空氣檢測技術(shù)十年之爭

PM2.5檢測再曝爭議

  這是空氣檢測行業(yè)近來流傳的一個“陰謀論”。

  美國大使館PM2.5檢測數(shù)據(jù)因濃度無法折算成空氣質(zhì)量指數(shù)，屢屢“爆表”，正是采取了不同于中國國內(nèi)主流監(jiān)測儀器的技術(shù)路線——β射線衰減法（以下簡稱β射線法），中國PM2.5監(jiān)測被“暗算了”。

  和PM2.5這一專業(yè)術(shù)語一夜走紅一樣，“陰謀論”迅速被各大傳播渠道復(fù)制、放大，PM2.5檢測之爭再次進(jìn)入公眾視野。

  爭議焦點(diǎn)在于PM2.5監(jiān)測儀采用的兩種不同技術(shù)路線——β射線法和微量震蕩天平法（以下簡稱震蕩天平法）。

  目前，PM2.5質(zhì)量濃度的測量可通過手工稱重法（也稱標(biāo)準(zhǔn)法，天平稱重法）和自動檢測儀進(jìn)行測量，其中自動監(jiān)測儀的測量原理主要有β射線法、震蕩天平法等。

  簡單來說，手工稱重法是在空氣監(jiān)測中用濾膜收集顆粒物進(jìn)行稱量檢驗其濃度，震蕩天平法用顆粒物重量的變化而引起的震蕩頻率來反映顆粒物的濃度，β射線法是通過顆粒物對β射線能量的吸收來反映顆粒物的濃度。

  此次爭議直指，采用β射線法技術(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)比震蕩天平法的更準(zhǔn)確。過去，中國PM2.5檢測市場以震蕩天平法儀器為主。

  2011年12月14日，環(huán)保部召開的“關(guān)于貫徹溫總理指示精神抓緊籌劃PM2.5監(jiān)測討論會”上，中國環(huán)境檢測總站介紹說，監(jiān)測總站和上海市環(huán)境監(jiān)測中心開展的研究表明，震蕩天平法監(jiān)測結(jié)果較β射線法偏低15%-17%。并稱英美兩國的研究表明震蕩天平法PM2.5分析儀必須增加膜動態(tài)測量系統(tǒng)（以下簡稱FDMS）方可滿足等效要求。

  無獨(dú)有偶，就在同一時期，2012年1月8日起，環(huán)境監(jiān)測總站先后調(diào)集了國內(nèi)外7家企業(yè)9種PM2.5自動檢測儀器和4種手工采樣監(jiān)測儀器進(jìn)行比對試驗。

  據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，此次趕考正是為了測試儀器的準(zhǔn)確性，同步起草和改進(jìn)PM2.5相關(guān)技術(shù)文件，盡快提出我國PM2.5儀器認(rèn)證技術(shù)體系建設(shè)方案，出臺指導(dǎo)地方采購PM2.5設(shè)備的臨時指導(dǎo)性文件。

  目前，各方也在密切關(guān)注官方推薦的技術(shù)路線。

  環(huán)保部的這一舉動無疑加重了業(yè)界的想象。市場預(yù)估，中國大型空氣監(jiān)測儀器有百億市場規(guī)模。其中PM2.5檢測儀器前期需要的投入將超過20多億元，每年新增的費(fèi)用也將超過1個億。

  技術(shù)暗戰(zhàn)

  事實(shí)上，早在十年前，這一爭論就在業(yè)界出現(xiàn)，只不過當(dāng)時關(guān)注的是PM10的檢測方法。

  2000年至2002年，廈門、深圳、上海的環(huán)境檢測中心分別做了各種測量方法的比對試驗。結(jié)果顯示，震蕩天平法的定量關(guān)系明確，監(jiān)測原理較先進(jìn)，但也存在監(jiān)測數(shù)值偏低的情況。

賽默飛世爾環(huán)境儀器事業(yè)部中國區(qū)商務(wù)總監(jiān)周曉斌告訴記者，由于當(dāng)時公眾并不十分清楚PM10到底為何物，所有沒有引發(fā)像現(xiàn)在PM2.5監(jiān)測方法這么大的爭議。

  據(jù)記者了解，PM10監(jiān)測儀器中，β射線法的儀器占市場六成以上。從事空氣微粒檢測儀器生產(chǎn)的安徽藍(lán)盾光電子公司的楊經(jīng)理告訴記者，震蕩天平法儀器價格約17萬，而β射線法儀器約9萬。

  即便爭議重重，價格昂貴，震蕩天平法檢測儀還是成為了各地環(huán)境監(jiān)測站的采購重點(diǎn)。

  此次兩種方法再起爭議，主要是震動天平法在監(jiān)測PM2.5時技術(shù)缺陷被放大。

  中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員王躍思指出，震蕩天平法的監(jiān)測結(jié)果偏低的原因主要有兩個，一方面天平法監(jiān)測需要加熱到五十度，這樣會造成揮發(fā)；另一方面在于PM2.5的顆粒中易揮發(fā)的物質(zhì)增加了一些有機(jī)物、硝酸鹽等，無形中會放大了震蕩天平法的技術(shù)缺陷。

  早先比對震蕩天平法和β射線法檢測的專家告訴記者，環(huán)保部所稱的“15%”偏差，只是兩種方法比對的結(jié)果而不是和標(biāo)準(zhǔn)法比對的結(jié)果。β射線法和標(biāo)準(zhǔn)法比較高7%，震蕩天平法要低8%，故震蕩天平法的測定結(jié)果平均低于β射線法15%。

