ICS 07. 060 QX A 47 中华人民共和国气象行业标准 QX/T 476—2019 气溶胶PM10、PM2.5质量浓度观测规范 贝塔射线法 Observation specifications for aerosol PMio and PM2s mass concentration -β-ray method 2019-01-18发布 2019-05-01实施 中国 气象局 发布 QX/T476—2019 目 次 前言 范围 规范性引用文件 2 3 术语和定义 基本要求 4 安装要求 5 观测与记录 维护与检测 校准方法 8 参考文献· 1 QX/T476—2019 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 TC540/SC1提出并归口。 本标准起草单位：中国气象局气象探测中心。 本标准主要起草人：王缅、荆俊山、吕珊珊、张晓春、张勇、李雅楠、颜鹏、李杨。 QX/T476—2019 气溶胶PM10、PM2.5质量浓度观测规范 贝塔射线法 1范围 本标准规定了贝塔射线法（又称β射线吸收法）测量气溶胶PM1。、PM2.5质量浓度的基本要求、安装 要求、观测与记录、维护与检测、校准方法。 本标准适用于采用β射线吸收法测量气溶胶PM10、PM2.5的质量浓度， 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB2887一2011计算机场地通用规范 GB18871一2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB/T31159—2014 1大气气溶胶观测术语 GB/T35221—2017 7地面气象观测规范总则 QX/T132—2011 大气成分观测数据格式 3术语和定义 GB/T31159一2014界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了 GB/T31159一2014中的一些术语和定义 3. 1 大气气溶胶 atmospheric aerosol 液体或固体微粒分散在大气中形成的相对稳定的悬浮体系。 [GB/T31159—2014，定义2.1] 3.2 气溶胶质量浓度 aerosolmassconcentration 单位体积空气中气溶胶粒子的总质量。 注：常用单位为mg/m、μg/m。 [GB/T31159—2014，定义4.1] 3.3 粒径 particlesize 大气气溶胶粒子大小的度量。 注：通常用等效直径或等效半径表示。 [GB/T31159—2014,定义2.3] 3.4 可吸入颗粒物 inhalableparticle PM1o 空气动力学直径小于或等于10um的气溶胶粒子。 1 QX/T476—2019 [GB/T31159—2014,定义3.6] 3.5 细颗粒物 fine particle PM2.5 空气动力学直径小于或等于2.5m的气溶胶粒子。 [GB/T31159—2014,定义3.7] 3.6 β射线吸收法 β-ray absorption method 利用β射线强度衰减程度与所透过的气溶胶粒子质量的关系，在线测量气溶胶质量浓度的方法。 [GB/T31159—2014,定义7.4] 3.7 切割器 particle separator 在空气采样过程中，基于不同原理，按粒径选择性分离气溶胶粒子的装置。 注：粒径为空气动力学粒径。 3.8 50%切割粒径 50% cutpoint diameter Daso 在空气采样过程中，切割器对气溶胶颗粒物的捕集效率为50%时所对应的粒子空气动力学当量 直径。 4基本要求 4.1 测量原理 系统用于测量气溶胶颗粒物的质量浓度，空气样品应尽少受人为活动影响。采用一定流量的真空 抽气泵对空气进行采样，经过切割器将气溶胶颗粒物按粒径选择分离后，沉积在β射线源和探测器之间 的滤纸表面上，经过β射线照射，探测器测量抽气前后滤纸的射线通量，通过公式（1)和式（2)换算为单 位体积空气中气溶胶颗粒物的质量浓度： SIn Ii .....(1) vnI V = Ft ...(2) 式中： C 质量浓度，单位为微克每立方米（μg/m）； s 捕集气体截面积，单位为平方厘米（cm）； 质量吸收系数，单位为平方厘米每微克（cm/ug）； V 捕集气体体积，单位为立方米（m）； I1 通过沉积着颗粒物的滤膜的β射线强度，单位为微希沃特（μSv）)； I2 通过空白滤膜的β射线强度，单位为微希沃特（μSv)； F 换算成标准状态下的采样流量，单位为升每分钟（L/min）； 采样时间，单位为分钟（min）。 4. 2 系统组成 系统应包括样品采集单元、气路控制单元、滤纸控制单元、β射线探测单元和数据采集单元。各单 元的功能及组成如下： 2 QX/T476—2019 样品采集单元：采集环境大气样品，并进行除湿处理，主要包括切割器、采样管路、采样泵、温湿 度传感器和样品除湿器； 气路控制单元：按照设定自动进气，主要包括流量控制器、气流控制开关、过滤器和气路压差采 集器； 滤纸控制单元：按照设定自动走纸，主要包括卷纸模块、放纸模块、滤纸支撑模块和走纸测量 模块； β射线探测单元：对样品进行照射和检测，主要包括14C放射源封装、探测器和放射源控制器； 数据采集单元：采集并存储测量信号和仪器状态等相关信息，主要包括具有控制、数据记录、预 处理和显示功能的终端等。 4. 3 性能要求 要求见表1。 表1 β射线吸收法测量气溶胶质量浓度的性能要求 性能指标 指标值 测量范围 在（0~1×10°）μg/cm范围内，最小分辨力0.1μg/cm 气溶胶质量浓度 最大允许误差 ≤15% 测量范围 在（0~20)L/min范围内，最小分辨力0.01L/min 气路流量控制 控制值 16. 7 L/min 最大允许误差 ≤5% 粒径不大于10um时，切割误差不大于0.5μm； Daso 最大允许误差 粒径不大于2.5um时，切割误差不大于0.2μm 最大允许误差 测量本底浓度时，走纸误差引起的质量浓度测量误差不大于5ug 滤纸走纸控制 自动除湿 采用比例-积分-微分控制器(PID)设定相对湿度控制值 除湿技术 有效测量的相对湿度范围 (0~40)% 温度范围为（0～40)℃； 工作环境 相对湿度范围为(0～100)% 温度和湿度测量 应符合GB/T35221—2017的技术性能要求 β射线源 应符合GB18871—2002中4.5.1的要求 5 安装要求 5.1 应有观测环境代表性，应避开燃烧、交通以及工、农业生产等局地污染源和其他人类活动污染源的 影响。 5.2 应避免局部水汽、灰尘、烟雾等的干扰。 5.3 应避开无线发射塔、高压电线等强电磁干扰源。 5.4 仪器主机应安放在室内或工作方舱内。 5.5 采样管直立向上伸出观测室或方舱屋顶1.5m，总长度不大于4m。 5.6 采样管进气口四周水平面应不小于270°的自由气流空间，天顶方向净空角应不小于120°。 5.7 采样管进气口应安装防雨帽和防虫网。 3