燕山大学毕业设计：大气环境中PM2.5评价理论研究及在线监测系统设计.ppt

大气环境中PM2.5评价理论研究及在线监测系统设计辩论人：指导老师：

目录PM2.5的根本问题PM2.5的监测方法PM2.5在线监测系统的设计PM2.5综合评价机制1432

PM2.5的根本问题PM2.5的定义、组成PM2.5指环境空气中空气动力学等效直径小于等于2.5um的颗粒物，它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。PM2.5的化学组分主要包括有机碳、碳黑、粉尘、硫酸铵(亚硫酸铵)、硝酸铵等五类物质。

的来源PM2.5既来源于自然，也来源于人为，其主要来源为人为排放。主要来源于燃料的燃烧及机动车尾气的排放。PM2.5的根本问题

PM2.5的根本问题的危害直径在2.5微米以下的细颗粒物，因为过于细小，不易被阻挡，可深入到细支气管和肺泡，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。

PM2.5的监测方法

PM2.5的监测方法

球形颗粒O入射平面入射光束YZX光散射法的根本原理是基于米氏(Mie)散射理论及其近似理论球形颗粒的Mie散射示意图

PM2.5的监测方法在自然光入射的情况下，颗粒的散射光强表达式为：在平面偏振光入射的情况下，颗粒的散射光强表达式为：式中、分别为强度函数，

PM2.5的监测方法引入球形颗粒的无因次参量，振幅函数的表达式：an、bn称为Mie系数，是m、x的函数，而与散射角无关。这样我们就建立起散射光强Is与颗粒直径D，折射率m，以及散射角之间的数值关系

PM2.5的监测方法米氏(Mie)散射近似理论当散射颗粒的线度远比波长小(x1及x(m-1)1)当散射微粒比入射光波长大得多时夫朗和费衍射瑞利散射

PM2.5的监测方法光散射法测量PM2.5质量浓度的理论依据I=KCW微粒数浓度N

PM2.5在线监测系统设计PM2.5在线监测系统

PM2.5在线监测系统设计传感器内部原理图

PM2.5在线监测系统设计实物图

PM2.5在线监测系统设计结论：PM2.5的质量浓度没有发生明显变化，在0.090-0.093之间波动，呈现出早晚高，白天低的的趋势，早上低于晚上PM2.5质量浓度时间分布特征浓度(mg/m3)

PM2.5在线监测系统设计影响因素相关关系原因气温负相关温度高，上下层空气的湍流得到加强，暖空气上升，垂直方向产生对流交换，有利于颗粒物的稀释扩散，使PM2.5浓度低。相对湿度正相关相对湿度越大，空气中含有的水汽越多，有利于大气中的颗粒物附着在水汽上，使得颗粒物质量浓度增加；由于空气湿度大的天气多存在逆温，逆温的出现使空气中的PM2.5聚集在一起，不易扩散，而且空气湿度大，使颗粒物不易扩散。风速负相关污染物会在风的作用下被输送到其他地区，风速越小，越不利于细粒子的扩散和输送，这种水平输送和稀释冲淡的作用越弱，从而使得PM2.5的浓度越高。

PM2.5在线监测系统设计影响因素相关关系原因降水量负相关降雨会导致风速增大，降雨量越大，风速越大，PM2.5质量浓度越低。气压负相关当地面受低压控制时，四周高压气团流向中心，使中心形成上升气流，形成加大风力，利于污染物向上疏散，颗粒物浓度较低。总云量正相关总云量越大，相对湿度越大，PM2.5质量浓度越大。日照时数负相关日照时数越长，气温越高，PM2.5质量浓度越低。人口密度正相关人口密度越大，人们的污染水平越高，PM2.5的质量浓度越大。地区发展水平正相关地区发展水平越高，工业化发展越好，产生的污染物越多，PM2.5的质量浓度越大。

PM2.5的综合评价机制综合评价是对被评价对象所进行的客观、公正、合理的全面评价。综合评价五要素被评价对象评价指标权重系数综合评价模型