基于单片机的空气质量测量器的设计文献综述
- 空气质量测量器研究背景
因为空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害现象加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。雾霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金属镍砷铬铅等颗粒组成。
在空气动力学和环境气象学中,颗粒物是按直径大小来分类的,粒径小于100微米的称为TSP(total suspended particle),即总悬浮物颗粒;粒径小于10微米的称为PM10(PM为particulate matter缩写),即可吸入颗粒物;粒径小于2.5微米的称为pm2.5,即可入肺颗粒物,它的直径仅相当于人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它与较粗的大气颗粒物相比,粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,对人体健康和大气环境质量影响大。世界卫生组织发布的报告显示,无论是发达国家还是发展中国家,目前大多数城市和农村人口均遭受到颗粒物对健康的影响。高污染城市中的死亡率超出相对清洁城市的15%至20%。
据统计,在欧洲,PM2.5每年导致386000人死亡,并使欧盟国家人均期望寿命减少8.6个月。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力,而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步,逐步暴露出其恐怖的一面。气象专家和医学专家认为,由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物,能够进入上呼吸道,但部分可通过痰液等排出体外,另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡,对人体健康危害相对较小;而粒径在2.5微米以下的细颗粒物,直径相当于人类头发的1/10大小,不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管,刺激呼吸道,干扰肺部的气体交换,从而引发咳嗽、呼吸困难、哮喘、慢性支气管炎等呼吸系统的疾病并导致心律不齐、非致命性心脏病等心血管方面的疾病。其中,老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。
因此,对PM2.5的监测与治理便显得越来越重要。
- 研究目的意义
经济持续快速的发展，人们生活水平不断改善，但空气质量却急剧下降。人们对各种室内环境的要求也越来越高。传统的室内环境监测设施实时性差、精度低、体积大、功能不齐全等，难以适应人们的要求。
随着改革开放的进行,中国的工业化得到了进一步的发展。但是在另一方面,工业化的发展也给环境带来了负面的影响,人们的健康意识也得到了显著的提高。工业化尤其是对空气质量造成很严重的影响,因此随时随地的检测空气质量就显得非常有必要。
三、国内外研究概况
3.1气体检测器
