隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，空氣環(huán)境質(zhì)量的好壞引起人們的高度重視，近年來顆粒物作為空氣中重要的污染物之一備受關(guān)注。已有研究表明，肺病和心血管疾病發(fā)病率的增加與顆粒物濃度的升高有關(guān)，空氣中可吸入顆粒（PM10）平均每增加10%，肺功能下降1%，患各種呼吸道疾病如咳嗽、哮喘等的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加10%。因此，顆粒物的監(jiān)測十分重要。

　　顆粒物監(jiān)測

　　當(dāng)前，行業(yè)內(nèi)通常采用光學(xué)原理的粉塵傳感器來測量顆粒物粒徑大小和質(zhì)量濃度。相對(duì)紅外LED而言，激光型的粉塵傳感器因其質(zhì)量感更被廣泛應(yīng)用在空氣凈化器、空氣品質(zhì)檢測儀、新風(fēng)系統(tǒng)、暖通空調(diào)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)顆粒物濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測。但研究發(fā)現(xiàn)，在沒有明顯室內(nèi)污染源的情況下，室外空氣對(duì)室內(nèi)PM2.5和PM10的貢獻(xiàn)率分別達(dá)到了76%和66%。因此，單單監(jiān)測和凈化室內(nèi)顆粒物是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，室外顆粒物治理同樣重要。

　　室外顆粒物網(wǎng)格化監(jiān)測

　　室外顆粒物治理的重點(diǎn)是找出顆粒物污染的來源，對(duì)城市的各個(gè)區(qū)域（包括工地、道路、大型商圈、工業(yè)園區(qū)、居民生活區(qū)等）實(shí)施網(wǎng)格化管理成為室外顆粒物治理的主要措施。網(wǎng)格化管理采取大范圍、高密度的布點(diǎn)方式，應(yīng)用網(wǎng)格化監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測各點(diǎn)位的顆粒物濃度變化情況，并及時(shí)向系統(tǒng)平臺(tái)發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)，環(huán)保部門可準(zhǔn)確了解顆粒物污染來源及被測現(xiàn)場環(huán)境指標(biāo)。

　　在網(wǎng)格化監(jiān)測中，粉塵傳感器的需求量是巨大的?！洞髿釶M2.5網(wǎng)格化監(jiān)測技術(shù)要求和檢測方法技術(shù)指南（試行）》及河北省發(fā)布的《大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》表明，網(wǎng)格化監(jiān)測設(shè)備應(yīng)采用光散射法，用于連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測環(huán)境空氣中的顆粒物污染狀況。同時(shí)還對(duì)其濃度測量范圍、測量精度及工作溫濕度做出規(guī)定，具體見下表。

　　室外激光粉塵傳感器應(yīng)運(yùn)而生

　　在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的室內(nèi)激光粉塵傳感器對(duì)PM10的測量精度較差，無法滿足網(wǎng)格化監(jiān)測的應(yīng)用要求。對(duì)此，武漢四方光電科技有限公司依托其自主研發(fā)實(shí)力及全新技術(shù)推出新一代室外激光粉塵傳感器模塊PM3006。PM3006采用激光散射原理，內(nèi)部集成0.3μm、0.5μm、1.0μm、2.5μm、5.0μm、10μm六個(gè)粒徑的檢測通道,通過數(shù)學(xué)算法及科學(xué)標(biāo)定即可同時(shí)輸出PM1.0、PM2.5、PM10的質(zhì)量濃度。應(yīng)用全新激光檢測技術(shù)，保證了傳感器的靈敏度及響應(yīng)速度。

　　精度高，產(chǎn)品間差異性小

　　在室外顆粒物網(wǎng)格化監(jiān)測中，室外激光粉塵傳感器的測量精度及一致性是關(guān)鍵。如果傳感器測量精度差，傳感器之間出現(xiàn)質(zhì)量參差不齊的情況，會(huì)直接導(dǎo)致網(wǎng)格化監(jiān)測設(shè)備輸出的顆粒物測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響后續(xù)的綜合治理。

　　對(duì)此，武漢四方光電在PM3006中應(yīng)用更小的氣體流量噴嘴和微型渦輪風(fēng)扇，微型渦輪風(fēng)扇的恒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)可使通過傳感器的氣流保持穩(wěn)定，保證PM1.0、PM2.5、PM10的測量精度；在環(huán)境溫濕度對(duì)傳感器的影響上也實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新，確保傳感器在全溫濕度范圍內(nèi)的準(zhǔn)確測量。

　　此外，武漢四方光電對(duì)多個(gè)PM3006傳感器進(jìn)行測試，結(jié)果顯示PM3006與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（GRIMM）輸出的數(shù)據(jù)高度一致(見圖2)，其PM1.0、PM2.5檢測數(shù)據(jù)的顯示誤差保持在±10%以內(nèi)，PM10檢測數(shù)據(jù)的顯示誤差保持在±15%以內(nèi)，這說明PM3006具有較高的測量精度及一致性（見圖3、圖4、圖5）,符合上述網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)顆粒物測量的要求。

圖2、PM3006與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(GRIMM)的測量精度對(duì)比

圖3、大氣環(huán)境下PM3006的PM1.0測量一致性

　　圖4、大氣環(huán)境下PM3006的PM2.5測量一致性

圖5、大氣環(huán)境下PM3006的PM10測量一致性

　　結(jié)語

　　顆粒物污染作為影響我國空氣環(huán)境指標(biāo)及人體健康的重要因素之一，室內(nèi)的監(jiān)測、凈化和室外治理同樣重要。武漢四方光電科技有限公司作為國內(nèi)傳感器企業(yè)的翹楚，其研發(fā)生產(chǎn)的室外激光粉塵傳感器可在大氣環(huán)境網(wǎng)格化治理的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，助力我國室外顆粒物的治理真正實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)同控制、污染源綜合管理，做到科學(xué)治理、依法治理、全面治理。

（來源：四方光電氣體傳感器）