大气粉尘自然沉降量的监测是开展较早的大气污染物例行监测项目。随着沙尘天气频率和危害程度的增加, 大气降尘的研究日益得到重视[1]。
与现今日益发展成熟的24小时在线的PM10、PM2.5监测不同, 降尘监测其特点是采样周期长 (30±2天) , 分析时间久 (5天左右) 。一个降尘监测点一年仅有12个降尘监测数据, 若操作不当或质量控制措施不到位就会造成较高的数据缺失率。本文通过分析南京市降尘监测中遇到的一些问题来探讨如何提高降尘监测的有效性。
南京市降尘监测采用的是湿法收集, 使用集尘缸作为收集降尘的容器, 采用《空气和废气监测分析方法》中的重量法监测。
为较好的反映出南京市的降尘污染状况, 南京市扩增固定降尘监测点位。现有固定降尘监测点位54个, 各区县的降尘点位都超过3个, 保证每个区县降尘数据统计与分析时的有效性和完整性。
南京市特别是南京市主城区的建筑物密度较大, 要选取完全满足《空气和废气监测分析方法》规定, 且采样点条件统一的降尘监测点难度较大。
降尘监测点位高度设置过低或有楼梯直达时, 会导致集尘缸被盗或被人为污染 (如集尘缸内发现烟头等异物) 的概率增大;点位设置过高时, 集尘缸内发现鸟类的尸体或粪便等异物的概率增大, 且不易于工作人员更换集尘缸。
例如南京市降尘监测的对照点中山陵测点位于中山陵风景区内, 其集尘缸放置高度仅为3.5 m左右, 不满足《空气和废气监测分析方法》中关于高度应距离地面5～12 m的要求;且其测点周围有较多的树木, 夏季树叶和昆虫会掉落集尘缸中, 对降尘监测结果造成较大影响。
《空气和废气监测分析方法》中规定, 放缸前于集尘缸内加入50～80 mL乙二醇。添加乙二醇溶液的原因是夏季防止藻类滋生, 冬季防冻。
但在南京市的降尘监测过程中, 我们发现在夏季乙二醇无法有效防止藻类滋生。盛夏季节有些点位集尘缸内水的表面会生成一层淡红色的薄膜, 导致无法有效收集降尘。降尘分析人员将薄膜去除并弃去后, 会损失部分样品, 导致所测降尘数据偏低。
在夏季多雨季节, 应注意缸内积水情况, 为防止水满溢出, 应及时更换新缸, 采集的样品合并后测定。
现今南京市的降尘监测在集尘缸内添加剂快干涸时可以做到及时添加蒸馏水, 但在夏季多雨水满溢出时仍无法做到及时更换。主要原因是梅雨季节时南京市降雨量较多, 降雨量大时可能2～3天集尘缸就会水满溢出, 工作人员临时调车赶往测点, 有时仍会造成降尘样品的丢失。
0625 g的硫酸铜溶液, 可以较好的解决藻类滋生对降尘监测的影响
具体做法:实验室配置浓度为0.05 mol/L的硫酸铜溶液, 在配置降尘溶液时, 在每个集尘缸内加入5 mL的该溶液。
但需注意的是, 相比乙二醇而言硫酸铜溶液对降尘量监测结果影响较大, 故必须认真做好空白分析工作。
监测人员应加强对降尘监测的关注, 每月至少巡检3次, 每次认真填写巡检记录, 详细记录巡检时间、缸内大概水量、降尘样品的颜色、周边有无污染源等信息, 及时更换集尘缸, 保证降尘监测数据的准确性。
南京市的降尘样品每月收样后统一做盲样编码, 交由第三方实验室分析, 并在分析过程中随机加入密码样。
分析人员应进一步规范实验室的分析操作。降尘样品分析的最大误差是样品转移时造成的。应先用镊子夹取落入缸内的树叶、昆虫等异物, 并用水将附着在上面的细小尘粒冲洗下来后弃去。先用少量水湿润缸壁, 然后用淀帚将附着于缸壁上的尘粒刷下, 再用水冲洗缸壁数次使尘粒全部移入溶液中。
此外, 定期开展对区县降尘监测的学习与交流、对第三方实验室的质控检查, 确保监测数据的有效性。
针对南京市现今降尘监测对照点中山陵测点的具体情况, 我们已开展调研、选址工作, 更换一个合适的南京市降尘监测的对照点。
本文通过分析南京市在降尘监测过程中出现的一些问题和解决方法, 探讨了如何更好的保障降尘监测数据的有效性, 得到了如下主要结论。
(1) 在夏季高温的南方城市, 乙二醇溶液无法有效防止集尘缸内藻类的滋生, 导致监测数据有效性偏低。建议采用硫酸铜溶液作为添加剂。
(2) 采样和分析人员通过建立降尘监测的巡检记录, 多次巡检, 及时更换集尘缸、严格规范操作等措施来加强降尘监测过程中的质量控制。
(3) 对于不符合或者不再符合国家规范要求的监测点位, 应与上级部门协调更换合适的点位, 保障降尘监测数据的合理性和有效性。
摘要：本文介绍了现今南京市降尘监测的现状, 分析了南京市降尘监测中存在的问题和解决方法, 以此探讨如何提高降尘监测数据的有效性。特别是提出在南方夏季高温的城市, 为防止集尘缸内藻类的滋生, 添加剂应使用硫酸铜溶液而非乙二醇溶液。
关键词：降尘监测,质量控制,硫酸铜溶液
[1] 中国科学院地学部.关于我国华北沙尘天气的成因与治理对策[J].地球科学进展, 2000, 15 (4) :361-364.
[2] 王赞红.大气降尘监测研究[J].干旱区资源与环境, 2003, 17 (1) .
[3] MaTains G H, Nickling W G, Lynch AW.Dust Deposition and Particle Size inMali, West Africa[J].Catena, 1997, 29:3 0 7-3 2 2.
[4] 黄嫣旻, 居力, 魏海萍, 等.上海市降尘监测中存在的问题[J].中国环境监测, 2009, 25 (2) .
