导语:日前,北京再度进入“雾霾”模式,随着大众对空气越来越关注,不仅空气净化器走俏,空气检测仪更是成为一些白领家庭的时尚品。随着科学的发展,空气污染造成的健康威胁已经远远超乎人类的想象。空气可整治,但健康刻不容缓,拥有一款精确的空气监测仪更是我们的当务之急。今天小兔就给大家推荐五款空气监测仪,时时刻刻监测您的健康生活!
一,贝昂·艾尔盾 参考价格:3998元
苏州贝昂科技有限公司成立于2009年,由几位获美国加州理工等一流大学博士学位的世界顶级空气净化技术专家共同创办。贝昂拥有业界独一无二的空气净化技术,技术成果已获得全球多个国家的数十项专利。贝昂·艾尔盾采用高精密进口传感器,测量更加精确。显示区域分为:左边显示:>微米的颗粒数;右边显示:>微米的颗粒数;数值切换键,一键切换,直接读取,无需换算。此外该款产品还能开启智能省电模式,最长可连续监测时长达70小时,大大满足您室外监测的要求。贝昂·艾尔盾 小巧,外观简约,贴合人手持的设计。贝昂·艾尔盾 ,专业监测,让呼吸更加安全
二,海尔甲醛监测仪 醛知道HR-10SMWA 参考价格:699元
海尔甲醛监测仪醛知道HR-10SMWA,液晶屏幕让监测数值清晰可见。外观时尚大方,表面采用钢琴烤漆工艺,耐磨损。醛知道HR-10SMWA可以进行即时监测,数据远程监控。不管任何时间、任何地点,您都可以通过海尔“酵知道”实时了解家中环境指数,并接收数据异常时的报警信息,从而为家人搭建健康的生活环境。
三,贝虎环境卫士Bpeer 参考价格:599元
贝虎公司致力于发明更具智慧及创造性的生活工具与设备,让人们的生活变得更简单美好。这款贝虎环境卫士Bpeer可以365天不间断检测你的家庭环境,长期记录分析你的家庭环境状况。
四,贝立特甲醛检测仪三合一监测仪 参考价格:388元
高灵敏型家用甲醛监测仪是一款全新的室内甲醛浓度监测仪器,本产品采用最新进口电化学传感器和高精度运算放大芯片,可实时连续地将空气中甲醛浓度信号直接转化为电信号,通过微电脑进行数据处理后,以LCD数字方式显示测量结果。它解决了传统的甲醛检测仪普遍存在的操作复杂、使用繁琐、等待结果时间长等问题,对室内甲醛浓度提供24小时不间断的实时监测。
五,墨迹空气果 参考价格:999元
墨迹天气App开发商墨迹风云在11日正式发布首款智能硬件产品“空气果”,这是一款智能空气检测设备,支持温度、湿度、二氧化碳、等数据检测和提醒的硬件产品。墨迹空气果还可以显示 、二氧化碳、温湿度等数据。
空气污染无处不在,如室外的雾霾,新装修的房子的甲醛气体等,一直困扰我们,但有了空气监测仪,时刻监测您身边的空气质量,时刻提醒您每时每刻的空气污染指数,让您有所准备,住得安心,玩得放心。以上小兔给大家推荐的五款空气监测仪当中,既有时尚热门的产品,又有潮流最新的代表。
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环境监测存在的问题分析和解决措施理工论文
一、前言
随着我国环境污染程度的日益严重,尤其是人们环境保护意识的增强,环境监测事业获得了较快的发展。环境监测从诞生至今已经经过了半个多世纪的发展,纵观其发展历程,环境监测大致经历了典型污染事故调查、环境污染监督以及环境质量监测等三个阶段。尤其发展历程可见,环境监测已经越来越重视重大环境污染事故的事前预防,也越来越科学化。
面对我国日益严峻的环境形势,环境监测工作在促进我国环境保护工作开展方面功不可没,但是我们同样也应该清醒地认识到,相对于国际先进水平,我国的环境监测工作在配套技术水平、监测管理、人员素质、经费投入以及工作体制和运行机制方面还是存在着较大的差异,使我国目前的环境监测普遍存在一些问题和不足。在下文中,笔者就环境监测存在的问题开展了有关分析,并在此基础上,探讨了解决当前问题的措施和方法。
二、环境监测存在的问题分析
1.监测手段比较落后
我国的环境监测手段比较落后和陈旧,污染物的类型不同通常会采用不同的污染物采样和分析方法,但是这些方法显然缺乏必要的系统性,没有形成一个完整的体系。例如,目前欧美发达国家已经普遍开展了关于POPs的系统化研究,虽然我国目前也有一些研究机构和高校开展了POPs的本底污染情况的`相关研究,但是研究的环境介质和地域范围均存在明显不足。当前,我国的环境监测部门仍然无法开展POPs的例行监测与调查,主要原因是我国目前还没有制定符合我国国情、而且统一颁布实施的标准化监测方法,并且我国的环境监测部门在设备、人员、投入等方面均无法满足要求。当前关于POPs的研究成果无法真实、全面地反应我国生物体、土壤、大气以及水体当中的POPs的污染程度,因此也无法开展POPs污染来源及其危害程度的相关分析和研究。
2.应急监测技术仍未体系化
当前我国的环境监测部门还没有一套完整、系统的应急监测技术体系,致使环境监测部门在出现重大的、突发性环境污染事故时很难实现及时有效地应对。现有的标准监测方案在环境污染动态监测尤其是现场监测方面存在着较大的不匹配性,而且环境监测和监测结果分析的成本较高,缺乏经济性。在应急监测设备和仪器方面也比较落后,并且某些应急监测设备和仪器的监测需要采用非标准方法,所获得的监测数据也只能够进行半定量分析和定性分析。同时也应该认识到我国国情的特殊性对于应急监测技术体系化进程的限制,即地域辽阔、地形复杂、经济发展水平不一,环境监测部门只能够开展一些能力范围之内的环境监测工作。
3.监测结果不全面
导致我国环境监察结果不能够全面反映环境污染情况的原因体现在监测指标、监测要素、监测频次以及评价方法等四个方面。
(1)监测指标方面。
我国目前所执行和采用的环境监测指标仍然不能够完全适应我国的环境状况。究其原因:首先,环境监测项目没有体现出针对性,存在重复监测的问题;其次,某些可以表征污染状况的有害参数出现漏测问题,对于应该增测的污染指标迟迟没有增测。例如,某些欧美发达国家目前已经有效控制特征有毒污染物,但是我国环境监测的有机污染控制指标仍然采用非特异性指标(例如非甲烷总烃、石油类、化学需氧量等)。在实际生活中,颇让环境监测部门尴尬的是,根据当前的监测因子和指标体系评价,环境质量明明是“良好”,但是群众的实际感受却是“恶劣”。
(2)监测要素方面。
当前我们仍然没有对生物体、大气颗粒物、固体废弃物、底泥以及土壤等环境要素进行监测,所以很难真实反映环境现状。
(3)监测频次方面。
当前的环境监测频次明显偏低,导致所获得的化境监测结果缺乏必要的连续性,很难真实、准确地反应当前的实际环境状况,造成了环境管理的被动化。
(4)评价方法方面。
在环境监测结果评价方面,通常采用对比分析检测数值和控制标准数值的方式,并用是否超标来决定环境的评价结果。这种环境评价方法不仅没有对环境监测数据进行深加工,造成了资源浪费,更加缺乏对检测数据背景及其相关性的分析。
三、解决措施
1.研究突发污染事故快速监测技术
第一,采取多种手段应急和预警。现场快速分析是应急监测的手段之一。应急仪器包括流动监测车,应在应急监测“实战”之前,充分做好准备工作,建立相应的应急监测方法标准,或掌握应急仪器所出具数据与经典标准方法的差异性,以提高实际应用时对报出数据的把握性。
第二,有研究实力的环境监测站可以联合企业开发价廉实用的快速测试仪器,有经济实力的环境监测站可以购置进口设备,但加快引进国外技术和国外仪器国产化是环境监测仪器的发展出路。
2.实现监测方法的标准化
基于多种有毒污染物在环境中能积累、迁移、转化的事实,要发展多环境介质(水/悬浮物/沉积物/大气/土壤/生物界面)污染物的监测方法并使其标准化,以利于开展污染调查与研究。对于目标有毒有害污染物,除了国际上已普遍重视的POPs外,还应关注各地特征性污染物及目前尚未重视的新型污染物如抗生素、内分泌干扰物等。
3.科学监测
第一,合理制定监测因子。应根据不同地区、不同污染源所产生的有害物质种类和浓度,选取危害大、出现频率高的污染物作为监测对象,删减长期未检出或在标准值以下的项目。
第二,强化自动、连续监测。研究多种常见污染物的在线连续自动监测仪器,并加强连续自动监测系统的联网与数据共享。
第三,重视生物、毒理学监测。除了用物理、化学手段监测外,还应逐步将生物监测和环境毒理学监测纳入环境质量监测体系,使用生物毒理学来检测污染物对环境的影响及对动植物和人类的危害性。
第四,有效评价监测数据。在获得大量可信的环境监测数据的基础上,对监测数据进行统计分析和深度加工,对监测数据本身的背景、相关性进行研究,提高环境质量综合分析水平。
四、结束语
环境监测工作是环境保护部门制定环境决策的重要信息来源,同时更是进行环境管理和环境保护的重要的基础性手段。环境监测工作的主要内容是了解目前的环境质量现状,掌握环境质量变化的原因和趋势,明确导致环境质量降低的各种主要的污染物种类及其排放总量,为我国环境保护的顺利开展提供必要的技术支撑,并以此为基础提出相应的污染防治对策和环境保护政策。
