PM2.5检测仪-研究报告 .pdfVIP

作品研究报告

摘要

因为空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害现象加重。

中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。

统称为“雾霾天气”。雾霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金属镍

砷铬铅等颗粒组成。有关雾霾的重大事件层出不穷，如1952年伦敦

烟雾事件，伦敦杀人雾在四天内夺走了4000多条人命；还有2013年

初北京肆虐横行的雾霾事件，轰动一时。因此，对PM2.5的测量显得

越来越重要。本设计采用AT89C52单片机为控制中心，由DSM501灰

尘传感器测量空气粉尘浓度，LCD12864显示屏显示当前空气粉尘浓

度。当空气中粉尘浓度达到所设定限度启动蜂鸣器自动报警。实践证

明，该系统电路简单、工作稳定、集成度高，调试方便，测试精度高，

具有一定的实用价值。

关键字：PM2.5、单片机、粉尘浓度、DSM501、自动检测

一、社会意义和社会应用前景

21世纪的今天，科学技术的发展日新月异，科学技术的进步同

时也带动了测量技术的发展，现代控制设备不同于以前，它们在性能

和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时

代，测量技术是当今社会的主流，广泛地深入到应用工程的各个领域。

因为空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害现象加重。

中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。

统称为“雾霾天气”。雾霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金属镍

砷铬铅等颗粒组成。在空气动力学和环境气象学中，颗粒物是按直径

大小来分类的，粒径小于100微米的称为

TSP(TotalSuspendedParticle)，即总悬浮物颗粒；粒径小于10微米

的称为PM10(PM为ParticulateMatter缩写)，即可吸入颗粒物；粒

径小于2.5微米的称为PM2.5，即可入肺颗粒物，它的直径仅相当于

人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少

的组分，但它与较粗的大气颗粒物相比，粒径小，富含大量的有毒、

有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和

大气环境质量影响更大。

世界卫生组织发布的报告显示，无论是发达国家还是发展中国

家，目前大多数城市和农村人口均遭受到颗粒物对健康的影响。高污

染城市中的死亡率超出相对清洁城市的15%至20%。据统计，在欧洲，

PM2.5每年导致386000人死亡，并使欧盟国家人均期望寿命减少8.6

个月。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力，而

PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步，逐步暴露出其恐怖

的一面。气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人

体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物，会

被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能

够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内

部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的

细颗粒物，直径相当于人类头发的1/10大小，不易被阻挡。被吸入

人体后会直接进入支气管，刺激呼吸道，干扰肺部的气体交换，从而

引发咳嗽、呼吸困难、哮喘、慢性支气管炎等呼吸系统的疾病并导致

心律不齐、非致命性心脏病等心血管方面的疾病。其中，老人、小孩

以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。

因此，对PM2.5的监测与治理便显得越来越重要。

二、国内外发展概况、水平和发展趋势

在美国，上世纪90年代的开始关于PM2.5细颗粒物对人体健康的影响

方面的研究。美国环保局1997年发布PM2.5标准，1993年12月，在著

名的《新英格兰医学杂志》上，刊登了Dockery博士等撰写的研究文

章《空气污染和六城市致死率》，该文揭示了细颗粒物PM2.5城市非

正常死亡的关系，1995年，美国癌症协会（ACS）发表了著名的6城市

50个地理控制社区的研究，成PM2.5立法的科学依据。2006年美国修

订了空气质量标准对PM2.5做出了更严格的要求。2005年世界卫生资

质引进了这一标准。2003年东京推出日本历史上第一个针对浮游粒子

状物质（尤其是柴油机、汽车尾气排放）的立法。如今，日