颗粒物检测方法综述

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近年以来，雾霾这个敏感词汇逐渐出现在人们的生活中。2013年，“雾霾”成为年度关键词。在这一年的1月，4次雾霾过程笼罩30个省（区、市），在北京，仅有5天不是雾霾天。有报告显示，中国最大的500个城市中，只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。同年，这个词成了年度关键词，国家也对其在不同地区设立了专业的监测站，并将PM2.5纳入了天气预报中的空气质量板块。而且雾霾的危害是众所周知的，人们长时间处于雾霾中等于慢性自杀。可见，对雾霾的检测在人们生活中显得尤为重要，各类检测方法及检测器慢慢出现在我们周围。
首先出现的检测方法便是滤膜称重法。一定流量的气流通过检测器，空气中的颗粒物就会为捕捉在高性能的滤膜上，通过称量对比滤膜前后质量差就可得到颗粒物浓度。虽然其原理简单，数据可靠，但是准确度依赖于天平的灵敏度并且操作的复杂性使得得出的数据有一定的延迟，不便于实时播报。
接下来利用光学的方法发展起来了。一种是光散射法，由粉尘物理性质可知，在一定的条件下，粉尘的散射光强度正比于粉尘的质量浓度。将气流导入到暗室中并用激光照射，测得散射光强度并转为脉冲计数就可得到相对质量浓度，灵敏度为0.01,但是结果与颗粒物的颜色和成分有关，这给总体检测带来了不小的麻烦。另一种为β射线法，将空气通过滤纸，比较β射线通过滤纸后的衰减程度就能间接颗粒物浓度，而且灵敏度与光散射法相同，结果仅与颗粒质量相关，与物理和化学性质无关。相比之下，此种方法在检测上就显得方便许多。
利用力学也能实现颗粒物的检测。微量振荡天平法利用物体的固有振荡频率仅与物体质量有关，将一定流量的气流通过滤纸，测得其前后的振荡频率，利用相关公式即可得到颗粒物质量，精度十分高，可以达到0.0001,。但是其缺点也十分明显，尤其是在南方湿润的气候，其结果可能出现负值，误差较大。
电荷法也能检测颗粒物浓度。将使用过耦合技术的探头放入气体中，颗粒物与探头碰撞，摩擦会产生电荷，当粒子流经过探头时，会产生静电感应使探头的电荷量发生变化，污染越高，感应电荷量也越大，其精度也能达到0.002。唯一不足的是其一般应用于较大颗粒物的浓度检测，例如烟尘的检测。
综上可知，除了称量法，其他方法都能实现在线自动检测。受限于检测的方便性和结果的精确性，β射线法和微量振荡天平法适用范围比较广泛，应用较为普遍。但是随着自动化及信息技术的迅速发展，颗粒物的监测方向一定会想自动化，智能化和网络化为主的方向发展，仪器会逐步向高质量、多功能、集成化、系统化发展，而且检测方法也不会局限于以上方法。正如四川瞭望的产品一样，高度的信息化和集成化使得检测数据不仅能实现实时传输，还能做到环比分析，最后人们还能在APP的软件中查到实时数据，真正做到了人性化发展，引领了时代的潮流。
要适应发展的潮流，必须加强环境检测仪器和检测技术现代化的基础研究，研究颗粒物浓度的多方面的性质来探索物理、化学、生物、电子、光学在其中的发展前景，同时加快把技术应用到实际中去。

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