【转帖】环境在线监测仪：准确推算光化学烟雾污染

专家点评：

　　无论是PAN还是PPN等的污染，一般是夏天高于冬天，那是由于夏天天气热，在有利的光照条件下，污染物形成的速度快；此外，在静风等不利的气象条件下，污染的浓度也比较高。

　　PANs污染主要来源于工业生产和汽车尾气，在马路上，我们能看见一些蓝色的烟雾，其中就可能有PANs等。因此，有时候我们感觉天很蓝，但是喉咙等呼吸系统却不舒服。在当前城市机动车数量猛增，排放的污染物成为城市污染的主要来源时，对PANs等进行监测，研究其污染的具体情况和变化规律，是今后采取相关对策的基础。

　　5分钟获得监测结果

　　在“2009中国国际节能减排和新能源科技博览会”上，记者看见了所展示的高度电子化的“PANs在线监测仪”。不到一人高，比电脑显示器略宽的PANs在线监测仪，可以自动抽入空气，进入仪器后进行气体分离，电子捕获其中的污染物，进行分析，全程仅5分钟，一张污染物的气谱峰值表就完整地显示在电脑屏幕上了。

　　张剑波解释说，课题组研发的PANs在线监测仪器，将空气样品通过一根PFA（四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物）管导入设备，导入流量由质量流量计控制。每隔5分钟，六口阀门自动启动，将空气样品吹入毛细管色谱柱。而采用恒温装置保持色谱柱柱温与监测器温度在恒定状态。同时热解循环温度设置较高，将空气样品中的PANs热解，达到“零模式”，即使空气样品达到可认为其中不含有PANs的状态。因此，在不需“零气”的情况下，利用空气样品和PANs标准气体，完成对仪器的在线标定，获得了标准值。

　　专家点评：

　　从上世纪80年代，北京大学就开始PANs的监测工作，当时，主要是采用抽气袋子、针筒等，通过冷冻、富集等方式进行手工监测，存在时间周期长、过程损失大和人力成本高等缺点，但是作为重要的空气污染指标物，PANs需要长时间的连续采样监测，通过获得长期的污染数据来研究大气污染问题，因此，性能优良的在线监测仪器显得尤为重要。

　　此外，在空气中，PANs毒性比臭氧大，但是其大气中的浓度一般比臭氧低很多，因此，该课题组研发的PANs在线监测仪，能在5分钟内监测一个空气样本，检测限达到了5—15pptv（千亿分之一），即比臭氧的浓度量级ppbv（十亿分之一）低出1000倍。

　　今后将对仪器进行改进，使之更小型化，携带更方便，并增强仪器的稳定性，实现能同样精确地测定PANs的其他同系物。

　　北京奥运会空气污染监测

　　2008年5月和7—9月间，课题组在北京运行监测仪对PANs进行了监测。通过初步分析发现，与机动车限行前的PANs污染水平相比，其中PAN和PPN分别下降了18%和14%，由此可见，机动车限行措施在一定程度上可以缓解空气污染的加剧。

　　具体来说，从2008年7月1日到9月30日的监测情况来看，PAN和PPN的日均浓度一般都比较低。监测发现，7月1日到奥运前，PAN和PPN出现了明显的积累过程，在个别不利的天气条件下达到高值，而在7月21日到24日之间，持续保持了整体的高浓度水平，而整个奥运监测期间的重污染天也出现在这个过程中，PAN和PPN在7月23日都达到最大值；在机动车限行前后，PANs整体污染水平较高，有两个典型的污染过程；而进入8月，PANs浓度水平整体下降，机动车等限行对污染物削减的作用表现突出，特别是在有利的天气条件下。不过这个期间也出现了个别天的污染情况。值得注意的是，个别天PANs有个浓度抬升的过程，需结合气象和其他污染物来深入研究这一过程所表明的污染实质。

　　专家点评：

　　为了进一步验证仪器的稳定性和可靠性，课题组还于2008年10月至11月将PANs在线监测仪运往广东省江门市的大气监测超级站，参加珠江三角洲大气观测的技术示范活动。而PANs在线监测仪在整个观测期间表现良好，实现了对PANs污染过程的完整捕捉，表现出了典型的光化学污染特征，日变化明显，与美国大气海洋局的仪器具有较好的一致性。