實驗(yan)用(yong)的PM2.5等(deng)大氣(qi)顆(ke)粒(li)物標(biao)準品怎(zen)麽(me)選(xuan)？

PM2.5等(deng)大氣顆(ke)粒物(wu)標(biao)準品的(de)介紹

國內(nei)外大氣(qi)顆粒(li)物有機(ji)標(biao)準樣(yang)品指樣(yang)品原(yuan)料(liao)采(cai)自大(da)氣(qi)顆粒物或大氣(qi)降塵的環境(jing)基質(zhi)有機(ji)標(biao)準樣(yang)品，包括 PM2.5 空氣(qi)顆(ke)粒(li)物標(biao)準品等(deng)、道路(lu)和(he)室(shi)內降塵，以及(ji)代(dai)表大(da)氣(qi)顆粒(li)物來源的飛(fei)灰、柴(chai)油機(ji)尾(wei)氣(qi)顆粒物(wu)等標(biao)準品。

大(da)氣(qi)顆粒(li)物有機(ji)標(biao)準樣(yang)品與環境(jing)大氣(qi)顆粒物基質具有壹(yi)致性(xing)，能(neng)夠(gou)在復雜大(da)氣(qi)顆(ke)粒(li) 物樣(yang)品及(ji)類(lei)似(si)環境(jing)基質(zhi)樣(yang)品的(de)提取、凈(jing)化等(deng)過(guo)程的質量(liang)控(kong)制中(zhong)發(fa)揮重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)，如 Schantz 等(deng)使用(yong) NIST 的大(da)氣顆(ke)粒(li)物(wu)標(biao)準樣(yang)品評價加(jia)壓(ya)液(ye)相提取顆(ke)粒物(wu)中(zhong) PAHs 和(he)硝(xiao)基多(duo)環芳(fang)烴 ( NPAHs) 時(shi)溶(rong)劑、壓力(li)、溫(wen)度 等對(dui)提取效(xiao)率的(de)影(ying)響，Masala 等利用(yong) NIST 的柴(chai)油機(ji)尾(wei)氣(qi)顆粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品 SRM 2975 優(you)化(hua)了加(jia)速(su)溶(rong)劑 提取法(fa)提取顆(ke)粒物(wu)中(zhong) PAHs 的(de)方(fang)法(fa)。大氣顆(ke)粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品還能用(yong)於大(da)氣顆(ke)粒(li)物(wu)暴露(lu)下的(de)生(sheng)物(wu)健康(kang)相關研(yan)究，如 Mitkus 等(deng)研(yan)究(jiu)了人(ren)體(ti)和小(xiao)鼠(shu)細(xi)胞(bao)暴(bao)露(lu)於(yu) NIST 的大氣細顆(ke)粒(li)物和(he)城市大(da)氣顆(ke)粒物(wu) SRM 1648 標(biao)準樣(yang)品下(xia)的(de)生物(wu)學特征(zheng)和差異。

根據大氣顆(ke)粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品的(de)最(zui)終形(xing)態不同，大氣(qi)顆粒(li)物原料(liao)收集後主要(yao)有(you) 3 種制(zhi)備方(fang)法(fa)。壹(yi)種是(shi)瓶(ping)裝大(da)氣(qi)顆粒(li)物標(biao)準樣(yang)品的(de)制(zhi)備方(fang)法(fa)，主要(yao)為(wei)將采(cai)集的顆(ke)粒(li)物經粗篩(shai)去雜、混(hun)勻(yun)、滅(mie)菌(jun)後分(fen)裝在(zai)棕(zong)色帶(dai)蓋小(xiao)瓶中，如 NIST 的 SRM 1648a 和 SRM 1649b。