LM331的内部资源如下:1号管脚为脉冲电流输出端。2号管脚为输出脉冲电流的幅度调节,其外接电阻越大,输出的电流就越小。5号管脚为单稳态提供外接时间常数。6号管脚为脉冲输入管脚,低于7号管脚电压触发有效。7号管脚为比较器提供基准电压。输入脉冲信号经过有电阻和电容组成的微分电路转变为窄脉冲然后再输入LM331里的单稳态触发器。这个微分电路可以消除输入脉冲信号低电平宽度太大而对单稳态电路的正常工作所带来的影响。输出部分采用低通滤波器电路,在取得较好的动态特性时保持较好的滤波效果。通过反馈电阻来调整整个电路的灵敏度,使得输出电压幅值和阻抗能与后端的控制电路相匹配。图3-6 F/V转换电路 PID控制器PID控制器问世至今已有将近70年历史。PID控制器性能可靠、稳定性好、结构简单、易被人们熟悉和掌握、控制效果好。在实际工业控制中,PID控制器是连续系统中技术最成熟、应用最广泛的一种调节方式。其调节的实质是根据输入的误差值,利用比例、积分、微分的函数关系进行运算,计算出的控制量用于输出控制。PID控制器是一种线性控制器。其将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)积分(I)微分(D)通过线性组合构成控制量,对控制对象进行控制。1、PID调节器的微分方程:式中e(t)=r(t)c(t)2、PID调节器的传输函数:PID控制器各校正环节的作用:1、比例环节指成比例控制系统的误差信号e(t)当产生误差时控制器立即投入控制作用以减小误差。当Kp增大,系统响应加快,静差减小,但系统振荡增强,稳定性下降。2、积分环节主要是用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti。当Ti增大,系统超调减小,振荡减弱,但系统静差的消除也随之减慢。3、微分环节能反应误差信号的变化速率,在误差信号值变得太大之前。在系统中引入一个有效的早期修正的信号,从而提高系统快速性,减小调节时间。当Td增大,调节时间减小,快速性增强,系统振荡减弱,稳定性增强,但系统对扰动的抑制能力减弱。图3-7 模拟PID控制系统原理框图 TCA785移相触发电路TCA785晶闸管单片移相触发集成芯片是德国西门子公司研发的。TCA785芯片能比较可靠识别零点,移相范围较宽,适用温度范围较宽,输出的脉冲稳定整齐等特点。TCA785的输出脉冲宽度可以进行手动调节,因此适应范围很宽广。TCA785芯片的5管脚是外接同步信号端,用来检测交流电压过零点。通过不同的电阻可接不同的同步电压,在应用中接正反向并联的二极管限幅电路进行保护。10管脚为片内产生的同步锯齿波,锯齿波斜坡的最大、最小值由9、10两管脚的外接电阻与电容所决定。通过与11管脚的控制电压相比较,在15和14管脚输出同步脉冲信号。这两个管脚可输出宽度变化、相位互差180°的脉冲。可以通过改变11管脚的控制电压进而进行移相控制,脉冲的宽度则由12管脚的外接电容所决定。图3-8 TCA785移相触发电路 功率调节电路功率调节电路部分主要由两个LM7805为光电耦合器提供电源以及两个双向可控硅组成。通过TCA785移相触发器通过15和14管脚输出相位互差180°同步脉冲信号。然后分别作用于两个光电耦合器,通过光电耦合器将弱电系统与强电系统隔离开来。隔离强电系统所造成的干扰,保持系统稳定工作,提高系统的抗干扰能力。霍尔电压电流传感器测量负载电路中的电压电路,然后通过电能计量芯片采样可以计算出电压电流值和有功功率。可以通过单片机读取并且通过液晶显示,同时输出与功率成正比的脉冲信号。经过频率/电压转换电路转换为电压输出。输出电压与设定功率相对应的电压得出误差信号,然后经过PID控制器作用于TCA785移相触发器。移相触发器的输出作用于光电耦合器,光电耦合器输出信号直接控制两个双向可控硅的门极。然后就能控制双向可控硅的导通和关断来控制负载电路中的电压、电流值。进而使电路中的功率恒定,即使当负载发生变化时也能通过控制可控硅的导通和关断来恒定电路功率。整个调功系统构成一个闭环控制,通过提高控制精度与速率来提高合成金刚石的产量和质量。双向可控硅内包含有三个PN结,是一个三端接口元件。可以把双向可控硅看成由两个单向可控硅反向并联组合而成,并且只要一个门极就能控制可控硅。双向可控硅可以通过触发来控制其导通。但是不论双向可控硅出于正向还是反向电压,只要向门极施加一个正或负极性的脉冲触发信号,双向可控硅就能够导通。在双向可控硅导通的状态下,如果没有触发脉冲信号,双向可控硅能维持导通而不被关断。如果双向可控硅两极的电流变到比维持电流小时双向可控硅被关断或者当在没有触发脉冲信号得情况下双向可控硅两极电压的极性发生变化时双向可控硅被关断。 数模转换器(D/A)数模转换器将离散形式的二进制表示的数字信号转换成为连续的模拟信号。D/A转换器通常用来作为微机控制的输出通道,然后与被控执行对象相连接。以实现某些系统的的自动控制以及输出信号。本调功系统采用串行数模转换芯片DAC101S101为PID控制器提供参考电压。该D/A转换芯片的分辨率达到千分之一,保证了系统控制精度。通过单片机控制D/A转换器并向D/A中写入数据以输出电压信号。这个电压与设定的有功功率成正比,即一个有功功率有自己对应的电压信号,这个电压信号作为PID控制器提供参考电压。电能计量芯片CS5460A输出与有功功率成正比的脉冲信号经过频率/电压转换电路转换成相应的电压信号与D/A输出经过比例放大后的电压信号相比较,得到一个误差信号。然后对调功系统进行PID控制把误差消除,以达到恒功的目的。 显示和按键电路本系统采用LCD1602液晶来显示电压、电流和功率值。通过三个弹性按键来设定功率,操作简单方便。选取LCD1602液晶作为显示界面。因为其体积小,编程简单而且能够满足本系统的要求。1602液晶能分为两列显示32个数字、符号和字母字符,每列显示16个。LCD1602液晶内包含有5x11或5x7点阵型模块,每个字符的显示都由点阵型模块来实现。1602液晶有16个管脚,其内部含有128个字符的ASCLL字符库。通过并行向1602中写入数据,可以通过可调电阻控制背光的亮度。弹性按键是机械弹性的开关,可以通过压按来控制线路的导通与关断,进而完成对系统的控制与设定。该弹性按键一端接地并作为STC89C52单片机的I/O口的输入信号,当按键被按下为闭合。然后单片机I/O口与地相连接变为低电平。单片机可以通过检测与按键相连I/O的电平高低来判断按键是否被按下。然后就能通过程序执行某些指令,达到自动控制的目的。第四章系统软件设计 主程序模块本调功系统软件由主程序模块、电能计量芯片CS5460A子程序模块、LCD1602液晶显示子程序模块、D/A子程序模块、按键子程序模块等组成。它们是整个调功系统的核心部分,整个硬件系统都要靠程序来执行操作。主程序模主要任务是调功系统上电启动之后对各个元件进行初始化操作和构建整体调功系统的软件框架。元件初始化主要为STC89C52单片机初始化、1602液晶初始化、D/A初始化、电能计量芯片CS5460A等。然后设置中断,单片机判断弹性按键是否被按下设定有功功率参数,运行调功系统。然后可以执行相关模块的调用,持续控制调功软件系统直到系统运行停止。 电能计量芯片CS5460A子程序模块电能计量芯片CS5460A通过SPI串行接口与单片机进行通信,只需要用四根线就能控制和读取CS5460A芯片寄存器里的数据。CS5460A主要有三类寄存器:数据寄存器、校准寄存器和控制寄存器。通过这些寄存器可以采用读取电压电流和功率值。CS5460A的具体使用操作如下:1、功率测量芯片CS5460A含有多个控制命令。要使CS5460A完成对电压电流以及功率的计算就必须先要写入控制命令字。然后就可以执行相应操作,控制命令字如下:(1)启动转换命令,即0xe8对功率测量芯片CS5460A写入0xe8控制命令字,功率测量芯片启动A/D转换,然后可以输出计算后的结果。一般是在功率测量芯片进行复位后输入时写入这个控制命令,使得功率测量芯片CS5460A 能够正常的工作。(2)同步控制命令1(0xff)和同步控制命令0(0xfe)在写入读写控制命令前要执行同步控制命令对串行通信接口进行复位。(3)上电和停止控制(0xa0)在芯片系统校准电压电流前写入这个控制命令,可以停止功率测量芯片在执行某些操作时候,然后运行系统校准控制命令。(4)校准控制住命令通过写入不同的控制命令完成某些要求的系统校准。最低位O可以选择是否运行偏置校准;G位可以选择是否运行增益校准;R位可以在DC和AC校准之间选择;VI两位可以选择电压电流通道。2、控制寄存器K[3:0]通过这四位设置MCLK主频一倍、二分之一和四分之一倍分频为功率测量芯片的DCLK内部时钟。IHPF位为选择电流通道是否运行高通滤波器。VHPF位为选择电压通道是否运行高通滤波器。RS位控制复位CS5460A芯片复位控制位。DL[1:0]选择EOUT和EDIR通用输出口以及输出电平。EOD为允许EDIR,EOUT的控制位。SI[1:0]为设置中断信号方式,电平有效还是沿边有效。GI位设置电流的增益。PC[6:0]通过调节这这个寄存器实现相位补偿。3、CS5460A芯片启动和设置对CS5460A芯片进行复位操作,复位信号的脉宽至少为10ms。然后写入同步控制命令。再将设定的校准值写入校准寄存器当中,通过控制寄存器设定相关的寄存器参数。启动CS5460A芯片A/D转换,读取A/D的转换值然后计算出电流电压以及功率值。CS5460A芯片校准CS5460A可以通过校准控制寄存器执行增益校准和偏置校准。然后校准信号就可以对电流、电压输入通道进行操作。当系统执行系统校准时候A/D不能执行转换,可以通过寄存器停止你转换操作。 LCD1602子程序 LCD1602子程序模块本调功系统采用1602液晶显示电压电流值以及有功功率值。1602液晶为16引脚,有八个数据口。在对1602液晶写入数据前要先进行初始化设置,即设置显示模式、光标的开关和左右移设置。然后写入操作时序将数据指针定位,先写命令,再写入数据。 D/A子程序数模转换器将离散形式的二进制表示的数字信号转换成为连续的模拟信号。只需要调整输入的数字信号,D/A就能通过模拟输出端输出一个对应于数字信号的模拟信号。但是数字信号变化频率不能超过数模转换器的最高转换速率。在编写D/A程序时要先对其进行初始化,然后再启动转换。通过一个标志位可以判断数模转换器是否转换完成。 按键子程序该弹性按键一端接地并作为STC89C52单片机的I/O口的输入信号。当按键被按下为闭合,然后单片机I/O口与地相连接变为低电平。单片机可以通过检测与按键相连I/O的电平高低来判断按键是否被按下。然后就能通过程序执行某些指令,达到自动控制的目的。在编写按键程序的时候要考虑抖动现象,为了简化电路设计。本系统选择通过软件延时的方法来消抖,不需要增加专用的消抖电路就能实现。程序执行检测按键是否被按下,当被按下时延时几个毫秒之后再检测按键是否被按下。当确认被按下时等待按键被释放,被释放之后就可以执行相应的程序代码。系统仿真与调试 系统仿真系统仿真通过某些仿真软件完成电路的仿真分析。省略电路板制作的过程以及节省元件减低了做板成本。还可以从仿真软件中选用虚拟的电子元件和仪表等虚拟工具搭建成仿真电路。可以直观的测到元件输出波形以及如何设定参数,还可以把程序加载到仿真电路,验证程序是否正确。系统的了解电路的工作原理以及可以通过仿真电路找到电路设计的缺陷与不足,大大提高了设计电路的效率。 仿真软件介绍本调功系统选择Proteus仿真软件对系统电路进行仿真验证以及了解其工作原理。Proteus软件是由英国的Lab Center Electronics公司研发的一款EDA仿真软件。Proteus仿真软件不只含有其他EDA仿真软件的功能,这个仿真软件还可以对单片机和外围电路进行仿真。Proteus仿真软件广泛运用于单片机及外围电路的仿真,其虽在国内起步较晚。