TW201600843A - 吹塵採樣器的採樣方法 - Google Patents

Abstract

一種吹塵採樣器，包含一緊密地設置於一地面的吹塵單元、一吹風單元、一排風單元及一微粒監測儀。該吹塵單元包括一界定出一吹塵空間的吹塵筒。該吹風單元連接該吹塵單元，並包括一與該吹塵空間相連通的吹風管。該排風單元包括一與該吹塵空間相連通的排風管，該排風管具有分別位於兩端的一進風口及一出風口。該微粒監測儀對正該排風管的出風口。本發明藉由該吹風單元將該吹塵筒內的塵土吹起，並經由該排風單元吹至該微粒監測儀，以即時監測塵土中的微粒濃度，並將微粒之粒徑質量分布特性的影響降至最低，達到量測迅速且準確性高的功效。

Description

吹塵採樣器及其採樣方法

本發明是有關於一種吹塵採樣器及其採樣方法，特別是指一種可即時監測且準確性高的吹塵採樣器及其採樣方法。

總懸浮微粒(TSP)、懸浮微粒(PM₁₀)及細懸浮微粒(PM_2.5)是我國法定的空氣汙染物，其主要來源除了固定管道排放源與交通移動源外，還包括裸露於地面或街道的塵土，其中裸露於地面或街道的塵土所造成的空氣汙染現象主要是透過風揚或車行的再懸浮作用，而易於風揚的微粒之粒徑約在200μm以下，相當於總懸浮微粒，對人體健康影響較大者為懸浮微粒(粒徑小於10μm)與細懸浮微粒(粒徑小於2.5μm)。

環保署在評鑑各市、縣環保局執行街道洗掃成效時都要求提出街塵負荷，其目的在於了解街道的街塵負荷狀況以及建立街塵清除係數，供評估街道洗掃對改善市區空氣品質的成效。

習知的一種街塵採樣方法為使用一吸塵器經真空吸取塵土後由一濾袋收集，再利用篩分析法分析之，然而，此方法會因該吸塵器之真空吸取的過程及篩分析法所 施加的機械力而改變上述三種微粒占總塵土量的百分比，因此不能維持塵土樣品的粒徑質量分布特性，而無法合理藉此分析出對人體健康影響較大的懸浮微粒及細懸浮微粒因風揚或車行再懸浮所增加的濃度，且使用篩分析法分析相當費時，不利於評估這類粒子經過風揚後對空氣品質與人體健康的影響。

本發明申請案則可以避免採樣過程對塵土樣品的粒徑質量分布特性的干擾，因此所計算出的(細)懸浮微粒負荷值或(細)懸浮微粒排放係數之參考性可以較習知採樣分析方法為佳。

因此，本發明之第一目的，即在提供一種可即時監測且準確性高的吹塵採樣器。

於是，本發明吹塵採樣器，包含一緊密地設置於一地面的吹塵單元、一吹風單元、一排風單元及一微粒監測儀。

該吹塵單元包括一界定出一吹塵空間的吹塵筒。該吹風單元連接該吹塵單元，並包括一與該吹塵空間相連通的吹風管。該排風單元包括一設置於該吹塵筒並與該吹塵空間相連通的排風管，該排風管具有分別位於兩端的一進風口及一出風口。該微粒監測儀設置於該排風管的下方並對正該出風口。

本發明之另一目的，即在提供一種可即時監測且準確性高之吹塵採樣器的採樣方法，適用於分別即時量 測塵土中總懸浮微粒、懸浮微粒及細懸浮微粒的濃度。

該吹塵採樣器的採樣方法所採用的一吹塵採樣器包含一吹塵單元、一吹風單元、一排風單元及一光學法微粒監測儀。該吹塵單元包括一界定出一吹塵空間的吹塵筒及一設置於該吹塵筒之底部的氣密墊。該吹風單元連接該吹塵單元，並包括一與該吹塵空間相連通的吹風管。該排風單元包括一設置於該吹塵筒的排風管及一連接該排風管並對正於該光學法微粒監測儀的出風口罩。該排風管與該吹塵空間相連通並具有分別位於兩端的一進風口及一出風口，該出風口罩設置於該出風口，該光學法微粒監測儀設置於該出風口罩的下方。該採樣方法包含下列步驟：

步驟一、先取一鄰近樣區，將該吹塵筒置於該地面上，並拭淨地面塵土或使其溼潤不能揚起塵土，架妥該吹風單元、該排風單元及該光學法微粒監測儀之後，開啟該吹風單元及該光學法微粒監測儀，分別量測出總懸浮微粒、懸浮微粒及細懸浮微粒的濃度，至濃度穩定後取平均值以計算出一背景濃度。

步驟二、將該吹塵筒置於一樣區地面，開啟該吹風單元及該光學法微粒監測儀，分別量測出一總懸浮微粒即時濃度、一懸浮微粒即時濃度及一細懸浮微粒即時濃度，量測時間為濃度由高降至該背景濃度為止。

步驟三、將一台可分別監測總懸浮微粒、懸浮微粒及細懸浮微粒之濃度的秤重法微粒監測儀與該光學法微粒監測儀同步地於同位置進行監測，以計算出該光學法 微粒監測儀的一濃度校正係數。該濃度校正係數=該秤重法微粒監測儀之濃度值/該光學法微粒監測儀之濃度值。

