一、什么是PM2.5和PM10

PM10是指空气动力学当量直径小于或等于10微米的颗粒物，PM2.5是指空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物。粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面：粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物（也即“PM2.5”），它的直径还不到人头发丝粗细的1/20。被吸入人体后会进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。还可以通过支气管和肺泡进入血液，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康的伤害更大。

二、PM2.5和PM10监测方法

2.1重量法

其原理是分别通过一定切割特征的采样器，以恒速抽取定量体积空气，使环境空气中的PM2.5被截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的质量差和采样体积，计算出PM2.5的浓度。

2.2微量振荡天平法（TEOM）

TEOM微量振荡天平法是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准的质量浓度。PM10一般采用传统的微量震荡天平法。

2.3Beta射线法/β射线法

Beta射线仪则是利用Beta射线衰减的原理，环境空气由采样泵吸入采样管，经过滤膜后排出，颗粒物沉淀在滤膜上，当β射线通过沉积着颗粒物的滤膜时，Beta射线的能量衰减，通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的浓度。PM10一般采用传统β射线法。

AG-DREIECK-I小型空气质量自动监测系统

三、PM2.5与PM10数据倒挂成因分析

PM10是空气动力学当量直径小于或等于10微米的颗粒物，而PM2.5是空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物，从理论上来说，同时监测时PM2.5的浓度应该比PM10少，但是在PM10和PM2.5实际监测以来，还是会出现PM2.5的1小时平均质量浓度高于的PM10情况，即“PM2.5和PM10倒挂”。

为什么会出现这样的情况呢，针对这个问题，我们认真地比较了两者监测方法原理的差异，同时通过咨询仪器生产商、参加相关研讨会，积极与同行交流，对监测过程中出现倒挂现象的监测数据认真进行分析，根据收集到的资料及掌握的数据分析，现将可能的原因归纳为以下主要几个方面：

3.1使用不同的监测方法

就是PM10使用的监测方法和PM2.5不同，如PM10使用微量震荡天平法，而PM2.5使用β射线法，由于两者方法原理的差异性和各自方法的局限性，在湿度急剧变化时，微量震荡天平法PM10监测结果会迅速降低或者出现负值，而β射线法特别是带动态加热系统的β射线法PM2.5监测结果仍处于正常监测范围，则会出现倒挂现象。

3.2是否带补偿装置的差异

即PM10和PM2.5监测的方法原理是相同的，但是由于两者被纳入空气质量标准的时间相隔较久；二者的监测方法认证也是独立开展的，PM10普遍采用的是传统的微震荡天平法和β射线法在线监测的设备。而PM2.5监测必须采用带补偿装置（FDMS）的微震荡天平法或动态加热的β射线法，带补偿装置的仪器会对监测过程中可能的挥发损失进行补偿，PM2.5中半挥发性物质占较大的比重，如果PM2.5的测量捕捉到了半挥发性的成分，而PM10的测量没有捕捉到，将会引起PM2.5的测试数值高于PM10。

3.3高温高湿气象条件

相对湿度一直是影响颗粒物质量浓度监测准确性的重要因素。当环境空气中湿度较大和温度较高时，测尘仪位于装备有空调的室内，因此采样流量的相对湿度可能会远远高于室外的相对湿度，如果加热温度偏低，出现水的凝结，传统Beta射线法的浓度读数可能会远高于实际浓度。但是如果加热系统温度过高，又将会使得大气中的可挥发性颗粒物产生较大损失。因此在高温高湿气象条件下，如果颗粒物含水量较高（质量浓度可能也处于较高水平），在监测设备中难以快速有效去除，颗粒物质量浓度监测结果误差增加，可能导致PM2.5和PM10倒挂。

3.4监测仪器的影响

为保证数据的准确可靠，PM10/PM2.5连续监测设备需按照厂商所提出的维护清单和维护操作指导进行定期校准和维护。如果不能对仪器进行定期的校准和维护，就不能保证监测数据的准确性，可能出现PM2.5和PM10倒挂。

对于β射线法，为了保证精确测量PM2.5的浓度，求得挥发降低浓度与湿度增加浓度之间的平衡，PM2.5监测仪需要测量环境内相关气象条件，并且对监测仪的采样系统进样湿度进行实时控制。而全国各地环境条件特征并不相同，如果对进样系统的相对湿度设置不同，测试结果也会不同。当相对湿度设置较高的时候，测试结果会越高，可能出现PM2.5和PM10倒挂。

四、对策与建议

（1）PM10和PM2.5尽量使用相同的监测方法，可以大大减少出现倒挂现象的机率。（2）按照厂商所提出的维护清单和维护操作指导进行定期校准和维护，设备的维护和校准，需由经过培训的技术人员完成。（3）通过一定时间的与手工方法的比对实验（一般需一年），设置合适的相对湿度参数。（4）在相对湿度急剧变化或极端气候条件下时，加强对PM2.5和PM10数据的审核。（5）增强与公众沟通，让公众了解到出现倒挂的成因，减少不必要的猜疑。

五、结束语

综上所述，由于我国PM2.5监测时间较短，对监测中遇到的问题还必须通过长期的数据积累和比对实验展开深入地研究，对于以上PM2.5与PM10数据倒挂成因分析归纳为本人浅见，若以上对策和建议若能运用得当，应基本能够大大减少出现“数据倒挂”现象的机率，保证监测数据的准确性和可比性。