和小伙伴们一起监测雾霾

陈欢庆 朱幸福 陈立先

和小伙伴们一起监测雾霾

陈欢庆 朱幸福 陈立先

随着时代的进步，人们的生活水平日益提高，但同时空气质量却在不断恶化。杭州市气象局发布的数据显示：2013年1-10月共有304天，其中雾霾天数有209天，超过了总天数的三分之二。近年来，雾霾天气现象逐渐增多，全国不少地区都作出了灾害性天气黄色预警，高速路段封堵现象严重，对公众健康造成了影响。

空气质量检测可以帮助我们直接了解空气质量情况，从而采取相应的措施。但是，昂贵的监测仪器对于普通人来说是可望而不可即的，学校实验教学中没有此类仪器也无法开展生态科学测量研究活动。因此，我们就想能否设计研发出一种将生活与教学融合的生态监测系统，以适应监测环境或进行实验教学的需要。

经过反复研究，我们发明了一套大气污染监测分析系统，主要由大气监测系统、控制系统及对象组成。大气监测系统包括：CO2温湿度监测仪、SO2浓度传感器、PM2.5监测仪；控制系统包括：漏电保护器、电源指示灯、SO2浓度显示仪、开关按钮、工作指示灯；对象包括：大气检测房、检测房安装底座、烟雾盒、日光灯、排风扇。我们在一个有机玻璃搭建的大气检测房内装上SO2、CO2、PM2.5及温湿度传感器，在检测房里的不锈钢燃烧盒内燃烧香烟、烟花爆竹、火药等会对环境造成严重污染的物质。通过监测传感器的数据，对检测房内的空气质量进行评估，分析其给周边环境带来的影响。

在设计发明的过程中，我们也遇到了不少问题。如单元空气污染前、后的交换效率低，进行对比测量的数据显示速度慢、字体小等。为此，我们研讨后认为：

第一，测量出来的环境指标数字要与国家标准相符或相近；

第二，污染前、后的单元空气测量数据要有明显的对比，并且其数据显示反应要快速，等待时间应小于3分钟；

第三，实验操作与取材要容易，材料维护方便，成本合理。

>>大气污染监测分析系统

综合考虑以上因素，我们采用了先进的高性能传感器进行信号采集，并使用电子电路以及相应的微电脑处理器进行技术处理，以达到实时、准确显示数据的目的。这种做法将工业与教学相匹配，既维持了显示效果，又保证了测量的精确度。经过不断地调试和修改，我们这套大气污染监测分析系统终于研发成功，并且申请了国家专利。

通过这次的直观实验、科学讲解，我们提高了找出问题、分析问题、解决问题的能力，增强了科学探索精神和学习兴趣。在实验室里，我们只是点燃了一根火柴、一小段香烟、一小张废报纸、一小撮桔杆，所得出的测量数据显示，这些燃烧物在小单元空间中的污染指数全部超标。那么，扩展到现实生活中，农村焚烧的各种桔杆，城市焚烧的塑料、废物等各种有机垃圾，人们在公共场所或室内抽的烟，汽车行驶途中或堵车时排放的尾气等，都会使PM2.5的数值大幅升高，造成空气污染。

其实，想要减少雾霾天气现象，我们每个人都应该不断提升自己的环保素养，从自身做起，从小事做起，从现在做起。

【小链接】

PM2.5：大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发粗细的1/20。

雾霾：雾和霾的混合物。其中雾是自然天气现象，以灰尘作为凝结核，总体无毒无害；霾的核心物质是悬浮在空气中的烟尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等，颜色发黄，能直接进入人体并粘附在下呼吸道和肺叶中，危害人体健康。雾霾天气的成因主要是人为的环境污染，再加上气温低、风力小等自然因素，导致污染物不易扩散，造成城市里大面积低能见度的情况。