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测量细粒子和超细粒子有多种方法，但采用基于质量还是基于数量的测量方式是否重要？让我们深入探讨每种方法的细微差别。
测量2.5微米或更小粒子（PM2.5）的常用方法包括重力量法、光散射法和β射线衰减法。锥形元件振荡微量天平（TEOM）仪器也被广泛使用。 然而，这些方法常常遗漏超细粒子（UFP），即0.1微米或更小的粒子（PM0.1）。
基于质量与数量的环境空气测量差异
在基于质量的测量中，每一纳克粒子的计量权重相同，与粒径无关。而在基于数量的测量中，不论粒径或质量如何，每个粒子的计数权重均相同。
举例来说，假设一个以190 nm为中心的标准化质量粒径分布。若假定该分布中的所有粒子均为球形，且浓度为1.0 g/cc，则可生成基于数量的分布。 该数值分布的中间值为100nm，而基于质量的中间值则为190nm。这两条曲线从不同角度描述了同一粒子群。
在图2中可见，50%的质量包含了92%的粒子。换言之，上半部分50%的质量仅由8%的粒子构成。这种总质量由少数粒子主导的现象，在环境空气测量中十分常见。 正因如此，基于数量的测量才显得尤为重要；虽然超细粒子（UFP）被纳入PM2.5的测量范畴，但在实际应用中几乎难以察觉。
真实环境空气测量
图3展示了在TSI总部进行的环境空气测量中采集到的粒子粒径分布。红色虚线表示气溶胶计数较低，其粒径分布范围较广，中心位于100nm处。 计算得出的质量浓度为12.3µg/m3，数量浓度约为4500粒子/cm3。
十五分钟后，再次扫描（蓝色显示）发现20-40nm范围内的粒子出现激增，导致总数量浓度上升了五倍。然而，计算得出的粒子质量浓度保持不变。 表1比较了这两种情景下基于数量与基于质量的数值：
| 采样 | PM0.7 (µm/m3) | 数量浓度 (#/cm3) |
|---|---|---|
| 红虚线 | 12.3 | 4.47 x 10^3 |
| 蓝线 | 12.3 | 2.21 x 10^4 |
This example illustrates that using only mass-based particle measurement systems results in significant data loss. From a mass-based perspective, these measurements are identical, even though the second contains five times more particles. The missed particles, especially the smaller ones, 此案例表明，仅采用基于质量的粒子测量系统会导致显著的数据丢失。从质量角度来看，这些测量结果完全相同，尽管后者所含粒子数量是前者的五倍。 未被捕获的粒子，尤其是较小粒子，可能带来明显的健康风险 .
基于数量与质量的测量：通往新发现的途径？
数量加权数据为揭示大气中超细粒子的特性提供了重要依据。在测量超细粒子时，应避免采用基于质量的方法以及那些对较大粒子存在测量偏倚的技术。 基于消光原理的技术和光散射在此方向上存在严重偏差，使得这些仪器几乎无法检测到超细粒子。
一种基于数量的测量方法通过简单计数粒子来检测UFP的存在。测量数量浓度可提供基于质量的系统所无法获取的信息。 此外，测量大气中的粒子数量浓度和粒径分布，能够从暴露科学和大气科学两个角度提供更全面的认识。