但是由于其操作方便、功能强大受到单片机相关学习以及工作人员的好评。 系统仿真结果本系统采用Proteus软件进行电路仿真。但部分元件如CS5460A在仿真软件里没有相应虚拟元件,而且用仿真软件仿真时其是带有一定理论性。因此只对调功系统的一部分电路模块进行仿真,仿真所得的结果为设计电路提供参考。做出板子后调试逐渐完善电路。通过一个高阻值的电阻将交流回路电压信号引入移相触发芯片TCA785的外接同步信号端,用来检测交流电压过零点。并且并联正反向的二极管限幅电路进行保护。经过芯片内部电路的检测以及计算,然后在片内形成一个同步锯齿波。锯齿波的幅值可以由9、10两管脚的外接电阻电容值调节。同步锯齿信号与11管脚的输入控制电压进行比较,在15和14管脚输出相位互差180°的同步脉冲信号触发可控硅。11管脚输入的电压信号就可以控制移相触发角的大小,12管脚的外接电容决定输出的同步脉冲信号的脉冲宽度。输出的触发角ϕ范围为0°~180°。 电路板制作在设计本系统电路原理图以及画PCB电路时使用Altium Designer Winter 09软件。这个软件功能强大,含有比较完整的库资源为用户提供一体化的电子设计环境。在PCB布线时PCB尺寸太大阻抗会变大,信噪比减小,但太小时散热不足,容易受到相邻线路的干扰。根据电路功能分模块整齐放置元件进行布局,尽量按照信号流方向布局各电路模块使其信号方向一致。对于高频元件应该尽量缩短连线距离,以减小电磁干扰。对于电压相差很大的线路和元件,布线的时候应该相应的远离,防止放电而造成短路的情况。画线路时在拐弯处应该尽量避免尖角,否则会给电路造成干扰。当布双面板时,底层和顶层线路尽可能不要平行走线降低产生寄生耦合。数字地和模拟地应该分开进行布线操作,最后才相连接到一个点上。在制作电路板的过程中,没有相应的设备,靠手工制作。先用专用纸将PCB打印出来,用砂纸擦磨裁剪好的铜板,将其表面的氧化层去掉。然后将PCB纸对准铜板,用熨斗按压加热PCB纸使油墨粘贴到铜板上,铜板上的线路有损时可以用油笔修补。修补好的铜板就可以进行腐蚀,先放水,然后再加浓盐酸和浓双氧水。水、浓盐酸、浓双氧水的比例为3:1:2。腐蚀液不能太浓否则容易将板子腐蚀坏,由于腐蚀液具有强腐蚀性,在腐蚀过程操作要注意安全。腐蚀完成后进行擦洗和转孔,可以在线路上涂一些松香油防止铜板被氧化和焊接方便减少虚焊。做好PCB板之后,再将元件安装并焊接到板子上,放置之前要验证元件是否有损坏或不能正常工作,正确放置元件有极性的要对照PCB放置。放置元件先时应该先放置体积较小,再放置体积大的,先低后高的顺序放置。焊接时候要小心虚焊,对于管脚较多的贴片芯片,先焊接对角的两个管脚这样就能固定住芯片,然后再进行其他引脚的焊接。 系统硬件调试焊接完成之后要进行硬件电路进行检查调试,硬件调试是设计电路很重要的环节,可以通过不断的调试电路发现设计缺陷和不足。电路调试步骤如下:(1)查看电路:检查电路是否有虚焊、漏焊、连锡、错焊、毛刺等焊接缺陷;看芯片方向和极性元件方向是否焊接正确。(2)上电观察:调整好供电电源后按正确接法接到系统电路上,初步判断电路是否有短路现象。同时做好随时断电准备,如有冒烟、发出气味、元件发烫等异常现象马上断开电源,然后寻找故障原因并解决。(3)静态调试:在没有输入信号得情况下,测量电路电源电压、纹波是否正常和集成芯片、元件引脚电流电压值测量。调试晶体是否起振、频率、占空比、幅值是否满足芯片正常工作要求,调试主要通道电气特性是否正常。初步判定各芯片及电路是否能正常工作,电路是否有错。(4)动态调试:对系统电路施加输入信号,借助仪器测量芯片电路的输出信号波形、幅值等能否满足要求。并且做好调试记录,为后续调试提供依据和参考数据。调整电路的电容和电阻多次试验直到参数符合要求。(5)性能指标调试:通过静动态调试对系统电路进行调试系统正常后,对系统所要求的指标进行调试。记录并分析测试得到的数据,多次试验后得出调试总结并对比性能指标是否满足系统设计的要求。如达不到预期效果,找出问题所在并修改部分甚至整个电路以完善设计。 系统软件调试软件调试即把编写好的的程序下载到系统硬件中运行,编译系统程序进行调试。根据调试时所发现的错误情况进行程序语法和时序修正。仔细阅读芯片技术手册,把相关的寄存器操作、读写以及控制时序弄懂。当系统运行出错时要找出出错代码,逐行检查,可以通过标志位反应出程序运行情况。软件调试有两种方法:(1)静态调试:将寄存器以及相关部分的内容输出,这样可以直接读取指标是否满足要求,通过测试找出问题所在。读取主要变量值,测试变量值在程序运行过程是否和预期值相同。(2)动态调试:通过专业调试软件分析程序执行过程的动态情况。运用Keil软件对程序进行调试,可以进行多种设置如单步、全速以及跳出或进入函数内部等等。可以查看变量在执行程序时发生的改变以及可以知道执行代码的所花的时间。 调试结果本调功系统用50W白炽灯作为电路负载,在系统运行过程中可以实现恒功率控制。在电路中接入一盏白炽灯待系统稳定后记录电流、电压以及功率值,然后再在电路中并联接入另一盏白炽灯。接入瞬间系统功率发生变化,调功系统及时作出反应,通过采样回路中的电流电压计算出功率值,然后相应的芯片输出信号。信号经过处理电路处理之后生产触发脉冲信号,并且作用于双向可控硅。通过双向可控硅的导通和关断操作改变电路中的电压,以达到恒功控制的目的。还可以通过按键设置功率的设定值,使得系统可以控制一定范围的恒功值。经过多次实验并记录测量结果,统计后进行分析误差均保持在2%左右,符合系统设计要求。 误差分析不管直接或间接测量电流电压值,都会存在误差。因为算法、传感器、仪器和外部干扰等因素都会产生误差,设计电路时找出误差所在尽量减小误差。如下为引起误差的环节:(1)传感器产生的测量误差。本系统采用霍尔电压、电流传感器测量电路中的电压和电流,但是还是会有误差存在。霍尔传感器会受到温漂的影响而产生温差电势,导致引进误差。同时霍尔传感器工作在交流电,因为霍尔极不能做到相同,所以一直存在一个微小的输出值而产生感应零位电势。材料的不均匀和生产工艺的原因也会产生一定的误差。(2)电能计量芯片CS5460A存在自身性能误差和采样误差。CS5460A在对霍尔电流、电压传感器的输出信号进行采样,将连续的模拟信号转变为离散的数字信号,但是这些误差都是很微小的,对系统的影响不大。(3)测量仪器误差。由于测量仪器设计、制造、精度等级等会存在一定的测量误差。仪器的使用也会发生老化从而引进误差,但这些不是系统设计而引进的误差。(4)由环境因素所引起的误差。比如环境的湿度、温度、海拔以及电磁干扰等因素都会引起误差。结论本次设计以STC89C52单片机为核心控制元件,完成了金刚石合成调功系统的设计与实现。通过双向可控硅控制系统,并使系统保持功率恒定。系统学习了通过仿真软件调试为硬件系统设计提供参考依据,调节参数。运用模块化编写程序,可读性强,调试方便,当程序有误时易于找到出错语句。通过不断的调试,逐步完善系统,完成了相应的功能和指标。同时也学习到了设计一个产品的流程,先了解设计的相关背景,查找相关资料,从而总体了解了设计的核心内容。然后确定系统设计方案,所用元件的选型,并且要熟悉芯片的工作原理。在画原理图和PCB的时候要仔细认真,因为没一点小错误都会导致设计的缺陷,例如封装不正确可能就要重新作板。金刚石合成调功系统的主要内容如下:(1)本系统以STC89C52单片机为核心控制元件,以霍尔电流、电压传感器为系统输入通道。功率测量芯片CS5460A采样霍尔传感器输出的电流电压信号,经过转换并处理之后通过单片机读取。并且通过1602液晶显示电流、电压以及功率值。可以通过按键设置功率值,并且经过D/A将对应的数字信号转换为模拟信号,作为单片机输出的控制信号,间接控制双向可控硅。以双向可控硅作为最终的输出通道,通过控制可控硅的导通和关断达到功率恒定的目的。(2)采用功率测量芯片CS5460A采样霍尔传感器输出的电流电压信号,经过计算处理后,单片机通过SPI接口读取电流、电压以及功率值。同时CS5460A输出一个与功率成正比的脉冲信号,经过频率/电压转换电路转换成电压信号。再与D/A输出正比于设定功率的电压信号相比较,得出一个误差信号。误差信号经过PID控制电路控制移相触发电路输出相应的触发角控制可控硅。同时对触发电路与双向可控硅之间进行光电隔离,防止干扰调功系统。(3)本系统运用PID闭环控制,通过PID控制电路反馈控制信号。不断的调整系统,使得输出功率稳定在设定值不变。即使当负载变化引起功率瞬时变化时,系统能及时作出反应并且稳定功率到设定值。(4)选择C语言编写系统程序,与汇编相比C可读性强,可以模块化编程,调试方便。使用Keil软件编写程序,同时还可以进行仿真调试。
其实农业气象站观测仪说白了就是通过对于气象要素:风速、风向、雨量、辐射、气候等气象数据的监测,来实现对于农田气候的预测,帮助种植者提前对于恶劣天气的做应对措施!这个具体你可以问一下郑州托莱斯,他们是专门做这个的,已经很多年了!农业气象监测仪又名农业气象检测仪、农业气象记录仪。仪器有托普仪器根据气象成型原理、现代监测技术研发而成,一般型号为TNHY-7。农业气象监测仪广泛应用于设施农业、林业、园艺、畜牧业等领域,实现对设施农业综合生态信息自动监控、对环境进行自动控制和智能化管理。(1)高低概率中心分散分布;可能是受纬度、地形的影响。 (2)农田灌溉,增加近地面的空气湿度,保持地面热量,提高空气温度;用稻草、麦秆等覆盖,减少地面热量散失;人造烟雾,增强大气逆姬叮灌顾弑该鬼双邯晶辐射。 试题分析: (1)受纬度影响,北部发生终霜冻的概率整体比南部高;受地形的影响,发生终霜冻的概率呈现从中心向外分散分布的特点。 (2)增加空气湿度和空气中的杂质,加强大气的保温作用。还可以进行地面覆盖,减少地面热量损失。
