进而达到降低污染、净化空气的目的。

活性炭[3]属于被动净化材料，其吸附空气中有害物质必须依靠空气作为媒介，但室内的空气流动性较差，活性炭在短时间内难以捕捉到离它距离较远的空气中的有害物质，因此与空气净化器配合使用效果更佳。

2）负离子技术。负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，可吸附带正离子的悬浮颗粒物，中和沉降，可使空气得到净化，降低空气中的悬浮颗粒物的浓度。但其净化效率过低，很难在短时间内实现高效的净化空气。

3）静电集尘技术[4]。利用高压静电吸附的原理，通过高压静电形成的电场磁力吸附空气中的悬浮颗粒物，减少悬浮颗粒物的浓度。具有净化效率高，除去的悬浮颗粒物的粒径范围宽等优点，但存在高压放电引发安全隐患以及容易产生臭氧

等问题。

4）HEPA高效过滤技术。HEPA高效过滤技术是目前较为成熟的悬浮颗粒物净化技术，其滤网的标准由美国能源部设定，对粒径在0.3 μm的粒子，过滤效果约为99.99%以上。通常使用的高效滤网可达到99.99%的拦截效率。具有技术成熟、不会产生二次污染等优点，但存在更换滤网成本高、风机要求高等问题。

5）防治技术的总结。去除悬浮颗粒物最核心的是滤材，有的滤材擅长过滤花粉，有的则专门去除颗粒，可使用干层功能不同的滤网，但如果使用不当，也可能变成“污染源”。如过滤网使用时间过长，用水是无法洗干净的，必须更换。滤网最好常换，即使在空气质量较好的情况下也不能超过半年，否则滤材吸附饱和之后会释放有害物质，变成“污染源”。使用采用除尘技术可在一定程度上减轻污染程度，但并不意味着能从根本上消除空气污染，从源头解决污染问题才是根本。

3 结束语

本文仅从技术角度考虑PM2.5的防治，不考虑绿化环境等角度。目前，净化技术应对PM2.5问题仅局限于小范围空间，大范围消除PM2.5还有待进一步的研究。检测、防治仅仅能减小污染的影响程度，不能从根本上解决PM2.5引发的污染问题，必须采取积极措施从源头上消除污染源，构建环境友好型社会、推进生态文明建设。

参考文献

[1]曾凡刚.大气环境检测[M].北京：化学工业出版社，2003.

[2]叶兰.室内污染物的来源、危害及症状判断[J].安徽科技，2007（7）：47-48.

[3]张秀珍，李延平，徐强，等.活性炭纤维的吸附效果研究及在空气净化方面应用[J].江苏预防医学，1996（3）：6-7.

[4]赵琴霞，蒋春跃.静电除尘技术的发展趋势及其对策[J].机电工程，2002（4）：68-69.endprint

摘 要 为了应对日益严重的雾霾问题，文章从PM2.5的检测和防治角度研究雾霾问题，希望能为解决雾霾问题提供一种解决思路以及技术方案，为减小PM2.5引发的环境等问题作出有益贡献。

关键词 PM2.5；检测；防治

中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0118-02

随着我国人口的增加、经济社会以及城市化的快速发展，PM2.5造成的环境污染问题日益严重。PM2.5引发的环境污染问题严重影响空气质量、危害人民群众的身体健康，甚至引发严重的交通事故，因此，PM2.5的检测和防治已经成为当务之急。本文从检测和防治的技术角度研究雾霾问题，对构建环境友好型社会、推进生态文明建设具有重要意义。

1 PM2.5的检测

1.1 PM2.5浓度监测[1]

检测PM2.5的浓度分两个步骤：将PM2.5与较大的颗粒物分离；测定分离出来的PM2.5的重量。目前，各国环保部门广泛采用的PM2.5测定方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。其中，重量法需人工称重，程序繁琐费时，不易实现自动化监测。微量振荡天平法和β射线吸收法是当前各国普遍用于对空气中PM2.5进行自动监测的主要方法。

2）射线吸收法。将PM2.5收集到滤纸上，然后照射一束射线，射线穿过滤纸和颗粒物时由于散射而衰减，其衰减程度与所透过的物质质量有关。通过对衰减量的测定可以计算出颗粒物的浓度。

