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PM2.5和PM10定義、來源、危害以及檢測應用的傳感器

智能傳感 ? 來源:互聯網 ? 作者:佚名 ? 2018-04-13 13:50 ? 次閱讀

在關注霧霾情況的時候,常常發現,霧霾的主要污染物會變化,有時候是PM2.5,有時候是PM10,這兩項指標有什么區別嗎?他們對于人體的危害相同嗎?

一、PM2.5和PM10是什么?

PM2.5指環境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于 2.5 微米的顆粒物,也稱細顆粒物、可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發絲粗細的1/20,能較長時間懸浮于空氣中,其在空氣中含量(濃度)越高,就代表空氣污染越嚴重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分,但它對空氣質量和能見度等有重要的影響。PM2.5粒徑小,比表面積大,活性強,易附帶有毒、有害物質(例如,重金屬、微生物等),且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。

PM10是空氣動力學當量直徑小于等于10微米的可吸入顆粒物,指漂浮在空氣中的固態和液態顆粒物的總稱。PM10能夠進入上呼吸道,但部分可通過痰液等排出體外,另外也會被鼻腔內部的絨毛阻擋。

從定義可以看出,PM2.5是PM10的一種,他們是包含關系,PM2.5一般占PM10的70%左右。

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二、PM2.5和PM10的來源有什么不同?

PM2.5產生的主要來源是日常發電、工業生產、汽車尾氣排放等過程中經過燃燒而排放的殘留物,大多含有重金屬等有毒物質。一般而言, PM2.5主要來自化石燃料的燃燒,如機動車尾氣、燃煤等,除此之外還有一些揮發性有機物。

PM10來自污染源的直接排放,比如煙囪與車輛。另一些則是由環境空氣中硫的氧化物、氮氧化物、揮發性有機化合物及其它化合物互相作用形成的細小顆粒物,它們的化學和物理組成依地點、氣候、一年中的季節不同而變化很大。PM10通常來自在未鋪瀝青、水泥的路面上行使的機動車、材料的破碎碾磨處理過程以及被風揚起的塵土。

三、PM2.5和PM10的危害有什么不同?

越細小的顆粒物對人體危害越大,粒徑超過10微米的顆粒物可被鼻毛阻留,也可通過咳嗽排出人體,而粒徑小于10微米的可吸入顆粒物可隨人的呼吸沉積到肺部,甚至可以進入肺泡、血液。

1、PM2.5的危害

雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分,但它對空氣質量和能見度等有重要的影響。PM2.5粒徑小,富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。由于PM2.5的粒徑小,所以在空氣當中是比較容易分布均勻,用平常的口罩和空氣凈化器無法有效隔絕。

PM2.5會通過呼吸道進入肺泡,并沉積在肺部,同時這些顆粒物具有較強的吸附能力,是多種污染物的“載體”和“催化劑”,有時能成為多種污染物的集合體,是導致各種疾病的罪魁禍首。他們在肺泡上沉積下來,會干擾肺部的氣體交換,損傷肺泡和粘膜,引起肺組織的慢性纖維化,導致肺心病,加重哮喘病,引起慢性鼻咽炎、慢性支氣管炎等一系列病變,這些顆粒物還可以通過支氣管和肺泡進入血液,其中的有害氣體、重金屬等溶解在血液中,嚴重的可危及生命,對兒童和老年人的危害尤為明顯。

2、PM10的危害

PM10的前身為飄塵,指能在大氣中長期漂浮的物質。由于它能在大氣中長期漂浮,易將污染物帶到很遠的地方,導致污染范圍擴大,在大氣中還可為化學反應提供反應床。由于PM10的粒徑相對較大,因此PM10是沉降的,近地面的濃度最高,隨著高度增加,濃度會減輕。

PM10能被人直接吸入呼吸道,但部分可通過痰液等排出體外,另外也會被鼻腔內部的絨毛阻擋,對人體健康危害相對較小。不過PM10對于能見度和溫度的影響非常明顯。

光的散射是能見度降低的最主要因素。PM10通過光的散射,降低物體與背景之間的對比度,從而降低能見度。另一方面,PM10對光的吸收效應也是能見度降低的原因。例如,煤煙的總消光系數是透明顆粒的3倍,少量的煤煙顆粒就可以導致光強降低很多。由于PM10的存在直接阻擋太陽光抵達地球表面,使可見光的光學厚度增大,抵達地面的太陽能通量劇烈下降,從而使地面溫度降低,高空溫度升高。有數據表明,當PM10濃度達到600微克每立方米時,到達地面的紫外線減少42.7%,當達到1000毫克每立方米時,到達地面的紫外線減少60%。

深圳工采網有限公司提供檢測戶外環境的PM2.5,PM10的傳感器OPC-N2,此產品最高可以檢測1~2mg/m3的灰塵濃度,該產品的特點如下:

  1. 可以檢測0.38~17um的粒子

  2. 激光檢測,內置風扇

  3. 有SPI和USB接口

  4. 測試精度高,粉塵的重合率低至8%

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PM2.5傳感器OPC-N2特性參數:

粒子范圍球形當量大小um(基于1.5RI)0.38~17采樣間隔直方圖周期(秒)1.4~10總流量升/分鐘1最大的粒子計數率顆粒/秒10000測量模式mA(典型)175數字接口/連接MicroUSB(編程),SPI(data)板載可選micro-SD數據存儲(.CSVformat)16GB數字接口SPI(Mode1),USB
激光分類作為封閉外殼Class1溫度范圍°C-10~50濕度范圍%rh(連續)0~99(非冷凝)

OPC-N2的電子裝置通過SPI接口結合軟件應用,可直接在電腦安卓手機上直觀地顯示各種尺寸微顆粒物的數量及分布,使用非常簡便。


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