為什麼官方公布的pm2.5數據和民眾手持設備數據差距很大？
微博上看到北京室外某地手持設備測得的pm2.5高達2000 為什麼官方的數據只有400多？手持設備雖然可能更接近污染 但差距為什麼會這麼大？哪個環節最有可能出問題？
謝謝！
Thomas here, Smart Air的學霸創始人。我不是空氣污染專家，只是住在北京的時候開始擔心我的身體健康，然後喜歡做測試。
我原來也對這個問題很好奇，因為我開始測試DIY空氣凈化器，然後有人問我用的激光空氣測試儀是不是測到的不是PM 2.5，或者想知道這些數字跟政府的AQI怎麼樣對比。
我講數據之前，需要先說一下一個比較基本的事情：政府的PM 2.5數字是參考顆粒的重量/質量（微克），然後把這個數字換算成AQI。激光測試儀是測到顆粒的數量。當然數量越高，重量越高，但是不是一模一樣的。
1. 激光空氣測試儀和政府用的儀器數字有多大的關係？
我是認真的nerd，所以我做了對比測試。我用的是Dylos Pro，能測到0.5微米及以上的顆粒。
我在北京南鑼鼓巷附近的房子外面收集了70次的數據，跟美國大使館的PM 2.5做了比較。結果：
結果出乎我的意料，我家離大使館有7公里，但是相關性還是很高：r = .89. 不過，記住這個相關性是相對的，不一定是絕對一樣的數字（如果想看更詳細，可以看一下我寫的報告：Are Particle Counters and Government Machines the Same?
這台Dylos不是很貴，我花了260美金。那是不是更貴的機器會更好？
後來我買了非常貴的$3,000 Met One Aerocet 531S，能測到0.5微米。這個公司也是生產政府用的PM 2.5測試儀。那天收到測試儀特別高興，因為測試儀會直接顯示PM 2.5微克：
後來我找了住的離大使館特別近的人，然後把Dylos和Met One放在他的公寓外面7天，距離大概100米。拿到數據的時候跟大使館的數據比較了：
Wow! 差的太遠了。平均差44微克！
後來我比較這次收集的Dylos數據，用了Dylos公司提供的公式換成微克：(0.5 microns - 2.5 microns)/100。
不錯！還是有點低，但是差不太多。
後來我測試了另外一台，國產的，名字有點遺憾，叫STDUPO，大概600元。
這次是在朝陽門測試的，房子外面收了50次的數據：
結果PM 2.5比較低的時候，還行，但是PM 2.5比較高的時候，STDUPO差的很遠。
2. 政府儀器和激光測試儀測到的大小是一樣的嗎？
數據的相關性很高：政府PM 2.5上升，激光測試儀也上升。但是絕對數字還是有些差別。為什麼呢？
有幾個原因，但是我猜最大的原因是測到的顆粒大小不一樣。政府儀器是測到2.5微米及以下的顆粒；激光測試儀一般是0.5微米及以上的顆粒（有的機器是0.3微米及以上）。
像Dylos的數據，可以去掉2.5微米以上的顆粒，但是還是不包括0.5微米以下的顆粒。兩種測試儀的範圍有相同之處，但是不是一模一樣。
（政府測試儀如何測到那麼小的顆粒？我在其它的貼子解釋政府儀器的工作原理：空氣質量里PM2.5檢測的難度在哪裡？）
3. 濕度的干擾
除了顆粒大小以外，還有其它的干擾來源：濕度。政府儀器能排除濕度的影響，但是激光測試儀會遇到兩種濕度的影響：
A. 空氣比較濕的時候，顆粒會膨脹，所以原來比0.5微米小的顆粒會被測到。
B. 如果把激光測試儀放在一鍋熱水附近，會看到數字上升。
有些學生在美國的Drexel University做了跟我一樣的Dylos實驗，然後他們試著算出新的公式來解決濕度的干擾。不過，我在自己的測試數據試了一下他們的濕度公式，發現區別不大。
我猜如果想在更多的城市用激光測試儀直接轉成微克，可能需要針對每個城市的顆粒污染分布、濕度和季節算公式。不過，如果想大概換成微克，那可以用激光測試儀。
手機簡答一波:
檢測手段或者說採樣與處理樣品的方法不一樣，得到的數據可能千差萬別。
pm2.5的定義是只有一種，但是可以有很多種物理特性，比如重量、粒度、透光率（透光率這個名字不是很準確，但是這個意思）水溶性與否等等。
