大气中的PM25的监测方法研究现状文档格式.docx

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1.英国PM2.5监测网络

英国环境食品与农业事务部（UKDEFRA）组建了英国城市和农村空气自动监测网（automaticurbanandruralnetwork，AURN），该网络是英国目前最大的空气自动监测网，也是最主要的用来空气质量达标评价的监测网络。

2008年英国的PM2.5例行监测点位只有一个，位于LondonBloomsbury，截止2011年英国的PM2.5监测点位有131个，包括城市背景点、郊区背景点、农村背景点、城市交通点、城市工业点等点位类型。

这些点位中有将近一半的点位由环境食品与农业事务部直接负责管理，另一半由地方政府的相关部门负责管理。

此外，英国还设立了一个颗粒物数量与浓度研究监测网（TheParticleNumbersandConcentrationsNetwork），由环境食品与农业事务部委托有关研究机构负责管理，截止2011年该网络共有5个点位组成，主要监测颗粒物的数量浓度、粒径分布、质量浓度、离子组分、元素碳、有机碳等。

2.英国PM2.5监测方法

在英国城市和农村空气自动监测网（AURN）中采用三种方法进行PM2.5的监测，即振荡天平联用膜动态测量系统（FDMS）法、β射线法、重量法，其中重量法是欧盟相关规范要求的参考方法。

相关研究指出，标准振荡天平法不符合欧盟的等效方法要求，但是因为振荡天平法可以获取连续的、瞬时的监测数据，所以在英国被广泛使用。

为了弥补挥发性物质的损失，英国曾经使用修正系数

1.3来对监测数据进行修正，但是随后的研究表明，修正后仍然不能满足欧盟等效方法要求，为此英国DEFRA建议地方当局可以在采用VCM模型修正的基础上，使用振荡天平法来开展空气质量监测。

此外研究还表明，光散射法同样不是欧盟的等效方法。

1.1.2.日本PM2.5监测网络与监测方法

1.日本PM2.5监测网络

据资料显示，截止2009年日本国内共有空气监测点位1987个，其中包含1549个环境空气质量监测点位，438个路边空气质量监测点位。

按照相关法律规定，这些点位主要由日本地方政府的相关机构负责管理，其中纳入国家监测网管理的环境空气质量监测点位有9个，路边空气质量监测点位10个。

在日本并非所有的空气监测点位都开展了PM2.5的常规监测，目前开展PM2.5监测的点位有588个，其中包括环境空气质量监测点位424个，路边空气质量监测点位164个。

2.日本PM2.5监测方法

日本环境质量标准中规定的PM2.5标准监测方法，包括了滤膜采样重量法、β射线吸收法、振荡天平法、光散射法等。

目前在日本国家监测网中的9个点位，其PM2.5监测方法主要为β射线吸收法。

1.1.3.美国PM2.5监测网络与方法

1.美国PM2.5监测网络

美国从20世纪70年代开始组建了环境空气质量监测网，有州和地方环境空气监测站（StateandLocalAmbientMonitoringStations，SLAMS）组成，监测项目包括SO2、NO2、CO、O3、Pb、TSP、PM10、PM2.5，监测点位最多时达到3000多个，监测设备5000多套。

这些监测站点大多由州和地方政府的相关部门负责运行，其监测结果用来和国家标准比较，以判断一个区域的空气质量是否达到国家标准的要求。

美国于1997年颁布了PM2.5的环境质量标准，其PM2.5监测工作于1999年开始，截止2007年底，大约有1000个监测点位开展了PM2.5的监测工作，其中滤膜采样手工监测设备947套，自动监测设备591套。

美国1970年至2007年环境空气监测点位变化情况见下图。

图美国环境空气监测点位数量

此外，美国从2000年起组建了颗粒物化学成分监测网（ChemicalSpeciationNetwork，CSN），共包含大约300个监测点位，在这些点位每三天或每六天采样一次，主要进行PM2.5的质量分析、元素分析（包含铅）、主要离子组分分析、元素碳分析、有机碳分析等颗粒物的主要组分分析。

该网是一个跨部门合作的监测网，主要开展PM2.5形态分析、重金属监测等。

目前该网络包括了110个区域监测站、7个CleanAirStatusandTrendsNetwork（CASTNET）中的监测站点、34个CSN站点。

2011年美国组建了国家核心监测网，包括80个站点，其中63个城市站点和17个农村站点，监测项目主要有PM2.5质量浓度（滤膜采样法）、PM2.5质量浓度（自动监测法）、PM2.5－10质量浓度、PM2.5化学组分（包括离子组分、金属、元素碳、有机碳等）、气态污染物浓度、气象参数等。

