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【doc】半导体气敏传感器在防治公害中的应用 半导体气敏传感器在防治公害中的应用 第1d卷第3期 1994年9月 曹诿枣謦乏蓦 0引言 杭州电子工业学院 JOURNALOFHANGZHOUINSTITUTEOF ELECTRONICENGINEERING 半导体气敏传感器 在防治公害中的应用 圭至堕s (基础课部) 摘要 由于工业的高速发展,由此而带来的大气的悸染,已严 重地影响了人们的正常生活和健康,甚至在某些地方已形成 公害.要达到防治公害的目的.首先要对有毒,有害气体进行 检测和监控,利用半导体气敏传感器进行监控是一种有效 的,值得进一步研究和发展的好方法. 关键词:公害;环境污染;大气污染;监测;检测;半体气敏 传感器;灵敏度 孚辨 V0l_l4,No3 Sept1994 随着科学的进步,工业的发展,农村的缩小,城市人口与日剧增,环境的污染已严重 地危 害了人们的生活健康,有的地方已形成公害.整治公害,保护环境的工作了越来越 紧迫地提 到我们的工作日程上来了.和噪声污染,水质污染一样,大气污染也是公害中分布最普遍,对 人类危害最大的一种.要达到防治公害的目的,首先要对环境进行监测,了懈环境的污染状 况.对于存在有毒有害气体的工矿企业和事故现场来说,进行气体监测的最理想工具莫过于 气体传感器了,使用它可以避免直接进入测定现场,有效地防止了监测人员受到有毒有害气 体的污染.而且与常见的方法相比,利用气体传感器进行分析,具有灵敏度高,设备简单,使 用方便,价格便宜等优点,因此它在环境监测中,尤其是大气污染的探测方面使用更为重要. 1防治公害势在必行 人类生存的首要条件是有清洁的空气.清洁的空气中含O21,N78,Ar0.93 本文于】994年3月28日收到 20杭州电子工业学院 :一 孝 1994年 CO0.0.31.但随着工业的发展,燃料的大量燃烧,各种化学性气体的排放,空气受到严重 的污染.由于大气玮境的不可分割性,完全均匀性以及它在生物圈中的迅速回流,大气污染 以最快,最广的方式影响着每个人的身体健康.t 现今存在于大气中的污染物种类繁多,难以详细统计,其中就已产生危害或已受到人们 .大气中影响最大的污染物有飘尘,二氧化硫,氮氧化物,一氧注意的约有1O0多种 化碳和总 氧化剂等5种,它们的存在给人们的生活与健康带来了极其严重的威胁.在50年代以后,世 界上曾先后发生过多次严重的大气污染事件,每次事件都造成大批的患病与死亡,酿成了社 会公害.例如发生在1952年冬天的伦敦烟雾事件,5天中死亡4000多人.构成这次事件的 一 次污染物是SO和煤尘,二次污染物主要是硫酸雾.又如在11本的石油城四11市,大气中 除了SO.浓度超过人体所能允许浓度的5—6倍外,还含有锰,铅,钛,钒等金属微粒以及硫 酸雾,硫化氢,碳氢化合物,亚硝酸和硝酸等物质,使那里的人们多患有支气管炎,支气管哮 喘,肺气肿及肺癌等多种呼吸道疾病.-,制匿 从我国的大气污染情况来i: 看,据统计我国1993年废气排放 量】1万亿立方米,其中烟尘排放 量1416万吨,与上年基本持平; 二氧化硫排放量1795万吨,比上 年增长6.5;工业粉尘排放量 617万吨,比上年增长7.1. 1988年1993年全国废气中主 , ? 要污染排放情况如图1所示.国11988—1993年全国废气中 触目惊心的事例和数字表明主要污染物排放情况 了我国乃至世界在大气,水体,土壤和生物方面受到的污染和破坏已达到令人十分担忧的 程度.到处随时可以找到生态平衡遭到干扰,自然资源受到破坏,自然环境正在退 化的事例. 及时地掌握自然环境质量状况和污染源排放动态,建立必要的规章制度,防治公害已是势在 必行. 2半导体气敏传感器与防治公害的关系 在大气污染物中,除了上述有毒,有害成分外.还有一些是易燃,易爆的气体,因而对这 些气体的检测与监控更显得必要.对有害气体的测定已有多种方法,但采用气敏传感器迅速 测定在环境中的气体种类与浓度,然后决定采取必要的措袍,则是60年代兴起的新技术. 气敏传感器是一种把气体中的特定成分检测出来,并将其转换为适当电信号的器件. 目前传感器产品已从科研阶段跨入大量生产实用的阶段.美国,日本,西欧地区约有敏 感元件及传感器生产厂家2700个,日本敏感元件的产量为世界第一.美国加州环保署已批 准用气体传感器测定气体的方法是与法定方法相等效的一种方法(equivalantmethod).日 本电子工业振兴协会根据目前社会上对传感器需要情况的调查结果,如图2所示,它反映在 信息处理和环境污染两方面对传感器的需要量更为强烈. tvt毒 ??咖