並且空氣本身就是混合物，並不是只有pm2.5,不同的處理方法就會帶來不同的結果。
pm2.5的檢測方法也有很多種，
標準方法是使用氣泵抽取空氣樣品，並用專業的設備將顆粒物按照粒徑大小分開，截留在濾紙上稱重，這樣雖然準確，但是數據採集與分析周期長，反應慢。
採用光散射法測量的時候，設備並不能排除水汽以及其他雜質的影響，在12月1日的大霧環境下數值必然明顯偏高。光散射法的優點是設備集成度高，可以做的很小。
現在大型的在線分析儀器除了可以將顆粒物按照粒徑分開，自動稱重（存疑），還能夠進行預處理，比如去除水分等，甚至可以進行鑒定，判別污染物的種類以便進一步分析研究。
將手持設備與國家檢測點對比，就如同專業運動員和業餘選手比賽一樣，根本不在一個級別，沒有可比性。謝邀。
手持式設備屬於民用設備，居民自己用的話應該沒有完整的質保體系，也沒有定期校準。
另外一個問題是檢測方法，手持式設備檢測方法用的是「光散射」方法，即利用一束光打在顆粒物上，反射光和顆粒物大小呈一定關係，基於這一原理，手持式設備由一束光打在一團氣上，產生的反射光強度，反算顆粒物的多少，再經過一些方法的換算，得出PM2.5的質量濃度。這中間有一個換算，這個準不準就成問題了。
並且，手持式設備對PM2.5和PM10的區分也不太好，空氣中的水蒸氣也會產生反射光，如果把這個設備放到一個水汽很高的地方，一樣會測到PM2.5值很高。「光散射」方法不是當前國內認證的方法，國家認證的PM2.5檢測方法包括「微量正當天平」稱重法和「β射線」稱重法，這樣可以排除水汽等其他物質影響，相對較準確，目前北京採用「微量正當天平」法。
北京環境監測中心發布的數據有一套非常完整的體系，所有的檢測手段和方法都遵守國家標準，也可以溯源。手持式設備可以大概了解一下情況，但不能認為它測的就是準的，準確數值還要以官方監測發布的為準。
水汽的影響是否剔除，設備價格，平均值和單點數值的差異
簡單回答一下
手持/便攜設備目前基本上有兩種原理，一種是通過一束光打過進樣口，然後測得光的衰減，計算出濃度；另一種是通過激光照射進樣口，數出滿足設定條件的顆粒物的個數，然後出數濃度或者換算成質量濃度。這就涉及到非顆粒物的排除計算和濃度的換算。水汽、液滴都是影響因素。同時，數濃度換算成質量濃度的演算法問題，甚至受地區差異都很大，因為各地的顆粒物組分不同，導緻密度可能是不一樣的，普遍適用的數濃度和質量濃度的換算經驗值事實上還沒有哪個廠家敢說沒問題。
而北京採用的是震蕩天平法，基本原理是通過對採樣流量的控制，確保在設定採樣流量下切割頭所採集的顆粒物為PM2.5，然後通過管路，顆粒物隨氣體進入到震蕩天平濾膜上，震蕩天平濾膜上的顆粒物的變化導致振蕩頻率的變化，計算出濾膜上的顆粒物濃度，再根據採樣的體積、溫度、氣壓計算出濃度。同時，在後期改進型號中，還增加了濕度補償模塊，以扣除濕度的影響。
簡單的說，就是震蕩天平法是直接將空氣中的顆粒物採集，稱重，並根據體積換算成濃度，這是一種最直接的方法。
同時，公眾們所用的便攜儀器和官方的標準儀器在質量保障和質量控制上完全不在一個量級。具體質量控制包括採樣頭的清洗、流量的測定、振蕩頻率的檢測、溫濕壓的校準、濾膜的更換等等等。
兩種儀器在價格上也是天壤之別。
其次，還有採樣位置帶來的差異。不同的地方所採得的樣品可能會有很大的差別。簡單的例子就是在道路旁邊的數據會高於遠離道路的位置。
當然，在重污染條件下，這種差異會被縮小。最主要的差異就是儀器原理上的差異導致的不同。
說的不好聽點，那些手持設備，誰知道你測的是啥。
簡單的不準
官方的空氣監測站一般都是用震蕩天平和稱重法測量pm2.5數值，而手持的顆粒物檢測設備一般都是基於光散射的。光散射法就是計算固定時間內通過感測器的顆粒物數量，換算成AQI然後計算PM2.5。基本的原理是這樣的：
實際做的時候會有細微差別。
相比而言，稱重法當然最準確，也是國家標準；而光散射法容易受溫度、颳風下雨和空氣濕度影響，會把空氣中的水分散射的光斑也計算成了顆粒物。所以一般光散射法的儀器必須經過標定才可以正常使用，否則會有很大偏差。