2012年美国对PM2.5环境质量标准进行了修订，并对PM2.5的监测网络提出了新的要求，计划从2015年开始逐步增加PM2.5的道路交通监控点，并要求在每个100万人口以上的城市设置一个监控点，为了减少投资，PM2.5道路监控点将从现有的NO2或CO道路监控点中选取。

2.美国PM2.5监测方法

美国EPA要求在环境空气质量监测网中必须使用联邦参考方法或等效方法进行PM2.5的监测工作，2008年以前主要采用滤膜采样方法进行监测，每三天或六天采样一次。

截止2007年底，共有947个滤膜采样手工监测仪器和591台自动监测仪器。

2008年美国EPA第一次批准了PM2.5的自动监测方法为等效方法，自动监测方法开始逐步应用于国家监测网中。

截止2012年，通过美国EPA认证的自动监测方法有11种，监测方法包括光散射法、振荡天平法（联用FDMS）、β射线法，通过美国EPA认证的PM2.5自动监测设备清单见表1。

表1

美国EPAPM2.5自动监测设备认证清单

方法

认证编号

方法代码

GrimmModelEDM180PM2.5Monitor

EQPM－0311－195

195

HoribaAPDA－371

EQPM－0308－170

170

MetOneBAM－1020PM－2.5

ThermoScientificFH62C14－DHSContinuous，5014i

EQPM－0609－183

183

OpsisSM200

EQPM－0812－203

203

SWAM5aDualChannelMonitor

EQPM－0912－204

204

TeledyneModel602BetaParticleMeasurementSystem

ThermoScientificModel5030SHARP

EQPM－0609－184

184

ThermoScientificTEOM1400awithSeries8500CFDMS

EQPM－0609－181

181

ThermoScientificTEOM1405DFDichot.withFDMS

EQPM－0609－182

182

2.标准方法的改进现状

2.1.我国PM2.5监测网络布局与方法体系分析

2.1.1.我国PM2.5监测网络布局分析

我国现有的环境空气监测网络始建于20世纪80年代，最初以手工监测为主，从2000年起自动监测开始逐步取代自动监测，至2010年我国的环境空气监测网络共涵盖了我国113个环境保护重点城市的661个监测点位，全部实现了空气质量自动监测，监测项目为SO2、NO2、PM10等，依照当时的环境空气质量标准，各点位未开展PM2.5的监测。

2012年2月我国颁布了《环境空气质量标准》（GB3095－2012），将PM2.5纳入了空气质量必测项目，同年4月环保部调整了国家环境空气质量监测网组成名单，将监测网络覆盖到我国所有地级以上城市，调整后的监测网络有338个地级以上城市的1436个监测点位组成。

按照空气质量新标准的要求，至2016年国家环境空气监测网内的所有监测点位将按照新标准开展监测，届时我国PM2.5监测点位将达到1436个，监测点位总数将达到全球第一。

与国外主要发达国家相比较，我国单位国土面积PM2.5监测点位数目略高于美国，低于英国和日本;

但由于我国人口数量庞大，单位人口PM2.5监测点位数量仍低于英、美、日等发达国家。

我国PM2.5监测点位数量与国外发达国家比较情况见表2。

表2

我国与英、美、日等国PM2.5监测点位数量比较

单位国土

单位人口PM2.5

PM2.5点位

面积PM2.5

国家

监测点位数

（数目）个

监测点位数

（个/千万人）

（个/万平方千米）

英国

131

5.4

22.4

美国

1000

1.1

38.0

日本

588

15.6

46.7

中国

1436

1.5

10.5

从监测点位所处区域代表性方面分析，目前我国的PM2.5监测点位主要位于城市区域，城市郊区和农村地区的点位偏少。

为了全面反映我国PM2.5污染状况，我国于2008开始了环境空气背景站和农村站建设，目前已建成14个背景监测站和31个农村区域站，预计到“十二五”末，将建成15个背景站和96个农村区域站。

从监测点位类型分析，目前我国监测网中的绝大多数点位属于环境空气质量评价点，而污染监控点位和城市路边点位偏少，因此在今后的能力建设中还应考