[发明专利]一种雾霾检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及空气质量检测装置，特别涉及雾霾检测装置。

背景技术

当前我国的空气污染严重，在多个大中城市，出现了严重的雾霾，这对人们的身体健康形成了极大的威胁和危害。

雾霾的产生原因是空气污染，即各种空气污染排放物，这些排放物主要包括SO2，CO，NO2，PM10，PM2.5，Pb等，污染物进入大气中相互作用，并起化学反应生成新的污染物，如光化学反应产生臭氧等。但是空气污染的成分远远不止上述几种，要复杂多样得多。

目前，环保部门采用了国际上通用的空气质量检测体系来检测空气污染程度，分别检测SO2，NO2，O3，CO，PM10，PM2.5的浓度，然后按照各个浓度定义一个相对值，作为空气质量分指数，然后取最大值作为空气质量指数，其计算公式如下：

空气质量分指数：

IAQIP=IAQIHi-IAQILOBPHi-BPLO(CP-BPLO)+IAQILO;]]>

空气质量指数：

AQI＝max{IAQI1,IAQI2,···，IAQI_n}；

指定的检测方法如下：

1、采用紫外荧光/差分吸收光谱法检测SO2和O3；

2、采用差分吸收光谱法/化学发光法检测NO2；

3、采用气体滤波相关红外吸收光谱法/非分散红外吸收法检测CO；

4、采用微量震荡天平法/β射线法检测PM10，PM2.5。

前三项都利用了污染气体的光学吸收特性，测试其特征吸收谱线，来确定污染物的浓度。微量震荡天平法是利用称重原理；β射线法是利用MIE散射原理。

虽然空气质量体系可以很好地提示人们空气质量如何，指导人们合理地安排生产生活，但用空气质量指数体系来检测空气污染有其局限和不足之处：

第一，空气质量指数体系检测的是空气污染的主要来源的浓度，是个分项指标。这样既不能代表整个空气污染的严重程度，也有可能出现遗漏(因地区特点，污染物可能不是检测的这些项目之一，这个方法就无效了)。

第二，空气质量指数体系不适合于定位污染源。空气质量指数体系最适合的是表示当地的这些主要污染物的浓度情况，但当要定位污染源时，需要多个站点配合，使用区域检测的方法来确定污染源的位置，空气质量指数体系就不适合了。如果多站点，每个站点都用空气质量检测体系做的话，每个站点就需要3种以上的仪器，这导致成本大大增加，而且这些仪表还可能不能检测全部污染物的情况，存在检测盲区。

目前，我国已经大量地应用了空气质量检测体系来检测雾霾，但是雾霾依旧，污染源还是难以确定。需要一种能够测试总的空气污染的测试方法，来替代空气质量检测体系，完成污染源的定位问题。

雾霾是由空气污染所致，各种空气污染源排放出污染气体(分子)，颗粒等，这些粒子大小不一，但都对光有散射和吸收作用，造成大气消光系数上升，能见度下降，这就是雾霾现象。当空气湿度较低时，污染物颗粒是以分子和尘粒形式存在，粒径大于或近似于可见光波长，各种颜色的光都会发生散射，但是SO2，NO2等吸收蓝色光子，散射到地面的光中缺少蓝光而偏红或黄，这就是霾；当空气湿度比较大时，SO2，NO2以水合分子形式存在，粒子粒径更大，同样是各种颜色的光都被散射到地面，这时没有了SO2和NO2等对蓝光的吸收，散射到地面的光线包含了所有的光谱成分，因而是白色的，这就是雾。

其次，污染物粒子对可见光有较强的散射作用，并对某些波长的光线有吸收作用。大气污染的散射和吸收特性，就是大气的消光特性，其中：