雾霾的危害及pm2.5粉尘传感器的检测原理解析

和单纯的雾相比，“霾”是空气遭受污染的产物，所以霾天气比雾天更危害人体健康。近年来，受全球气候异常的影响，我国北方地区干旱日重，加上城市温室气体的大量排放，出现霾天气的日子呈上升趋势。专家研究发现，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。 粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，对人体健康危害相对较小。

而粒径在2.5微米以下的细颗粒物(也即“PM2.5”)，直径相当于人类头发1/10大小，被吸入人体后会进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康的伤害更大。 危害人体的是PM2.5吸附物 对人体危害更大的不是颗粒物本身，而是颗粒物上吸附的化学物质。PM2.5对健康的影响，本质上讲是PM2.5表面吸附的各种化学物质对健康的影响，比如吸附了致癌物就有致癌效应，吸附了二口恶英就有生殖危害，要是吸附了重金属就有重金属的危害，关键是要看PM2.5吸附了什么东西。

研究结果显示，如果PM2.5超标后，每增加10微克/立方米的话，医院心血管系统的急诊及死亡要增加6-7%，高血压病的急诊要增加5%。特别是1-3微米的颗粒物，就会进入肺泡里去，肺泡是用来做气体交换的地方，那些颗粒被巨噬细胞吞噬，就永远停留在肺泡里，对心血管、对神经系统、对其它都会有影响，不是单纯对呼吸系统。 环保专家还分析说，其实PM2.5，也不是一个粒子，是一个粒子束，是由多个粒径更小的颗粒构成的组合体，这些小颗粒中，除了粒径为0.4微米到1微米的致霾颗粒，还有很多粒径为1微米到2.5微米之间的非致霾颗粒，这些颗粒，虽然不会导致雾霾产生，但由于它们同样能进入人体。因此，即便是天空中没有雾霾出现，也要关注PM2.5的数值。

pm2.5传感器也叫粉尘传感器、灰尘传感器，可以用来检测我们周围空气中的粉尘浓度，即PM2.5值大小。空气动力学把直径小于10μm能进入肺泡区的粉尘通常也称为呼吸性粉尘。直径在10μm以上的尘粒大部分通过撞击沉积，在人体吸入时大部分沉积在鼻咽部，而10μm以下的粉尘可进入呼吸道的深部。而在肺泡内沉积的粉尘大部分是5μm以下的粉尘。

PM10则是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物。PM2.5细颗粒物直径小，在大气中悬浮的时间长，传播扩散的距离远，且通常含有大量有毒有害的物质，因而对人体健康影响更大，PM2.5可进入肺部、血液，如果带有病菌会对人体有很大的危害，包括对我们的呼吸道系统、心血管系统、甚至生殖系统。

pm2.5粉尘传感器的工作原理是根据光的散射原理来开发的，微粒和分子在光的照射下会产生光的散射现象，与此同时，还吸收部分照射光的能量。当一束平行单色光入射到被测颗粒场时，会受到颗粒周围散射和吸收的影响，光强将被衰减。如此一来便可求得入射光通过待测浓度场的相对衰减率。而相对衰减率的大小基本上能线性反应待测场灰尘的相对浓度。光强的大小和经光电转换的电信号强弱成正比，通过测得电信号就可以求得相对衰减率，进而就可以测定待测场里灰尘的浓度。