比頭髮還輕的這玩意兒，是怎麼稱重的？

PM2.5監測數據準不準

測量方法很重要

說到測量

手工重量法不得不提

它可是PM2.5監測的基準方法

帶著採樣器

到達監測點位

用採樣器抽取空氣

注意流量恆定

截留住PM2.5

就該給濾膜稱重了

GIF

且慢，淡定

在採樣過程中

不同採樣點之間

甚至統一採樣點不同時段

溫度、濕度、震動都不盡相同

但是

只有同一個溫濕度環境下

稱重得出的數據才能保持一致性

所以濾膜回來後

也需要先「淡定」一下

統統呆在同樣的環境下

平衡24小時

平衡條件則需要

溫度保持在20℃±1℃左右

濕度保持在50% RH±5%RH左右

除了稱重環境要求高

稱重設施要求也不低

一片濾膜的重量很輕

只有145~150毫克

這只是濾膜的重量

顆粒物的增量就更少了

在0.1~11.5毫克之間

稱這麼輕的重量

所需的天平量級怎麼也得

百萬分之一吧

精度稱量可達到1微克

1毫克是什麼概念呢

大約就是1根10厘米長頭髮的重量

要從各個因素控制稱量誤差

高要求的實驗室——稱重中心

2015年6月籌建的

專門測量大氣顆粒物

想走進稱重中心

可不是一件容易的事呢

試想稱重中

你隨便揮一揮衣袖

可能濾膜上就多了幾百毫克

所以

在進入稱重中心最外圍空間時

必須更換專用的鞋子

以減少對室內環境的影響

接下來

步入更衣室更換工作服

在智能風淋室開啟風淋設備

通過急速風吹

進一步減少衣物攜帶的顆粒物

別說

還真有點進ICU病房的趕腳

可見數據科學準確有多重要

進入實驗室

映入你眼帘的是

這是一台稱重系統

承載了320片濾膜

可以進行編碼、讀碼、稱重

為了確保每片濾膜的唯一性

雖然世界上沒有完全相同的兩片葉子

可從320片濾膜中

找出哪個是你採集的

還是有點難度的

萬一搞錯了呢

所以每個濾膜都要辦張身份證

14位編碼

就想身份證包括省市出生年月日一樣

濾膜身份證包括

站點編號、採樣信息、年份月份等

為了盡量精確

每片濾膜要稱重兩次

每次誤差需要保持小於0.04毫克

每片測量時間大概需要5分鐘

再加上濾膜最初「休息」的24小時

也就是說

完成320片濾膜的測量

就需要3~4天的時間

不用擔心不合格的稱重

天平中會放置一塊標準濾膜

相當於質控

很早稱好了

如果測量結果顯示變化很大

說明其中有污染

這時就會及時處理了

相比手動測量

自動監測就快多了

每五分鐘出一個數值

常見的連續自動監測

就是一根長長的管子

一頭連接監測儀器

另一頭連接室外的空氣

它的頂部有個採樣頭

上面有個切割器

通過切割器將PM2.5攔截後

順著採樣管進入監測儀器中

進入到顆粒物實驗室後

能看到一個密閉艙體

裡面是白色傳輸紙帶

紙帶上按照一定的間隔

已經分布了一些黑色的「補丁」

這一個個黑色的補丁

就是自動採樣得到的PM2.5

原理是這樣的

傳輸進來的空氣經過紙帶

把所含的顆粒物過濾在紙帶上

儀器可以發射β射線

如果紙帶上附著顆粒物

就會使射線能量衰減

衰減的量與顆粒物的濃度有直接關係

這樣我們就測量出顆粒物的濃度含量

還有另外一種儀器

依靠振蕩天平測量儀進行監測

聽起來是不是很高大上

設計靈感也很高~~~

來自於太空航天技術

都知道在太空中會失重

有質量沒重量

在太空里稱重就的是振蕩天平

振蕩天平測量儀種的振蕩原件

隨著顆粒物的多少

出現不同的振蕩頻率

當顆粒物越來越重

振蕩原件擺動的頻率

就會越來越慢

通過實時測量振蕩的頻率

測算顆粒物含量的濃度

兩種自動監測儀器

都可以進行實時測量

每隔幾秒進行一次更新

每5分鐘出一個數值

可以做到邊採樣邊測量

工作人員要做的

就是每小時讀一次數

手工重量法

是PM2.5監測的基準方法

基準是什麼

衡量判定自動監測準確與否的標準

自動監測方法只有與手工重量法

監測結果比對一致

才能應用於測量PM2.5

因為手工法耗時較長

無法實時發布

所以主要還是採用自動監測法

來源：科普環保365

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！