前些日子买了一台空气净化器,液晶屏上还会显示空气的污染指数。污染指数高的时候空气净化器就会全功率运行,指数低的时候他就会安静的感觉不到一点声响,所以我一直很好奇
PM2.5、PM10这些污染物的指标都是怎么检测出来的。在最近的一个活动中终于有机会接触到相关的专业监测设备,对空气污染物的监测有了更深的了解。
这是一个环境应急与重污染天气预警的机构,听说这里的各种监测设备都是目前最先进的,比我在某宝买到的手持在线监测仪器不知道要高到哪里去了,所以迫不及待的想去一探究竟。
不过在看到这些仪器的时候我还是有些意外,在这里最精准的监测数据竟然是用“称量”获得的。在来之前我还在幻想,比如光谱分析、激光测量之类的,看来越是原始的办法越是有效呀。而那些看似高端的在线监测设备,都要靠这个称量设备来进行数据校准。据那里的工作人员说,这个称量设备的精度可以达到1微克,大家可能对这个数值还是比较抽象,更直观一点说,这个1微克相当于多大质量的物体呢?1微克相当于1克的百万分之一,相当于一粒大米的二十万分之一,只有达到这样的精度才能称量出那些直径只有几微米的颗粒的重量。
但是,对于一颗PM2.5的微尘来说,这个精度还不够。所以测量人员需要在一段时间内去持续采集空气中的PM2.5的颗粒。达到一定量以后,在采样的膜片上就汇集了大量的细微颗粒,它们再将这些已经采集过的带有细微颗粒的膜片与未采集的膜片同时称量,得到两个膜片重量的差值,这部分重量其实就是细微颗粒物的的重量了。然后再与时间相除。就可以计算出单位时间内的污染颗粒浓度。称重的原理大概就是这样的。但是实际操作中远远要比这个复杂。比如,为了提高测量精度,进一步的缩减误差,要一次称量几百个甚至上千个这样的膜片,然后进行更进一步的数据校对。
估计大家可能还有疑问,比如在不同的湿度环境下,测量这么小的物体数值误差会不会很大,如何避免这方面的误差?采样膜从机器里面取出后会不会受到二次污染,从而造成数据的误差? 这么精细的称量,哪怕是操作中掉落一粒灰尘或一根头发,都会直接影响测量数据的精确度。
后来经过工作人员的讲解才明白了。原来称重工作要在采样膜放入称重系统24小时后才会及进行,这个设备可以自动调节让称量环境,这也充分的保证了采样膜的恒温、恒湿,不会因为采样膜含水分导致称重误差。
而且,所有的称量工作都是全自动进行的。机械臂会自动的将采样膜放到称重天平上,称量出的数据也会自动记录,这个称量过程是在无菌、无尘的环境下进行的,避免了工作人员接触遭到采样膜造成二次污染,从而导致称量数据的误差。
工作人员会将这些数据与在线监测设备测量出的数据进行对比,来检验在线监测设备数据是否精准。看似普普通通的一个铁皮柜,蕴藏着多少人类的智慧和高端科技,真的是涨知识了。
相对于本次的参观这才是冰山一角,这里还有雷达观测室、大气多组分检测室、高性能计算机中心(超算中心)以及空气质量预报会商室,这些专业级的设备我们平时都是很难见到的,在接下来的文章里,我还会继续我的见所闻以及学到的一些知识分享给大家,欢迎大家参与讨论。