便携式颗粒物监测仪在油烟及扬尘领域的应用

本文测试结果表明，pDR1500测量数据准确性较高，与自动监测站点数据基本吻合，同时pDR1500响应速度快、灵敏度高、耐用性强，对于颗粒物浓度提高能够快速捕捉和测量，适合于工地扬尘、道路扬尘以及餐饮油烟监测。

本文作者王建民、刘汉华来自武汉市环境监测中心;刘泽来自赛默飞世尔科技(中国)有限公司。

本文采用的便携式颗粒物监测仪，可配备多种切割器，设置不同的流量以测量PM10和PM4或PM2.5和PM1的颗粒物浓度。先进的Wi-Fi功能可实现监测数据的无线传输，通过云端数据处理功能在手机或大屏幕等不同终端实时显示监测结果，可广泛用于道路、工地扬尘、餐饮油烟的监测。

测试方法

将pDR1500置于不同点位进行现场测试，记录实时测量结果(PM2.5和/或PM10)。

国控及市控自动监测站点位测试：将pDR1500置于与站点颗粒物连续监测仪器相同的环境下进行测试，测试结果与站点数据进行对比;工地扬尘、道路扬尘、餐饮油烟测试：将pDR1500置于市内不同测试点现场进行测试，判断仪器在工地扬尘、道路扬尘、餐饮油烟监测方面的适用性。

结果及分析

应用pDR1500颗粒物监测仪在武汉市范围内进行了两个阶段的现场测试，测试地点包括10个国控及市控自动监测站点以及选取的150多个工地扬尘、道路扬尘、餐饮油烟测试点。以下将测试结果及分析总结如下。

国控及市控自动监测站点位测试

图1. 国控及市控自动监测站点位置

在武汉市内10个国控及市控自动监测站点(见图1)进行了测试，结果表明pDR1500测量准确性较好，并且pDR1500仪器稳定性很好，波动在±2ug/m3以内，具体测试结果见表1：

表1. 国控及市控自动监测站点位测试数据表

Ø 汉口花桥、武昌紫阳、吴家山、东西湖区环保局4个站点的测试数据与站点数据非常吻合，相对误差在±10%以内，表明pDR1500测量结果的高准确性;

Ø 汉口汉滩、汉阳月湖(5月23日)2个站点与汉口花桥站点距离较近，pDR1500测试结果比较接近(18、24、21ug/m3)，但是站点数据相差较多(26.6、42.3、19.1ug/m3);

Ø 东湖高新、沌口新区2个站点可能由于站点仪器湿度控制模块问题，站点数据与pDR1500测试结果相比偏低，在东湖高新站点安置的其它仪器的测试结果与pDR1500非常吻合;

Ø 在蔡甸区环保局、汉阳月湖(5月31日)站点测试中，由于下雨，环境湿度较高，对pDR1500的测量结果产生一定的偏差;

Ø 汉阳月湖、吴家山、蔡甸区环保局、青山钢花4个站点PM10测量结果的相对误差绝对值分别为12.8%、3.3%、16.7%、14.3%，满足卫生部WS/T206-2001《公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定方法 光散射法》中总不确定度≤25%的要求。

3.2. 工地扬尘测试

在武汉市内城区公园、商贸中心、城市建设工地(地铁、环线、房产工地)、工业园区、水泥厂、垃圾焚烧发电厂、化工园区、武钢、武船、武汉石化等多个测试点，应用pDR1500进行现场扬尘测试。测试发现，pDR1500在施工工地的测试数据明显比同区域的国控站点及社区、公园等地的测试数据高，反应出工地扬尘对于环境颗粒物的贡献。以青山区为例，武钢热电厂、武钢烧结厂等地的测试数据明显高于和平公园、工人村矶头山公园、建设一路社区等地测试数据。

图2. 武汉市青山区部分测试点数据比较

另外，pDR1500测试发现，在施工工地及路段洒水可以有效控制空气中扬尘颗粒物的浓度。由此可见，洒水降尘、严控未冲洗渣土车上路、路边工地裸土覆盖等措施对控制区域扬尘有一定作用。

