北方規?；i場周圍環境空氣中PM10的監測分析

王衛紅，劉雙紅，任永鑫，孫 斌

（1.吉林省吉林市動物疾病預防控制中心，吉林吉林132013；2.黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶163319）

北方規?；i場周圍環境空氣中PM10的監測分析

王衛紅1，劉雙紅2，任永鑫2，孫 斌2

（1.吉林省吉林市動物疾病預防控制中心，吉林吉林132013；2.黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶163319）

為了檢測龍江省東部地區某規?；i場周圍環境空氣中PM10日均濃度，以分析豬場產生的PM10對周圍環境和人畜健康的影響。采樣標準，按HJ/T194的要求執行。采樣后，測量采樣器中采樣前后濾膜重量差，根據公式計算PM10的重量和濃度。結果經過7 d連續采集樣品的測定，最終獲得數據為PM10濃度范圍在0.065mg/m3至0.085mg/m3之間，日均0.076mg/m3，豬場四周的PM10濃度值每天均高于國家標準，總體增加范圍在1倍以內，最高可以達到標準值的1.7倍。

豬場；懸浮顆粒物；PM10；環境

在環境科學中，顆粒物特指懸浮在空氣中的固體顆?；蛞旱?，是空氣污染的一個主要來源。漂浮在空氣中的固態和液態顆粒物的總稱為總懸浮顆粒物（totalsuspended particulate，TSP），粒徑范圍約為0.1～100μm［1］。通常把空氣動力學當量直徑≤10μm的顆粒物稱為可吸入顆粒物（in?halable particles），亦稱為PM10。PM10可以被人和其他動物吸入，沉積在呼吸道、肺泡等部位而引發呼吸系統疾病。可吸入顆粒物的直徑越小，進入到呼吸道的部位就越深。PM10通常沉積在動物或人的上呼吸道，直徑5μm的可吸入顆粒物能進入呼吸道的深部，直徑2μm以下的可吸入顆粒物則100%深入到細支氣管和肺泡部位［2］。

PM10是在環境大氣中長期懸浮的微粒，對空氣能見度影響非常大。一部分可吸入顆粒物來自污染源的直接排放，例如機動車輛與大量的煙囪。另外一部分是由大氣中的氮氧化物、硫氧化物、揮發性有機化合物及其他化合物互相作用形成的直徑細小顆粒物，它們的成分和物理化學性質隨氣候、地點、季節不同而變化很大。機動車在泥土路面上行駛、破碎碾磨材料的處理過程以及被風揚起的塵土都可以產生可吸入顆粒物［3］。有些顆粒直徑≤2.5μm的可吸入性顆粒（PM2.5），在空氣中懸浮時間更長且含量高，容易將污染物帶到很遠的地方而擴大污染范圍［4］。

目前我國可吸入性顆粒造成的環境污染分布較廣，給人們的生產和生活帶來很多不利影響。顆粒物的理化性質及其來源決定了PM10對人體和其他動物的危害程度［5］。粒徑和狀態與其在呼吸道內沉積和清除密切相關［6］。PM10中直徑較大的粒子主要是自然界塵粒和環境污染產生的原生粒，容易沉降并滯留在鼻腔和口腔內。污染氣體經過復雜的多相化學反應和轉化，或者由高溫環境里排放出來的過飽和氣態物質經冷凝、碰撞、凝聚、吸附也可形成直徑較細粒子［7］。可吸入顆粒物的表面可以附著大量各種重金屬元素和有機污染物，這些重金屬和有機污染物大多數為基因毒性誘變物質和致癌物質，對人和其他動物的危害極大［8］。

1 材料與方法

1.1 樣品采集監測豬場為黑龍江省東部地區某規?；i場，豬場為高位床養殖，利用沖水法清洗，共有種豬700余頭。監測地點在距離豬場圍墻100m處多點監測，為期7 d。

