一种大气污染监测方法和设备的制造方法_3

文档序号:9785159阅读:来源:国知局
硫酸盐气溶胶占总气溶胶的体积百分比(即含量);a 3表示铵盐气溶胶状态污染物 的平吸湿增长拟合系数,m3表示铵盐气溶胶占总气溶胶的体积百分比(即含量);a 4表示黑炭 气溶胶状态污染物的吸湿增长拟合系数,m4表示黑炭气溶胶占总气溶胶的体积百分比(即 含量);a 5表示有机炭气溶胶状态污染物的吸湿增长拟合系数,m5表示有机碳气溶胶占总气 溶胶的体积百分比(即含量);a 6表示沙尘气溶胶状态污染物的吸湿增长拟合系数,m6表示沙 尘气溶胶占总气溶胶的体积百分比(即含量);a 7表示海盐气溶胶状态污染物的吸湿增长拟 合系数,m7表示海盐气溶胶占总气溶胶的体积百分比(即含量)。
[0079]需要说明的是,所述历史大气样本的相对湿度不同,得到的所述历史大气样本中 包含的气溶胶颗粒物的吸湿增长参数也不同。
[0080] S205:建立所述历史大气样本的相对湿度与所述历史大气样本中包含的气溶胶颗 粒物的吸湿增长参数之间的对应关系。
[0081] 可选地,在建立得到所述历史大气样本的相对湿度与所述历史大气样本中包含的 气溶胶颗粒物的吸湿增长参数之间的对应关系之后,可以利用表1的方式拟合得到所述历 史大气样本中包含的气溶胶颗粒物的吸湿增长模型。
[0082] 步骤103:根据所述当前大气中包含的污染物的吸湿增长参数和当前大气中包含 的各个污染物的含量,确定所述当前大气的污染物浓度。
[0083]其中,所述当前大气中包含的污染物中包含气溶胶污染物。
[0084]在步骤103中,通过步骤102中的方式,得到满足当前大气相对湿度的污染物的吸 湿增长参数,那么确定大气中包含的污染物的吸湿规律,此时统计吸湿后大气中包含的污 染物的直径大小,可以得到当前大气的污染物浓度,例如:PM2.5的值,PM10的值等等。
[0085]需要说明的是,本发明实施例中所述的大气监测方法是基于大气中包含的各个气 溶胶粒子的综合吸湿增长参数得到的。具体地,气溶胶粒子的吸湿增长参数表征气溶胶粒 子的消光特性(对太阳辐射的吸收和散射能力)随空气相对湿度的变化规律。
[0086] 大气气溶胶粒子中的水溶性物质具有吸湿性,粒子吸湿后其粒径会增长,从而导 致粒子的数谱分布、复折射指数或折射率发生变化(吸湿增长特性)。根据Mie散射理论,气 溶胶的消光特性主要取决于其谱分布及折射指数,因此气溶胶的消光系数对湿度的变化极 其敏感。由于气溶胶粒子的吸湿性质不同,实际大气气溶胶粒子的吸湿增长能力与大气湿 度、气溶胶粒子在大气中所占比例以及混合状态等因素密切相关。通过卫星遥感反演近地 面颗粒物,采用卫星遥感手段对区域尺度近地面可吸入颗粒物浓度进行监测,利用确定的 大气中颗粒物的消光特性随大气相对湿度的变化规律,即可对近地面的大气中包含的污染 物的浓度进行测量,进而确定大气污染程度。
[0087] 通过本发明实施例提供的方案,采集设定区域内的当前大气状态参数,所述大气 状态参数中包含当前大气的相对湿度和当前大气中包含的各个污染物的含量;根据大气的 相对湿度与所述大气中包含的污染物的吸湿增长参数之间的预设对应关系,确定当前大气 的相对湿度对应的所述当前大气中包含的污染物的吸湿增长参数;根据所述当前大气中包 含的污染物的吸湿增长参数和当前大气中包含的各个污染物的含量,确定所述当前大气的 污染物浓度,所述当前大气中包含的污染物中包含气溶胶污染物。这样,对于目标区域内当 前大气污染程度,通过当前大气的相对湿度对应的所述当前大气中包含的污染物的吸湿增 长参数和当前大气中包含的各个污染物的含量即可快速得到,既考虑到大气中包含的污染 物成分的多样性,又能够保证测量得到的当前大气的污染物浓度精度比较高,使得在大气 的污染物浓度比较高的情形下及时提醒人们采取措施,有效降低大气污染物对人们造成的 伤害。
[0088] 图3为本发明实施例提供的一种大气污染监测设备的结构示意图。所述监测设备 包括:采集单元31、确定单元32和测量单元33,其中:
[0089] 采集单元31,用于采集设定区域内的当前大气状态参数,其中,所述大气状态参数 中包含当前大气的相对湿度和当前大气中包含的各个污染物的含量;
[0090] 确定单元32,用于根据大气的相对湿度与所述大气中包含的各个污染物的吸湿增 长参数之间的预设对应关系,确定当前大气的相对湿度对应的所述当前大气中包含的污染 物的吸湿增长参数;
[0091] 测量单元33,用于根据所述当前大气中包含的污染物的吸湿增长参数和当前大气 中包含的各个污染物的含量,确定所述当前大气的污染物浓度,其中,所述当前大气中包含 的污染物中包含气溶胶污染物。
