PM2.5監(jiān)測背后的技術暗戰(zhàn)
為何美國大使館空氣監(jiān)測會被業(yè)界演繹為一個陰謀論？為何環(huán)保部要興師動眾進行多個PM2.5監(jiān)測儀比對試驗？隱藏在這些問題背后的是，一個綿延十年的空氣監(jiān)測技術路線之爭。
PM2.5監(jiān)測再曝爭議
這是空氣監(jiān)測行業(yè)最新流傳的一個“陰謀論”。
美國大使館PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)因濃度無法折算成空氣質量指數(shù)，屢屢“爆表”，正是采取了不同于中國國內主流監(jiān)測儀器的技術路線——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)術語一夜走紅一樣，“陰謀論”迅速被各大傳播渠道復制、放大，PM2.5監(jiān)測之爭再次進入公眾視野。
爭議焦點在于PM2.5監(jiān)測儀采用的兩種不同技術路線——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質量濃度的測量可通過手工稱重法（也稱標準法，天平稱重法）和自動監(jiān)測儀進行測量，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射線法技術監(jiān)測數(shù)據(jù)比震蕩天平法的更精確。過去，中國PM2.5監(jiān)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)境監(jiān)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)測總站先后調集了國內外7家企業(yè)9種PM2.5自動監(jiān)測儀器和4種手工采樣監(jiān)測儀器進行比對試驗。
據(jù)業(yè)內人士透露，此次趕考正是為了測試儀器的準確性，同步起草和改進PM2.5相關技術文件，盡快提出我國PM2.5儀器認證技術體系建設方案，出臺指導地方采購PM2.5設備的臨時指導性文件。
目前，各方也在密切關注官方推薦的技術路線。
環(huán)保部的這一舉動無疑加重了業(yè)界的想象。市場預估，中國大型空氣監(jiān)測儀器有百億市場規(guī)模。其中PM2.5監(jiān)測儀器前期需要的投入將超過20多億元，每年新增的費用也將超過1個億。
技術暗戰(zhàn)
事實上，早在十年前，這一爭論就在業(yè)界出現(xiàn)，只不過當時關注的是PM10的監(jiān)測方法。
2000年至2002年，廈門、深圳、上海的環(huán)境監(jiān)測中心分別做了各種測量方法的比對試驗。結果顯示，震蕩天平法的定量關系明確，監(jiān)測原理較先進，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)商務總監(jiān)周曉斌告訴記者，由于當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，震蕩天平法監(jiān)測儀還是成為了各地環(huán)境監(jiān)測站的采購重點。
此次兩種方法再起爭議，主要是震動天平法在監(jiān)測PM2.5時技術缺陷被放大。
中國科學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)的物質增加了一些有機物、硝酸鹽等，無形中會放大了震蕩天平法的技術缺陷。
最早比對震蕩天平法和β射線法監(jiān)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果而不是和標準法比對的結果。β射線法和標準法比較高7%，震蕩天平法要低8%，故震蕩天平法的測定結果平均低于β射線法15%。
“在美國兩種方法都可以采用，只要和標準法比對下來的誤差正負10%之內就可以接受。”上述專家說。
遺漏的設備
盡管專家紛紛為震蕩天平法精確性背書，但這并未消除業(yè)界的質疑。
“震蕩天平法不加FDMS是不達標的。”國內一家大型空氣監(jiān)測設備廠家總經(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做的關于震蕩天平法的驗證報告。
必維國際集團法國總部企業(yè)對外傳播經(jīng)理Véronique Gielec向記者出示了其2006年為英國環(huán)保部做的報告，內容顯示，英國使用的震蕩天平測量方法，無法達到等效標準。
記者查閱蘇格蘭空氣質量部門網(wǎng)站發(fā)現(xiàn)，2006年，英國環(huán)境食品農(nóng)業(yè)事務部及其下屬機構當時正在考慮重建英國環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，“更換或升級網(wǎng)絡中的震蕩天平法分析儀將是不可避免的”。
英國空氣質量監(jiān)測的獨立公司Air Monitors則在網(wǎng)站上公布，震蕩天平法仍是可接受的地區(qū)空氣質量監(jiān)測的方法，但是推薦盡力使用符合歐盟標準的測量儀器，如FDMS。
和英國持同樣觀點的還有美國環(huán)保署。其網(wǎng)站顯示，2009年環(huán)保署認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制還是建議震蕩天平法加FDMS，美國環(huán)境保護署新聞發(fā)言官Enesta Jones回復稱，“這個一個復雜敏感的問題，我們正在和駐北京大使館聯(lián)系作答。”
周曉斌則認為，美國環(huán)保署認證要求加FDMS并不是對監(jiān)測數(shù)據(jù)的修正，而是對揮發(fā)物質的補捉補充，是為了測量的更準確。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最終落定，更等待監(jiān)測總站的說法。
“我們還有一些采購計劃，但要等總站的標準出臺才能確定。”北京環(huán)境監(jiān)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，均表示監(jiān)測儀采購暫停。
已經(jīng)采購震蕩天平法的監(jiān)測站也開始謹言慎語。大運會前夕，深圳監(jiān)測站招標采購了18套震蕩天平法儀器，均未加裝FDMS。“一方面是考慮到技術不成熟，另外一方面涉及到費用。”深圳市環(huán)境監(jiān)測中心一位負責人說。
企業(yè)也在耐心等待監(jiān)測標準的細致規(guī)定。2012年2月29日頒布的《環(huán)境空氣質量標準》只提到監(jiān)測PM2.5采用的方法為震蕩天平法和β射線法，而沒用進一步詳細信息。
安徽藍盾光電子公司的楊經(jīng)理說，目前PM2.5監(jiān)測設備在全國需求還不多，仍在等環(huán)境監(jiān)測總站的標準出臺。
一位接近環(huán)境監(jiān)測總站的人士透露，現(xiàn)在總站還在對各類儀器進行比對研究，其中就包括加了FDMS的震蕩天平法儀器。
《環(huán)境空氣質量標準》中顯示，監(jiān)測PM2.5可以采用震蕩天平法和β射線衰減法，到最后到底會出臺怎樣的具體規(guī)范，還有待進一步觀察。
王躍思指出，截至目前，實際上沒有一種儀器設備能夠準確無誤地測定大氣中的PM2.5質量濃度。之前，中國科學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)一監(jiān)測方式和標準，給出測量結果的偏差范圍，就可以考慮使用。”王躍思說，“現(xiàn)在的問題有點跑偏，政府更應該關注的是治理，而不是僅僅在監(jiān)測方法和儀器上爭論不休。”
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