作為煤炭資源大國笆搓，中國的發(fā)展離不開煤炭產業(yè)性湿，即使清潔能源也無法替代它。然而燃燒煤炭排放的顆粒污染物尤其是PM2.5造成的大
氣污染令所有人頭疼满败，雖然現(xiàn)在提倡超凈煤炭的使用肤频，也還是無法完全避免PM2.5污染。而PM2.5濃度監(jiān)測作為大氣治理的重要一環(huán)
越來越受到人們關注算墨，下面我來介紹一下利用到法國oxxius激光器的光散射法在PM2.5濃度監(jiān)測中的作用宵荒。
作為煤炭資源大國，中國的發(fā)展離不開煤炭產業(yè)净嘀，即使清潔能源也無法替代它报咳。然而燃燒煤炭排放的顆粒污染物尤其是PM2.5造成的大
氣污染令所有人頭疼，雖然現(xiàn)在提倡超凈煤炭的使用挖藏，也還是無法完全避免PM2.5污染暑刃。而PM2.5濃度監(jiān)測作為大氣治理的重要一環(huán)
越來越受到人們關注，下面我來介紹一下利用到法國Oxxius激光器的光散射法在PM2.5濃度監(jiān)測中的作用膜眠。
首先什么是顆粒污染物岩臣？PM2.5又指的是什么？
大氣污染分兩類宵膨，一類是氣體污染物架谎，比如一氧化硫、二氧化硫辟躏、一氧化碳和一氧化氮這種以氣態(tài)形式存在的有害氣體谷扣。另一種氣溶膠
污染物就是我們提到的顆粒污染物，它指的是那些可以懸浮在空氣中的固體物質鸿脓，比如我們常見的煙灰抑钟、霧霾和粉塵。而PM2.5專指那
些空氣動力學直徑小于2.5um的可入肺顆粒污染物野哭，比如前幾年廣泛引起關注的霧霾就是PM2.5的一種在塔。下圖為2016年我國能源使用
占比以及PM2.5排放全球分布。
PM2.5有什么危害拨黔？
如下圖所示蛔溃。首先由于其很小的直徑，PM2.5可以直接被肺泡細胞吸收而進入血液循環(huán)篱蝇，進而引起呼吸系統(tǒng)病變和心血管疾病贺待。比如引
發(fā)咳嗽、損傷肺功能導致慢性支氣管炎零截、心臟病麸塞、肺部纖維化等；同時PM2.5攜帶的多環(huán)芳香烴等致癌物會導致癌癥發(fā)病率提高涧衙。而且
有調查表明哪工，空氣污染將影響新生兒童神經發(fā)育并損害肺部功能（PS:對奥此，就是柴靜拍的那個穹頂之下，雖然拍的不真實雁比，但是有些問
題是真實存在的）稚虎。世界衛(wèi)生組織（WHO）還指出，2012年全球約有650萬人直接或間接死于空氣污染偎捎，占全球死亡人數(shù)的11.6%蠢终。
PM2.5除了影響人體健康外，還會直接導致能見度降低茴她，建筑物腐蝕寻拂，改變區(qū)域氣候最終影響人類正常生活。
PM2.5監(jiān)測國家標準是什么败京？
我國對PM2.5濃度監(jiān)測主要圍繞燃煤火電站展開兜喻，2012年梦染，中國環(huán)保部發(fā)布了最新《環(huán)境空氣質量標準》（GB3059-2012）赡麦，重點納
入了PM2.5的排放指標，進一步嚴格環(huán)境空氣標準帕识，要求重點地區(qū)環(huán)境空氣中PM2.5質量濃度年平均低于15μg/m3泛粹。2014年，國家發(fā)
改委肮疗、環(huán)保部和能源局聯(lián)合發(fā)布2093號文件《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》晶姊，要求東部地區(qū)新建燃煤發(fā)電機
組顆粒物排放濃度限值不高于10mg/m3，即燃煤機組的顆粒物濃度“超低排放”標準伪货。
PM2.5濃度監(jiān)測手段有哪些们衙？哪些領域可以使用？
