2021年6月15日，由青岛崂应环境科技有限公司参与起草的山东省地方标准《环境空气 颗粒物的测定 便携式β射线法》（DB37/T 4378—2021）正式发布，并将于7月15日起实施。（文末附标准全文）

 

    崂应2092型 环境空气质量监测仪参与了该标准的实验验证等工作，为便携式β射线法在环境空气颗粒物测定方面的应用提供了数据支持。现将标准解读如下：


01、范围

本文件规定了测定环境空气中颗粒物的便携式β射线法。

本文件适用于环境空气中颗粒物(TSP、PM10、PM2.5)的测定，也适用于无组织排放中颗粒物的测定。

本文件检出限为1 μg/m3，测定下限为4 μg/m3。

解析：按照HJ 168的有关规定，使用高效过滤器在洁净的室内以标准规定程序，选择检出限最高者为本标准方法的检出限，本方法的检出限为1μg/m3，测定下限为4μg/m3。
 

 

02、方法原理

样品空气通过切割器以恒定的流量经过进样管，颗粒物截留在滤膜上。用β射线照射滤膜，根据采样前后单位面积的滤膜上β射线衰减量得出滤膜上捕集的颗粒物质量和同时抽取的气体体积，计算出颗粒物的浓度。β射线衰减量与颗粒物的质量遵循以下吸收定律：
 

式中：

N ——单位时间内通过滤膜的β射线量；

N0 ——单位时间内发射的β射线量；

k ——单位质量吸收系数，cm2/mg；

m ——颗粒物单位面积质量，mg/cm2。

解析：参照ISO 10473:2000，其核心原理是根据采样前后单位面积的滤膜上β射线衰减量得出滤膜上捕集的颗粒物量。β射线仪器分为同位采样测量滤带类型、顺序采样测量滤带类型、顺序采样测量滤膜类型。崂应2092型环境空气质量监测仪为同位采样滤带测量类型，从根本上解决了移动纸带所带来的测量误差。

 

03、干扰和消除

空气相对湿度过大会对测量结果产生影响，当相对湿度大于40%时，可通过动态加热的方式消除影响，同时需要控制加热功率和加热温度。

解析：根据试验表明当空气湿度超过40％时，其对测量结果的影响不可忽略，可通过动态加热的方式消除影响。

崂应2092型环境空气质量监测仪采用 DHS（动态加热系统）加热采样入口气体并具有动态温湿度补偿功能，加热温度在（10~60）℃范围内任意设置，控温精度±1℃，符合HJ 1100-2020要求。


04、试剂和原料

6.3 标准膜片

由聚碳酸酯等惰性材料制成，应避光存放，使用前应检查膜片是否存在破损等情况。

解析：参照ISO 10473:2000的要求，使用惰性材料标准膜对仪器校准，使数据更加准确。

崂应2092型环境空气质量监测仪具有标准膜片校准功能，选用的标准膜片为聚碳酸酯，可溯源至重量法，保证标准膜片数值的准确可靠。


05、仪器和设备

7.1.2 仪器性能

便携式β射线法颗粒物测定仪应符合以下要求：

a) 满足HJ 93 中采样器技术要求；

b) 具有自动记录仪器的系统设置参数功能；

c) 具有自动存储测量期间测定结果功能；

d) 具有污染物名称、化学式和浓度值显示功能；

e) 具有测量或输入及保存测量期间气象参数功能（大气压、温度、湿度等）。

解析：崂应2092型环境空气质量监测仪满足HJ93、HJ653和HJ1100标准要求，可以连续自动监测，且采样数据自动记忆，停电后自动保存当前数据，来电后仪器能够继续采样。

7.2 辅助设备

7.2.1 便携式电源：持续供电时间大于2 h，输出电压220 V。

7.2.2 温度计：测量环境温度，测量范围-30 ℃～50 ℃，示值误差不超过±2 ℃。

7.2.3 大气压计：测量环境大气压，测量范围80 kPa～106 kPa，示值误差不超过±1 kPa。

7.2.4 湿度计：测量环境湿度，测量范围0 %RH～100 %RH，示值误差不超过±5 %。

解析：崂应2092型环境空气质量监测仪具有温度、湿度和大气压传感器，其技术参数优于标准中对辅助设备的要求，现场可不用携带辅助设备。

如需辅助设备“便携式电源”，推荐使用

06、校准

8.3 校准

8.3.1 零点校准

校准时泵停止工作，安装滤带（膜）或零膜片，进行零点校准。

8.3.2 质量校准

在空白滤带（膜）上方放置标准膜片进行测定，测定结果与标准膜片的标称值误差应在±2%范围内，否则应按仪器说明书要求对仪器进行校准。

8.4 样品采集和测定

8.4.1 按照HJ 194、HJ/T 55 相关要求，做好采样准备。

8.4.2 正确连接好采样系统，采样器入口距地面高度不应低于1.5 m。如果测定交通枢纽处颗粒物，采样点应布置在距人行道边缘外侧1m 处。

8.4.3 根据监测目的，设置采样周期等参数。小时均值应至少有45min 的采样时间，日均值应至少有20 个小时平均浓度值或采样时间。

8.4.4 启动采样器进行测定并记录颗粒物的质量浓度。

解析：按照ISO 10473:2000要求，监测开始前使用标准膜片进行校准，测定结果与标准膜片的标称值误差应在±2%范围内，否则应重新对仪器进行校准。

样品采集的布点参照HJ/T 55要求，采样有效时间参照GB 3095中有关规定。


07、结果与计算

9.1 结果计算

颗粒物浓度按照公式（2）进行计算：

式中：

ρ——颗粒物的浓度，μg/m3；

m ——截留在滤膜的颗粒物质量，mg；

v ——采样体积，L。环境空气为实测体积，无组织排放为标况体积。

9.2 结果表示

测定结果应保留整数位，最多不超过三位有效数字。

解析：2018年8月13日印发《环境空气质量标准》（GB3095—2012）修 （生态环境部公告2018年第29号），将环境空气中颗粒物状态由标况状态（273.15K，101.325kPa）更改为实际状态（监测时的实际大气温度和压力），并于2019年1月1日实施。因此对于环境空气中颗粒物采样，采样体积为实测体积（即实际状态下的采样体积）；对于无组织排放中颗粒物采样，采样体积为标况体积（即273.15K，101.325kPa状态下的采样体积）。

崂应2092型环境空气质量监测仪同时显示实际体积（工况体积）和标况体积，在计算颗粒物浓度时，应根据监测情况，正确选择采样体积。


08、注意事项

12.1 使用的β射线源应符合放射性安全标准。

12.2 仪器报废后应按照有关规定处置β射线放射源。

解析：崂应已取得辐射安全许可证，崂应2092型环境空气质量监测仪所使用的β射线符合放射性安全标准，可放心使用。