CN103760073B - 一种模拟室内灰尘飞散沉降特性的装置的测试方法 - Google Patents

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Abstract

一种模拟室内灰尘飞散沉降特性的装置及其测试方法，属于建筑环境领域。该装置包括密闭实验环境舱、维生素B2粉体、区分生物与非生物颗粒的检测器、容量瓶和氮气罐，将维生素B2粉体置于密闭实验环境舱内的容量瓶中，使用氮气罐中的氮气吹入容量瓶内，进行密闭实验环境舱内灰尘颗粒散布，使用区分生物与非生物颗粒的检测器对灰尘颗粒进行激光照射，根据激光照射颗粒物时发出的散射光强度测量颗粒物的粒径大小。该模拟装置及其测试方法探讨了一种代替室内灰尘进行飞散沉降特性研究的模拟粉体，并在此基础上选用可对生物性颗粒与非生物性颗粒区分检测的仪器，开发了一种模拟室内灰尘颗粒飞散沉降特性的测试方法，为室内灰尘污染测量及控制技术提供支撑。

Description

一种模拟室内灰尘飞散沉降特性的装置的测试方法
技术领域
本发明涉及一种模拟室内灰尘飞散沉降特性的装置及其测试方法，属于建筑环境污染测试及控制领域。
背景技术
现代社会中，人们大部分时间在室内度过，因此室内空气环境尤为重要。美国环境保护署经过历时5年的调查发现，居住建筑和公共建筑内空气污染程度很高，是室外空气污染的数倍至数十倍，而我国室内空气品质问题较发达国家更为严重。室内灰尘是空气中微生物的重要载体，当灰尘载有病原微生物时，即可通过空气引起传播。如在结核病院的微尘中分离出结核分枝杆菌，乙型肝炎病房及公共场所的微尘中查出过乙型肝炎表面抗原。另外，室内微尘中的有机成分半挥发性有机物（SVOC），因其干扰内分泌及生殖系统以及致癌致哮喘等多种健康影响，在欧美、日本等国家受到研究者越来越多的关注。但由于灰尘组分、粒径分布的复杂性，以及对实验人员健康的危害，造成对其飞散沉降特性测定的困难，目前很少有这方面的测试研究。
发明内容
本发明提供一种模拟室内灰尘飞散沉降特性的装置及其测试方法，它可以简便、快速、准确的区分空气中的生物性颗粒与非生物性颗粒。
本发明采用的技术方案是：一种模拟室内灰尘飞散沉降特性的装置，包括密闭实验环境舱，还包括模拟粉体、区分生物与非生物颗粒的检测器、容量瓶和氮气罐，氮气罐通过连接用管连接到置于密闭实验环境舱内已放置模拟粉体的容量瓶中，区分生物与非生物颗粒的检测器置于密闭实验环境舱外，区分生物与非生物颗粒的检测器的激光发射器和散射光接收器伸入密闭实验环境舱内。
一种模拟室内灰尘飞散沉降特性的测试方法的具体条件为：
（1）所述密闭实验环境舱完全密闭，无其他污染物产生；
（2）所述模拟粉体选用维生素B2粉体；
（3）将维生素B2粉体置于密闭实验环境舱内的容量瓶中，使用氮气罐中的氮气吹入容量瓶内吹脱维生素B2粉体，进行密闭实验环境舱内灰尘颗粒散布，氮气流量设定为5-20L/min，使用区分生物与非生物颗粒的检测器对灰尘颗粒进行激光照射，根据激光照射颗粒物时发出的散射光强度测量颗粒物的粒径大小。
本发明的有益效果是：这种模拟室内灰尘飞散沉降特性的装置及其测试方法，装置包括密闭实验环境舱、维生素B2粉体、区分生物与非生物颗粒的检测器、容量瓶和氮气罐，将维生素B2粉体置于密闭实验环境舱内的容量瓶中，使用氮气罐中的氮气吹入容量瓶内吹脱维生素B2粉体，进行密闭实验环境舱内灰尘颗粒散布，氮气流量设定为5-20L/min，使用区分生物与非生物颗粒的检测器对灰尘颗粒进行激光照射，根据激光照射颗粒物时发出的散射光强度测量颗粒物的粒径大小。该模拟装置及其测试方法探讨了一种代替室内灰尘进行飞散沉降特性研究的模拟粉体，并在此基础上选用可对生物性颗粒与非生物性颗粒区分检测的仪器，开发了一种模拟室内灰尘颗粒飞散沉降特性的测试方法，为室内灰尘污染测量及控制技术提供支撑。
附图说明
图1是密闭实验环境舱及测试设备的工作原理图。
图2是环境实验舱内非生物颗粒与生物颗粒的背景浓度值。
图3是模拟粉体扫描电镜成像照片。
图4是使用非生物性测试颗粒在相同散布条件下的测试结果(实验1)。
图5是使用非生物性测试颗粒在相同散布条件下的测试结果(实验2)。
图6是使用生物性测试颗粒在相同散布条件下的测试结果(实验1)。
图7是使用生物性测试颗粒在相同散布条件下的测试结果(实验2)。
图中：1、密闭实验环境舱，2、模拟粉体，3、区分生物与非生物颗粒的检测器，4、容量瓶，5、氮气罐，6、连接用管；a、非生物性测试颗粒，b、生物性测试颗粒。
具体实施方式
图1示出了密闭实验环境舱及测试设备的工作原理图。图中，模拟室内灰尘飞散沉降特性的装置包括密闭实验环境舱1、模拟粉体2、区分生物与非生物颗粒的检测器3、容量瓶4和氮气罐5，氮气罐5通过连接用管6连接到置于密闭实验环境舱1内已放置模拟粉体2的容量瓶4中，区分生物与非生物颗粒的检测器3置于密闭实验环境舱1外，区分生物与非生物颗粒的检测器3的激光发射器和散射光接收器伸入密闭实验环境舱1内。
模拟室内灰尘飞散沉降特性的测试方法的具体条件为：
（1）所述密闭实验环境舱1完全密闭，无其他污染物产生；
（2）所述模拟粉体2选用维生素B2粉体；
（3）将维生素B2粉体置于密闭实验环境舱1内的容量瓶4中，使用氮气罐5中的氮气吹入容量瓶4内吹脱维生素B2粉体，进行密闭实验环境舱1内灰尘颗粒散布，氮气流量设定为5-20L/min，使用区分生物与非生物颗粒的检测器3对灰尘颗粒进行激光照射，根据激光照射颗粒物时发出的散射光强度测量颗粒物的粒径大小。
图2表示了在没有模拟粉体散布的条件下，密闭实验环境舱内24小时的颗粒物背景值。由图2可知，在空态下，0.5-1.0μm的非生物性颗粒浓度在1000P/L以下，1.0-3.0μm的非生物性颗粒浓度在100P/L以下，3.0μm以上的颗粒数在10P/L以下，而生物性颗粒背景浓度均在10P/L以下。可见，无论哪个粒径范围的非生物性颗粒空态浓度值均比生物性颗粒浓度高。因此，可以推断使用生物性颗粒物模拟室内灰尘所受舱内背景浓度的影响小。
图3表示了模拟粉体的扫描电镜成像照片。模拟粉体属于无害的维生素药物，其主要成分是维生素B2，对实验者无害。
图4、5、6、7表示了使用非生物性测试颗粒和生物性测试颗粒在相同散布条件下的测试结果。测试方法如前所述，将室内灰尘模拟粉体置于密闭实验环境舱外的容量瓶中，使用N2吹入容量瓶内吹脱模拟粉体，进行密闭实验环境舱内灰尘颗粒散布，N2流量为10L/min。由图4、5可见，对于非生物性测试颗粒，0.5-1.0μm的颗粒散布前空气中平均数为1000个/L左右，1.0-3.0μm的颗粒平均数为100个/L左右，3.0μm以上的颗粒数在10个/L左右。总体来说，非生物性颗粒在环境舱内背景浓度较高。散布后，不同粒径的非生物性颗粒达到最大浓度值后开始沉降。其中，0.5-1.0μm的非生物性颗粒最大浓度值较散布前达到10倍；1.0-3.0μm的非生物性颗粒最大浓度值较散布前达到几百倍；而3.0μm以上的颗粒最大散布数可达到几千倍。使用模拟粉体（图6、7），实验散布前室内背景浓度比非生物颗粒低很多，15μm以下的颗粒数均为10P/L左右，散布后的模拟粉体最大浓度值较散布前均达到数千倍余，且沉降后密闭实验环境舱内生物性颗粒比非生物性颗粒浓度值低很多。最终，生物性颗粒模拟粉体浓度值稳定在散布前的浓度水平。因此，使用生物性颗粒可以更准确的模拟测量室内灰尘颗粒的飞散沉降特性。