3）微量振荡天平法。质量传感器内的振荡空心锥形瓶的振荡端有更换的滤膜，其振荡频率取决于锥形瓶特征和其质量。当采样气流通过滤膜，悬浮颗粒物被截留在滤膜上，引起滤膜的质量变化，振荡频率也随之改变，通过振荡频率的变化可计算出滤膜上的颗粒物的质量，再根据现场环境可计算出悬浮颗粒物的浓度。

1.2 PM2.5成分监测

PM2.5浓度的监测对于雾霾的治理无法起到很好的效果，只有了解其悬浮颗粒物的成分，方能对其做出针对性的防治。对此，可通过使用滤膜对空气进行采样并分析。其中，滤膜的选择标准应遵循以下几点：机械稳定性；热稳定性；化学稳定性；颗粒物捕捉效率；风阻和负荷容量；空白浓度；与分析仪器相配套。空气粒子监测一般步骤[1]如下。

1）明确采样目的。

2）组建采样系统。一套完整的系统通常采样系统分为以下几个部分：采样器入口，采样器主体，滤膜夹，流量控制器，采样泵等。由于所采集的颗粒物具有污染物种类多、浓度范围变化大，其污染物的存在状态也有很大差异，采样系统必须具备一些特定的性能才能满足要求。

4）实施采样。采样前需依次检查采样系统气密性，校准采样流量器，检验标定采样器，准备滤膜，接着按照采样流程采样。

2 PM2.5的防治

人们每天在室内的时间约占80%，与室内污染物[2]接触的时间明显多于室外，因此汽车驾驶室、卧室、宿舍等封闭环境的空气质量严重影响着我们的身体健康，本文仅介绍室内PM2.5的防治方法。

对付室内的PM2.5，开窗通风是最有效的办法，但要依据室外空气状况而定，如遇到PM2.5天时应关闭门窗；厨房使用性能良好的抽油烟机；使用空气净化设备；种植绿化植物；空气较干燥时使用加湿器，在短时间内会令微小颗粒物沉降到地面，但水汽干透后人体的运动旋动气流会令PM2.5再次悬浮到空间中，因此要定期清扫除尘。

常用的除尘净化技术有：吸附技术、负离子技术、静电集尘技术、HEPA高效过滤技术等等，本文仅介绍这四种除尘技术。

1）吸附技术。吸附技术主要是利用材料的大表面积及多孔结构捕获颗粒污染物，用于气体污染物去除效果更显著。选用空气净化活性炭，通过深度活化和独特的孔径调节工艺，使活性炭有丰富的孔，且孔的大小略大于有毒气体，比表面积大于1300 m2/g，对于苯，甲醛，氨气等有毒有害气体具有高效能吸附能力，可有效去除室内空气中的气态污染物及有害恶臭物质，进而达到降低污染、净化空气的目的。

活性炭[3]属于被动净化材料，其吸附空气中有害物质必须依靠空气作为媒介，但室内的空气流动性较差，活性炭在短时间内难以捕捉到离它距离较远的空气中的有害物质，因此与空气净化器配合使用效果更佳。

2）负离子技术。负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，可吸附带正离子的悬浮颗粒物，中和沉降，可使空气得到净化，降低空气中的悬浮颗粒物的浓度。但其净化效率过低，很难在短时间内实现高效的净化空气。

3）静电集尘技术[4]。利用高压静电吸附的原理，通过高压静电形成的电场磁力吸附空气中的悬浮颗粒物，减少悬浮颗粒物的浓度。具有净化效率高，除去的悬浮颗粒物的粒径范围宽等优点，但存在高压放电引发安全隐患以及容易产生臭氧

等问题。

4）HEPA高效过滤技术。HEPA高效过滤技术是目前较为成熟的悬浮颗粒物净化技术，其滤网的标准由美国能源部设定，对粒径在0.3 μm的粒子，过滤效果约为99.99%以上。通常使用的高效滤网可达到99.99%的拦截效率。具有技术成熟、不会产生二次污染等优点，但存在更换滤网成本高、风机要求高等问题。

