我國現行空氣質量標準解讀

一、空氣質量檢測標準

我們國內現行的空氣質量檢測標準《室內空氣質量標準》GB/T18883-2002, 以及從2015年開始實行的空氣凈化器新國標《空氣凈化器》 GB/T18801-2015,國家標準雖然較以前的有了很大進步,但跟一些發達國家相比,仍然有些差距:

1. 我國的顆粒物檢測標準是PM2.5(相對來說粒徑還是比較大),而大部分發達國家採用的是PM0.5(相對來說粒徑比較小);(在此需要說明的是污染物粒徑越小,對人體的傷害越大。)

2. 我國採用的計量單位是濃度,單位體積內污染物重量 「mg/m3」,即在1m3的空間內有多重的PM2.5污染物;而發達國家採用的數量,單位體積內污染物數量「個/m3」,即在1m3的空間內有多少個的PM0.5污染物;

3. 我國對於空氣凈化器性能測試採用的是計重法效率(去除的污染物重量÷污染物總重量的比值),而沒有採用更能顯示產品性能的計數法效率(去除的污染物數量÷污染物總數量的比值),確切的說應該採用分粒徑的計數法效率;

4. 污染物的重量主要是由大顆粒決定的,而對人體的傷害主要是由小於0.5微米的小顆粒引起的(顆粒越小,傷害越大,數量越多),根據我國現行的空氣質量標準,無法真正體現空氣污染對我們身體健康的傷害程度,也無法體現空氣凈化器的真實性能。

5. 根據這幾年霧霾成分的變化趨勢,大顆粒在減少,小顆粒在增加,根據上海復旦大學醫學院的研究結果,北京霧霾中小於1微米超細微顆粒物的數量比例高達95%以上,但重量只佔不到1%。這也就是我們官方統計的污染指數在下降(好轉),而實際對健康傷害在持續加重的根本原因。

基於以上標準所存在的問題,目前空氣凈化器市場有些混亂:每家空氣凈化器的產品都能實現非常好的性能檢測指標,但消費者的消費體驗很差,多數消費者認為空凈產品沒有用。尤其是一些對於我們健康最重要的性能指標,根本無法體現。

舉一個簡單的例子,形象的說明現在標準存在的問題:

我國現行標準,是以PM2.5(粒徑小於2.5微米的顆粒物)作為檢測標準,並沒有限定污染物中不同粒徑的比例(污染物中除了有PM2.5,還有更小的1.0、0.5、0.3、0.1甚至0.01),只要是比2.5小就可以。

PM2.5與不同粒徑的重量、數量對比關係:

假設1個PM2.5相當於1粒麥粒,1個PM0.1相當於1粒麵粉(比例關係相近),把1粒麥粒粉成麵粉,大約是15625個,也就是說15625個PM0.1的重量相當於1個PM2.5的重量。

假設共有100粒麥粒,其中99個是整麥粒,1個碾成了麵粉,大小顆粒加在一起共有 15625+99=15724個顆粒。

根據我國的現行標準,只要將這99個整麥粒去除,計重法效率=99/100*100%=99%,這就是市場上所有產品都能實現非常高的凈化效率的原因。

市場上的現行產品,只要沒有明確表明是採用計數法效率,就是採用的計重法效率。

再看計數法效率,需要將這15724個顆粒物中的15567個去除,才能實現計數法效率=15567/15724*100%=99%的凈化效率。

計重法效率99%可能還不到計數法效率的1%,所以只看凈化效率(計重法)沒有任何意義。

在這裡需要說明的是:計數法效率,也要明確是對何種粒徑污染物的計數法效率。例如目前市場上普遍採用的HEPA濾網(並不是真正意義上的高效HEPA濾網,8000元以下的機器普遍採用),實際是中效過濾網~亞高效過濾網,大約相當於F8~F9級別,其濾網的孔徑在0.5微米左右,其對大於0.5微米的顆粒物有很好的凈化效率,對於1微米的顆粒物,計數法效率可以達到99.99%,對於0.5微米的顆粒物,計數法效率就降到了40~50%,對於0.3微米的顆粒物,計數法效率就幾乎為零了。

