一种简单实用的颗粒物浓度测量检验方法

　　1　引言

　　当前,随着我国国民经济和科学技术,特别是高新技术的日益进步和发展,在许多部门中都出现了越来越多的、与浓度测量密切相关的技术问题有待解决。例如,近年来,随着经济的持续高速增长导致了我国大气质量的严重恶化,在以燃烧煤炭为主(约占75%)的能源构成的前提下,我国许多大中城市空气中总颗粒悬浮物(Total Suspended Particles, TSP)的浓度长期居高不下,与世界卫生组织给出的指标相去甚远,北京、上海、广州、沈阳、西安等地也多次被列入世界上污染最严重的大城市之列。为改变这一状况,我国政府颁布实施了“污染物排放总量控制”的重大战略方针,还将实施从“污染物超标排放罚款”到按“污染物排放量收费”的转变。这些,都首先要求能对每个烟尘或粉尘等污染源的排放浓度进行有效可靠的监控和测量。在以微电子工业为主体的高新技术发展中,大规模集成电路芯片的生产要求在十分洁净的环境下进行,对工作室空气中颗粒污染物的允许数量(每单位体积中的颗粒数,即浓度)提出了极为严格的要求[1],否则,将造成很大的产品报废率。医药工业中也是如此,注射针剂和输液等的生产过程中,如果混入了过多的、尺度较大的不溶性杂质颗粒,将对人体健康造成严重的不良后果[2]。凡此均涉及到对颗粒物浓度的监控和测量。

　　上述部门中所涉及的颗粒物浓度,其数值可以在很大的范围内变化。例如,烟尘和粉尘等的排放浓度通常以mg/m³或g/m³计量,每cm³容积中颗粒物的数量可以达到10⁵~10⁶个甚至更多,而注射针剂和输液中的允许不溶性颗粒物,按我国现行药典规定,每cm³中大于10μm的颗粒不得多于20颗,大于25μm的不得多于2颗[2]。至于大规模集成电路芯片的生产车间,以要求不属很高的#10000级净化室为例,每cm3空气中大于0·5μm的颗粒不得多于0·35颗,大于5μm的颗粒更不得多于0·002 5颗。至于要求更高的#1 000级和#100级及以上的净化室,对空气中允许颗粒物的数量和尺度大小的限制就更严了[1]。

　　为了满足国民经济和科学技术发展的需要,当务之急是研制和开发相应的监控和测量浓度的仪器和设备,在这方面,我国与国外先进国家相比还存在着不少差距,亟需迎头赶上。

　　标准物质作为分析测量中的“量具”,在评价和分析测试方法、验证和校准测量仪器以及生产过程中的质量控制方面起着十分重要的作用。近年来,在国家标准物质中心的努力下,我国已经生产了百余种供不同行业和部门使用的标准物质[3],但供颗粒物浓度测量用的标准物质尚不能生产,国外也未见有这方面的报导,这就给颗粒物浓度测量的研究和开发工作带来了很大的困难。