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.pptVIP

谢 谢 * 大气环境中PM2.5评价理论研究及在线监测系统设计 答辩人： 指导老师： 目录 PM2.5的基本问题 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 1 4 3 2 PM2.5的基本问题 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。 2.PM2.5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的基本问题 PM2.5的基本问题 3.PM2.5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 Y Z X 光散射法的基本原理是基于米氏(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