  “在美國兩種方法都可以采用，只要和標(biāo)準(zhǔn)法比對下來的誤差正負(fù)10%之內(nèi)就可以接受。”上述專家說。

  遺漏的設(shè)備

  盡管專家紛紛為震蕩天平法精準(zhǔn)性背書，但這并未排除業(yè)界的質(zhì)疑。

  “震蕩天平法不加FDMS是不達(dá)標(biāo)的。”國內(nèi)一家大型空氣檢測設(shè)備廠家總經(jīng)理辦公室主任說。FDMS是用于增加收集揮發(fā)性顆粒物，糾正測量偏差的一種系統(tǒng)。

  理由來自英國委托必維國際集團(tuán)做的關(guān)于震蕩天平法的驗證報告。

  必維國際集團(tuán)法國總部企業(yè)對外傳播經(jīng)理VéroniqueGielec向記者出示了其2006年為英國環(huán)保部做的報告，內(nèi)容顯示，英國使用的震蕩天平測量方法，無法達(dá)到等效標(biāo)準(zhǔn)。

  記者查閱蘇格蘭空氣質(zhì)量部門網(wǎng)站發(fā)現(xiàn)，2006年，英國環(huán)境食品農(nóng)業(yè)事務(wù)部及其下屬機(jī)構(gòu)當(dāng)時正在考慮重建英國環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，“更換或升級網(wǎng)絡(luò)中的震蕩天平法分析儀將是不可避免的”。

  英國空氣質(zhì)量監(jiān)測的獨(dú)立公司AirMonitors則在網(wǎng)站上公布，震蕩天平法仍是可接受的地區(qū)空氣質(zhì)量檢測的方法，但是推薦盡力使用符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)的測量儀器，如FDMS。

  和英國持同樣觀點(diǎn)的還有美國環(huán)保署。其網(wǎng)站顯示，2009年環(huán)保署認(rèn)證的震蕩天平法的儀器都加裝了FDMS系統(tǒng)。2010年環(huán)保署報告顯示，2006年批準(zhǔn)的六種檢測方法中，賽默飛世爾公司震蕩天平法的儀器都有加裝FDMS系統(tǒng)。不過，在2010年全美PM2.5的監(jiān)測圖示中，不加FDMS系統(tǒng)的震蕩天平法儀器也有繼續(xù)使用情況。

  針對記者提出的美國是強(qiáng)制還是建議震蕩天平法加FDMS，美國環(huán)境保護(hù)署新聞發(fā)言官EnestaJones回復(fù)稱，“這個一個復(fù)雜敏感的問題，我們正在和駐北京大使館聯(lián)系作答。”

  周曉斌則認(rèn)為，美國環(huán)保署認(rèn)證要求加FDMS并不是對檢測數(shù)據(jù)的修正，而是對揮發(fā)物質(zhì)的補(bǔ)捉補(bǔ)充，是為了測量的更準(zhǔn)確。美國真正加了FDMS的僅僅91臺，沒加的則有幾百臺。

采購暫停

  所有人等待這樁爭議的落定，更等待檢測總站的說法。

  “我們還有一些采購計劃，但要等總站的標(biāo)準(zhǔn)出臺才能確定。”北京環(huán)境檢測站趙女士表示。

  記者先后與上海、深圳、寧波、鄭州各地聯(lián)系，均表示檢測儀采購暫停。

  已經(jīng)采購震蕩天平法的檢測站也開始謹(jǐn)言慎語。大運(yùn)會前夕，深圳檢測站招標(biāo)采購了18套震蕩天平法儀器，均未加裝FDMS。“一方面是考慮到技術(shù)不成熟，另外一方面涉及到費(fèi)用。”深圳市環(huán)境監(jiān)測中心一位負(fù)責(zé)人說。

  企業(yè)也在耐心等待檢測標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)致規(guī)定。2012年2月29日頒布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》只提到監(jiān)測PM2.5采用的方法為震蕩天平法和β射線法，而沒用進(jìn)一步詳細(xì)信息。

  安徽藍(lán)盾光電子公司的楊經(jīng)理說，目前PM2.5檢測設(shè)備在全國需求還不多，仍在等環(huán)境檢測總站的標(biāo)準(zhǔn)出臺。

  一位接近環(huán)境檢測總站的人士透露，現(xiàn)在總站還在對各類儀器進(jìn)行比對研究，其中就包括加了FDMS的震蕩天平法儀器。

  《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中顯示，檢測PM2.5可以采用震蕩天平法和β射線衰減法，到后來到底會出臺怎樣的具體規(guī)范，還有待進(jìn)一步觀察。

  王躍思指出，截至目前，實(shí)際上沒有一種儀器設(shè)備能夠準(zhǔn)確無誤地測定大氣中的PM2.5質(zhì)量濃度。之前，中國科學(xué)院大氣物理研究所買過12臺FDMS模塊，但由于在高溫、高濕條件下故障頻發(fā)，后來也都拆掉了。

  “任何測量方法只要有統(tǒng)一檢測方式和標(biāo)準(zhǔn)，給出測量結(jié)果的偏差范圍，就可以考慮使用。”王躍思說，“現(xiàn)在的問題有點(diǎn)跑偏，政府更應(yīng)該關(guān)注的是治理，而不是僅僅在檢測方法和儀器上爭論不休。”

以上資料由廣州空氣檢測專家高朝科技整理。