[0092] 具体地,所述确定单元32,具体用于采集所述设定区域内的历史大气样本,从所述 历史大气样本中确定所述历史大气样本的大气状态参数,其中,所述大气状态参数中包含 各个大气气溶胶污染物的含量、所述历史大气样本的相对湿度、所述历史大气样本的水平 能见度和所述历史大气样本中总悬浮颗粒物TSP质量浓度;
[0093] 根据所述历史大气样本的大气状态参数中包含的所述历史大气样本的相对湿度、 所述历史大气样本水平能见度和所述历史大气样本中总悬浮颗粒物TSP质量浓度,计算得 到满足所述历史大气样本的相对湿度的所述历史大气样本的平均质量消光系数;
[0094] 根据所述历史大气样本的大气状态参数中包含的所述历史大气样本的相对湿度, 确定满足所述历史大气样本的相对湿度的每一种所述大气气溶胶污染物的吸湿增长参数;
[0095] 根据每一种所述大气气溶胶污染物的吸湿增长参数、所述历史大气样本的大气状 态参数中包含的每一种所述大气气溶胶污染物的含量以及所述历史大气样本的平均质量 消光系数,得到所述历史大气样本中包含的气溶胶颗粒物的吸湿增长参数;
[0096] 建立所述历史大气样本的相对湿度与所述历史大气样本中包含的气溶胶颗粒物 的吸湿增长参数之间的对应关系。
[0097] 具体地,所述确定单元32,具体用于根据所述历史大气样本的水平能见度,计算得 到满足所述历史大气样本的相对湿度的大气水平消光系数;
[0098]根据所述大气水平消光系数和所述历史大气样本中总悬浮颗粒物TSP质量浓度, 计算得到满足所述历史大气样本的相对湿度的所述历史大气样本的平均质量消光系数。
[0099]具体地,所述确定单元32,具体用于根据每一种所述大气气溶胶污染物的吸湿增 长参数以及所述历史大气样本的平均质量消光系数,拟合得到所述历史大气样本的大气状 态参数中包含的每一种所述大气气溶胶污染物的吸湿增长拟合系数;
[0100] 根据所述历史大气样本的大气状态参数中包含的每一种所述大气气溶胶污染物 的吸湿增长拟合系数、每一种所述大气气溶胶污染物的含量以及每一种所述大气气溶胶污 染物的吸湿增长参数,得到所述历史大气样本中包含的气溶胶颗粒物的吸湿增长参数。
[0101] 具体地,所述确定单元32,具体用于从所述历史大气样本中分离得到每一种大气 气溶胶污染物;
[0102] 针对得到的每一种大气气溶胶污染物,执行以下操作:
[0103] 选择其中一种大气气溶胶污染物;
[0104] 利用浊度计,测量选择的所述大气气溶胶污染物在满足所述历史大气样本的相对 湿度的消光系数σ与干燥状态下的消光系数σ的比值;
[0105] 根据测量到的选择的所述大气气溶胶污染物在满足所述历史大气样本的相对湿 度的消光系数印師破与干燥状态下的消光系数0???的比值,确定选择的所述大气气溶胶污 染物在满足所述历史大气样本的相对湿度的吸湿增长参数f = 〇棚涵1/〇书桑1炼。
[0106] 需要说明的是,本发明实施例中所述的大气监测设备可以通过软件方式实现,也 可以通过硬件方式实现。还可以应用在卫星遥感技术,利用计算机内部存储的大气气溶胶 综合吸湿增长参数确定大气污染程度。
[0107] 本领域的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机 程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面 的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计 算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程 序产品的形式。
[0108] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图 和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程 和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指 令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生 一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现 在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0109] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
[0110] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机
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