2018-04-04

Vad är skillnaden mellan mätare av PM2,5 och PM10?

Övervakning av partiklar i luften är av större intresse än någonsin tidigare. Anledningen är allmänhetens nya medvetenhet om hälsoeffekterna av små partiklar i luften i kombination med en ökad fordonsflotta som släpper ut sådana partiklar.

"PM" står för particulate matter (partiklar). Siffran (vanligtvis 10 eller 2,5) anger storleken på de partiklar som övervakas. PM₁₀ avser partiklar med en diameter på 10 µm eller mindre och PM_2,5 avser partiklar med en diameter på 2,5 µm eller mindre.

Mätmetoder

Tekniskt sett ser en PM_2,5-mätare och en PM₁₀-mätare lika ut och fungerar enligt samma principer. Omgivningsluften sugs in genom ett speciellt insugshuvu (mer om det nedan) och får sedan passera genom ett finpartikelfilter. Genom att känna till luftflödet, vikten på ett rent filter och vikten på filtret efter att det har utsatts för luftflödet under en känd tid kan man beräkna partikelhalterna i enheten vikt per volym.

I sin mest primitiva form vägs filtren faktiskt manuellt på en våg men det är naturligtvis arbetskrävande och leder till märkbara fördröjningar mellan provtagning och mätresultat. Många typer av partikelmätare använder sig i stället av en lågaktiv betastrålningskälla. Betastrålning dämpas när den passerar genom materia. Genom att mäta mängden passerande strålar före och efter provtagningssekvensen kan man beräkna filtrets massa före och efter provtagningen och därmed massan av de partiklar som ackumulerats på filtret.

Insugshuvudet

Insugshuvudet är den anordning som skiljer en PM_2,5-mätare från en PM₁₀-mätare. I båda fallen består det av ett noggrant utformat och tillverkat system av rör och islagsytor. När luften strömmar genom rören och ändrar riktning gör centrifugalkrafterna att de tyngre partiklarna träffar och fastnar på islagsytorna. Som ett resultat av detta kan endast lättare och därmed i praktiken mindre partiklar passera huvudet. Genom att använda olika dimensioner på rören och ytorna fastställs en "cut-off"-diameter för partiklarna. Endast partikelfraktionen under cut-off-diametern fortsätter med luftströmmen och ansamlas på det efterföljande filtret.

"Cut-off" är faktiskt lite missvisande. Det finns ingen skarp kant där alla partiklar över gränsen fångas och alla under får passera. PM-talet anger den partikeldiameter där 50 % av partiklarna fångas upp. "Sorteringskurvan" för de standardiserade huvudena efterliknar dock fortfarande den för människans andningsorgan och ger en bra uppskattning av vad befolkningen faktiskt utsätts för.

Andra typer av PM-mätare

Det finns också en grupp PM-mätare som arbetar med en helt annan teknik. En laserstråle fokuseras till en mycket liten volym i luftflödet. När en partikel passerar denna volym reflekteras eller bryts en del eller allt av ljuset. Detta detekteras av en sensor som en kort ljuspuls. Intensiteten i det detekterade ljuset indikerar partikelns storlek. Genom att mäta luftflödet och summera antalet partiklar och deras storlek över tid kan PM₁₀- och/eller PM_2,5-koncentrationen bestämmas. Vissa av dessa instrument använder samma begränsande insugshuvuden som traditionella mätare, andra har öppna insug och separerar istället PM₁₀- och _PM2,5-fraktionerna enbart genom att bearbeta signalen från detektorn.

Fokus på PM2.5

Så varför finns det två standarder: både PM₁₀ och PM_2,5? Traditionellt har PM₁₀ varit den standardiserade parametern att övervaka. Men ju mindre partiklarna är, desto djupare ner i lungorna når de och desto större skada orsakar de. Detta, i kombination med modern teknik för luftföroreningskontroll i fordon som orsakar relativt högre andelar av mindre än större partiklar, har gjort att fokus har flyttats mot PM_2,5 eller ännu mindre partikelfraktioner. Numera finns det också instrument för mätning av t.ex. PM₁- och till och med PM_0.1-koncentrationer. PM₁₀- och PM_2,5-mätare är dock fortfarande de instrument som används mest i dag.