清扫方式对室内空气颗粒物分布特性的影响
编号:58 访问权限:仅限参会人 更新:2021-09-20 21:57:17 浏览:398次 口头报告

报告开始:2021年12月05日 11:30(Asia/Shanghai)

报告时间:10min

所在会场:[S6] 分会场6 [S6-2] 室内环境改善新技术、新材料

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摘要
研究了使用扫地机器人、扫帚和真空吸尘器分别进行清扫对室内空气颗粒物(particulate matter, PM)和黑碳(black carbon, BC)分布特性的影响。实验场地位于澳门大学科技学院,为一间模拟办公室。其层高2.8 m,占地面积28 m2,总容积为78.4 m3。本研究包括以下五种清扫方式:①利用已使用过的真空吸尘器开展清扫活动,实验代号VC;②利用已使用过的扫地机器人开展清扫活动,实验代号RO;③利用同款全新扫地机器人开展清扫活动,实验代号RN;④利用已使用过的扫帚开展清扫活动,实验代号SO;⑤利用同款全新扫帚开展清扫活动,实验代号SN。单次实验包括:清扫前持续监测室内空气颗粒物初始浓度用作其背景值、进行15 min清扫活动、清扫结束后持续监测颗粒物浓度直至空气恢复稳态。由于空气恢复稳态时间不同,单次实验总时长从111 min到425 min不等。每种清扫方式分别开展4次实验,累计开展20次实验。本研究使用一台3910型美国TSI 纳米颗粒粒径谱仪(Nanoscan SMPS)和一台3330型美国TSI光学颗粒物粒径谱仪(OPS)开展颗粒物数量浓度(particle number concentration, PNC)在线监测;使用一台8530型美国TSI气溶胶监测仪(Dusttrak)开展细颗粒物(PM2.5)质量浓度在线监测;使用一台AE51型美国Magee微型黑碳仪(microAeth)开展黑碳质量浓度在线监测。所有设备进气口均高于办公桌面30 cm(离地110 cm)以模拟坐姿办公人员的呼吸区。为减少干扰,实验期间关闭中央空调并紧闭门窗,除实验操作外无人员驻留。实验结果显示,(1)使用吸尘器(VC)期间,PM2.5、BC及PNC峰值浓度分别为背景浓度的1.11 ± 0.83倍、1.94 ± 0.18倍和3.26 ± 0.42倍;(2)使用扫地机器人(RN和RO)期间, PM2.5、BC及PNC峰值浓度与背景浓度相比均无显著差异,RN组峰值浓度与背景浓度比值分别为0.95 ± 0.07、1.07 ± 0.08和0.97 ± 0.04,RO组峰值浓度与背景浓度比值分别为1.05 ± 0.20、1.14 ± 0.31和1.1 ± 0.23,略高于RN组;(3)使用旧扫帚(SO)清扫时,PM2.5和BC峰值浓度分别可达各自背景浓度的2.93 ± 2.27倍和1.8 ± 0.40倍;使用新扫帚(SN)清扫时,PM2.5和BC峰值浓度增幅少于SO组,分别为其背景浓度的1.78 ± 0.82倍和1.3 ± 0.17倍;同时,无论SO组或SN组,PNC峰值浓度与背景浓度相比均无显著差异,比值分别为0.97 ± 0.55和0.98 ± 0.04。此外,根据监测数据本研究进一步估算了(1)VC、SN和SO三种清扫方式期间BC的释放速率(emission rate)。结果显示, VC、SN和SO三种清扫方式导致的BC释放速率平均分别可达11.93 ±2.43、5.4 ±2.20、和23.30 ± 3.01 µg min-1,且估算结果具有较高的决定系数,12次实验拟合值R2介于0.60至0.96之间。(2)估算了SN和SO两种清扫方式期间PM2.5的释放速率,其平均值分别为54.97 ± 10.51和189.63 ± 23.47 µg min-1,8次实验拟合值R2介于0.76至0.97之间。(3)估算了VC清扫方式期间超细颗粒物(ultrafine particles,UFPs)释放速率,四次实验平均值为6.17 ± 3.13 × 1010 particles min-1。实验结果表明,(1)使用吸尘器和扫帚会导致PM浓度的显著上升,其中PM2.5浓度受扫帚影响更显著(尤其是旧扫帚),可能由于扫帚材质、形态和结构较易附着颗粒物而造成二次污染;BC浓度和PNC受吸尘器影响更显著,主要原因是吸入气过滤或净化不彻底使得大量粒径较小的颗粒物(如BC)随吸尘器排出气排入空气中。(2)扫地机器人对室内空气颗粒物的影响较微弱,可能和其功率、气体流量等相对较小、对空气扰动相对较弱有关。(3)颗粒物释放速率估算值为开展评估清扫活动带来的呼吸暴露危害提供了可量化的数据集,从而有助于精细化核算呼吸暴露剂量,并可用作选择不同清扫方式的参考依据。
关键词
室内空气;清扫方式;颗粒物;数量浓度;释放速率
报告人
陈雨
美的中央研究院

稿件作者
刘奔 美的中央研究院
何泯乐 澳门大学科技学院
陈雨 美的中央研究院
刘芳 美的中央研究院
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重要日期
  • 会议日期

    12月03日

    2021

    12月05日

    2021

  • 09月15日 2021

    初稿截稿日期

  • 12月05日 2021

    注册截止日期

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中国环境科学学会室内环境与健康分会
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武汉理工大学
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