综述：低成本颗粒物传感器用于暴露评估的校准：一篇批判性综述

《Current Environmental Health Reports》：Calibration of Low-Cost Particulate Matter Sensors for Exposure Assessment: A Critical Review

　　

摘要

综述目的

低成本的颗粒物（PM）传感器使得在监管网络覆盖不足的家庭、工作场所和社区中测量空气污染成为可能。然而，其读数对湿度、气溶胶组成、浓度范围、个体差异以及老化现象敏感。本综述考察了环境及职业场景中实验室与现场校准的证据，重点关注校准的通用性以及校准误差对暴露评估和健康推断的后果。

最新发现

本综述识别了2015年至2025年间发表的66项同行评审研究，其中包括32项实验室评估和34项现场研究。实验室研究报告的校准后决定系数中位数（R2）为0.92（n = 31），现场研究为0.72（n = 29）；相应的中位数均方根误差（RMSE）分别为2.6 μg/m3（n = 7）和12.3 μg/m3（n = 9）。这些数值概括的是一个异质性的文献集合，而非一个统一的合并效应。各研究在气溶胶混合物、比较仪器、浓度范围、平均间隔和验证设计上存在差异。大多数研究考虑了相对湿度和温度。机器学习模型和混合模型在现场研究中更为常见，有时可降低误差，但跨时间、地点和传感器单元的独立验证并不均衡。

总结

校准并非一种可一次性应用并在任何部署中保持不变的全局性修正。实验室测试适合界定响应限值、粒径敏感性和个体差异。现场共址部署是确定同一设备在与健康研究相关的污染源、天气、浓度和时间尺度下的表现所必需的。在校准研究中用于流行病学或公共卫生决策时，还需要独立验证、系统性的漂移检查以及校准不确定性的清晰报告。