簡介
總懸浮顆粒物是大氣質量評價中的一個通用的重要染指标。它主要來源于燃料燃燒時産生的煙塵、生産加工過程中産生的粉塵、建築和交通揚塵、風沙揚塵以及氣态污染物經過複雜物理化學反應在空氣中生成的相應的鹽類顆粒。在我國甘肅、新疆、陝西、山西的大部分地區，河南、吉林、青海、甯夏、内蒙古、山東、四川、河北、遼甯的部分地區，總懸浮顆粒物污染較為嚴重。
分類
總懸浮顆粒物可分為一次顆粒物和二次顆粒物。一次顆粒物是由天然污染源和人為污染源釋放到大氣中直接造成污染的物質，如：風揚起的灰塵、燃燒和工業煙塵。二次顆粒物是通過某些大氣化學過程所産生的微粒，如：二氧化硫轉化生成硫酸鹽。
粒徑小于100μm的稱為TSP，即總懸浮物顆粒；粒徑小于10μm的稱為PM10，即可吸入顆粒。TSP和PM10在粒徑上存在着包含關系，即PM10為TSP的一部分。國内外研究結果表明，PM10/TSP的重量比值為60—80%。在空氣質量預測中，煙塵或粉塵要給出粒徑分布，當粒徑大于10μm時，要考慮沉降；小于10μm時，與其他氣态污染物一樣，不考慮沉降。所有煙塵、粉塵聯合預測，結果表達TSP，僅對小于10微米的煙塵、粉塵預測，結果表達為PM10。
大氣中TSP的組成十分複雜，而且變化很大。燃煤排放煙塵、工業廢氣中的粉塵及地面揚塵是大氣中總懸浮微粒的重要來源。TSP是大氣環境中的主要污染物，中國環境空氣質量标準按不同功能區分3級，規定了TSP年平均濃度限值和日平均濃度限值。
空氣中的全部粉塵量為“總懸浮顆粒物”，去掉10微米以上的顆粒物，剩下的就是“可吸入顆粒物”，技術上标為PM10。我們經常聽到的“可吸入顆粒物”就是這個PM10。如果将5μm以上的顆粒物去掉，剩下的“可吸入顆粒物”為PM5。
标準
以每立方米空氣中總懸浮顆粒物的毫克數表示，用标準大容量顆粒采樣器在采樣效率接近100%濾膜上采集已知體積的顆粒物，恒溫恒濕條件下，稱量采樣前後采樣膜質量來确定采集到的顆粒物質量，再除以采樣體積，得到顆粒物的質量濃度。
國家環境質量标準規定，居住區日平均濃度低于0.3毫克/立方米，年平均濃度低于0.2毫克/立方米。
危害
總懸浮顆粒物對人體的危害程度主要決定于自身的粒度大小及化學組成。TSP中粒徑大于10微米的物質，幾乎都可被鼻腔和咽喉所捕集，不進入肺泡。對人體危害最大的是10微米以下的浮遊狀顆粒物，稱為飄塵（後改稱為可吸入顆粒物，大于2.5微米，小于10微米）。飄塵可經過呼吸道沉積于肺泡。慢性呼吸道炎症、肺氣腫、肺癌的發病與空氣顆粒物的污染程度明顯相關，當長年接觸顆粒物濃度高于0.2毫克/立方米的空氣時，其呼吸系統病症增加。
空氣中的大顆粒粉塵被人的鼻腔阻攔，小顆粒粉塵可能随氣流進入氣管和肺部，這些粉塵被氣管和肺部的“巨噬細胞”吞食并消化，巨噬細胞吃不淨的那些細菌和病毒還會被白血球消滅掉。人的鼻子的鼻毛、分泌物和黏膜可以将大多數大于10微米的粉塵過濾掉，隻有小于10微米的顆粒物才會随氣流進入氣管和肺部。因此，人們将“可吸入顆粒物”定義為“空氣中≤10微米的顆粒物”。
滞留在上呼吸道中的顆粒物能對粘膜組織産生刺激和腐蝕作用，引起炎症，進而導緻慢性鼻咽炎、慢性氣管炎。滞留在細支氣管和肺泡中的可吸入塵能與直接進入肺深部的二氧化氮産生聯合作用，損傷肺泡和粘膜，引起支氣管和肺部産生炎症。長期持續作用，還會誘發慢性阻塞性肺部疾患，并出現繼發性感染，最後，導緻肺心病的死亡率增高。此外，顆粒物的吸附能力使之成為大氣污染物的“載體”。可吸入塵能吸附有害氣體和液體，并将它們帶入肺髒深部，從而，促進疾病的發生。
