隨著工業(yè)化的逐步推進(jìn),我國(guó)的大氣環(huán)境污染問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重,國(guó)家對(duì)大氣污染的防治工作要求越來(lái)越高。其中顆粒物和有毒有害氣體對(duì)環(huán)境和人體的危害很大。顆粒物濃度過(guò)大,會(huì)引起霧霾,對(duì)人的身體健康影響很大。氣體污染物中,排放的二氧化硫會(huì)刺激人體的呼吸道,誘發(fā)各種呼吸道疾病,同時(shí)會(huì)對(duì)植被等造成危害,排放的氮氧化物會(huì)與其他污染物結(jié)合,產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染。為了應(yīng)對(duì)大氣污染的防治工作,國(guó)務(wù)院和地方各級(jí)政府都出臺(tái)了相應(yīng)的政策。目前,各地的環(huán)境監(jiān)測(cè)主要依靠于國(guó)控站點(diǎn)發(fā)布的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。國(guó)控站點(diǎn)的數(shù)量較少,不同站點(diǎn)之間距離較遠(yuǎn),只能對(duì)大的環(huán)境污染問(wèn)題給出響應(yīng),無(wú)法滿足現(xiàn)階段針對(duì)企業(yè)偷排亂放等“小散亂差”的現(xiàn)象管理。同時(shí),國(guó)控站點(diǎn)的成本較高,占地面積大,選點(diǎn)麻煩。在這種形勢(shì)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(cè)設(shè)備。本文設(shè)計(jì)與研究的戶外多參數(shù)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能夠提供實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)和直觀的數(shù)據(jù)信息,適合大面積網(wǎng)格化密集布點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于環(huán)境大氣顆粒物質(zhì)量濃度的長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè),也可用于典型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè),如工礦區(qū)、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)等。系統(tǒng)以STM32F103VET6作為主控芯片,... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

017年世界各國(guó)可歸因于空氣污染的死亡人數(shù)分布

合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)碩士研究生學(xué)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(guó)家從上世紀(jì)80年代以來(lái)，工業(yè)化不斷推進(jìn)，煤炭使用量激增，大量化工企業(yè)被建成，同時(shí)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(duì)空氣造成的污染十分嚴(yán)重。國(guó)家雖然已經(jīng)開始重視環(huán)境空氣質(zhì)量問(wèn)題，采取了一系列措施，提高汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)閉了一大批重污染企業(yè)，但是空氣污染問(wèn)題還在不斷加劇。在長(zhǎng)三角地區(qū)和京津冀地區(qū)，嚴(yán)重的霧霾天氣和光化學(xué)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(xì)小顆粒物（PM2.5）由于體積小，能夠長(zhǎng)時(shí)間在空氣中停留，同時(shí)其活性強(qiáng)容易在表面吸附各種有害物質(zhì)，會(huì)隨著呼吸進(jìn)入人體內(nèi)部，對(duì)人的身體造成很大的危害，誘發(fā)心血管等疾病[8-12]，同時(shí)嚴(yán)重的霧霾天氣還會(huì)導(dǎo)致大氣的能見(jiàn)度降低，給我們?nèi)粘３鲂泻蜕疃紟?lái)不便[13-18]。從2013年以來(lái)，霧霾天氣已經(jīng)覆蓋全國(guó)大部分城市，并且呈現(xiàn)出不斷蔓延的趨勢(shì)，受霧霾影響的人數(shù)已經(jīng)超過(guò)六億人[19]。對(duì)于霧霾形成的真正原因還存在許多的爭(zhēng)論，不同專家的意見(jiàn)并不相同，有的認(rèn)為這是由于氣候條件導(dǎo)致的[20-21]，有的認(rèn)為是機(jī)動(dòng)車數(shù)量急劇增加導(dǎo)致的[22]，有的認(rèn)為是煤炭燃燒形成的[23-24]，還有的認(rèn)為這和人類的活動(dòng)有關(guān)[25]。上述的觀點(diǎn)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(huì)刺激人體的呼吸道，誘發(fā)各種呼吸道疾病，同時(shí)會(huì)對(duì)植被等造成危害，排放的氮氧化物會(huì)與其它污染物結(jié)合，產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染[19]。國(guó)家目前用來(lái)評(píng)價(jià)環(huán)境空氣質(zhì)量的指標(biāo)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(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》[27]，計(jì)劃表明大氣污染的防治工作迫在眉睫，要全方面加強(qiáng)對(duì)大氣污染的防控和管理。地方各級(jí)政府也出臺(tái)了相應(yīng)的政策，落實(shí)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(bào)表明，全國(guó)338個(gè)地級(jí)以上城市中，有217個(gè)城市環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)，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(duì)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(duì)比Fig1.3Comparisonofpollutantconcentrationemissionsin2018and2017近年來(lái)，為了應(yīng)對(duì)環(huán)境空氣污染問(wèn)題，清潔能源被大力推廣，但在實(shí)際生活中，化石燃料仍然在被大面積使用。在未來(lái)的十幾年內(nèi)，我國(guó)對(duì)化石燃料的消耗將會(huì)達(dá)到頂峰[28-29]。為了應(yīng)對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)境污染形勢(shì)，全國(guó)已經(jīng)建立了1436個(gè)城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。監(jiān)測(cè)站點(diǎn)主要用于記錄當(dāng)前空氣污染狀況，監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量的變化，對(duì)環(huán)境污染防治無(wú)法起到?jīng)Q策性的作用[30-31]。國(guó)控監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的成本較高，僅單個(gè)站點(diǎn)的成本就高達(dá)上百萬(wàn)元，整體的分布也較為分散，只能對(duì)大的環(huán)境污染問(wèn)題給出響應(yīng)，無(wú)法滿足現(xiàn)階段的需求[31-32]。同時(shí)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的占地面積較大，需要專門的人員定期維護(hù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大面積的布點(diǎn)。在這種形勢(shì)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(cè)設(shè)備。本文設(shè)計(jì)與研究的微型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠提供實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)和直觀的數(shù)據(jù)信息，適合大面積網(wǎng)格化密集布點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境大氣顆粒物質(zhì)量濃度的長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)，也可用于典型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，如工礦區(qū)、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3560315