目前常用的手法有手工測重和在線測重兩種碱呼，手工測重直接抽取煙塵顆粒累積稱重來表達顆粒物質量濃度蒙挑，但是人工誤差較大。而在線
測重則通過聲光電磁感應機制與顆粒物的濃度響應關系來測量愚臀，比如光散射法忆蚀，超聲波以及靜電感應等。PM2.5濃度監(jiān)測除了可以應用
于煤炭發(fā)電廠外還可以在工廠姑裂、實驗室無塵認證馋袜、城市空氣質量等方面起到應用，PM2.5濃度監(jiān)測應用還是很廣的舶斧。
什么是光散射法欣鳖？
1908年德國科學家古斯塔夫·米建立了球形顆粒物的米氏散射模型，這興起了利用光對顆粒物的檢測研究發(fā)展茴厉。而光散射法是根據一定
波長的光照射到煙塵中時泽台，煙塵顆粒對光的散射強度與煙塵顆粒濃度成正相關的關系让网，通過測定某一立體角內的散射光強度計算出顆粒
物濃度。由于PM2.5的顆粒形狀和環(huán)境折射率以及溫度濕度等也對監(jiān)測有影響师痕，在測量計算中無可避免要用到模型矯正和數(shù)據修正溃睹，所
以光散射法實際上是理想情況下利用了散射光強和PM2.5濃度的關系。不過呢科學界對光散射法抱有很高期待胰坟，畢竟它的實用性和重復
性以及測量的速度是十分優(yōu)秀的因篇，而且作為實時在線測量技術，光散射法避免了人為誤差并且不影響測量對象笔横，因此被應用于PM2.5測
量完全沒有問題竞滓。光散射法模型如下圖。
光散射法測PM2.5一般利用何種光源吹缔？
光散射法測PM2.5常用單色性好的可見波段激光商佑。因為對于常見的可見光，微米以及亞微米顆粒物粒徑幾乎等于波長厢塘，因此依靠米氏散
射的光散射法能運用到顆粒光學測量中茶没。換句話說，可見光是光散射法測量PM2.5的最佳光源晚碾。如下圖抓半。
米氏散射
法國oxxius激光器作為可見光源有何優(yōu)勢？
可見光光源光學性能和穩(wěn)定性越好則監(jiān)測效果越準確格嘁。比如下圖所示法國oxxius公司LaserBoxx可見光系列中有一款連續(xù)輸出638nm
激光器笛求，功率穩(wěn)定性±0.5%，光學噪聲<0.5%糕簿，光束質量小于1.25探入，調制頻率可達20MHz。并且該系列激光器內置智能CUP芯片懂诗，具
備強大軟件控制功能蜂嗽、工作狀態(tài)記錄功能，遠程診斷及自我修復功能响禽，因此非常適合作為照射光源在長時間實時監(jiān)測的光散射法中大顯
身手徒爹。
下面我們來看看華中科技大學研究小組利用法國oxxius激光器在光散射法測PM2.5的應用
華中科技大學研究小組在光散射法模擬監(jiān)測大氣PM2.5污染特性的研究中利用昊量光電獨家代理的法國oxxius公司634nm半導體激光
器搭建了散射光雙探測器探測光路，光路如下圖芋类。雙角度散射光探測系統(tǒng)固定于光學平臺上隆嗅。光源為634nm波長的半導體激光
（oxxius LBX-634S），激光器出射激光通過光纖與準直鏡連接侯繁。入射光強為水平偏振且強度約為20mW胖喳。光束直徑為6mm，通過光
闌后僅保留中心直徑2 mm的部分贮竟，以減少高斯光束對散射的影響丽焊。固定角度探測器位于45°散射角處较剃，通過光纖連接光譜儀探測散射
光強。旋轉探測器安裝在散射平面激光束的另一側技健，可以在散射角為15°-165°范圍內旋轉写穴。
昊量光電獨家代理法國oxxius公司可見光波段激光器，品類齊全雌贱，用途多樣啊送，可智能控制。歡迎您的咨詢欣孤。
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