隨著工業(yè)化的逐步推進,我國的大氣環(huán)境污染問題變得越來越嚴重,國家對大氣污染的防治工作要求越來越高。其中顆粒物和有毒有害氣體對環(huán)境和人體的危害很大。顆粒物濃度過大,會引起霧霾,對人的身體健康影響很大。氣體污染物中,排放的二氧化硫會刺激人體的呼吸道,誘發(fā)各種呼吸道疾病,同時會對植被等造成危害,排放的氮氧化物會與其他污染物結(jié)合,產(chǎn)生光化學煙霧污染。為了應(yīng)對大氣污染的防治工作,國務(wù)院和地方各級政府都出臺了相應(yīng)的政策。目前,各地的環(huán)境監(jiān)測主要依靠于國控站點發(fā)布的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。國控站點的數(shù)量較少,不同站點之間距離較遠,只能對大的環(huán)境污染問題給出響應(yīng),無法滿足現(xiàn)階段針對企業(yè)偷排亂放等“小散亂差”的現(xiàn)象管理。同時,國控站點的成本較高,占地面積大,選點麻煩。在這種形勢下,急需一種新型的多參數(shù)、小型化、分辨率高、便于安裝的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備。本文設(shè)計與研究的戶外多參數(shù)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),能夠提供實時、精準和直觀的數(shù)據(jù)信息,適合大面積網(wǎng)格化密集布點,可廣泛應(yīng)用于環(huán)境大氣顆粒物質(zhì)量濃度的長期連續(xù)監(jiān)測,也可用于典型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測,如工礦區(qū)、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測等。系統(tǒng)以STM32F103VET6作為主控芯片,... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

017年世界各國可歸因于空氣污染的死亡人數(shù)分布

合肥工業(yè)大學學術(shù)碩士研究生學位論文2圖1.22017年全球PM2.5的年平均濃度分布Fig1.2AnnualaverageglobalPM2.5concentrationdistributionin2017我們國家從上世紀80年代以來，工業(yè)化不斷推進，煤炭使用量激增，大量化工企業(yè)被建成，同時汽車數(shù)量也在逐年增加，導(dǎo)致了氣體污染物排放翻倍，對空氣造成的污染十分嚴重。國家雖然已經(jīng)開始重視環(huán)境空氣質(zhì)量問題，采取了一系列措施，提高汽車排放標準，關(guān)閉了一大批重污染企業(yè)，但是空氣污染問題還在不斷加劇。在長三角地區(qū)和京津冀地區(qū)，嚴重的霧霾天氣和光化學煙霧的污染事件頻繁出現(xiàn)[7-8]。在霧霾天氣中，大氣中的細小顆粒物（PM2.5）由于體積小，能夠長時間在空氣中停留，同時其活性強容易在表面吸附各種有害物質(zhì)，會隨著呼吸進入人體內(nèi)部，對人的身體造成很大的危害，誘發(fā)心血管等疾病[8-12]，同時嚴重的霧霾天氣還會導(dǎo)致大氣的能見度降低，給我們?nèi)粘３鲂泻蜕疃紟聿槐鉡13-18]。從2013年以來，霧霾天氣已經(jīng)覆蓋全國大部分城市，并且呈現(xiàn)出不斷蔓延的趨勢，受霧霾影響的人數(shù)已經(jīng)超過六億人[19]。對于霧霾形成的真正原因還存在許多的爭論，不同專家的意見并不相同，有的認為這是由于氣候條件導(dǎo)致的[20-21]，有的認為是機動車數(shù)量急劇增加導(dǎo)致的[22]，有的認為是煤炭燃燒形成的[23-24]，還有的認為這和人類的活動有關(guān)[25]。上述的觀點和原因都離不開化石燃料的大量使用，霧霾形成的原因不是單因素造成的，不能一概而論，霧霾的治理也需要從多方面考慮。氣體污染物中，排放的二氧化硫會刺激人體的呼吸道，誘發(fā)各種呼吸道疾病，同時會對植被等造成危害，排放的氮氧化物會與其它污染物結(jié)合，產(chǎn)生光化學煙霧污染[19]。國家目前用來評價環(huán)境空氣質(zhì)量的指標主要是基于六種污染物的濃度，分別是臭氧（O3?

涸?018年7月印發(fā)了《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》[27]，計劃表明大氣污染的防治工作迫在眉睫，要全方面加強對大氣污染的防控和管理。地方各級政府也出臺了相應(yīng)的政策，落實大氣污染的監(jiān)管和防治工作。生態(tài)環(huán)境部在2018年發(fā)布的生態(tài)環(huán)境公報表明，全國338個地級以上城市中，有217個城市環(huán)境空氣質(zhì)量超標，占全部城市64.2%[26]。圖1.3是2018年主要大氣污染物年際濃度排放和2017年的對比結(jié)果[26]。與2017年相比，2018年除了臭氧的濃度上升以外，其他污染物濃度均有一定的下降，但是下降的幅度較小，還存在較大的改善空間。圖1.32018年和2017年污染物濃度排放對比Fig1.3Comparisonofpollutantconcentrationemissionsin2018and2017近年來，為了應(yīng)對環(huán)境空氣污染問題，清潔能源被大力推廣，但在實際生活中，化石燃料仍然在被大面積使用。在未來的十幾年內(nèi)，我國對化石燃料的消耗將會達到頂峰[28-29]。為了應(yīng)對嚴峻的環(huán)境污染形勢，全國已經(jīng)建立了1436個城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測站點。監(jiān)測站點主要用于記錄當前空氣污染狀況，監(jiān)測空氣質(zhì)量的變化，對環(huán)境污染防治無法起到?jīng)Q策性的作用[30-31]。國控監(jiān)測站點的成本較高，僅單個站點的成本就高達上百萬元，整體的分布也較為分散，只能對大的環(huán)境污染問題給出響應(yīng)，無法滿足現(xiàn)階段的需求[31-32]。同時監(jiān)測站點的占地面積較大，需要專門的人員定期維護，無法實現(xiàn)大面積的布點。在這種形勢下，急需一種新型的低成本、小體積、分辨率高、便于安裝的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備。本文設(shè)計與研究的微型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，能夠提供實時、精準和直觀的數(shù)據(jù)信息，適合大面積網(wǎng)格化密集布點，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境大氣顆粒物質(zhì)量濃度的長期連續(xù)監(jiān)測，也可用于典型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測，如工礦區(qū)、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測等。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3560315