國外關於(yu)大氣顆(ke)粒(li)物(wu)有(you)機(ji)標(biao)準樣(yang)品的(de)研(yan)究起(qi)步較早(zao)，主要(yao)研(yan)制機(ji)構(gou)有(you) NIST、IRMM、NMIJ 和 NIES， 目前(qian)國內(nei)外在售(shou)大氣顆粒物有機(ji)標(biao)準樣(yang)品見(jian)表(biao) 3。NIST 早(zao)在(zai)上(shang)世(shi)紀(ji) 70 年(nian)代(dai)就開(kai)始(shi)了大(da)氣(qi)顆粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品的(de)研(yan)制，最(zui)初研(yan)制(zhi)了城市顆(ke)粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品 SRM 1648 和(he)城市灰塵 PAHs 標(biao)準樣(yang)品 SRM 1649a．隨著分(fen)析(xi) 檢(jian)測技術(shu)的提 高(gao)，NIST 對標(biao)準樣(yang)品中(zhong)更多的有(you)機(ji)汙(wu)染物進(jin)行(xing)了量(liang)值(zhi)評定，標(biao)準樣(yang)品 SRM 1648 和(he) SRM 1649 已(yi)被 SRM 1648a 和 SRM 1649b 替(ti)換，有(you)證量(liang)值(zhi)組分(fen)包含 PAHs、P-CBs 和 OCPs，並(bing)提供了 PCDD/ Fs 參(can)考(kao)濃(nong)度值。隨著大(da)氣細顆(ke)粒物(wu)引起廣泛的關註和研究(jiu)，NIST 相繼(ji)研(yan)制了大(da)氣(qi)細顆粒(li)物(wu)標(biao)準樣(yang)品 SRM 2786( PM4 大(da)氣(qi)顆粒(li)物標(biao)準品 ) 和(he) SRM 2787 ( PM10 大(da)氣顆(ke)粒物標(biao)準品) ，標(biao)準值(zhi)組(zu)分(fen)分(fen)別包含 24 和 23 種 PAHs、2 種硝(xiao)基(ji)多環芳(fang)烴 ( NPAHs) 和 2 種多(duo)溴(xiu) lian 苯(ben)醚 ( PBDEs) ，參(can)考(kao)量(liang)值組分(fen)為(wei)其(qi)他(ta) PAHs、NPAHs、PBDEs 和(he) PCDD/Fs．此(ci)外， NIST 還研制(zhi)了量(liang)值(zhi)組分(fen)為(wei) 33 種 PAHs 和(he) 30 種 P-CBs 的(de)室(shi)內灰塵標(biao)準樣(yang)品 SＲM 2585，以及(ji)量值(zhi)組(zu)分(fen)均(jun) 為 PAHs 和 NPAHs 的柴(chai)油機(ji)尾(wei)氣(qi)顆粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品 SRM 1650b、SRM 1975 和(he) SRM 2975。

IRMM 作(zuo)為第(di)二 大大氣(qi)顆(ke)粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品研(yan)制(zhi)單位(wei)，已研(yan)制(zhi)了細(xi)灰塵 PAHs 標(biao)準樣(yang)品 ERM-CZ110（PM2.5 顆(ke)粒(li)物標(biao)準品）、城市灰塵三(san)甲基鉛(qian)標(biao)準樣(yang)品 BCR-605，以及(ji)飛(fei)灰中(zhong) PCDD/Fs 標(biao)準樣(yang)品 BCR-490 和(he) BCR-615．日(ri)本的(de) NMIJ 和國立(li)環境(jing)研究(jiu)所 ( NIES）也(ye)分(fen)別研制了道路(lu)隧道灰塵中 PAHs 標(biao)準樣(yang)品 7308-a 和(he)飛(fei)灰中(zhong) PCDD/Fs 標(biao)準樣(yang)品 CRM24．國 外大氣(qi)顆粒(li)物標(biao)準樣(yang)品中(zhong)的(de) PAHs 濃度均在(zai) mg·kg－1 水(shui)平，P-CBs、OCPs、PBDEs 和(he) PCDD/Fs 濃度均在(zai) μg·kg－1 水(shui)平，城市空(kong)氣顆(ke)粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品中(zhong) NPAHs 濃(nong)度在 μg·kg－1 水(shui)平，而(er)柴(chai)油機(ji)尾(wei)氣(qi)顆粒物(wu)中濃(nong)度高(gao) 達幾(ji)十 mg·kg－1 。

由於能(neng)源結構(gou)的(de)差異，國外大氣(qi)顆粒(li)物基質組(zu)分(fen)和(he)汙(wu)染物濃度水(shui)平與我(wo)國大(da)氣(qi)顆粒(li)物不同。因(yin) 而(er)，國外大氣(qi)顆粒(li)物有機(ji)標(biao)準樣(yang)品不(bu)能(neng)滿足我國大(da)氣(qi)顆粒(li)物中有機(ji)汙(wu)染物監測過(guo)程的質量(liang)控(kong)制等(deng)需(xu)求(qiu)。 我(wo)國也(ye)早(zao)在(zai)上(shang)世(shi)紀(ji) 90 年(nian)代(dai)初開(kai)始(shi)了大(da)氣(qi)顆粒物(wu)有(you)機(ji)標(biao)準樣(yang)品的(de)研(yan)究，但相關研(yan)究發(fa)展緩慢，目前(qian)僅(jin)國 家環境(jing)分(fen)析(xi)測試(shi)中(zhong)心(xin)和(he)中國科(ke)學(xue)院(yuan)生(sheng)態環境(jing)研究(jiu)中心分(fen)別研制了飛(fei)灰中(zhong) PCDD/Fs 標(biao)準樣(yang)品和(he)煤飛(fei)灰 PAHs 標(biao)準樣(yang)品。我(wo)國大(da)氣(qi)顆粒(li)物有機(ji)標(biao)準樣(yang)品空(kong)缺(que)還很大(da)，很(hen)有(you)必(bi)要(yao)加(jia)快(kuai)大(da)氣(qi)顆粒物有機(ji)標(biao)準樣(yang)品體(ti) 系的(de)建(jian)設，重(zhong)點(dian)研(yan)制(zhi)來(lai)源、粒徑、形(xing)態和組(zu)分(fen)多(duo)樣(yang)的大氣顆粒(li)物(wu)實(shi)物(wu)標(biao)準樣(yang)品體(ti)系，包括城市空(kong)氣顆(ke)粒 物(wu)、大氣降塵、道路(lu)揚塵、機(ji)動車尾(wei)氣(qi)顆粒物(wu)、煤飛(fei)灰、生(sheng)物(wu)質燃燒塵等，為我(wo)國大(da)氣(qi)汙(wu)染監測與管(guan)理(li)提供 有(you)力(li)的技術(shu)和實(shi)物支撐。

