一种空气微颗粒物的质量分析方法与流程

专利2025-03-22  26


本发明涉及微颗粒物采样分析,具体为一种空气微颗粒物的质量分析方法。


背景技术:

1、空气中的微颗粒物(pm,particulate matter)是指悬浮在空气中的固态或液态颗粒物质;这些颗粒物按照直径大小可以分为不同的类别,如pm10(直径小于等于10微米的颗粒)、pm2.5(直径小于等于2.5微米的颗粒)等。微颗粒物对人类健康和环境都有很大的影响,因此对其进行质量分析是非常重要的。

2、常见的空气微颗粒物的质量分析方法包括:重量法、光学散射法、β射线吸收法、电感应法、色谱法、质谱分析法和傅里叶变换红外光谱等;这些方法各有优势,选择哪种取决于具体的分析目的、所需数据的精度以及实验室条件。但是单一的质量分析方法容易出现问题,影响结果的准确性,特别是其中重量法等直接采用数据进行计算,容易出现计算错误和误差,影响结果的准确性。

3、因此现在急需一种空气微颗粒物的质量分析方法,能进行综合分析检测,提升空气微颗粒物的质量分析的全面性和准确性。


技术实现思路

1、本发明意在提供一种空气微颗粒物的质量分析方法,能进行综合分析检测,提升空气微颗粒物的质量分析的全面性和准确性。

2、本发明提供如下基础方案:一种空气微颗粒物的质量分析方法,包括:

3、s1、分别采用有机膜和石英膜进行pm2.5采样,记录采样相关数据;

4、s2、对各项采样相关数据进行分析检测,且通过检测后,将采样相关数据中质量数据转换为质量浓度数据,并对质量浓度数据进行分析检测;

5、s3、根据通过检测的质量浓度数据,进行分析计算,获取质量平衡数据,并进行分析检测,将与质量平衡数据最接近的质量浓度数据作为最终质量浓度。

6、进一步,所述采用相关数据包括:采样信息数据、采样前后的称重值、碳组分分析数据、离子色谱分析数据、元素分析数据;

7、其中采样前后的称重值,包括:采样前称重值、采样后称重值;

8、其中碳组分分析数据和离子色谱分析数据为石英膜的采样相关数据;元素分析数据为有机膜的采样相关数据。

9、进一步,所述s2,包括:

10、进行采样前后的称重值检测:判断采样后称重值是否大于采样前称重值,若是,则通过检测,确定称重结果,及其单位为ug,若否,则未通过检测,检查数据,重新记录。

11、进一步,所述s2,还包括:进行碳组分分析数据分析检测:

12、根据碳组分分析数据,计算opc,opc取ltpymid与lrpymid中的最小值;

13、根据碳组分分析数据,计算oc,把各测出的oc组分相加,再加上opc,获取总的oc;

14、根据碳组分分析数据,计算ec,把各测出的ec组分相加,再减去opc,获取总的ec;

15、判断oc/ec是否大于1.5且小于4,以及峰面积是否大于等于20000,若是,则通过检测,确定碳组分数据,及其单位为ug,若否,则未通过检测,检查数据,重新记录。

16、进一步,所述s2,还包括:进行离子色谱数据检测:

17、判断离子色谱数据中阳离子和与阴离子和之比是否大于82%且小于115%,以及阳离子和与阴离子和之差比阳离子和与阴离子和之和是否小于0.08,若是,则通过检测,获取离子色谱数据,及其单位为ug,若否,则未通过检测,检查数据,重新记录。

18、进一步,所述s2,还包括:将采样相关数据中的质量数据转换为质量浓度数据:

19、原始的采样相关数据检测完毕,为质量数据,单位为ug,将其除以对应的体积,转为质量浓度数据;

20、其中有机膜的称重结果除以有机膜采样体积,将有机膜的称重结果由质量数据转换为质量浓度数据;石英膜的称重结果除以石英膜采样体积,将石英膜的称重结果由质量数据转换为质量浓度数据;金属元素数据除以有机膜采样体积,将金属元素数据由质量数据转换为质量浓度数据;碳组分数据和离子色谱数据分别除以石英膜采样体积,将碳组分数据由质量数据转换为质量浓度数据,离子色谱数据由质量数据转换为质量浓度数据;质量浓度数据的单位均为ug/m3。

21、进一步,所述s2,还包括:获取质量浓度数据后对各组分占比进行检测,判断总碳组分浓度/有机膜质量浓度是否大于30%,且小于60%,同时总离子浓度/有机膜质量浓度是否大于30%小于60%,同时总金属元素浓度/有机膜质量浓度小于30%,若是,则通过检测,若否,则未通过检测,筛选出离群值,修改筛选出的离群值,再次执行判断。