蚂蚁搬家晴必雨大自然是个奇妙的世界,地球上的天气变化无常.我们聪明的祖先,经过五千年的观察、积累,终于编成了成千上万条有关气象的谚语.一次,我在一本关于气象的书上看到这样一条谚语——“蚂蚁搬家晴必雨”.我将信将疑,是不是蚂蚁忙着搬家,就一定会下雨呢?于是我便抱着强烈的好奇心去验证这条谚语.夏天的一个下午,我在一棵大树下乘凉,正巧发现了一群正在搬家的黑蚂蚁.它们个个脚步匆匆,有的的带着乳白色的蚂蚁卵,有的带着灰褐色的蚂蚁蛹,有的带着老蚁、伤蚁,还有的带着各种各样的食物……我突然想到那句谚语,就静下心来观察验证.我抬头望望高高的蓝天,现在是晴空万里,太阳火辣辣的,毫不留情的把光和热洒向大地,而且天边还飘着几朵白云.好奇心驱使我沿着蚂蚁们的队伍去观察,我发现蚂蚁在往高处搬.过了几个小时,蓝天开始晴转阴.过了一会儿,乌云密布,电闪雷鸣,不久就下起倾盆大雨.这下,我哑口无言了.心里暗暗称赞,小小的蚂蚁啊,你们真是一个会呼吸的晴雨表!通过了这件事,我懂得了这些谚语都是有科学根据的.我为我们有这样的祖先而感到骄傲、自豪.5月16日,今天我参加了杭州网的小记者活动去了杭州气象局。||| 进了气象局,有个很大的展览厅,里面有3D播放器,只要你戴上特制的眼镜,就觉得东西一下子出现在眼睛前,特别是有很多很多小石头,浮在面前,我抓呀抓,呵呵,都是空的呢。||| 我觉得最有意思的还是参观演播室知道了天气预报道主持人怎么样主持的。走进演播室,前面有个播报牌,上面写了播报的内容,还有一台电视,从上面你可以看到自己。就象面前有面镜子。一位叔叔说,你们可以上去试一试。我们大家都跃跃欲试。我和他们一起试了试。我因为眼睛近,只好悻悻地离开了。很伤心。||| 其实我一直很想看看天外的星星和太阳是怎么样的。不过参观下来感觉没有想象中的很大很多望远镜,有个房间是气象局的“头脑”是很多计算机。天气内容就是从这里被叔叔阿姨们整理出来的。||| 看过诸葛亮借东风的故事,看来诸葛亮也懂天气预报呀。||| |||走进气象台你们想知道天气预报是如何产生的吗?那就跟我一起走进重庆市气象台吧!我们首先参观气象局11楼的气象科普馆。这里有人工增雨模拟器风云2号观测仪、城市雷击模拟器地面观测模型, 墙上还有天气预报制作流程图。展馆中央有可供参观者自己动手查阅气象知识的电脑。电脑里的软件知识性、趣味性都很强,老少皆宜。最令我兴奋的是,亲手感受了电影里见到的发报。气象数据的产生是在17楼。各种气象卫星和气象装置产生的数据就是在这里进行汇总和分析,最后由值班员对外公布。由于天气受人类活动影响很大,所以有时难免会出现“天气乱报“。这里现在可预报14天以内的天气状况。至于平时我们在电视上看到的天气预报节目,是根据气象员的判断报告,经过配音等编辑制作的。参观者在18楼可以亲眼目睹整个气象节目的制作过程。回家以后,我对气象谚语产生了兴趣,希望有一天我也能象诸葛亮那样巧“借”东风!参观气象台参观气象台告诉你们一个好消息:今天,老师要带我们去参观气象台。我们整齐的排好队,迈着轻盈的步伐奔向目的地。显然,同学们好久都没有这么高兴了,一个个笑容满面,好像去参加盛大的宴会。一路上,阳光洒满了大地,同学们地欢笑声,伴随着脚步声,仿佛在奏一曲美妙的音乐。来到气象站,我一眼看见了一座已脱皮的烂楼房,它里面会有什么呢?怀着好奇的心,我们迫不及待的进入楼房。你别小瞧这座楼房,它虽不高,我们却整整走了七层,只见老师把我们引到一个宽广的大厅,大厅墙壁上的大屏幕中放映着气象观测中鲜为人知的故事:当初美国成立了第一个气象站,那时设备不先进,经过屡次改进才发明出今天的仪器。每一天晚上的天气预报,都是工作者用汗水换来的。气象台的播音员对气象历史、气候的形成、气温的检测、人类与气候的密切关系做了详细的讲解。我四周张望,发现工作者完全不受我们喧闹的影响,仍辛勤的工作着。不久,简短的影片放完了,我们静悄悄的往外走。楼下有许多有关气象知识的宣传板,我们像沙漠中的饥渴者一样趴在宣传板上,不停地抄着、讨论着:什么是极端天气,雷电天气是怎样形成的,什么是太阳黑子的活动……我突然觉得这座房子不是破破烂烂,那些仪器并不是笨笨重重,因为它们是劳动者智慧和汗水的结晶,它们给我们人类带来了多大的便利呀!天仿佛格外蓝,阳光好像更加灿烂,我已暗下决心,好好学习,长大发明出更先进的气象仪器给人类造福!真是一次难忘的气象台参观!评语:孩子,你用手中流畅的笔描写出了去气象台参观的所见所闻,并写出了自己的感悟,很好。希望你以此为契机,奋发向上,长大用你所学到的知识,真正如你所说,为人类发明出更先进的气象仪器给人类造福!太原市小店区水工学校四年二班徐梓涛指导老师岳华参观气象局文 / 柠檬草 叙事 类作品 柳枝染上了嫩绿,在春风中尽情飘动,舒展着自己纤细的腰肢。迎春花张开了报春的小喇叭,向我们报春。蓝天上,一朵朵柔柔的微云在漂浮。今天,老师带领我们五年级的同学去参观气象局,我们高兴极了! 老师带我们绕来绕去,一路上,迎面吹来一阵阵凉爽的风,吹动了我的头发,我的衣襟,纯净的,柔柔的,吹得我心都醉了。下午4点25分才到达山顶——气象局。 一位阿姨过来欢迎我们,为我们简略地介绍了一些气象知识。随后,我们上了一个楼梯,又有一位阿姨来详细地给我们介绍了“探空仪器”。工作人员通过收到“探空仪器”的数据,由于现在的气象设施先进了,每天的工作人员由4个到了3个。这时,一个叔叔来给我们介绍“地面观测场”,在“地面观测场”上,有“风塔”、“风杯”、“雨量器”、“百叶箱”、“蒸发器”、“采集桶”、“风向标”等,都是专门通过地面探测天气的。 通过气象局门口的那些资料,我了解到了许多的气象知识,如闪电的:闪电是一种天气现象,它的出现同时伴有雷声,也称之为雷电。雷电是雷雨云中放电通道形成的强光现象,闪电有黄白色,金黄色和紫红色…… 这次参观气象局,让我知道了很多很多的气象知识,我真高兴!
小小气象员 浦东新区御桥小学 三(1)班 卞雨岑 眼看着马上就要放寒假了,小朋友们都很关心天气情况,以便安排外出游玩。我更是几天前就开始关注天气。再根据气象台的预报,让我们一起来分析一下近期的天气变化吧。 本周,上海天气以多云、晴好为主,气温稳中回升。除了1月22日那天有所回落以外,其余时间最高温度基本保持在10℃以上。阳光暖暖的,照得我们心里亮堂堂的。外婆把家里的棉衣、棉被统统抱到阳台上晾晒。晚上,我一骨碌地钻进被窝就能闻着太阳的味道入睡了。 这几天的天气也很好,天空露出它那灿烂的笑脸。这样的日子最适合进行户外活动。我建议大家每天午后适当安排一两个小时的时间进行锻炼:小朋友们可以打打球、跳跳橡皮筋;大人们可以散散步、骑骑车;老人们则可以做做操、钓钓鱼......但是,这几天大部分时间都将伴随4级左右风力。俗话说,“4级枝摇飞纸片”,大家还要穿好外套,注意保暖,小心着凉。 下周初,随着南方暖湿空气加强,天气将以阴雨为主,气温也开始逐步回落。那些天,天将会一直阴沉沉的,像老天哭丧着脸,时不时就要下起雨来。阴雨绵绵,让人心底也阴沉沉的,茫然若失。天气晴雨转换,气温起伏,气象阿姨预报说可能将伴有雨夹雪,大家一定要根据自身情况做好着装和生活安排。 妈妈告诉我,当冷、暖空气宝宝相遇时,我们就会迎来雨雪天气。冷空气宝宝一般来自北方大陆和冰雪洋面,身上的衣服就像一团我们最爱吃的棉花糖,因为没有水汽,所以奔跑得特别快;相反,暖空气宝宝则犹如背负了一块饱蘸水汽的海绵,行动缓慢。他们相遇时,暖空气宝宝向上攀升,冷空气宝宝向下沉降,这就形成了降水的过程。怎么样,小伙伴们,你们惊呆了吗? 我希望长大后能当个气象预报员,不仅能与大家分享天气的变化,还可以学习到很多气象知识。
现代的气象环境监测系统是气象监测业务体系中的重要组成部分,也是提升公共气象服务能力和提高气象预报预测准确率的重要基础。随着时代的发展,智能化小型气象设备出现,通过整合成为先进的自动化气象站,对气象综合生态环境信息完成自动监控、对环境进行自动控制和智能化管理。气象环境监测综合解决方案可以用来实时监测生态环境中的气象环境因子,帮助人们实时了解气象中的各要素变化,为人们实时了解环境天气状况和生态环境舒适指标等气象数据提供准确、系统的资料。气象环境监测综合解决方案采用内部走线的方式,防止腐蚀。立杆是高强度碳钢,防锈耐腐蚀,线路内部走线,外观精美,使用寿命更长。独立走线有线标,设备内的传感器均采用底部出线1对1对插方式,每条对插线都有线标,组装简单,维护方便。立杆留有线路检修口,还有微联孔,方便走线。线路检修口也可以方便对线路进行维护。外置天线让信号更强,信号天线可以从屏幕箱体底部拉出,吸附箱体外侧或防水箱外侧,防止网络信号屏蔽。气象环境监测解决方案配置多种传感器,可以监测多种参数,太阳能辐射传感器、风向传感器、风速传感器、翻斗式雨量计、摄像头、太阳能电池板(LED显示屏)、防水箱(内部有负氧离子检测仪和主机)还有多要素百叶盒搭配不同形式的立杆支架组合而成。其中的多要素百叶盒,可以监测大气环境中的多种要素,内含二氧化碳传感器、温湿度传感器、光照传感器、传感器、PM10传感器、大气压力传感器。可以监测的参数有湿度、温度、大气压力、土壤温度、土壤湿度、电导率、风速、风向、噪声、蒸发量、雨量、SO2、NO2、O3、CO、CO2。除此之外,根据不同的地势环境可以选择不同的立杆支撑。最近气象变化越来越快,很多时候令人逐渐看不懂,昨天还是艳阳高照,第二天就雨雪冰雹,所以全国各地都需要做好气象监测,我们也要实时注意气象变化。山东仁科的气象环境监测综合解决方案可以连接到云平台,在云平台上实现对设备的一系列操作,包括数据导出、设备定位、视频查询、数据修改、多端查看以及自动控制。除了气象行业之外,像智慧农业、林业、环保领域、水利建设、焊作节水灌溉、科学教学以及城市建筑都可适用。
2013年,消费级基因检测公司开始“登陆”中国,此后不断蓬勃发展。据不完全统计,中国现在的消费级基因检测公司超过了200家。即便如此,我国消费级基因检测领域仍然存在较大的发展空间。在中国,2016年参与消费级基因检测并拥有自身数据的个人用户总量约为10万人,2017年约为30万人。目前,中国消费级基因检测服务的人口渗透率是。
消费级基因检测虽多样,但肿瘤易感基因、慢性病遗传病基因、产前与母婴诊断以及各类包括营养代谢、美容养颜、运动机能、天赋基因检测的浅层类检测这四类是主要的检测板块。其中,肿瘤易感基因检测不论是在需求规模上还是消费者的接受意愿上,都有相对较大的发展空间。
大连元和健路基因检测的产品中包含常见疾病检测27项;肿瘤易感男15项,女18项;代谢水平9项;罕见疾病10项;个体特征13项;运动效果12项;药物反应9项;元和健路基因检测除了拥有卫计委认证的医学检验实验室之外,还拥有一支专业的基因解读专家团队,团队中有遗传咨询师、营养咨询师、运动指导师、还有《执业医师》资质的全科医生都会根据您自身的基因特点定制适宜您身体状况的营养饮食、运动的方式方法、帮您改变您不良生活方式,从而减少高患病风险的环境、生活习惯等后天诱发因素,结合科学有效的健康管理方案,可有效延缓甚至避免疾病的发生,让我们能够安心享受健康快乐生活!