5）防治技术的总结。去除悬浮颗粒物最核心的是滤材，有的滤材擅长过滤花粉，有的则专门去除颗粒，可使用干层功能不同的滤网，但如果使用不当，也可能变成“污染源”。如过滤网使用时间过长，用水是无法洗干净的，必须更换。滤网最好常换，即使在空气质量较好的情况下也不能超过半年，否则滤材吸附饱和之后会释放有害物质，变成“污染源”。使用采用除尘技术可在一定程度上减轻污染程度，但并不意味着能从根本上消除空气污染，从源头解决污染问题才是根本。

3 结束语

本文仅从技术角度考虑PM2.5的防治，不考虑绿化环境等角度。目前，净化技术应对PM2.5问题仅局限于小范围空间，大范围消除PM2.5还有待进一步的研究。检测、防治仅仅能减小污染的影响程度，不能从根本上解决PM2.5引发的污染问题，必须采取积极措施从源头上消除污染源，构建环境友好型社会、推进生态文明建设。

参考文献

[1]曾凡刚.大气环境检测[M].北京：化学工业出版社，2003.

[2]叶兰.室内污染物的来源、危害及症状判断[J].安徽科技，2007（7）：47-48.

[3]张秀珍，李延平，徐强，等.活性炭纤维的吸附效果研究及在空气净化方面应用[J].江苏预防医学，1996（3）：6-7.

[4]赵琴霞，蒋春跃.静电除尘技术的发展趋势及其对策[J].机电工程，2002（4）：68-69.endprint

摘 要 为了应对日益严重的雾霾问题，文章从PM2.5的检测和防治角度研究雾霾问题，希望能为解决雾霾问题提供一种解决思路以及技术方案，为减小PM2.5引发的环境等问题作出有益贡献。

关键词 PM2.5；检测；防治

中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0118-02

随着我国人口的增加、经济社会以及城市化的快速发展，PM2.5造成的环境污染问题日益严重。PM2.5引发的环境污染问题严重影响空气质量、危害人民群众的身体健康，甚至引发严重的交通事故，因此，PM2.5的检测和防治已经成为当务之急。本文从检测和防治的技术角度研究雾霾问题，对构建环境友好型社会、推进生态文明建设具有重要意义。

1 PM2.5的检测

1.1 PM2.5浓度监测[1]

检测PM2.5的浓度分两个步骤：将PM2.5与较大的颗粒物分离；测定分离出来的PM2.5的重量。目前，各国环保部门广泛采用的PM2.5测定方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。其中，重量法需人工称重，程序繁琐费时，不易实现自动化监测。微量振荡天平法和β射线吸收法是当前各国普遍用于对空气中PM2.5进行自动监测的主要方法。

2）射线吸收法。将PM2.5收集到滤纸上，然后照射一束射线，射线穿过滤纸和颗粒物时由于散射而衰减，其衰减程度与所透过的物质质量有关。通过对衰减量的测定可以计算出颗粒物的浓度。

3）微量振荡天平法。质量传感器内的振荡空心锥形瓶的振荡端有更换的滤膜，其振荡频率取决于锥形瓶特征和其质量。当采样气流通过滤膜，悬浮颗粒物被截留在滤膜上，引起滤膜的质量变化，振荡频率也随之改变，通过振荡频率的变化可计算出滤膜上的颗粒物的质量，再根据现场环境可计算出悬浮颗粒物的浓度。

1.2 PM2.5成分监测

PM2.5浓度的监测对于雾霾的治理无法起到很好的效果，只有了解其悬浮颗粒物的成分，方能对其做出针对性的防治。对此，可通过使用滤膜对空气进行采样并分析。其中，滤膜的选择标准应遵循以下几点：机械稳定性；热稳定性；化学稳定性；颗粒物捕捉效率；风阻和负荷容量；空白浓度；与分析仪器相配套。空气粒子监测一般步骤[1]如下。

1）明确采样目的。

2）组建采样系统。一套完整的系统通常采样系统分为以下几个部分：采样器入口，采样器主体，滤膜夹，流量控制器，采样泵等。由于所采集的颗粒物具有污染物种类多、浓度范围变化大，其污染物的存在状态也有很大差异，采样系统必须具备一些特定的性能才能满足要求。