22、进一步,所述s3,包括:

23、s301、检测通过后,将总金属元素浓度、总离子浓度和总碳组分浓度相加,获取质量平衡数据;

24、s302、将有机膜浓度、石英膜浓度和均值浓度与质量平衡数据相比,判断比值是否在80%-120%之间,若是,则选取最接近100%的数值为最终的质量浓度;若否,则执行s303;

25、s303、判断在线监测数据与质量平衡数据之比是否在80%-120%之间,若是,则在线监测数据为最终质量浓度,若否,则设置系数乘以质量平衡数据,再执行s302。

26、本方案的有益效果:首先,本方案采用两种膜进行pm2.5采样,以采集不同的空气微颗粒物,保障基础采集的全面性,并记录采集相关数据;其中采集相关数据,包括:采样信息数据、采样前后的称重值、碳组分分析数据、离子色谱分析数据、元素分析数据;全面的覆盖各类数据,相对于单一采用重量法只计算称重值,本方案从多方面进行数据采集并进行后续的分析,减少由于单一的质量分析方法,引起测量结果不准确的情况;

27、其次,本方案对各项采样相关数据进行分析检测,且需要通过检测后,再将采样相关数据中质量数据转换为质量浓度数据,并对质量浓度数据进行分析检测,保障采样相关数据和转换的质量浓度数据的准确性,进而后续采用质量浓度数据,进行分析计算的准确性也能提高;且分析检测对每项采样相关数据都进行了对应的分析,若通过不检测,则检查数据并重新记录,保障进行步骤s3时,质量浓度数据为通过检测的准确数据;

28、最后,本方案根据通过检测的质量浓度数据,进行分析计算,获取质量平衡数据,并进行分析检测,将与质量平衡数据最接近的质量浓度数据作为最终质量浓度,在规定范围内,越接近质量平衡数据的作为最终质量浓度,从而获取出准确的最终质量浓度,完成空气微颗粒物的质量分析。

29、综上所述,本方案能进行综合分析检测,提升空气微颗粒物的质量分析的全面性和准确性。



技术特征:

1.一种空气微颗粒物的质量分析方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的空气微颗粒物的质量分析方法,其特征在于,所述采用相关数据包括:采样信息数据、采样前后的称重值、碳组分分析数据、离子色谱分析数据、元素分析数据;

3.根据权利要求2所述的空气微颗粒物的质量分析方法,其特征在于,所述s2,包括:

4.根据权利要求3所述的空气微颗粒物的质量分析方法,其特征在于,所述s2,还包括:进行碳组分分析数据分析检测:

5.根据权利要求4所述的空气微颗粒物的质量分析方法,其特征在于,所述s2,还包括:进行离子色谱数据检测:

6.根据权利要求5所述的空气微颗粒物的质量分析方法,其特征在于,所述s2,还包括:将采样相关数据中的质量数据转换为质量浓度数据:

7.根据权利要求6所述的空气微颗粒物的质量分析方法,其特征在于,所述s2,还包括:获取质量浓度数据后对各组分占比进行检测,判断总碳组分浓度/有机膜质量浓度是否大于最小预设总碳组分浓度/有机膜质量浓度值,且小于最大预设总碳组分浓度/有机膜质量浓度值,同时总离子浓度/有机膜质量浓度是否大于最小预设总离子浓度/有机膜质量浓度值小于最大总离子浓度/有机膜质量浓度值,同时总金属元素浓度/有机膜质量浓度小于预设总金属元素浓度/有机膜质量浓度值,若是,则通过检测,若否,则未通过检测,筛选出离群值,修改筛选出的离群值,再次执行判断。

8.根据权利要求7所述的空气微颗粒物的质量分析方法,其特征在于,所述s3,包括:

9.根据权利要求8所述的空气微颗粒物的质量分析方法,其特征在于,所述预设比值范围为80%-120%。


技术总结
本发明涉及微颗粒物采样分析技术领域,具体为一种空气微颗粒物的质量分析方法,包括:S1、分别采用有机膜和石英膜进行PM2.5采样,记录采样相关数据;S2、对各项采样相关数据进行分析检测,且通过检测后,将采样相关数据中质量数据转换为质量浓度数据,并对质量浓度数据进行分析检测;S3、根据通过检测的质量浓度数据,进行分析计算,获取质量平衡数据,并进行分析检测,将与质量平衡数据最接近的质量浓度数据作为最终质量浓度。本方案能进行综合分析检测,提升空气微颗粒物的质量分析的全面性和准确性。

技术研发人员:方维凯,王晓宸,吕改艳,杜敏,陈木兰,邓旭,翟崇治,李振亮,刘杰,何郦津,秦林,刘源
受保护的技术使用者:重庆市生态环境科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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