1、新生儿基因筛查:婴儿出生24-48小时内,从脚跟处采集血样并送到实验室分析,目的为新生儿进行基因筛查,及早确定生命早期治疗的遗传性疾病;2、无创产前检测(NIPT):国内基因测序临床转化最成熟的项目,采取孕妇静脉血,利用第二代测序技术对血浆中的游离DNA片段(包含胎儿游离DNA)进行测序与生物信息分析,从中判断胎儿是否患三大染色体疾病;3、肿瘤分子诊断&疾病早筛:通过肿瘤基因检测早期发现和诊断癌症;4、用药指导&伴随诊断:主要采用分子诊断技术进行患者用药指导,实现科学服药与疗效最大化,而伴随诊断是一种体外诊断技术,针对患者提供特定治疗药物的治疗反应信息,帮助医生作出最佳诊断。5、心血管&遗传疾病:通过分子生物学相关技术对血液、体液中的分子标志物或生物大分子进行检测来进行心血管与遗传疾病相关的诊断;6、母婴健康&微生物:新生儿出生前多种因素,如剖腹产、抗生素治疗、益生菌、营养补充剂、宠物等都会影响婴幼儿体内的菌群平衡,所以检测微生物能及时发现菌群是否紊乱,是否引发婴儿免疫系统异常造成疾病风险;7、病原微生物检测:应用分子生物学技术快速检测病原微生物,对感染性疾病的诊断意义重大。近几年全球出现的几次重大疫情,都采用了NGS鉴定分析;8、微生物控制慢病健康:微生物生态系统与人体健康状况紧密联系。失衡的微生态系统会导致多种慢性疾病,例如肥胖症、II 型糖尿病、肠炎(IBD)以及抑郁症等;9、抗生素耐药性与养殖:目前临床用药及畜牧养殖中,明令禁止滥用抗生素,以避免丛生刀枪不入的超级耐药细菌,微生物检测能辅助判断抗生素用量及效果;10、精准营养食品专业:通过基因测序可提前预知自身是否具有患糖尿病、肥胖的高风险。为此靶向设计、精准制造营养、健康的个性化食品;11、药物基础研究与药物临床测试:通过药物相关的基因检测结果,能为制定个体化给药方案提供科学依据,目前不少创业公司聚焦研究药物相关基因与药物代谢动力学和产生药物不良反应个体的相关性,建立中国人临床用药数据库;12、消费级基因检测:能预测未来患病风险,也是目前颇具争议的热点话题。该门类下有祖源分析、疾病易感基因筛查、宠物基因检测、DNA应用商店等细分领域。
基因检测行业基本概况分析
基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA进行检测的技术,是取被检测者外周静脉血或其他组织细胞,扩增其基因信息后,通过特定设备对被检测者细胞中的DNA分子信息作检测,分析它所含有的基因类型和基因缺陷及其表达功能是否正常的一种方法。
基因检测可以诊断疾病,也可以用于疾病风险的预测。目前,全球基因检测应用领域主要集中在肿瘤学、生命科学、生育与基因健康三大领域,其中肿瘤学、生育与基因健康占据着80%以上的份额。
全球基因检测应用领域占比统计情况
数据来源:前瞻产业研究院整理
2018年全球基因测序市场规模突破百亿美元
近年来,在市场需求推动下,基因检测行业发展迅速。尤其是肿瘤病人对于治疗及检测的需求持续快速释放,拉动了对基因检测的需求增长。据前瞻产业研究院发布的《中国基因检测行业战略规划和企业战略咨询报告》统计数据显示,2012-2015年,全球基因测序市场规模年增长率在10-30%左右,市场规模由35亿美元增长至59亿美元,到了2018年全球基因测序市场规模突破百亿美元,达到117亿美元。
2012-2018年全球基因测序市场规模统计情况
数据来源:前瞻产业研究院整理
各国来看,美国、英国等发达国家都是基因检测大国,基因检测已经成为这些发达国家新兴的主导产业。其中,美国2014年就有超过500万人接受基因检测;在英国,基因检测则已在健康超市里出现。
预计2018年中国基因检测市场规模将突破200亿元
相比发达国家,我国在基因科技开发与应用上并未落后多少。国家层面也颇为重视基因检测行业的发展,先后在多项重要政策文件中提及支持基因检测发展。
另外,市场需求方面,截至2017年,中国累计参与消费基因检测的人数达到30万人(DTC市场,不包括体检、保险等进行基因检测的人数)。随着我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,消费能力和健康保健意识愈加强烈,预估我国每年基因检测量至少在300万人次以上,且逐年递增。
而从市场规模来看,截止至2017年中国基因检测行业规模已达到158亿元,同比增长。2018年市场规模预计在207亿元左右,延续快速增长势头。
2012-2018年中国基因检测市场规模统计及增长情况预测
数据来源:前瞻产业研究院整理
总体而言,基因检测行业还处于早期阶段,市场渗透率不高,但规模增长较快,潜在需求巨大,未来发展前景可期。
测序成本下降大势所趋,肿瘤将继续成为主战场
1、未来基因检测行业规模、应用领域要不断扩大,测序成本下降是必然趋势。价格的下降可以令基因测序变得越来越简单,使之前很多难以实现的科学问题得到解决,能在更广阔的研究领域上发挥作用,包括临床诊断,遗传检测,个人基因组等,从而推动行业规模的进一步增长。
2、除了测序成本下降,肿瘤将继续成为基因检测市场竞争的主战场。随着基因检测技术发展及肿瘤个体化用药的爆发,预计2025年肿瘤基因检测在肿瘤患者中渗透率达30%-40%;而当前基因检测的价格区间大致在3000-10000元,考虑到基因测序价格不断下降以及有望进入医保等因素,预计2025年肿瘤基因检测价格区间降至2000-6000元。据此预测,到2025年,我国肿瘤基因测序市场规模将达到120-480亿元。
3、样本积累仍将是目前许多基因检测公司的主要发力点。但随着样本量的增加,现有的依托公有数据库、算法相对传统的生物信息分析软件,将无法满足基因检测公司业务发展的需要及用户需求。云计算和人工智能技术的发展,为大规模、快速运算和分析基因大数据提供了便利条件,而这在未来基因检测行业市场竞争中,将发挥越来越重要的作用。
全球基因测序行业相关公司:宜曼达(Illumina)、赛默飞世尔(TMO)、太平洋生物科学(PACB)、Foundation Medicine(FMI)等
本文核心数据:全球基因测序市场规模、全球基因测序市场下游应用分布、全球基因测序市场区域分布等
基因测序是指通过一定的技术手段分析DNA或者RNA片段中的碱基序列,从而为生物学和医学的研究发现提供支持。基因测序能够从血液或唾液中分析测定基因全序列,预测罹患多种疾病的可能性,个体的行为特征及行为合理,如癌症或白血病,运动天赋,酒量等。
全球基因测序发展历程
从1988年人类基因组计划启动开始,基因组学应用的壮阔前景开始展现在人类面前。1998年毛细管测序技术问世,测序提速10倍,原计划15年完成的人类基因组计划加快进度。2006年,第二代测序仪诞生,成本下降百倍,形成“超摩尔定律”之势。
随着测序成本的显著降低和生物信息分析能力的显著上升,美国等西方发达国家已在这一领域做出前瞻式布局:鼓励高端测序仪的研发和商业化、建立配套的生物信息计算平台、推进基因组领域的科学研发和临床转化。
全球基因测序市场增长迅速
近几年来基因测序市场规模飞速发展,据BBC Research数据显示,2010-2019年全球基因测序市场规模呈现连续增长趋势,增速普遍超过10%,2019年全球基因测序市场规模约为126亿美元,按照增速初步测算,2020年全球基因测序市场规模约为149亿美元。
学术研究是基因测序主要应用市场
从全球基因测序下游应用分布来看,学术研究用途在2020年占据最大份额,达到约54%。预计该部分将从2021年到2026年以稳定的复合年增长率进一步扩大。这种增长可归因于NGS解决方案在研究项目中的应用在大学和研究中心进行。其次,在临床研究中,基因测序市场占总市场的约18%;医院诊所的应用市场占比约为14%,位列第三。
欧美市场总和超过全球市场七成
在全球市场区域分布来看,根据Market Research Future等机构发布数据,2020年全球基因测序市场分布最广的是欧洲,其次是美洲,欧美市场合计约占72%。相比来说,亚太地区和中东、非洲地区的基因测序市场规模则较小,亚太地区的市场占比仅为20%。
基因测序市场具有巨大增长空间
随着基因测序技术的高速发展,临床诊断、药物、个体化治疗、农业等领域发生了巨大的变革,并且随着社会各界对基因测序应用行业的关注度越来越高,各领域基于基因测序应用的需求也越来越大。预计2021-2026年全球基因测序市场规模仍将继续保持快速增长,到2026年规模将突破400亿美元。
应该选择经过技术监督部门认证的检测机构,而且最好是选择长期从事环境检测的行业检测机构,这些属于独立的第三方的检测机构能给出具有法律效应的CMA检测报告。 选定检测时间 检测室内空气质量的最佳时间是在装饰装修彻底完工后的一周以后,这是因为在装修后7天,各种污染物的挥发浓度基本保持稳定状态。 出具检测报告 正规检测机构一般在5至10个工作日内出具检测报告。一些所谓的“权威检测机构”声称现场就能出报告,是完全没有科学依据的。因为检测必须依靠精密的仪器、设备,一般要在实验室内才能完成检测。 装修异味的方法汇总 油漆味:新油漆的墙壁或家具有一股浓烈的油漆味,要去除漆味,你只需在室内放两盆冷盐水,一至两天漆味便除,也可将洋葱浸泡盆中,同样有效。 新装修的房子,总会或浓或淡的有一些异味,如何清除异味,方法很多,最好的方法是让房间通风。若有选择地给新居摆放一些植物,对净化空气更有帮助。那么,摆放什么植物合适呢? 吊兰:据了解,有一种吊兰也叫“折别鹤”,不但美观,而且吸附有毒气体效果特别好。一盆吊兰在8~10平方米的房间就相当于一个空气净化器,即使未经装修的房间,养一盆吊兰对人的健康也很有利。 芦荟:芦荟有一定的吸收异味作用,且还有居室美化的效果,作用时间长。 仙人掌:大部分植物都是在白天吸收二氧化碳释放氧气,在夜间则相反。仙人掌、虎皮兰、景天、芦荟和吊兰等都是一直吸收二氧化碳释放氧气的。这些植物都非常容易成活。 平安树:目前,市面上比较流行的平安树和樟树等大型植物,它们自身能释放出一种清新的气体,让人精神愉悦。平安树也叫“肉桂”。在购买这种植物时一定要注意盆土,根和土结合紧凑的是盆栽的,反之则是地栽的。购买时要选择盆栽的,因为盆栽的植物已经本地化,容易成活。 若想尽快驱除新居的刺鼻味道,可以用灯光照射植物。植物一经光的照射,生命力就特别旺盛,光合作用也就加强,释放出来的氧气比无光照射条件下多几倍。 专家答疑: 1、可用米醋配合一定量的水倒入盆中放置室内,可中和异味。 2、可以买绿色植物放在家中。 3、买一些知名品牌的甲醛捕捉剂。 ■如何去除家中甲醛味 家中有甲醛或其它各种异味时,怎么办?环保专家为您居家清洁支招——— ■300克红茶泡入两脸盆热水中,放在居室内,并开窗透气,48小时内室内甲醛含量将下降90%以上,刺激性气味基本消除。 ■购买800克颗粒状活性碳除甲醛。将活性碳分成8份,放入盘碟中,每屋放两至三碟,72小时可基本除尽室内异味。 ■准备400克煤灰,用脸盆分装后放入需除甲醛的室内,一周内可使甲醛含量下降到安全范围内。以上方法同样适用于装修完没有异味的家庭,因为有些有害物是无色无味的,多一分清洁,就多一分安全。 ■把泡过的茶叶,放在冰箱内部,即可达到除臭作用。若是没有茶叶,也可将柠檬或柳丁切开,只要半小块便能达到功效。此外,以沾有啤酒的抹布擦拭冰箱内部,异味也会消除。 ■在家庭的卫生间里摆放绿色植物,可以达到调节空气,消除异味的功效。最好在窗口养上一盆绿植,或者放上花瓶,插三五朵花,可以带来清新怡人的感觉。 植物吸收法: 1.