大(da)氣顆(ke)粒物(wu)有(you)機(ji)標(biao)準樣(yang)品制(zhi)備技術(shu)根據大氣顆(ke)粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品的(de)原(yuan)料(liao)來源不同，其(qi)原(yuan)料(liao)采(cai)集方(fang)式(shi)及(ji)難(nan)易(yi)程(cheng)度存在(zai)較大(da)差異。其(qi)中(zhong)室(shi)內灰 塵和道路(lu)降塵或揚塵標(biao)準樣(yang)品的(de)原(yuan)料(liao)主要(yao)是(shi)通(tong)過(guo)真空吸塵和掃(sao)的方(fang)式(shi)采(cai)集，如 NIST 的(de) SRM 2585 和(he) NMIJ 的 7308-a 標(biao)準樣(yang)品。對(dui)於(yu)飛(fei)灰和(he)煤飛(fei)灰標(biao)準樣(yang)品，其(qi)原(yuan)料(liao)為焚燒廠(chang)或(huo)燃煤電(dian)廠(chang)產生(sheng)的飛(fei)灰，因(yin)量較(jiao)大，原料(liao)采(cai)集相對容(rong)易。柴(chai)油機(ji)尾(wei)氣(qi)顆粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品原(yuan)料(liao)則(ze)是(shi)通(tong)過(guo)特制(zhi)的柴(chai)油機(ji)發(fa)動機(ji)尾(wei)氣(qi)過(guo)濾系統(tong)采(cai)集。然(ran)而(er)，由於空(kong)氣中顆(ke)粒物是(shi)以較(jiao)低濃度懸浮於(yu)大(da)氣(qi)中，且顆粒物濃(nong)度實時(shi)變(bian)化，因(yin)此空(kong)氣中顆粒物樣(yang) 品采(cai)集是(shi)整(zheng)個(ge)空(kong)氣(qi)顆(ke)粒(li)物標(biao)準樣(yang)品制(zhi)備過(guo)程的難(nan)點(dian)，也(ye)是(shi)制(zhi)約(yue)城市空(kong)氣顆(ke)粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品發(fa)展的(de)關鍵(jian)因(yin) 素之(zhi)壹(yi)。

目前(qian)，國外用(yong)於制(zhi)備城市空(kong)氣顆(ke)粒物(wu)標(biao)準樣(yang)品的(de)原(yuan)料(liao)采(cai)集方(fang)法(fa)主要(yao)有(you)兩(liang)種，其(qi)中(zhong)壹(yi)種為(wei)利(li)用(yong) 專門設計的(de)大型(xing)袋(dai)式除塵器過(guo)濾收集城市空(kong)氣顆(ke)粒物(wu)，隨後用(yong)真空(kong)吸塵器收集過(guo)濾袋(dai)上(shang)的(de)顆粒物，如(ru) NIST 的(de) SRM 1648a 和(he) SRM 1649b 就是(shi)采(cai)用(yong)這(zhe)種方(fang)法(fa)，然(ran)而(er)該方(fang)法(fa)需(xu)要(yao)的(de)采(cai)集時(shi)間(jian)很(hen)長(chang)。另壹(yi)種方(fang)法(fa)為用(yong)真空(kong)吸塵器收集位於(yu)典(dian)型區域(yu)大型(xing)建築進(jin)風(feng)系統(tong)管(guan)道過(guo)濾器上(shang)的(de)顆粒物，如(ru) NIST 的(de) SRM 2786 和(he) SRM 2787 的顆(ke)粒物(wu)原(yuan)料(liao)即(ji)采(cai)集於某(mou)大(da)型展覽(lan)中心(xin)的(de)空(kong)氣進(jin)氣(qi)系統(tong)．此(ci)外，還有壹(yi)種模擬(ni)實際(ji)空(kong)氣(qi)顆(ke)粒(li) 物樣(yang)品采(cai)樣(yang)的大流量(liang)主動采(cai)樣(yang)器采(cai)集方(fang)法(fa)，然(ran)而(er)這(zhe)種采(cai)集方(fang)法(fa)制備的標(biao)準樣(yang)品數(shu)量(liang)有限(xian)，且很難(nan)滿(man)足標(biao) 準樣(yang)品的(de)均(jun)勻性(xing)要求(qiu)，目前(qian)仍處(chu)於(yu)探索(suo)階(jie)段(duan)。

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