4）实施采样。采样前需依次检查采样系统气密性，校准采样流量器，检验标定采样器，准备滤膜，接着按照采样流程采样。

2 PM2.5的防治

人们每天在室内的时间约占80%，与室内污染物[2]接触的时间明显多于室外，因此汽车驾驶室、卧室、宿舍等封闭环境的空气质量严重影响着我们的身体健康，本文仅介绍室内PM2.5的防治方法。

对付室内的PM2.5，开窗通风是最有效的办法，但要依据室外空气状况而定，如遇到PM2.5天时应关闭门窗；厨房使用性能良好的抽油烟机；使用空气净化设备；种植绿化植物；空气较干燥时使用加湿器，在短时间内会令微小颗粒物沉降到地面，但水汽干透后人体的运动旋动气流会令PM2.5再次悬浮到空间中，因此要定期清扫除尘。

常用的除尘净化技术有：吸附技术、负离子技术、静电集尘技术、HEPA高效过滤技术等等，本文仅介绍这四种除尘技术。

1）吸附技术。吸附技术主要是利用材料的大表面积及多孔结构捕获颗粒污染物，用于气体污染物去除效果更显著。选用空气净化活性炭，通过深度活化和独特的孔径调节工艺，使活性炭有丰富的孔，且孔的大小略大于有毒气体，比表面积大于1300 m2/g，对于苯，甲醛，氨气等有毒有害气体具有高效能吸附能力，可有效去除室内空气中的气态污染物及有害恶臭物质，进而达到降低污染、净化空气的目的。

活性炭[3]属于被动净化材料，其吸附空气中有害物质必须依靠空气作为媒介，但室内的空气流动性较差，活性炭在短时间内难以捕捉到离它距离较远的空气中的有害物质，因此与空气净化器配合使用效果更佳。

2）负离子技术。负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，可吸附带正离子的悬浮颗粒物，中和沉降，可使空气得到净化，降低空气中的悬浮颗粒物的浓度。但其净化效率过低，很难在短时间内实现高效的净化空气。

3）静电集尘技术[4]。利用高压静电吸附的原理，通过高压静电形成的电场磁力吸附空气中的悬浮颗粒物，减少悬浮颗粒物的浓度。具有净化效率高，除去的悬浮颗粒物的粒径范围宽等优点，但存在高压放电引发安全隐患以及容易产生臭氧

等问题。

4）HEPA高效过滤技术。HEPA高效过滤技术是目前较为成熟的悬浮颗粒物净化技术，其滤网的标准由美国能源部设定，对粒径在0.3 μm的粒子，过滤效果约为99.99%以上。通常使用的高效滤网可达到99.99%的拦截效率。具有技术成熟、不会产生二次污染等优点，但存在更换滤网成本高、风机要求高等问题。

5）防治技术的总结。去除悬浮颗粒物最核心的是滤材，有的滤材擅长过滤花粉，有的则专门去除颗粒，可使用干层功能不同的滤网，但如果使用不当，也可能变成“污染源”。如过滤网使用时间过长，用水是无法洗干净的，必须更换。滤网最好常换，即使在空气质量较好的情况下也不能超过半年，否则滤材吸附饱和之后会释放有害物质，变成“污染源”。使用采用除尘技术可在一定程度上减轻污染程度，但并不意味着能从根本上消除空气污染，从源头解决污染问题才是根本。

3 结束语

本文仅从技术角度考虑PM2.5的防治，不考虑绿化环境等角度。目前，净化技术应对PM2.5问题仅局限于小范围空间，大范围消除PM2.5还有待进一步的研究。检测、防治仅仅能减小污染的影响程度，不能从根本上解决PM2.5引发的污染问题，必须采取积极措施从源头上消除污染源，构建环境友好型社会、推进生态文明建设。

参考文献

[1]曾凡刚.大气环境检测[M].北京：化学工业出版社，2003.

[2]叶兰.室内污染物的来源、危害及症状判断[J].安徽科技，2007（7）：47-48.

[3]张秀珍，李延平，徐强，等.活性炭纤维的吸附效果研究及在空气净化方面应用[J].江苏预防医学，1996（3）：6-7.

[4]赵琴霞，蒋春跃.静电除尘技术的发展趋势及其对策[J].机电工程，2002（4）：68-69.endprint