PM2.5的值是怎么测出来的？

前几天早上我发了个空气质量的截图，有几个人问我截图上的参数值都是怎么来的。关于AQI值，我在之前的文章中写过一些（查了多篇科学文献，给你一份PM2.5知识图谱）。

下面，我尝试用最简短的内容对PM2.5的值是怎么测出来的做个介绍。

在多数人手机里都会有一个监测空气质量的App，或者现在很多手机自带系统也有这个功能。那我们看到App中的PM2.5值是通过什么渠道来的？以及这个值是通过什么方法测出来的呢？

空气监测网及监测子站

每个城市都有一张「环境空气质量监测网」，以北京为例，我们先来看一张图。

数据来源：www.zx.bjmemc.com.cn/?timestamp=1589552739920

图上标识的绿点、黄点、红点就是北京空气质量监测网中的各种监测点，主要是四类：城市环境评价点、城市清洁对照点、区域背景传输点和交通污染控制点。各监测点位当前的空气质量情况，颜色根据AQI值的范围变化。

这些监测点位会进行PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO等参数的测量，而根据上面6个参数的测量结果，可以计算出AQI的值。

数据来源：www.aqicn.org

PM2.5和PM10的测量

颗粒物（PM2.5和PM10）的测量有「自动分析方法」和「手工分析方法」两类，自动分析方法又有「微量振荡天平法」和「β射线法」，而手工分析方法主要是「重量法」。

自动分析方法——β射线法

一句话介绍：样品空气通过切割器以恒定的流量经过进样管，颗粒物截留在滤带上，β射线通过滤带时，能量发生衰减，通过对衰减量的测定计算出颗粒物的质量。

四种不同类型颗粒物仪器系统组成示意图

自动分析方法——微量振荡天平法

一句话介绍：在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管，在其振荡端安装可更换的滤膜，振荡频率取决于锥形管特征和其质量。当采样气流通过滤膜，其中的颗粒物沉积在滤膜上，滤膜的质量变化导致振荡频率的变化，通过振荡频率变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量，再根据流量、现场环境温度和气压计算出该时段颗粒物标志的质量浓度。

手工分析方法-重量法

一句话介绍：分别通过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取定量体积空气，使环境空气中PM2.5和PM10被截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的重量差和采样体积，计算出PM2.5和PM10浓度。

总结

目前我们通过空气App看到的PM2.5和PM10的浓度值，都是通过上面三种方式计算出来的。当然每个方法中，其过程控制还有非常多细节的地方，比如流量、温湿压、校准等要求。

也有人问，家里买了空气净化器，里面也有PM2.5的监测，那个PM2.5是怎么测出来的呢？空气净化器一般是通过光散射方法测量颗粒物浓度，这个方法的原理是：颗粒的光散射特性与粒径大小及其相对折射率密切相关，因此光的散射特性可以作为颗粒测量的一种尺度。

但光的散射与颗粒物浓度之间的关系容易受到各种因素影响，所以测量准确性一般不如上面介绍的三种方法。