空气质量知识普及和仪器DC1700相关使用方法

    而今,空气质量已成为人们津津乐道的话题。现在人们一见面,第一句话就是:“一早起床打开窗户,我还以为我的眼睛瞎啦!”“茫茫人海中,你我相撞,不是因为缘分,而是因为雾霾...”

    美国的Dylos DC1700是一款能够监测pm2.5和pm10浓度的仪器,长得如下图所示。

    不要小看这货,它监测的非常精确,而且价格不菲,一台近1w元

    下面我来说说它的使用方法吧。

    首先来看看PM2.5的定义。细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),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的影响更大。(来自百度百科:http://baike.baidu.com/view/4251816.htm?from_id=353332&type=syn&fromtitle=PM2.5&fr=aladdin

    PM10的定义。指空气动力学当量直径小于等于10微米的颗粒物称为可吸入颗粒物,又称为PM10。

    从PM2.5和PM10的定义来看,PM10一定会大于PM2.5。但这里有些童鞋可能会问:为啥我有时候看到的同一个城市的PM2.5比PM10要大呢?有以下可能原因:

    1、可能监测的不是同一个地方

    2、若两者相差不大,是有可能的,因为监测的手段不一样,会有一些小的误差。若同一地方同一时刻两者相差很大,可能就是仪器出现问题了。

    3、注意浓度(ug/m^3)和AQI(Air Quality Index,空气质量指数)的不同。确保你看的是浓度而非AQI。浓度和AQI的转化方法见文件:环境空气质量指数(AQI)日报技术规定》(三次征求意见稿) http://wenku.baidu.com/view/f64739086c85ec3a87c2c579.html?re=view

    DC1700屏幕上有两个数值,一般左侧的数值比右侧的数值大很多。左侧表示:每立方米大于等于0.5微米颗粒物大小数量;右侧表示每立方米大于等于2.5微米颗粒物大小数量。注意,这里所说的是数量,并不是我们平常所说的浓度。根据经验值,显示的数值除以100就约等于我们所说的PM2.5的浓度值了。


    左侧:大于等于0.5微米颗粒物大小数量

    右侧:大于等于2.5微米颗粒物大小数量

    左侧-右侧:0.5微米至2.5微米颗粒物大小的数量


    由于精度原因,小于0.5微米颗粒物无法测出,设为每立方米的质量为m,那么:

    PM2.5的浓度=m+(左侧-右侧)/100=左侧/100+(m-右侧/100)

    右侧的数值一般非常小(通常小于100),右侧/100就更小了。而m也很小(虽然数目可能会很大,但是可以这么理解,因为直径太小了,即使数目很多,其质量也不会很大),若忽略(m-右侧/100),则:

    PM2.5的浓度=左侧/100


    另设每立方米2.5微米至10微米的颗粒物的质量为m',那么:

    PM10的浓度=m+(左侧-右侧)/100+m'=左侧/100+(m'+m-右侧/100)=左侧/100+m'

    注:上式也同PM2.5的计算一样忽略了(m-右侧/100)

    注意到大于等于2.5微米的颗粒物一般都非常少(一般小于100),2.5微米至10微米颗粒物的数量就更少了(但质量m'可能并不会比m小,因为直径大了)。本来也可以忽略的,但是根据PM2.5和PM10的定义,PM10应该略大于PM2.5(注意是浓度,而非AQI),因此为了体现两者之间的差别,可以近似地认为m'=右侧/100。原理上也说的通,>2.5微米的颗粒越多,2.5<r<10微米的颗粒物的质量很有可能就越大。于是可近似的认为:

    PM10的浓度=左侧/100+右侧/100=(左侧+右侧)/100


    其实不必纠结精确的值,因为数量/100=质量本身就是一个估计值。


    至于DC1700连接到电脑,以及读取端口数据的方法,之后的博客会介绍。

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