具有吸收甲醛作用的植物,如吊兰、芦荟、龙舌兰、虎尾兰等; 2.具有吸收苯作用的植物,如长青藤、铁树等; 3.具有吸收三氯乙烯作用的植物,如万年青、雏菊、龙舌兰等; 4.具有吸收二氧化硫作用的植物,如月季、玫瑰等; 5.具有吸尘作用的植物,如桂花; 6.具有杀菌作用的植物,如薄荷。 ■新车新房有异味热带水果帮你忙 新华网广西频道8月5日电(记者黄革)如果你买了新车、新房,你或多或少会遇到这样的难题:汽车座椅散发的浓重皮革味和新居装修带来的刺鼻化工材料味,一时难以去除,无论你用多少空气清新剂,异味仍长时间地滋扰着你的私人空间。 记者在水果之乡广西南宁市发现,不少市民利用热带水果去除异味,效果 好,成本低,方法简便。南宁康福出租汽车公司李师傅最近买了新车投入运营,尽管市场上有形形色色的汽车香水卖,但李师傅却看不上,对付车厢里的异味他自有妙招。 李师傅到水果市场挑了一只又新鲜又好看的菠萝放在车上,水果的香味顿时在车里飘了起来,异味逐渐消失了。“这只菠萝我才花了一块钱,放了两三天,它就把车上的异味‘吸’光了。顾客坐我的车,都说这部车干净、卫生,一路心情舒畅。”李师傅说。 据他介绍,一些热带水果因其生长在热带、亚热带环境,阳光充足,雨水充沛,香味特别重,果实中所含水分多,浓重的香味可长时间地散发,不少市民把这类水果当成了天然实用的“空气清洁剂”。 记者发现,一些市民利用菠萝蜜(一种形似榴莲的热带水果)去除新装修房屋的化工异味,效果也很好。刚装修过的房屋往往有天纳水等各种刺鼻的化工原料气味,把一只破开肚的菠萝蜜放在屋内,由于菠萝蜜个体大(一般有西瓜那么大),香味极浓,几天就可以把异味吸光。 ■植物———去除异味的最佳选择 新装修的房子会有很大的异味,如何去除这些刺鼻的异味是不少消费者头痛的问题。其实,最简单的方法就是让房间通风。除此之外,有选择地给新居摆放一些植物,对净化空气更有帮助。那么,摆放什么植物合适呢?吊兰:作用大、成本低有一种吊兰———也叫“折别鹤”,不但美观,而且吸附有毒气体效果特别好。一盆吊兰在8-10平方米的房间就相当于一个空气净化器,即使未经装修的房间,养一盆对人的健康也很有利。这种吊兰每盆5-10元不等。仙人掌等植物:一直释放氧气大部分植物都是在白天吸收二氧化碳释放氧气,在夜间则相反。但仙人掌、虎皮兰、景天、芦荟和吊兰等都是一直吸收二氧化碳释放氧气的。普通仙人掌和景天每盆约5-15元。虎皮兰分两种:金边的和纯绿的。纯绿的20元/盆左右,金边的比其贵约1/3-1/2。芦荟的市场价格则差别比较大。这些植物都是非常容易成活的。平安树等:释放清新气体目前,市面上比较流行的平安树和樟树等大型植物,它们自身能释放出一种清新的气体,让人精神愉悦。平安树也叫“肉桂”,市面上的价格一般在80-100元/盆。在购买这种植物时一定要注意盆土。根和土结合紧凑的是盆栽的,反之则是地栽的。购买时要选择盆栽的,因为盆栽的植物已经本地化,更容易成活。
自己删减,不知可否? 室内空气质量与健康 人的一生中有70-90%的时间是在室内度过,可见室内空气质量对人类健康的影响是多么重要。在人均居住面积没有解决的情况下,当然很难谈到改进室内空气质量。但在人们生活水平和居住条件不断改善的现在,改进室内空气质量提高人们的健康水平就成为必然的了。 室内环境对健康的影响主要分为两大类型:一种称之为不良建筑综合症(Sick Building Syndrome, 简称SBS),另一种称之为建筑相关疾病(Building Related Illness, 简称BRI)。不良建筑综合症(SBS)指的是在建筑物内生活和工作时会出现的症状。主要症状表现为:注意力不集中,抑郁,嗜睡,疲劳,头痛,烦恼气味,易感冒,胸闷,黏膜、皮肤、眼睛刺激等。一旦离开这种环境,症状会自然减轻或消失。建筑相关疾病(BRI)指的是由于建筑选址、设计、选材不当,造成室内空气质量不良引起的疾病,主要有呼吸道感染,心血管疾病,军团病及各种癌症(如肺癌)。离开了引起建筑相关疾病的环境,症状也不会消失。无论是不良建筑综合症,还是建筑相关疾病,都可通过改善居住环境,提高室内空气质量,从而降低这些症状的发生率。 人类对空气污染引起健康危害的认识是有一个过程的。人类最早关注的空气污染物是二氧化硫(SO2),二氧化氮(NO2),一氧化碳(CO),臭氧(O3),和铅(Pb),可把它们统称为‘传统空气污染物’。一般来讲,传统空气污染物种类比较少;除铅以外,不会在人体内累积;主要是引起呼吸系统疾病;除氮氧化物以外,对其引起的健康效应已有相当的了解;一般在摄入几分钟(急性)到数年(慢性)内会出现反应。随着工业的发展和人类的进步,出现了越来越多的空气污染物,可把这些统称为‘非传统空气污染物’。一般来讲,非传统空气污染物种类多,在人体内都有生物累积,可以引起人体内各器官的病变(人们最关心的是癌症),目前关于非传统空气污染物对健康影响的知识了解甚少。世界卫生组织(WHO)把人类的致癌物分为三类:第一类为已经证明了的人类致癌物质,这包括有砷、镍、六价铬、氡、吸烟、苯、苯并(a)芘、氯乙烯、双氯甲烷醚等。第二类为已经证明了的动物致癌物质。这里又把第二类分为两种:一种为2A类 – 已经充分证明为动物的致癌物,如丙烯腈、三氯乙烷、柴油机废气等;另一种为2B类 – 已证明为动物致癌物(但不充分),如乙醛、三氯甲烷、1,2二氯乙烷、短纤维等。第三类为新发现尚未分类的致癌物质,如1,1,2,2四氯乙烯。以上所有这些致癌物质都可能出现在人类生活环境中,引起人类癌症发病率的增加。以我国为例,廿世纪六、七十年代,我国肺癌死亡率不到十万分之十。但到九十年代末,城市地区已增加到十万分之四十。所以室内空气质量问题不能不引起我们的高度重视。 室内空气污染物主要有以下几种形式:一种是悬浮颗粒物。按粒径大小又可分为总悬浮颗粒物、粒径小于10微米的悬浮颗粒物(PM10)和粒径小于 微米的悬浮颗粒物()。做饭和取暖时的室内燃烧,其它人类活动,都会使室内颗粒物浓度明显增加。许多化学污染物、生物污染物和氡衰变子体等都会附着在悬浮颗粒上,从而被人吸入体内造成危害。据研究PM10的危害大于总悬浮颗粒物,而的危害又大于PM10。可惜现在对的研究还很不够。第二种室内主要空气污染物是品种日益增多的化学物质。这包括上面提到的绝大部分传统空气污染物、非传统空气污染物以及其它人类致癌物质。第三种室内污染是放射性污染。主要是氡及其短寿命衰变子体、地面 g 照射量率等。放射性对健康的影响主要是引起癌症发病率的增加。第四种室内污染是生物污染。主要指细菌、病毒、霉菌、尘螨、花粉、孢子、蟑螂等造成的污染。目前国内对这方面的重视还不够,但WHO已相当重视,正在起草有关的建议书。严重急性呼吸综合症(SARS)即由生物污染引起。除此之外,物理因素造成的污染也不可忽视。主要表现为光、噪音、震动、属于非电离辐射的电磁辐射,超声,次声污染等。 有多种因素造成了室内环境质量不佳。一是建筑地点的选择。建筑地点要选择在通风、向阳、干燥的地方,有利于排水。要远离交通干线。地基土壤没有被污染。土壤中的放射性核素含量要在正常水平。在建筑设计上,要注意到卫生学要求。强调自然通风,要能做到每人每小时有30立方米的新风量。在建筑装修材料的选择上,要选择那些合乎标准的建筑装修材料,避免有害的化学溶剂、粘胶剂向室内释放。改掉不良生活习惯,也是保持室内良好空气质量的重要措施之一,重视值得。 保证良好的室内空气质量,当然要根据污染物的来源,采取适当措施。在所有措施中,加强室内通风,保持一定的新风量是最重要的措施。没有规矩,不能成方圆。在评价室内空气质量标准时,还必须要有室内空气质量标准。我们国家的“室内空气质量标准”已于2002年11月19日发布,并于2003年3月1日起实施。这是我们国家进行室内空气质量评价的依据。标准发布之后,只能在一段时间内起作用。随着对客观规律认识的加深和新的研究成果的出现,还需要不断对现有标准进行修订和补充。在我国的标准中,只对19中污染物给出了标准值,这当然还远远不够。各种污染物,尤其是化学污染物,要根据暴露时间给出不同的标准值。相信在下一步的修订中,必然会注意到这些问题。 影响空气质量的因素 城市空气污染状况取决于两个因素:污染物的排放情况和大气的扩散能力。在污染源相对稳定的情况下,污染物在大气中的扩散、迁移、流动和转化,与当时的气象条件密切相关,风向、风速、逆温层结、降水等气象因子对污染物的扩散起到重要作用。如当有降水出现,或有风的时候,往往有利于空气中污染物的扩散;反之当有雾或风很小时,往往容易出现空气污染加重。因此,开展空气质量预报使我们能够在实时监测空气污染状况的同时,根据未来气象条件的变化,预测未来空气质量状况,自觉减少或降低污染物的排放,从而达到从被动防御到主动预防的目的。 2、 空气质量对人体健康的影响 空气污染指数小于50,说明空气量良好,为一级优。 空气污染指数大于50,小于100,为二级良好。 空气污染指数大于100小于200,表明污染物浓度小于环境空气质量三级标准限值,为特定工业区所要求的空气质量;在这个指数期间,易感人群症状有轻度加剧,健康人群出现刺激症状,心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外活动; 3、 吸烟对健康的危害 世界科学界公认,吸烟对健康危害很大,将近四分之一的癌症、大部分呼吸道疾病和心血管疾病与吸烟有密切关系。医学家证明,吸烟者在各种疾病中的死亡率比不吸烟者高,其中,肺癌高倍,支气管炎、肺气肿高倍,喉癌、口腔癌高~倍,胃、十二指肠溃疡高倍,循环系统疾病高倍。 吸烟的烟雾中可以分离出3000多种有害成分,主要有焦油、尼古丁、一氧化碳、一氧化氮、氰化氢和丙烯醛等。 一氧化碳是最有害的成分,在烟雾中的含量为1~5%,它同血红蛋白的结合力比氧大250倍左右,因此能减少血的带氧能力,还能使动脉内壁水肿,形成水泡,妨碍血液运行,为血小板和胆固醇的沉积创造条件,导致动脉粥样硬化。一氧化碳对慢性支气管炎和肺气肿的发生发展有很大影响,冬天易发生的“煤气中毒”也是一氧化碳中毒。空气中含万分之几的一氧化碳就可使人“煤气中毒”而死亡,可见其毒性之大。 尼古丁作用于交感神经节、副交感神经节、肾上腺,造成心率加速、血压升高,诱发心脏病。 吸烟对青少年的危害更为严重,因为青少年正处在生长发育阶段,身体各器官系统还没有成熟,比较娇嫩,所以受毒害更为严重。另外,青少年的大支气管比较直,当烟雾带着烟尘的微粒和有害物质进入呼吸道时,很容易长驱直入,进到各个细支气管和肺泡,使支气管和肺泡受到比较严重的侵害。