對於空氣凈化器凈化效率的評判一定是採用分粒徑的計數法效率,除了看對PM2.5的凈化效率,更要看對我們身體傷害最大的PM0.5、PM0.3的計數法效率(我國民用空氣凈化器所能檢測的最高標準是0.3微米,小於0.3微米無法檢測)。

二、空氣質量檢測儀器

民用市場上的國產空氣質量檢測儀(PM2.5檢測儀)都是基於以上標準設計的,同樣存在很大問題:其檢測數據可信度不高。

1. 從技術角度:紅外檢測儀(很多號稱激光的也不是嚴格意義上的激光檢測儀),核心部件技術門檻低,價格便宜(從幾元到上百元不等), 目前市場上的國產檢測儀基本上都是採用這種技術。紅外技術的缺陷是:解析度比較低,沒有分粒徑檢測的能力。最終所顯示數據完全是按照預先設定的數學模型計算出來的,並不是實際結果的真實顯示,不但數據錯誤,甚至趨勢都是錯誤的。我們曾經連續測試過多家國內知名企業的空氣質量檢測儀(與美國Dylos檢測儀做對比),測試結果基本是不可信的,完全不能用。

品質好的紅外檢測儀(如GE產品),可以實現很好的模糊(趨勢)顯示,但仍然無法實現數字顯示。

激光檢測儀可以實現按照空氣中不同粒徑的污染物準確計數,檢測範圍可以到0.1微米,數據準確可靠。缺點是技術門檻高(核心技術國外壟斷)、成本高、維護經費多,國內廠家很少採用。

2. 從數據顯示角度:只要能直接顯示重量「ug/m3」的檢測儀都有問題,包括PM10/PM2.5/ PM1.0/PM0.5/PM0.3/PM0.1。民用空氣質量檢測儀根本沒有能力分粒徑計重,更沒有能力檢測到PM0.5微米以下的顆粒物。檢測儀的設計和校對基於對大顆粒檢測計算,在污染指數較高時,對PM10/PM2.5的檢測數據具有一定的可信度,但對於PM1.0/PM0.5/PM0.3/PM0.1的檢測數據完全是人為設置的,基本沒有任何可信度。

3. 從價格角度:市場上真正的激光檢測儀的價格都在2000元以上,因為1個激光檢測通道(檢測PM2.5是1個通道,檢測PM0.5是另1個通道,依次類推),民用市場常用的能檢測PM2.5、PM0.5的空氣質量檢測儀直接成本要1500元以上。能檢測到PM0.3以下顆粒物的空氣質量檢測儀屬於專用設備,造價在萬元以上,能檢測PM0.1的要20萬元,而且根本無法在民用環境中使用(濃度太高,會瞬間報廢),所以幾百元的空氣質量檢測儀從嚴格意義上來說,檢測數據沒有實際意義。

三、國內民用市場上唯一可信的Dylos 空氣質量檢測儀

(圖為Dylos檢測儀簡單說明)

詳細說明:

1、目前民用市場上唯一可信的檢測儀,檢測的最小粒徑為0.5微米;

2、顯示數據為每0.01立方英尺(約1拳頭大小的空間內)不同粒徑污染物的數量;

3、左側(顯示數據較大的數字)為0.5微米(PM0.5)顆粒物的數量,右側為2.5微米(PM2.5)顆粒物的數量;

4、根據國內通用的計算方法,左側數字(0.5微米)除以100可以約等為國家公布的PM2.5污染物濃度(單位是ug/m3)。我國現行的空氣質量標準,空氣質量優的標準是該數字低於50ug/m3;

5、很多發達國家(如美國)是以顆粒物的數量作為空氣質量評判標準,美國的優級標準是: 0.5微米(PM0.5)顆粒物的數量低於300。

(下圖為Dylos檢測儀背後的美國標準)


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