測量儀器
激光粉塵儀具有新世紀國際先進水平的新型内置濾膜在線采樣器,在連續監測粉塵濃度的同時,可收集到顆粒物,以便對其成份進行分析，并求出質量濃度轉換系數K值。可直讀粉塵質量濃度（mg/m）,具有PM10、PM5、PM2.5及TSP切割器供選擇.儀器采用了強力抽氣泵，使其更适合需配備較長采樣管的中央空調排氣口PM10可吸入顆粒物濃度的檢測。
儀器符合工業企業衛生标準（GBZ1-2002）、工作場所有害因素接觸限值（GBZ2-2002）标準、衛生部WS/T206-2001《公共場所空氣中可吸入顆粒物（PM10）測定法-光散射法》标準、勞動部LD98-1996《空氣中粉塵濃度的光散射式測定法》标準以及鐵道部TB/T2323-92《鐵路作業場所空氣中粉塵測定相對質量濃度與質量濃度的轉換方法》等行業标準以及衛生部衛法監發225号文件發布的《公共場所集中空調通風系統衛生規範》。根據《中華人民共和國計量法》，儀器具有《制造計量器具許可證》CMC标志。
技術指标
1、配置40mm濾膜在線采樣器;
2、具有可更換粒子切割器PM10、PM5、PM2.5及TSP供選擇;
3、直讀粉塵質量濃度（mg/m3）,1分鐘出結果;
4、大屏幕液晶顯示器,漢字菜單提示;
5、檢測靈敏度：（L）0.01mg/m3；（H）0.001mg/m3。
6、重複性誤差：±2%
7、測量精度：±10%
8、測量範圍：（L）0.01～100mg/m；（H）0.001～10mg/m。
9、測定時間：标準時間為1分鐘，設有0.1分及手動檔（可任意設定采樣時間）。
10、具有公共場所監測模式、大氣環境監測模式以及勞動衛生模式。可計算出時間加權平均值（TWA）和短時間接觸允許濃度（STEL）等。
11、存貯：可循環存儲999組數據。
12、定時采樣：可設定測量時間（1～9999）秒，關機時間（0～9999）秒，預熱時間（0～10）秒及采樣次數（1～9999）次。
13、粉塵濃度超标報警阈值設定：濃度最大阈值:65mg/m3；測定時間：（1～9999）秒
14、輸出接口：
（1）PC機通訊串行接口：RS232；
（2）微型打印機輸出接口；
（3）模拟量輸出接口：0—1V；
(4)數字量輸出接口：電平信号。
15、電源：Ni-MH充電電池組（1.2Vx4），可連續使用8小時；附220VAC/12VDC電源适配器。
16、具有濕度修正功能，數據更加準确。
17、重量：2.4kg。
技術特點
（1）設計了可更換的粒子切割器，實現了PM10、PM5、PM2.5、TSP多種粒子分離切割器兼容。
（2）設計了在線濾膜采樣器，實現了連續監測粉塵濃度與濾膜采樣兼容，可以分析所收集到顆粒物的成份以及求出該場所的質量濃度轉換系數K值。
（3）采用激光光源，質量濃度轉換系數不受顆粒物顔色的影響。
（4）設計了恒流控制器，确保采樣流量恒定，切割曲線正确
（5）具有内裝光學标準散闆,确保儀器高穩定性。
（6）具有特别的保護氣幕，避免了粉塵對儀器核心部件—光學系統的污染，确保儀器高可靠性
（7）儀器設計了定時采樣功能，可根據設定時間定時采樣，定時啟動及關閉，所得數據可通過微型打印機記錄或導入PC機進行數據處理，此功能适合于大氣環境可吸入顆粒物連續監測。
（8）可設定粉塵濃度超标報警阈值，粉塵超标時蜂鳴器自動報警
（9）除設有适合室内公共場所粉塵監測的一般測量模式和适合大氣環境監測的定時采樣模式外，新增加了勞動衛生模式。
測量方法
大氣中總懸浮顆粒物的測定（重量法）
原理