環境空氣監測中采樣環境及采樣頻率的要求，按HJ/T194的要求執行。采樣時，采樣器入口距地面高度不得低于1.5m。采樣不宜在風速大于8m/s等天氣條件下進行。采樣點應避開污染源及障礙物。如果測定交通樞紐處PM10和PM2.5，采樣點應布置在距人行道邊緣外側1 m處。采用間斷采樣方式測定日平均濃度，平均每天測量4次，累計采集時間20 h。

采樣時，將已稱重的濾膜用鑷子放入潔凈采樣夾內的濾網上，濾膜毛面應朝進氣方向。將濾膜牢固壓緊至不漏氣。如果測定任何一次濃度，每次需更換濾膜；如測日平均濃度，樣品可采集在一張濾膜上。采樣結束后，用鑷子取出。將有塵面兩次對折，放入樣品盒或紙袋，并做好采樣記錄。濾膜的選擇。使用Whatman公司生產Φ47 mm特氟隆（Teflon）基質濾膜（孔徑為2μm）。每張濾膜要在燈光下檢驗，除去不均勻、有孔或裂縫的濾膜。合格的濾膜放塑料盒內，并且編號。稱量之前，將濾膜放置在恒溫（20℃±2.5℃）、恒濕的（相對濕度50%± 5%）的天平室內24 h以上。每次稱重前，用100mg的標準法碼進行校準。稱量前，必須每張濾膜放置在接地的潔凈銅板上消除靜電。然后，稱重。稱精確至1μg，兩次稱量之差不得大于2μg。每稱完10張濾膜之后，重新稱量第10張濾膜，兩次的偏差應不得大于5μg。每稱完20張濾膜之后，必須重新應稱量1張質控濾膜，偏差要小于或等于20μg。濾膜采集后，如不能立即稱重，應在4℃條件下冷藏保存。1.2儀器設備PM10切割器、采樣系統：切割粒徑Da50=（10±0.5）μm；捕集效率的幾何標準差為σg=（1.5±0.1）μm。其他性能和技術指標應符合HJ/T 93-2003的規定。

大（中）流量孔口流量計，真空碟閥，負壓調節閥，穩標準粒子發生器，熒光分光光度計，累計流量計，電子秒表（日差±1s/d），聲級計，兆歐表，電壓表，濕度表，干燥器。（儀器精密標準均參考國標GB3095-2012）。

恒溫恒濕箱（室）：箱（室）內空氣溫度在（15℃～30℃范圍內可調，控溫精度±1℃。箱（室）內空氣相對濕度應控制在（50±5）%。恒溫恒濕箱（室）可連續工作。

濾膜：根據樣品采集目的可選用玻璃纖維濾膜、石英濾膜等無機濾膜或聚氯乙烯、聚丙烯、混合纖維素等有機濾膜。濾膜對0.3μm標準粒子的截留效率不低于99%?？瞻诪V膜按分析步驟進行平衡處理至恒重，稱量后，放入干燥器中備用。

1.3 方法

1.3.1 試驗原理按國家標準《HJ618-2011環境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》［9］和環境保護標準《HJ/93-2013環境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術要求及檢測方法》［10］，被測空氣送進切割器后，將與大于10μm粒徑的微粒分離，而小于10μm粒徑的微粒則隨著氣流經分離器的出口被阻留在已恒重的過濾膜上。根據采樣前后濾膜重量差以及采樣體積，計算出待檢樣品PM10濃度，以mg/m3表示。采樣設備的技術參數必須符合國家有關標準。1.3.2分析步驟將濾膜放在恒溫恒濕箱（室）中平衡24 h，平衡條件為：溫度取15℃～30℃中任何一點，相對濕度控制在45%～55%范圍內，記錄平衡溫度與濕度。在上述平衡條件下，用感量為0.1mg或0.01mg的分析天平稱量濾膜，記錄濾膜重量。同一濾膜在恒溫恒濕箱（室）中相同條件下再平衡1 h后稱重。對于PM10顆粒物樣品濾膜，兩次重量之差分別小于0.4 mg或0.04 mg為滿足恒重要求。采樣前后，濾膜稱量應使用同一臺分析天平。