但是官方公布的空氣數據是否嚴格對照監測站稱重數據，那就不得而知了。偶爾看到這個話題，把原來自己整理的結果也分享一下
用左側讀數/230大致等於PM2.5數值，右側數據/5.7大致等於PM10。實際上還受到濕度等因素的影響。
這東西也就是看看…
空氣臟不臟，臟到什麼程度，我覺得用眼睛看、鼻子聞就能大致判斷…真要較真是400還是450，沒多大意義…
再說，真要講測量，講準確度，一個手持設備能有什麼準確度？我測汽車尾氣里的顆粒物，裝一大屋子設備，兩次試驗中還會有偏差…
你說一個手機大小的設備能有什麼準確度？
更何況城市大氣環境這麼複雜，你的所處環境是否一致？手抖了沒？機器是不是沒電了？光源污染沒？昨天是不是沒放在設備盒裡，就隨手放在床頭櫃？一大堆試驗一致性問題可以把你的手持設備駁的體無完膚…
所以，還是洗洗睡吧…
@Thomas Talhelm
這個就是我們做的東西，類似於手持式的感測器的數據。基本上位置在國家點位附近的500m範圍內。根據我們的實驗結果來看，基本上1個月就需要修改一次數據。
剛玩知乎，手機答。。。。
最近我公司受某公司邀請對北京地區的霧霾進行監測，指標包括2.5 10金屬，酸根，ec oc 等（祝我公司是專業有資質的第三方檢測）
首先得問題是民眾手持式儀器是否經過校準檢定，其實就是一個事，測不準到底是不是儀器問題。
第二個儀器的檢測方式，因為我沒有使用過手持式儀器，所以檢測方式不是很清楚。。。所謂的方式我大概得意思是是瞬時度數還是某一時段的度數。。。下面我就扯下我們實驗室是如何來做2.5的檢測。首先是準備濾膜，濾膜一般是玻璃纖維或者石英纖維，然後放入恆溫恆濕，設定一定的溫度濕度，一般我都是25，50，因為天平室也是這個值。這個過程我一般都是放過夜，然後拿出來用十萬分之一天平秤，得到數值後再，放機子里半小時，在拿出來稱，兩次差值小於0.0002認為恆重。。。然後放入自封袋裡密封保存。下面是採樣了，我們採樣儀器的最大流速是100升每分鐘，而且是變頻的，在國標里屬於中流速採樣，然後還有一堆減下誤差的要求，采60分鐘，在對摺在對摺放入原來那個袋子的，然後在帶回實驗室，在恆溫恆濕到恆重，採樣前後兩次數值的差值在計算。。。。打的手都酸了的目的就是想說要做準確沒那麼簡單，同時還要記錄採樣過程中氣象參數，來核算等等一大堆要求。
最重要的是周圍情況的記錄！！！比如說你在檢測周圍有人抽煙，對於瞬時的不爆表才怪，還有在馬路邊與在屋頂測的差一個數量級也是正常。
國家的數據是在線採樣得來的，一般的在線氣站都是位於屋頂，局部突發性情況較少，較能代表一片區域的相對情況
我相信國家的數據是真實有效充分考量各種因素有一定的時間差，
但是你在注意的時候請用你的數據那一個才是實實在在當場的數據。
對比一下專業設備和民眾手持設備的價錢就知道了
根據以前看學術論文里的分析，機動車數量多主街道的數值會比街道里幾十米里居民區的要高一些。而環保局的數值測定很多是在大樓樓頂進行。所以有差別也很正常。再加上環保局用的稱重法測量方法比大眾購買的光散射法測量儀更精確。而且民眾測量的是某個時刻的數值而不是某一段時間的平均值。自然數值會比官方的大的多。
http://kjs.mep.gov.cn/hjbhbz/bzwb/dqhjbh/jcgfffbz/201109/W020120130460791166784.pdf
國標是稱重法，
我能說官方設置的自動監測站位置一般都是空氣質量比較好的地方么。。。另外監測站人工監測的話，使用的儀器和手持設備也不一樣，實際上自動監測設備做出來數據和國標方法人工採樣數據偏差就挺大的。。
謝邀。
1.微博數據是否可靠？是否存在謠傳及故意誇大時態嚴重性的可能？
2.手持式測得是某地的PM2.5，受時間、地點的限制比較強，可能測試地點污染比較嚴重，但並不能代表所有地方都有這麼高的污染
3.手持式的準確性值的商榷
4.監測網站公布是數據是根據多個監測站點及氣象條件等得出的，要相信相關機構不會欺騙老百姓
5.政府公開的污染物數據，會被科研機構監督核對，所以還是很靠譜的。
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