用重量法測定大氣中總懸浮顆粒物的方法一般分為大流量(1.1—1.7m3/min)和中流量(0.05—0.15m3/min)采樣法。其原理基于：抽取一定體積的空氣，使之通過已恒重的濾膜，則懸浮微粒被阻留在濾膜上，根據采樣前後濾膜重量之差及采氣體積，即可計算總懸浮顆粒物的質量濃度。
本實驗采用中流量采樣法測定。
儀器
1．中流量采樣器：流量50—150L/min，濾膜直徑8—10cm。
2．流量校準裝置：經過羅茨流量計校準的孔口校準器。
3．氣壓計。
4．濾膜：超細玻璃纖維或聚氯乙烯濾膜。
5．濾膜貯存袋及貯存盒。
6．分析天平：感量0.1mg。
測定步驟
1．采樣器的流量校準：采樣器每月用孔口校準器進行流量校準。
2．采樣
（1）每張濾膜使用前均需用光照檢查，不得使用有針孔或有任何缺陷的濾膜采樣；
（2）迅速稱重在平衡室内已平衡24h的濾膜，讀數準确至0.1mg，記下濾膜的編号和重量，将其平展地放在光滑潔淨的紙袋内，然後貯存于盒内備用。天平放置在平衡室内，平衡室溫度在20-25℃之間，溫度變化小于±3℃，相對濕度小于50%，濕度變化小于5%；
（3）将已恒重的濾膜用小鑷子取出，“毛”面向上，平放在采樣夾的網托上，擰緊采樣夾，按照規定的流量采樣；
（4）采樣5min後和采樣結束前5min，各記錄一次U型壓力計壓差值，讀數準确至1mm。若有流量記錄器，則可直接記錄流量。測定日平均濃度一般從8：00開始采樣至第二天8：00結束。若污染嚴重，可用幾張濾膜分段采樣，合并計算日平均濃度；
（5）采樣後，用鑷子小心取下濾膜，使采樣“毛”面朝内，以采樣有效面積的長邊為中線對疊好，放回表面光滑的紙袋并貯于盒内。将有關參數及現場溫度、大氣壓力等記錄填寫在表中。
____________________市（縣）__________________監測點
3．樣品測定：将采樣後的濾膜在平衡室内平衡24h，迅速稱重，結果及有關參數記錄于表中。
表2總懸浮顆粒物濃度測定記錄
_____________市（縣）________________監測點
計算
總懸浮顆粒物(TSP,mg/m3)=W/(Qn·t)
式中：W——采樣在濾膜上的總懸浮顆粒物質量(mg)；
t——采樣時間(min)；
Qn——标準狀态下的采樣流量(m3/min)，按下式計算：
Qn=Q2[(T3/T2)·(P2/P3)]1/2(273×P3)÷(101.3×T3)
=Q2[(P2/T2)·(P3/T3)]1/2(273/101.3)
=2.69×Q2[(P2/T2)·(P3/T3)]1/2
式中：Q2——現場采樣流量(m3/min)；
P2——采樣器現場校準時大氣壓力(kPa)；
P3——采樣時大氣壓力(kPa)；
T2——采樣器現場校準時空氣溫度(K)；
T3——采樣時的空氣溫度(K)。
若T3、P3與采樣器校準時的T2、P2相近，可用T2、P2代之。
注意事項
1．濾膜稱重時的質量控制：取清潔濾膜若幹張，在平衡室内平衡24h，稱重。每張濾膜稱10次以上，則每張濾膜的平均值為該張濾膜的原始質量，此為“标準濾膜”。每次稱清潔或樣品濾膜的同時，稱量兩張“标準濾膜”，若稱出的重量在原始重量±5mg範圍内，則認為該批樣品濾膜稱量合格，否則應檢查稱量環境是否符合要求，并重新稱量該批樣品濾膜。
2．要經常檢查采樣頭是否漏氣。當濾膜上顆粒物與四周白邊之間的界線逐漸模糊，則表明應更換面闆密封墊。
3．稱量不帶襯紙的聚氯乙烯濾膜時，在取放濾膜時，用金屬鑷子觸一下天平盤，以消除靜電的影響。