1.3.3 計算方法PM10濃度按下式計算

公式中：C-飄塵濃度，mg/m3；G2-采樣后濾膜重量，g；G1-采樣前濾膜重量，g；Vr-換算成標準狀態下采樣休積，m3。

2 結果

根據國家環境保護標準GB6921-86規定，采用重量法，將懸浮在空氣中，空氣動力學直徑小于等于10μm的顆粒物吸附在已知質量的濾膜上，通過重量差值計算可吸入性顆粒物濃度。由表1可知，可吸入性顆粒物PM10檢測結果顯示，經過7 d連續采集樣品的測定，最終獲得數據為PM10濃度范圍在0.065 mg/m3至0.085 mg/m3之間，日均0.076 mg/m3。根據我國相關規定，國標GB3095-2012中規定農村地區空氣可吸入顆粒物濃度上限日均0.05 mg/m3［1］，在與監測值進

表1 PM 10日均值

行比較后可以發現，豬場四周的PM10值每天均高于國家標準，總體增加范圍在一倍以內，最高可以達到標準值的1.7倍，說明對豬場周圍環境造成了環境污染。試驗開始階段空氣中PM10濃度變化幅度較小，后期濃度變化幅度較大。

3 小結

空氣中長期漂浮著的可吸入性顆粒物PM10可通過呼吸道進入肺黏膜［56、58］?？赡芤鸾M織結構的損壞和炎癥的發生，導致心血管和呼吸道疾病。大量PM10隨風等因素從豬場內部擴散至其周邊地區，引起空氣污染，對環境造成了一定的危害［7］。同時由于粒徑較小比較容易進入人體或其他動物體的肺泡甚至血液中，可以直接導致心血管疾病。

豬場環境中的PM10主要來自豬只的排放和飼養管理過程產生的微顆粒物質，如清掃地面、喂料、清糞等，豬的活動、咳嗽、呼吸等也會引起空氣中微粒增多。微粒是許多微生物以及有害氣體的傳播媒介，目前已證實，空氣中的懸浮微粒對豬、牛等家畜的呼吸道疾病和傳染病的發生有著密切的關系［11］。微粒的毒害的性質還取決于其的化學性質，微粒在呼吸道的時間長短和深度則主要取決于微粒的直徑大小?？傻竭_支氣管的是5～10μm的微粒，而可以進入肺泡和細支氣管的是5μm的微粒，可通過淋巴循環到達血液系統或經淋巴結被運送到其他器官，而導致呼吸系統疾病的發生［5、7］。

為了改善畜禽養殖環境，推進畜禽養殖業廢棄物的無害化處理和利用，提高肉類品質保護人類健康，促進畜牧業持續健康發展，2013年11月26日，李克強總理簽署國務院令，發布了《畜禽規模養殖污染防治條例》。條例規定畜牧業發展規劃應當統籌考慮環境承載能力以及畜禽養殖污染防治要求，科學布局，合理確定畜禽養殖的品種、規模、總量。由此可見，擴大養殖范圍的同時兼顧環境保護，已經成為養殖業發展的新方向。

［1］2012 G B.環境空氣質量標準［S］［D］.2012.

［2］魏復盛，滕恩江，吳國平，等.我國4個大城市空氣PM2.5 PM10污染及化學組成［J］.中國環境監測，2001，17（7）：1-6.

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0529-6005（2015）12-0095-02

2015-09-11

王衛紅（1968-），女，高級獸醫師，本科，主要從事畜牧獸醫技術管理與研究工作，E-mail：1601777413@qq.com

孫斌，E-mail：mulberrysnow@msn.com