甲醛是室内空气主要污染物之一。是一种无色的刺激性气体,沸点为 ℃,易于挥发,常温下易溶于水。主要来源于各种人造板材,贴墙布、涂料等各种装饰材料以及吸烟等产生的烟雾等。甲醛对人体健康的危害极大,室内空气甲醛含量大于 mg/m3就会对呼吸系统产生危害,高浓度甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏都有危害,在我国有毒化学品名单上甲醛居第二位,且被世界卫生组织(WHO)确定为可疑致畸、致癌物质[1]。《居室空气中甲醛卫生标准》(GB/T16127—1995)规定居室内甲醛量要小于 mg/m3,但一般住宅装修后甲醛浓度平均为 mg/m3,最高可达 mg/m3,严重超出标准[2]。目前采用多种技术方法降低建材中的游离甲醛,虽取得一定成效,但由于技术与经济的限制,室内甲醛污染仍然十分严重。因此,对室内甲醛污染的控制与治理非常重要。1. 合理控制室内环境由于甲醛的释放是一个长期的过程,日本横滨国立大学研究表明,室内甲醛的释放期一般为3~15年,且其与室内的温度、相对湿度、室内换气数、室内建材等有关,合理控制室内环境可降低甲醛浓度。 室内通风室内通风是清除甲醛行之有效的办法,可选用空气换气装置或自然通风,这样有利于室内材料中甲醛的散发和排放。Zhang等[3]研究发现,MV(Mixing Ventilation)比DV(Displacement Ventilation)可以更好的保持室内空气质量。室内通风要注意根据季节、天气的差异和室内人数的多少来确定换气频度,通常在春、夏、秋季都应留适当的通风口,冬季每天至少开窗换气30 min以上,但其只用于污染较轻的场合。 控制室内温度、湿度经研究发现,甲醛的释放随着湿度的增大而增加,随温度升高而增大[4]。温度由30℃降到25 ℃可降低甲醛50%,相对湿度由70%降到30%时甲醛量降低40%,温度和湿度效应降低室内甲醛量主要是靠降低污染源的扩散[5]。要使室内材料中的甲醛尽快释放,就应增加其温湿度,因此一般在刚刚装修的房中采取烘烤的方法或在室内摆放一盆清水可使甲醛加快释放。要控制室内甲醛浓度就要降低其温湿度。 植物净化美国国家空间技术实验室(National Spacetechnology Laboratory)的有关实验[6]证明,银苞芋、吊兰、芦荟、仙人球、虎尾花、扶郎花等室内观赏叶植物对甲醛有较好的吸收效果。因此,在室内放置上述植物既美化环境又起到净化空气的作用。仅仅调节室内环境虽能降低室内甲醛浓度,但还不能达到理想结果,尤其在甲醛释放初期,需要采用空气净化技术。2. 室内甲醛污染治理技术目前,国内外采取多种方法治理室内甲醛污染,且现在已有一些产品问世。治理室内甲醛污染的空气净化技术归纳起来主要有:物理吸附技术、催化技术、化学中和技术、空气负离子技术、臭氧氧化技术、常温催化氧化技术、生物技术、材料封闭技术等。 物理吸附技术物理吸附主要利用某些有吸附能力的物质吸附有害物质而达到去除有害污染的目的。主要是各种空气净化器。常用的吸附剂为颗粒活性炭,活性炭纤维、沸石、分子筛、多孔粘土矿石、硅胶等。Sonia Aguado等[7]研究发现,沸石膜对室内甲醛、苯等污染物有较好去除效果。活性炭纤维是吸附剂中最引人注目的碳质吸附剂。蔡健等[8]研究发现,适当条件下用H2O2对ACF改性可提高对甲醛的吸附性能。荣海琴[9]等对经改性处理的聚丙烯腈(PAN)基活性炭纤维(ACF)对甲醛吸附性能进行初步研究发现,PAN-ACFs浸渍处理及后续热处理后的样品对甲醛的吸附量明显高于未处理样品对甲醛的吸附量。对物理吸附技术改进主要是寻找比表面积大且具有更快的吸脱附速率的吸附剂,还有与其他技术相结合使用等。Sawada等[10]在装有活性炭的花盆中栽培具有甲醛净化性能的植物,其对甲醛去除效果比单纯的活性炭吸附要好。物理吸附还可用于建材,Kazunori等[11]研发的一种可生物降解的木炭板,在2 h内可把20×10-6的甲醛全部吸收,且木炭板废弃后可被生物降解。物理吸附富集能力强,且不会产生二次污染物,简单易推广,对低浓度有害气体较有效。但物理吸附的吸附速率慢,对新装修几个月的室内的甲醛的去除不明显,且会对环境产生二次污染,还有吸附剂需要定时更换。 催化技术催化技术以催化为主,结合超微过滤,从而保证在常温常压下使多种有害有味气体分解成无害无味物质,由单纯的物理吸附转变为化学吸附,不产生二次污染。目前市场上的有害气体吸附器和家具吸附宝都属于这类产品。纳米光催化技术是近几年发展起来的一项空气净化技术,它主要是利用二氧化钛的光催化性能氧化甲醛,生成二氧化碳和水。该技术在紫外光照射下用于治理空气污染越来越受到重视,成为空气污染治理技术的研究热点。为提高其对甲醛的降解速率,展开了一系列对其反应影响因素的研究。对二氧化钛光催化降解甲醛反应动力学的研究说明,甲醛光催化降解反应遵循一级反应动力学规律,反应速率由反应物浓度控制,光催化反应由表面化学反应控制[12]。甲醛浓度在10 mg/m3以下时,可被TiO2在紫外光条件下光催化完全降解为CO2和H2O,在较高浓度时被氧化成甲酸[13]。Stevens等[4]实验表明,在紫外光条件下,纳米TiO2光催化反应器对低浓度甲醛去除率为100%,但用太阳光照射时,净化效率仅为35%。钱昱等[14]对纳米二氧化钛光催化降解空气中甲醛的研究发现:TiO2 负载在无纺布和镍网上时比负载在玻纤布上效果好;加入适量活性炭能明显提高甲醛光催化降解速率;水玻璃作为粘结剂时能有效提高甲醛光催化降解速率。此外,许多学者不断研发新方法,在硼硅酸盐玻璃表面涂上一层Sol-Gel TiO2薄膜对室内甲醛有良好的去除效果,在 mW/cm2的UVA照射下最大反映速率常数为 min-1[15]。刘凡新等[16]通过Sol-Gel工艺在玻璃表面及多孔陶瓷表面制得均匀透明的掺铈纳米TiO2薄膜,发现其在近紫外光处的吸光度有明显提高,对甲醛有极高的光催化降解速率。杨阳等[17]利用纳米TiO2制备出一种完全不含有机物的水性涂料,涂敷在内墙上可长时间有效分解有害气体。在实际应用中可见光比紫外光易得,将具有可见光活性的Fe-TiO2光催化剂与耐光催化氧化的硅酸钾基料进行复配,可得到能够有效而持久地在普通日光灯环境下降解甲醛的复合建筑涂料[18]。催化技术可以与物理吸附技术或其他技术结合运用,效果更佳。催化技术与物理吸附技术相结合,可利用物理吸附技术为催化技术提供高浓度反应环境,催化技术降解甲醛使吸附剂得到再生。纳米TiO2光催化剂与一些气体吸附剂(沸石、活性炭、SiO2等)相结合在弱紫外光激发下就可以有效降解低浓度有害气体。侯一宁等[19]对二氧化钛-活性炭纤维混合材料对室内甲醛污染的净化进行的研究发现,TiO2-ACF混合材料比单纯使用TiO2或ACF效果要好,且TiO2与ACF质量比为1:时混合材料去除甲醛效果最好。Fumihide等[20]把光催化技术与使用活性炭进行连续吸附、脱附的技术相结合,发明一种改进的光催化反应器,可在10 min内使10 m3密闭室内小于1 mg/m3的低浓度甲醛降解到WHO标准( mg/m3)以下,在90 min内可使甲醛浓度降为零。稀土激活空气净化材料综合了化学吸附、物理吸附、光催化等多元催化技术,对甲醛达到持久净化[21]。张增风等[22]对低温等离子体—催化脱除室内甲醛的研究发现,在室温、常压、介质阻挡放电情况下,电压增高,等离子体技术的甲醛脱除率增加,填充较大比表面积介质小球能有利于甲醛脱除,二氧化钛在等离子体气氛下可以产生催化活性。催化技术与其他技术结合运用可互补缺点,达到更好的净化效果。催化技术具有反应条件温和、能耗低、二次污染少、可以在常温常压下氧化分解结构稳定的有机物等优点,一般室内甲醛的浓度较低,在居室、玻璃、陶瓷等建材表面涂敷TiO2薄膜或安放TiO2空气净化设备可有效降解甲醛。但其需要纳米TiO2和紫外光照射,存在经济和技术的局限性,还未进入大面积使用推广阶段。 化学中和技术化学中和技术一般采用络合技术,破坏甲醛、苯等有害气体的分子结构,中和空气中的有害气体,进而逐步消除。目前,专家研制出了各种除味剂和甲醛捕捉剂,属于该技术类产品。该技术最好结合装修工程使用,可以有效降低人造板中的游离甲醛。 空气负离子技术其主要选用具有明显的热电效应的稀有矿物石为原料,加入到墙体材料中,在与空气接触中,电离空气及空气中的水分,产生负离子;可发生极化,并向外放电,起到净化室内空气的作用。市场中销售的“绿诺空气离子宝”属于这种产品。金宗哲等[23]研究表明,稀土激活电气石可净化甲醛95%以上,其把负离子技术和物理吸附、化学吸附技术集于一身。负离子技术也可应用到建材上,如负离子涂料,其能够持续释放的负离子与室内污染源持续释放的有害气体(正离子)不断中和、降解,可长期起到去除甲醛的作用。冯艳文等[24]应用天然矿物的改性活化技术和纳米稀土激活技术研制的健康环保型建筑内墙涂料,不仅具有较为优越的常规性能,还集无污染、抗菌、防霉、辐射远红外线、释放负离子等对人体健康有益的功能于一身。该涂料只需在可见光激发下便可产生大量的负离子,使室内负离子数增加200~400 个/cm3。[1][2][3][4][5]推荐阅读不可思议!9平米豪宅带卫生间和书房!这个小房子叫梦之家,坐落在 Se..精致的移动流水小品精绝神妙的中国古代建筑 网友30多平米浪漫小复式 什么样的房子最抗震,房屋结构与抗.. 世界十大不可思议景观 灾区重建,你有什么好建议? 世界上最绿色最环保的车 臭氧氧化法臭氧与极性有机化合物如甲醛反应,导致不饱和的有机分子破裂,使臭氧分子结合在有机分子的双键上,生成臭氧化物,从而达到分解甲醛分子的目的。汪耀珠等[25]通过测量低浓度臭氧对甲醛气体的净化率(有紫外灯照射)发现,臭氧浓度~ mg/m3,甲醛浓度~ mg/m3,5 min后检测,臭氧对甲醛净化效率为。臭氧发生装置具有杀菌、消毒、除臭、分解有机物的能力,但臭氧法净化甲醛效率低,同时臭氧易分解,不稳定,可能会产生二次污染物,同时臭氧本身也是一种空气污染物,国家也有相应的限量标准,如果发生量控制不好,会适得其反。 常温催化氧化法又称为冷触媒法,主要是利用一些贵金属特殊的催化氧化性能,使室内污染物变成为CO2和H2O。一般载体为ZrO2、CeO、SiO、活性炭、分子筛等,经常采用的贵金属有Pd、Pt、Rh、Ru和Ir。日本近年来对低温催化剂进行了深入的研究,并有一系列的专利问世。Yushika等[26,27]研发的含有锰氧化物组分(MnO2为77 %)的空气净化器,对刚刚装修的住宅中甲醛去除效果良好,在7个多月时间内使新建住宅室内甲醛由×10-6降到×10-6,且没有发现有害的副产品(HCOOH、CO),其还可以加速材料中甲醛释放。 生物技术生物法净化有机废气是微生物以有机物为其生长的碳源和能源而将其氧化、降解为无毒、无害的无机物的方法。李小梅等[28]实验表明,通过筛选、培育的适宜微生物菌种接种挂膜制作的生物膜填料塔对入口浓度小于20 mg/m3的甲醛废气具有较好的净化效果,净化效率达到90%以上,净化操作时,液体喷淋量维持在20 L/h有利于净化。Masaki等[29]研究表明,生物酶对甲醛降解有潜在能力,此方法操作简单、运行成本低,无二次污染而被欧洲广泛使用并已工业化。生物活性温度一般为10~40 ℃,因此室内温度必须维持在特定微生物的活性温度范围内,使其应用受到限制。 材料封闭技术对于各种人造板中的甲醛,专家们研制出了一种封闭材料,称作甲醛封闭剂,用于家具和人造板材内的甲醛气体封闭。目前出现在我国市场上的美嘉保护盾,具有封闭甲醛的作用,可涂刷于未经油漆处理的家具内壁板和人造板,以减少各种人造板中的甲醛释放量。但其治标不治本。3. 结 语随着国家环保法规的日益严格,环境意识的深入人心,室内甲醛污染的控制与治理越来越受到重视。国内外对甲醛污染的空气净化技术已经有较多应用于实际,同时各种新方法新技术也在不断得到研究,其中纳米光催化技术是空气净化技术研究的发展趋势,同时由于每种方法都有自己的优缺点,针对实际情况选用适当的技术,尤其是多种技术相结合利用可对室内甲醛污染进行有效的控制与治理。
