在雾霾的阴影下，很多人选择自测PM2.5，但又对各种途径购买的PM2.5监测仪心存疑虑。刘焕武老师@事故天春 在监测站一线工作多年，特意写了这篇科普文章为大家解惑。 

　　持续的北方雾霾天气，引起了大家对PM2.5的关注，使本来一个专业性很强的词语（particulate matter）成了最为大众的热词。除了官方公布的PM2.5实时监测数据之外，还有很多人自备PM2.5监测仪。 

　　我去“某宝”转了转，发现有各种各样的PM2.5检测仪，价格从几百到几千不等，功能也大不相同，从“二合一”到“八合一”都有。有的号称和某国际品牌进行过对比测试等等。 

　　那么这些种类繁多的检测仪到底靠不靠谱，能不能用呢？我用自己多年工作的经验来告诉你这些。 

　　一个老掉牙的问题，虽然全民普及程度最高，但还是有必要在这里再介绍一下。 

　　简单地说，颗粒物溶于空气中的这一种体系就叫做“气溶胶”。比如“盐水”溶液一样，这个气溶胶里面包括了水，污染颗粒和干净的空气等等，是指一个体系系统。 

　　能悬浮在环境空气中的颗粒物叫“总悬浮颗粒物”简称TSP，空气动力学当量直径（以下简称直径）一般小于100微米，请注意当量直径是指动力学性能相当于的直径，因为颗粒物形状各不相同并不都是圆型滴。 

　　PM10的直径是TSP的1/10，PM2.5只有PM10的1/4，更小的还有PM1只有PM2.5的2/5。 

　　这些污染物从定义来说是大的包含小的，也就是说，PM2.5是PM10的一部分，绝不是两种污染物，只是大小范围不同。 

　　之所以强调这个，是因为不只是老百姓不知道，在X京青奥会的总结中，市长讲话也有“……我市消消减了PM2.5XXX万吨，PM10XXX万吨……”内容，好像这根本就是两种污染物一样。 

　　我要说的是“儿子永远没有老子大”，也就是说如果PM2.5数据比PM10数据大了，那肯定以及确定是有问题了，就比如你儿子比你大，那么儿子就不是亲儿子。 

　　事实上无论在美国还是在中国，国家标准的方法就是“重量法”，也就是称重法。在美国叫“EPA标准方法”，在我国叫“A类方法”，除此之外的方法均是参考方法，就是说，只有“重量法”才是颗粒物检测的最准确方法。因为只有这个方法才真正测量的是颗粒物的质量。是浓度数据的标准定义因子。 

　　简单地说，重量法就是将用于PM2.5（或其它颗粒物）收集的过滤的膜先期进行称重，然后使用专用设备进行收集一定量体积的环境空气，对收集有PM2.5的采样膜再次进行称量，通过计算得到PM2.5的浓度。 

　　这个方法的准确度是显而易见的，但对检测人员的要求相对较高，同时在时效性上无法满足太高要求。因此就有了一些替代的方法，在美国叫“EPA参比法”，在我国叫“B类检测方法”，主要有β射线吸收法和微量振荡天平法（TEOM）。 

　　β射线吸收法，其实就是利用一个碳14的放射源作为检测光源，工作时先对没有采样的过滤膜进行照射，测出膜本身对β射线的吸收程度来；然后再使用恒定的流量采样一个周期，再次进行β射线的吸收程度检测从而计算出周期内灰斑对β射线的吸收率，据此计算出灰斑的质量。 

　　这里的具体原理和公式就不说了，总之灰的厚度与β射线的消减程度是有一定数学关系。 

　　这种方法测量的其实并不是颗粒物的质量，而是颗粒物对β射线消减能力。我们知道，每个地区颗粒物成分是不同的，那么这种削减程度肯定也就是不一样的，虽然与传统手式重量检测方法有一定的差别，但基本上是可以反应质量浓度的变化情况的。所以也成为环境空气质量自动检测的主流方法的之一。 

　　微量振荡天平法（TEOM）与β射线吸收不同是它不存在放射光源。而是用一个微量的小型过滤膜放在一个锥形玻璃管的顶端，在这个锥形玻璃管有两个极小的振荡电极，以固定的能量使玻璃管进行振荡，当颗粒物在过滤膜上积累的过程中，振荡的频率就会发生变化，而这种变化是与颗粒物积累的质量相关的。因此可以计算出颗粒物的质量。 

　　很显然这种方法是最接近重量法的一种自动检测方法。与重量法的差异更小，这也是目前我国空气质量观测网中常用的颗粒物检测方法之一。 

　　当然设备只是进入设备的颗粒物进行检测，至于进入设备的是什么类型的颗粒物这就需要一种叫颗粒物“切割器”的物件来进行选择了。 

　　这是空气质量自动监测系统中的主流切割设备，它们的作用就是挡住某种直径以上的颗粒使其不能进入设备，以保证进入设备进行检测的是确实是你想测的颗粒物。 

　　在我国，环境空气质量国家网是不允许此种检测方法的设备入网的，而在其它部门（比如气象、科研等）这类设备是作为一种颗粒物（PM）检测仪所使用的，主要原因是实质上它测的不是质量，而是颗粒物的数量，但10只猪显然与1000公斤猪不是一个概念。这与国家环境空气网的要求差异较大。 

　　在一个黑暗的检测室里，激光光源按照与检测器互相垂直的角度射入测量室，而在另一个垂直方向上空气样品按一定速度陆续进入。激光照在颗物上就会发生散射现象，这样在检测器上就可以测到不同强度的散射光信号。 

　　这种信号的强度与颗粒物的大小相关，那么信号的多少就是颗粒物的数量。通过公式折算出颗粒物的质量浓度。 

　　目前市场上的微型PM2.5检测仪基本上都是这类方法原理的，所以其所测得的数据往往与国家环境空气监测网的数据差异较大。“寸的所长，尺有所短”，如果用来统计颗粒物的数量，那么这种方法就是前几种方法所不能替代的了。但是目前评价体系是以质量浓度来进行的，这样就使得这种设备使用的效果有限了。 

　　市场上的PM2.5检测到底能不能用？

　　一句话：能用，但就看你如何用了。 

　　首先，用于研究领域的90度激光散射法设备以M国某品牌为常见。建议使用前与国家空气网所使用的主流设备进行比对校准。否则只能是趋势一致，结果相差较大。 

　　其次，相对来说较上档次的激光检测仪，一般为坑道，粉尘工作场所等环境中用于安全检测所使用的设备，不要求精度，图的是个方便快捷。 

　　最后就是2000元以下的所谓的PM2.5检测仪，您就只当是个玩具，玩玩就可以了，可千万别当真，否则会误导您的。 

　　我也曾干过室内环境检测的工作，您一台设备的钱只够一间房子的检测费用，这怎么可能靠谱呢？ 

　　至于那种号称“X合一”的产品，就只能一乐了。根本不可能有这么一台微型的设备啥项目都可以测。如果这样的话，那么那些环境检测公司还有没有存在的价值？ 

　　而对于室外环境空气质量，我的建议是有个手机APP就行，各个APP在数值上并不会存在区别，都是从国家空气网上挖来的。当然大使馆的数据，也能代表它附近一定范围内的局部数值。 

　　还有就是要注意相关建议与预警，针对环境空气污染自己保护好自己才是王道。祝您健康。 

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