表2. 武汉市内部分施工区域有无洒水测试数据对比

3.3. 道路扬尘测试

选择武汉市内城市干道、物流干道路段作为道路扬尘测试点，用pDR1500测量有无机动车经过情况下扬尘颗粒物的浓度。测试发现，当施工地段道路(特别是裸土道路)有机动车辆经过时， pDR1500能够快速捕捉和测量扬尘颗粒物浓度的大幅提高，并且PM10浓度的提高更为明显。如江汉桥路段，在无车辆经过时测得PM10浓度为80~84ug/m3;而电动公交车经过时，PM10浓度上升至103~128ug/m3。再如，在武钢热电厂以及烧结厂门前道路上，当有大型货车经过时，扬尘颗粒物浓度显著提高。另外，在紫阳站路边等非施工路段进行了测试，当有机动车经过时，pDR1500仍能捕捉到颗粒物浓度的小幅上升，体现了较高的灵敏度。

表3. 武汉市内部分施工路段有无机动车辆经过测试数据对比

3.4. 餐饮油烟测试

在测试过程中，应用pDR1500在东西湖区餐饮街门口进行了PM2.5浓度测试，发现与东西湖区环保局站点55ug/m3的PM2.5浓度相比，东西湖区餐饮街门口PM2.5浓度明显较高，达到72~110 ug/m3。在王家湾附近社区内油烟排放口附近和某餐馆油烟排放口旁的测试发现，PM10的浓度也显著提高，分别达到140~157ug/m3和140~1891ug/m3。由此可见，餐饮油烟排放对于区域颗粒物浓度的提高有重要贡献，pDR1500对于餐饮油烟非常敏感，适合用于餐饮油烟的快速监测。

表4. 武汉市内部分餐饮区域油烟排放颗粒物测试数据

3.5. 不同仪器测试比对

为了了解不同厂家仪器的性能和适用性，5月31日应用pDR1500和某品牌激光便携测尘仪在汉阳区多个测试点进行同时测试。测试结果比对发现：

Ø pDR1500响应速度快，数据稳定性好。例如在月湖公园的测试中，pDR1500启动后很快显示出PM2.5或PM10的浓度，并且数值波动在±2ug/m3之内;而某品牌激光便携测尘仪启动后较长时间才显示出浓度，并且数值波动大，PM2.5为54~79ug/m3，PM10为90~120ug/m3

Ø 对于扬尘颗粒物监测，pDR1500数据稳定性好;而某品牌激光便携测尘仪测试数值很不稳定，数据显著偏大或偏小。例如在博瑞环保垃圾焚烧发电厂的测试中，pDR1500测试的PM2.5浓度为102~107 ug/m3，某品牌激光便携测尘仪测试的PM2.5浓度仅为56 ug/m3，而当时汉阳月湖站点PM2.5浓度为55 ug/m3

Ø pDR1500对于油烟颗粒物敏感，而某品牌激光便携测尘仪对于油烟颗粒物不敏感，无法测得数据。在某餐馆油烟排放口旁的测试中，pDR1500测得PM10的浓度最高达到1891 ug/m3，而某品牌激光便携测尘仪在测试过程中并无响应，没有显示出浓度数值。

表5. pDR1500与某品牌激光便携测尘仪测试数据对比

4. 测试总结

在2014年5月23~24日和5月31日~6月2日期间内，武汉市环境监测中心和赛默飞世尔科技(中国)有限公司应用pDR1500在武汉市内不同地区开展了10个国控及市控站点，以及150多个工地扬尘、道路扬尘、餐饮油烟排放现场测试，并得出以下结论：

Ø pDR1500的测量准确性较好，与大部分国控及市控站点数据比较吻合;

Ø pDR1500内部已对湿度影响进行补偿;但下雨天等环境湿度较高的情况会对pDR1500测量结果产生一定的偏差;

Ø pDR1500的响应速度快、灵敏度高，对于颗粒物浓度提高能够快速捕捉和测量，适合于工地扬尘监测、道路扬尘监测以及油烟监测;

Ø pDR1500的测试性能明显优于某品牌激光便携测尘仪器。