Claims (1)

1.一种模拟室内灰尘飞散沉降特性的装置的测试方法，装置包括密闭实验环境舱（1），还包括模拟粉体（2）、区分生物与非生物颗粒的检测器（3）、容量瓶（4）和氮气罐（5），氮气罐（5）通过连接用管（6）连接到置于密闭实验环境舱（1）内已放置模拟粉体（2）的容量瓶（4）中，区分生物与非生物颗粒的检测器（3）置于密闭实验环境舱（1）外，区分生物与非生物颗粒的检测器（3）的激光发射器和散射光接收器伸入密闭实验环境舱（1）内；其特征是：测试方法的具体条件为：
（1）所述密闭实验环境舱（1）完全密闭，无其他污染物产生；
（2）所述模拟粉体（2）选用维生素B2粉体；
（3）将维生素B2粉体置于密闭实验环境舱（1）内的容量瓶（4）中，使用氮气罐（5）中的氮气吹入容量瓶（4）内吹脱维生素B2粉体，进行密闭实验环境舱（1）内灰尘颗粒散布，氮气流量设定为5-20L/min，使用区分生物与非生物颗粒的检测器（3）对灰尘颗粒进行激光照射，根据激光照射颗粒物时发出的散射光强度测量颗粒物的粒径大小。
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