1环境监测质量保证工作的涵义环境监测数据一定要保证具有精密性、可比性、准确性和完整性,在对环境监测数据的精密性和准确性进行评价的时候可以通过实验室质量控制来实现。监测数据的完整性是指在进行实际监测的时候一定要保证不会出现数据丢失的情况,一旦出现数据丢失的情况,要对产生的原因进行分析,并且找到解决的方法。监测的数据也要具有代表性,主要是采样的样品在一定程度上要能够代表整个监测项目范围内的污染情况。数据的可比性是指在对数据进行分析的时候要采用规定的分析方法,这样能够更好的对数据进行比较。2大气环境监测质量保证工作的现状分析环境监测质量保证工作在一定程度上是依赖环境保护部门的监督和指导,同时在环境监测方面也要按照相应的规范来进行。但是,在环境监测质量保证方面还是存在着很多的问题,对出现的问题进行分析,才能更好的找到解决的方法。量难以保证监测数据出现不确定的情况是和检测现场的随机因素有很大的关系。因此,样品的检测结果在很多大的程度上是由采样过程中的环境监测环节有很大的关系。我国的环境监测工作在采样过程中出现了长期被边缘化的情况,这样就使得很多的采样人员在专业知识方面出现了不足的情况,而且很多的采样设备也出现了陈旧的情况,这样也给采样过程增加了很大的难度,这样就使得环境监测质量出现了很多的不可控情况。很多的现场采样人员在工作中出现了对相关的资料进行省略的情况,这样会导致采样的样品出现失真的情况。在对工业废气进行采集的时候,存在着采样时间比较随机的情况,这样就使得采样的数据只能反映某个瞬间的情况。监测网络不够完善现在,我国在环境监测网络建设方面存在着不完善的情况,这样就使得很多的监测数据出现了重叠和浪费的情况,国家环保部门对监测网络建设在逐渐的重视,但是即使这样也不能在很快的时间内进行解决出现的问题。为了更好的促进环境监测质量的提高,一定要重视环境监测网络建设的重要性。3开展好大气环境监测的质量保证工作对整个环境监测工作进行全过程的管理和控制能够更好地保证环境监测质量,因此,可以对环境监测结果采取一定的措施,同时在检测的过程中要给予重视,同时对实验室内的质量也要进行控制。针对大气环境监测过程,其质量控制大致体现在采样环节、样品分析与数据处理环节、报告审核环节等。因此,本章节主要从质量保障体系的建立、现场采样的质量监督、质量保证制度的健全、实验室认可制度的实施等方面展开讨论,以期进一步深化大气环境监测的质量保证工作。建立健全大气环境监测的质量保证体系建立健全大气环境监测的质量保证体系是确保采集样品的代表性、测量数据的完整性、分析数据的精密性和准确性、数据综合分析评价的可比性和可观性的必然要求。研究证实。建立健全质量保证体系对质量保证工作发挥推动作用和导向作用,其中各级监测站皆应以质量保证体系为工作准则。强化现场采样的质量监督力度样品的代表性和真实性对环境质量状况的评估具有直接性的作用。由此可见。必须高度重视环境监测工作方面环境样品的时间性和空间性,即采集样品的代表性和真实性。针对如何提高现场采样的质量监督力度,文章主要从如下方面予以阐述:以现场调查为基础,对有关资料予以核实,并根据具体情况明确采样点位、采样断面、采样频次、采样周期,以此制定符合客观实际的采样方案,进而确保样品的完整性和代表性。针对工业污染源,务必要根据某一标准把污染源划分为一般污染源、次重点污染源、重点污染源三大类.其中重点污染地区、重点污染源、重点污染行业,其对应的采样频次应更高,而次重点污染源次之。与此同时,对样品盛放容器、采样设备、保存条件、现场加标样品的频率和数目、样品容器的标识等的控制力度应到位。推动实验室认可制度所谓实验室认可是指“权威机构对实验室有能力进行规定类型的检测或校准所给予的一种正式承认”。研究证实,基于实验室认可的质量管理体系能够为质量保证提供体系认证。基于实验室认可的质量监督网要求就存在质量问题的科室安排一定数量的质量监督员.其主要对该部门有关监测工作予以监督,其中各质量监督员必须对质量负责人负责。针对质量监督员的任务,其主要负责查找出该科室监测工作方面存在的不合理处,并根据权限范围予以适当纠正。如果存在的问题不在自身权限范围内,其必须及时告知质量负责人.此时由质量负责人带头开展纠错工作,以此规范大气环境监测的质量保证工作。4结束语工业的快速发展使得环境出现了严重破坏的情况,为了更好的保护人们的生活环境,一定要对环境保护问题进行重视。环境破坏对经济发展和社会进步也是有很大的影响,在情况比较严重的情况下也是会对人们的生命财产带来一定的影响。对环境进行监测,能够更好的对环境情况进行掌握。环境监测质量保证工作也是会遇到一定的问题的,因此一定要找到解决的措施,这样才能更好的提高环境监测质量保证工作。转载摘抄 参考内容
记人、叙事、写景、状物等类的文章。古代的记、传、序、表、志等,现代的消息、通讯、简报、特写、传记、回忆录、游记等,都属于论文的范畴。论文以记叙为主,但往往也间有描写、抒情和议论,不可能有截然的划分。它是一种形式灵活、记叙事件的文体。论文一般由时间(指事件发生的时间)、地点(指事件发生的地方)、人物(指事件的中心人物)、事件(起因、经过、结果)构成。
深圳市空气污染调查及对策 张 晓 蕾 苏 晓 纯指导老师: 房 海 鸥 一. 问题的提出: 深圳市现在空气污染越来越严重,对于生活在深圳的我们都应该了解我们生活环境的空气质量状况,而空气污染及治理是我们是我们必须面对的紧迫问题。.通过调查,将让我们进一步了解到空气污染的严重性、及治理的必要性和可行性。 二. 调查目的: 学会发现问题并设计解决问题的一般方法,了解并体验和实践科学调查、科学研究的一般过程,提高关注社会、服务社会的责任感。 三. 调查方法: 从网上,报刊,电视及实地调查等收集资料得到的. 四. 调查人: 张晓蕾:负责收集相关资料 苏晓纯:负责整理资料及设计 五. 调查方案: ① 了解什么是空气污染指数 ② 查阅资料,调查了解深圳的空气污染情况 ③ 查阅及调查造成空气污染的原因 ④ 空气污染对人类的危害,预防空气污染的方法及对空气污染的治理 ④调查报告总结 六.调查内容如下: ⑴空气污染指数 空气污染指数(Air Pollution Index, 简称API)就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式,并分级表征空气污染程度和空气质量状况,适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。 空气污染指数是根据空气环境质量标准和各项污染物的生态环境效应及其对人体健康的影响来确定污染指数的分级数值及相应的污染物浓度限制值。空气质量周报所用的空气污染指数的分级标准是:(1 )空气质量指数( API)50点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值一级标准;(2)API 100点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值二级标准;(3)API 200点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值三级标准;(4)API更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康产生不同影响时的浓度限制。 根据我国空气污染的特点和污染防治重点,目前计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。随着环境保护工作的深入和监测技术水平的提高,将调整增加其它污染项目,以便更为客观地反映污染状况。 污染指数API分级限值 污染指数In污染物浓度(毫克/立方米)总悬浮颗粒物二氧化硫氮氧化物 空气污染指数、空气质量状况级别和健康影响污染指数(API)空气质量级别空气质量状况对健康的影响0~50Ⅰ优可正常活动51~100Ⅱ良好可正常活动101~200Ⅲ轻度污染长期接触,易感人群症状有轻度加剧,健康人群出现刺激症状201~300Ⅳ中度污染心脏病和肺病患者症状显著加剧,运动耐受力降低,健康人群中普遍出现症状> 300Ⅴ重度污染健康人群除出现较强烈症状、运动耐受力降低外,长期接触会提前出现莫些疾病⑵深圳8月24号的空气质量状况 2005年8月24日 12:00发布 行政区空气污染指数 空气质量 首要污染物 罗湖区37优 福田区42优 南山区38优 盐田区69良可吸入颗粒物宝安区35优 龙岗区41优 全市43优 备注:根据国家环境监测总站规定,空气污染指数小于50不公布首要污染物 ⑶造成深圳空气污染的原因 主要是工厂排放的烟尘废气,汽车、飞机、轮船排放的废气,居民炉灶排放的烟尘废气中,含有很多有害物质,是空气的主要污染源。盐田区空气质量较差,空气污染指数较高,首要污染物是可吸入颗粒物。为此我们到盐田区做了实地调查,发现盐田区盐田港一片繁忙景象,装卸机车在穿梭不停,盐田港及周边有许多建筑工地,随处可见裸露的黄土和沙石,我们由此推测盐田区空气质量较差的原因与上述因素有很大的关系。⑷空气污染对人类造成的危害空气污染多大程度上危害人类健康?我们从报刊了解到:最近,太原市疾控中心专家发现,空气污染不仅与肺部疾病相关,还危害人们的心血管健康、生育能力等。专家在分析了太原市居民的死亡率资料发现,按统计数据排序,心血管疾病(未包括肺心病)、恶性肿瘤(未包括肺癌)、肺癌、肺心病、慢性阻塞性肺部疾病(哮喘、慢性支气管病等),是致人死亡的5种高发率疾病,而这些疾病与空气污染影响相关。研究结果表明,二氧化硫和总悬浮颗粒物对心血管疾病、恶性肿瘤及人口显著影响。二氧化硫浓度随季节变化差异显著,采暖期危害突出,对呼吸道疾病有显著影响。总悬浮颗粒物采暖期和非采暖期均危害突出,对呼吸道疾病、心血管疾病都有显著影响。空气中总悬浮物颗粒含量每升高10微克/立方米,呼吸道疾病的门诊量就会上升至。二氧化硫含量每升高10微克/立方米,呼吸道疾病的门诊量就会上升至。专家就此称,越来越多的研究表明,空气污染不仅与肺部疾病相关,还影响着人们的心血管健康、生育能力等。我们可以现在做的-------减少和预防空气污染的方法1在 家 里 (1)拜拜时线香少点些,金纸、银纸也一样,尽量避免烟灰和微粒。(2)少抽烟,减少二手烟的危害。(3)防止煤气外泄,定期做检查。(4)卫浴设备要多冲洗,以防臭气。(5)冷气机、抽油烟机常清洗,以防油烟污染并保持空气清洁。2在 学 校 (1)多种树木,净化空气,打开门窗保持空气流通。(2)厕所、水沟、垃圾桶、垃圾场要常打扫,以防恶臭。(3)勿燃烧垃圾,多使用白板,扫地前先洒水…等3交通方面 (1)汽、机车定期检查保养,使用无铅汽油。(2)近途多用步行或骑脚踏车,远途搭公共交通工具。 我们的建议-------治理深圳市空气污染的对策一)、根据我市南低北高的地理牲和风向的规律,随着城区发展和周围小城镇建设以及众多企业的外迁,建议在规划我市城市建设和工业布局时,给予充分考虑,减少烟尘等对市区的影响,建议南山区内的燃煤发电站改造为燃气发电。,减少燃煤造成的空气污染。 二)、尽快研究和规划城郊地区的环境保护,并纳入全市环保工作计划之中。城郊结合部及公路两侧要进一步规定严禁烧荒的措施,加大治理力度。 三)、城市交通向大公交方向发展,逐步发展电气化交通及城市轻型铁路,建议建设深港专用过境通道的道路建设,以减少日益增长的大量的过境车辆排放的废气对我市的空气污染。 四)、及早制订限制私家车的出行,以有效减少气车废气排放量。⑸我们的收获-------感想之言 经过这次的深圳市空气污染调查及治理对策活动,我们深刻的认识到洁净空气对我们健康的重要性,我们不仅要保护好空气的清洁而且还要督促别人也要好好保护环境,因为它对我们的生存十分重要啊!!! 我们不但要爱护花草树木,我们无论在家还是在学校,在社会,我们要当个爱环境保护空气的宣传员和践行者,关注环境人人有责任,人人有办法………调查,我们有了切肤之痛;对策,我们有了可行之法。我们期盼深圳的朗朗蓝天之日会越来越多。
简单,写过这个选题,有数据分析的,能搬忙写的哦