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科学治理大气污染,传感器技术功不可没
对于大气污染,大家是否真正了解呢?今天我们给大家科普一下这些环保小知识!

01干洁大气的组成

大气是由混合气体、水汽和杂质组成的。干洁大气主要由78%的氮气、21%的氧气、0.93%的稀有气体、0.04%的二氧化碳以及0.03%的其他物质组成。

02什么是大气污染

由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,比如煤炭等能源燃烧、工业生产、交通运输、建筑施工、秸秆露天焚烧、燃放烟花爆竹等过程排放二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨、烟尘、粉尘等大气污染物进入大气环境中。当这些物质的浓度达到有害程度,以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件,对人或物造成危害的现象叫做大气污染。


03大气环境具有自净能力

大气环境本身具有自净能力,可以使大气污染物稀释和清除。大气环境的自净能力受温度层结、风向、风速、湿度、地表性质等影响。当逆温现象发生时,空气的垂直交换受到阻碍,污染物只能在逆温层以下的大气环境中稀释混合,逆温层越低污染物稀释混合空间越小,空气污染越严重。


04大气污染的形成

伴随风速变小,污染物水平输送变慢,加上不利地形山前阻挡等因素,污染物不能及时扩散,污染愈发严重。当不利气象条件发生时,如果人为的生产和生活活动一如既往地排放污染物到大气环境中,污染便会持续累积加重并蔓延,污染连绵成片,污染气团随风流动,形成大范围的区域性空气重污染。


凭借什么指标判定大气是否污染?

1总悬浮颗粒物

TSP,英文total suspended particulate的缩写,即总悬浮微粒,又称总悬浮颗粒物。指用最新标准大容量颗粒采集器在滤膜上收集到的颗粒物的总质量,有人为源和自然源之分,人为源主要是燃煤、燃油、工业生产过程等人为活动排放出来的;自然源主要有土壤、扬尘、沙尘经风力的作用输送到空气中而形成的。


2总碳氢化合物

总烃total hydrocarbons,指所有的碳氢化合物。对环境空气造成污染的主要是常温下为气态及常温下为液态但具有较大挥发性的烃类。空气中烃浓度高,对人的中枢神经系统有麻醉和抑制作用。大气中的烃类与氮氧化物经一系列光化学反应会形成光化学烟雾,对人体产生危害。


3总氧化剂

氧化剂是指大气中除氧以外,能显示有氧化性质的物质。一般指能氧化碳化钾析出碘的物质。主要有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、氮氧化物等,并以臭氧浓度记作总氧化剂的含量。臭氧是大气中的重要微量气体成分之一,它是大气中的氧在紫外线的照射下或受雷击形成的。


4氮氧化物

氮氧化物,包括多种化合物,如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮 (NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮 (N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。职业环境中接触的是几种气体混合物常称为硝烟 (气),主要为一氧化氮和二氧化氮,并以二氧化氮为主。氮氧化物都具有不同程度的毒性。


5二氧化硫

二氧化硫是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化,便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。


6一氧化碳

一氧化碳通常状况下为是无色、无臭、无味的气体,不易液化和固化。化学性质上,一氧化碳既有还原性,又有氧化性,能发生氧化反应(燃烧反应)、歧化反应等;同时具有毒性,较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状,危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织,甚至电击样死亡,人吸入最低致死浓度为5000 ppm(5分钟)。


7降尘

降尘是指自然降落于地面的空气颗粒物,其粒径多在10微米以上,计量指标单位为一定时间内单位面积上地表沉降物质的量。大气粉尘自然沉降量的监测是开展较早的大气污染物例行监测项目。降尘在空气中沉降较快,故不易吸入呼吸道。其自然沉降能力主要取决于自重和粒径大小。是反映大气尘粒污染的主要指标之一。


       了解了大气污染中的这些指标,就可以使用专业的设备进行检测监控。目前,不少地方生态环境部门应用互联网、大数据、人工智能等新技术,探索环境治理模式,创新环境监管手段,实行精细管理、精准治污。建立大气污染热点网格监管方法和制度。利用卫星遥感和大数据分析技术,筛选大气污染“热点网格”辅助执法检查,以提升环境监管的精准性。

(上海闵行区大气PM2.5网格化监测系统监测箱,内置有多个气体监测传感器模块。资料图 )

       大气污染热点网格监管系统采用的空气自动监测微型站,采用的是多传感器信息融合技术。通过在气象监测站点内安装PM2.5传感器、CO传感器、粉尘颗粒监测传感器等多种气体环境监测传感器,来实现对大气微环境的综合、实时监测。 
 
MMD201激光粉尘传感器
MMD201 激光粉尘传感器是一款数字式通用颗粒物浓度传感器,可以用于获得单位体积内空气中悬浮颗粒物个数及质量,即颗粒物浓度,并以数字接口形式输出。本传感器可嵌入各种与空气中悬浮颗粒物浓度相关的仪器仪表或环境改善设备,为其提供及时准确的浓度数据。

本传感器采用激光散射原理,即令激光照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射,同时在某一特定角度收集散射光,得到散射光强随时间变化的曲线,进而微处理器利用基于米氏(MIE)理论的算法,得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量。


Tips:大气污染会带来哪些危害呢?

1.首先,会对人体造成危害。我们周围也环绕着大气,大气污染也就是空气的污染,当我们吸入有害的空气的时候,可能会对我们的身体机能造成危害,严重时会导致中毒。

2.其次,对工农业有极大的危害。当大气受到污染时,很可能会下酸雨,酸雨具有巨大的腐蚀性和毒性,不管是对建筑设备,还是生产养殖都具有严重危害。

3.最后,生态平衡受到影响。当大气中的二氧化碳等物质增多的时候,就会造成温室效应,也就是地表热量很难散掉,导致气候变暖,这就是我们所说的全球气候变暖。



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