基于单片机的空气质量远程检测系统项目设计方案 .pdfVIP

基于单片机的空气质量远程检测系

统项目设计方案

1.1关于二氧化硫监测的背景和应用

随着现代社会工业的发展，空气污染致使空气质量的越来越差。空气是人类生产和生活

活动中永远都离不开的重要部分，空气质量状况对人们的日常生活和社会发展有着重要的作

用，必然受到人们的高度重视。为了更进一步的解空气环境质量，达到保护、管理和改良环

境的目的，就必须有计划地进行空气环境的调查研究和监测，以便得到明确的认识，同时有

效地采取措施，控制和减少空气污染。空气污染物中的二氧化硫对人体健康的影响很大。二

氧化硫通过呼吸进入气管，对局部组织产生刺激和腐蚀作用，影响呼吸道，诱发支气管等疾

病。特别是当它与烟尘等气溶胶共存时，更加重对呼吸道粘膜的损害。二氧化硫对人们的日

常生活、工作、娱乐等方面也有不同程度的影响。高浓度二氧化硫中毒主要引起不同程度的

呼吸道及眼的刺激症状。轻微时会发生流泪、畏光、咳嗽严重者则可在数小时发生肺水肿而

出现呼吸困难。工业生产中的二氧化硫急性中毒，一般仅见于事故发生时。吸入极高浓度时

可立即引起发射性声门痉挛而致窒息死亡。二氧化硫排放导致了严重的酸雨、光化学烟雾等

全球环境问题。

当空气中的二氧化硫(还有氮氧化物)转换为酸性降水，形成酸雨。它对地理和生态环境

有重大影响，这种影响是直接的和潜在性的。会造成土壤的酸化、腐蚀各种建筑物材料。目

前中国已有62.3%的城市，二氧化硫的过量排放己成为中国酸雨污染的最主要的原因。天然

降水的本底pH值为5.65，一般将pH值小于5.6的降水称为酸雨，形成酸雨的主要物质是二氧

化硫和氮氧化物，而我国酸雨以硫酸为主，当二氧化硫经液相氧化或者气相氧化反应生成，

被降水洗脱降到地面后形成酸雨。酸雨对水生生态系统、农业生态系统、森林生态系统、建

筑物和材料以及人体健康等方面均有危害，并己造成了较大的损失。80年代，中国的酸雨主

要发生在西南地区，面积约为170万平方公里，到了90年代，酸雨污染扩展到华中、华南、

华东、华北和东北等地区，面积已占全国面积的40%。二氧化硫及其所形成的酸雨已成为制

约我国社会经济可持续发展的重要因素之一。因此，对周围环境中二氧化硫进行监测是断定

二氧化硫污染程度、进行二氧化硫污染治理的必要工作。

空气中二氧化硫的浓度经常以每立方米空气中的二氧化硫含量来表示，可以用质量体积

3369

mg/m、ug/mlppm=l/10；lppb=l/10

比()或者气态时的体积比()表示。它们之间

的换算公式为：

mg气体摩尔体摩

1ppm1

m3气体分子量

(1.1)

1ppm=0.35mg/m3

所以对于二氧化硫，。

由于环境条件复杂，随机变化明显，浓度围较宽，二氧化硫的浓度值具有极强的时间性

和空间性，受人为和空间环境影响特别大，为了实现监测数据的准确性、精密性和可比性，

以及使监测数据更具权威性和法律性。加强空气环境监测的质量保证尤为重要。在国家环保

部的指导下，环境监测质量保证工作逐步地走向规，并陆续出台了一系列各种环境监测标准

方法与文件，以及管理规定和制度。如《水和废水监测分析方法》、《环境空气监测质量保

证手册》。这在制度和方法上对空气环境的监测进行了统一，体现了环境监测的科学性和严

肃性，同时对空气环境的质量保证也有了明确的规定。特别是近期《环境监测质量保证管理

规定》、《环境监测人员上岗证管理规定》等制度的出台，在很大程度上，一方面规了环境

监测的科学方法，另一方面又对环境监测人员提出了更高的要求。逐步实现环境监测质量保

证工作的系统。

1.2二氧化硫监测仪器的现状

目前对二氧化硫的监测手段有很多种，常用的方法有分光光度法，碘量法，荧光光度法，

紫外荧光法，离子检谱法，电化学SO传感器法。生物（苔藓，蔷薇）法等用于SO测量的

2