Monitoramento de poeira: PM10 em Pequim ultrapassa 8000! Como esse valor foi medido?

Monitoramento de poeira: PM10 em Pequim ultrapassa 8000! Como esse valor foi medido?

A tempestade de areia está chegando.

Segundo o monitoramento do satélite meteorológico Fengyun-4, a tempestade de areia e poeira mais forte em meu país nos últimos 10 anos foi a seguinte: às 8 horas do dia 15 de março, a área afetada por areia e poeira invisíveis em meu país atingiu 466.000 quilômetros quadrados, abrangendo 12 províncias, regiões autônomas e municípios, incluindo Hebei, Hebei e Gansu, e algumas áreas sofreram fortes tempestades de areia com visibilidade inferior a 500 metros.

Devido ao impacto da transmissão de areia e poeira e aos fortes ventos que transportam areia de montante, a visibilidade nas áreas de trânsito de areia e poeira diminuiu significativamente, e a concentração de poluentes PM10 aumentou consideravelmente. Tomando Pequim como exemplo, a concentração de PM10 em alguns pontos de monitoramento ultrapassa 2000 microgramas/m³. Em casos extremos, a concentração de PM10 ultrapassa 8000 microgramas/m³.

Então, como se mede o valor de 8000? Aqui estão os princípios de detecção de vários sensores de poeira..

A poeira mencionada aqui refere-se às minúsculas partículas compostas por PM2,5, PM10 e PM100 (TSP) presentes no ar. Essas partículas são importantes indicadores para o índice estatístico de qualidade do ar (as TSP geralmente são filtradas e precipitadas pela nasofaringe, não penetram nas vias respiratórias profundas e não são prejudiciais ao corpo humano, portanto, geralmente não são consideradas nas estatísticas).

1. Dispersão da luz infravermelha (método da turbidez)

O chamado método da turbidez consiste em emitir luz de um lado e recebê-la do outro. Turbidez do ar. O princípio é o seguinte:

2. Dispersão de laser (método de contagem de partículas)

A estrutura e o circuito do sensor baseado no princípio de dispersão a laser são relativamente complexos. A fonte de luz é um diodo laser. O ar amostrado é impulsionado por um ventilador ou bomba e passa por um duto de ar de design complexo para detecção. Quando partículas finas no ar entram na área onde o feixe de laser está localizado, o laser é disperso; a luz dispersa é irradiada em 360° no espaço. Um fotodetector é posicionado adequadamente para receber a luz dispersa, que então passa pelo efeito fotoelétrico. Após o sinal de corrente ser amplificado e processado pelo circuito amplificador operacional, a concentração de partículas finas pode ser obtida. Comparado com a dispersão de luz infravermelha, este método permite medições quantitativas. O princípio é o seguinte:

3. Método dos raios beta

O método de raios beta utiliza o princípio da atenuação dos raios beta. O ar ambiente é aspirado para dentro do tubo de amostragem pela bomba de amostragem e descarregado através da membrana filtrante. As partículas em suspensão são depositadas no filtro. Quando os raios beta atravessam a membrana filtrante retida com partículas em suspensão, a energia dos raios beta é atenuada, e a concentração de partículas em suspensão pode ser calculada medindo-se essa atenuação.

Quatro. Método gravimétrico

Atualmente, a determinação de material particulado atmosférico no meu país adota principalmente o método gravimétrico. O princípio consiste em extrair um volume quantitativo de ar a uma velocidade constante através de um amostrador com características de corte específicas, de modo que as partículas PM2,5 e PM10 presentes no ar ambiente sejam retidas em uma membrana filtrante de qualidade conhecida. Com base na diferença de qualidade da membrana filtrante antes e depois da amostragem e no volume amostrado, calcula-se a concentração de PM2,5 e PM10. Deve-se observar que o volume do denominador na unidade µg/m³ para a medição de material particulado deve ser o volume em condições padrão (0 °C, 101,3 kPa), e o volume sob a temperatura e pressão medidas deve ser convertido para o volume em condições padrão.

Este método requer um ambiente de pesagem extremamente preciso, o que só pode ser obtido em um laboratório profissional.

Nos últimos anos, a preocupação com a qualidade do ar tem aumentado, mas o foco geralmente recai sobre as partículas PM2,5, o "smog" que todos respiramos. Muitos acreditam que o PM2,5 é o principal poluente, ignorando a existência do PM10. No entanto, a concentração de partículas PM10 também é um dado fundamental no monitoramento da qualidade do ar.

Numa era em que as soluções de sensores são cada vez mais importantes, os pesquisadores acreditam que os fabricantes devem prestar muita atenção aos seus resultados.

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