步驟四、利用步驟二測得的該即時濃度及步驟三測得的該濃度校正係數，以分別計算出一總懸浮微粒負荷、一懸浮微粒負荷及一細懸浮微粒負荷。該總懸浮微粒負荷=(該總懸浮微粒即時濃度-該背景濃度)×該出風口的風速×該出風口的面積×量測時間/該吹塵筒的底面積×該濃度校正係數。該懸浮微粒負荷=(該懸浮微粒即時濃度-該背景濃度)×該出風口的風速×該出風口的面積×量測時間/該吹塵筒的底面積×該濃度校正係數。該細懸浮微粒負荷=(該細懸浮微粒即時濃度-該背景濃度)×該出風口的風速×該出風口的面積×量測時間/該吹塵筒的底面積×該濃度校正係數。

本發明之功效在於：藉由該吹風單元將該吹塵筒內的塵土吹起，並經由該排風單元吹至該微粒監測儀，以即時監測塵土中總懸浮微粒、懸浮微粒及細懸浮微粒的濃度，並將微粒之粒徑質量分布特性的影響降至最低，達到即時量測且準確性高的功效。

201‧‧‧步驟

202‧‧‧步驟

203‧‧‧步驟

204‧‧‧步驟

205‧‧‧步驟

206‧‧‧步驟

3‧‧‧吹塵單元

31‧‧‧吹塵筒

311‧‧‧吹塵空間

32‧‧‧氣密墊

4‧‧‧吹風單元

41‧‧‧吹風管

5‧‧‧排風單元

51‧‧‧排風管

511‧‧‧進風口

512‧‧‧出風口

52‧‧‧出風口罩

6‧‧‧微粒監測儀

9‧‧‧地面

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明本發明吹塵採樣器的採樣方法之一實施例所採用的一吹塵採樣器；及圖2是一流程圖，說明該實施例的操作步驟。

本發明吹塵採樣器的採樣方法適用於分別量測塵土中總懸浮微粒(TSP)、懸浮微粒(PM₁₀)及細懸浮微粒(PM_2.5)的濃度。

參閱圖1，為本發明吹塵採樣器的採樣方法之一實施例所採用的一吹塵採樣器，該吹塵採樣器包含一吹塵單元3、一吹風單元4、一排風單元5及一光學法微粒監測儀6。

該吹塵單元3密合地設置於一地面9，並包括一界定出一吹塵空間311的吹塵筒31及一設置於該吹塵筒31之底部的氣密墊32。

該吹風單元4連接該吹塵單元3，並包括一與該吹塵空間311相連通的吹風管41，且該吹風單元4可調整該吹風管41吹至該吹塵空間311的風量。

該排風單元5包括一設置於該吹塵筒31的排風管51及一連接該排風管51並對正於該光學法微粒監測儀6的出風口罩52。該排風管51與該吹塵空間311相連通並具有分別位於兩端的一進風口511及一出風口512，該出風口罩52設置於該出風口512，該光學法微粒監測儀6設置於該出風口罩52的下方。

參閱圖1及圖2，該實施例包含下列步驟：

步驟201：先取一鄰近樣區，將該吹塵筒31置於該地面上，並拭淨地面塵土或使其溼潤不能揚起塵土，架妥該吹風單元4、該排風單元5及該光學法微粒監測儀6 之後，開啟該吹風單元4及該光學法微粒監測儀6，分別量測出總懸浮微粒、懸浮微粒及細懸浮微粒的濃度，至濃度穩定後取平均值以計算出一背景濃度。

步驟202：將該吹塵筒31置於一樣區地面，開啟該吹風單元4及該光學法微粒監測儀6，分別量測出一總懸浮微粒即時濃度、一懸浮微粒即時濃度及一細懸浮微粒即時濃度，量測時間為濃度由高降至該背景濃度為止。

步驟203：將一可分別監測總懸浮微粒、懸浮微粒及細懸浮微粒之濃度的秤重法微粒監測儀(圖未示)與該光學法微粒監測儀6同步地於同位置進行監測，以計算出該光學法微粒監測儀6的一濃度校正係數。該濃度校正係數=該秤重法微粒監測儀之濃度值/該光學法微粒監測儀6之濃度值。

步驟204：利用步驟202測得的該即時濃度及步驟203測得的該濃度校正係數，以分別計算出一總懸浮微粒負荷、一懸浮微粒負荷及一細懸浮微粒負荷。該總懸浮微粒負荷=(該總懸浮微粒即時濃度-該背景濃度)×該出風口512的風速×該出風口512的面積×量測時間/該吹塵筒31的底面積×該濃度校正係數。該懸浮微粒負荷=(該懸浮微粒即時濃度-該背景濃度)×該出風口512的風速×該出風口512的面積×量測時間/該吹塵筒31的底面積×該濃度校正係數。該細懸浮微粒負荷=(該細懸浮微粒即時濃度-該背景濃度)×該出風口512的風速×該出風口512的面積×量測時間/該吹塵筒31的底面積×該濃度校正係數。

步驟205：採樣完畢後使用自來水清洗該吹塵採樣器的內部，清洗後的水經一濾紙過濾，再烘乾該濾紙，以秤重得出累積在該吹塵採樣器內的一微粒總乾重量，進而計算出一採樣損失率。該採樣損失率=累積在該吹塵採樣器內的該微粒總乾重量/(通過該吹塵採樣器的微粒質量+累積在該吹塵採樣器內的該微粒總乾重量)×100%。

步驟206：採樣完畢後使用一濕的海綿擦拭該樣區地面，以自來水清洗該海綿，清洗後的水經一70號篩及一濾紙過濾，再烘乾該濾紙，秤重得出沾附在該海綿的一微粒總乾重量，進而計算出一吹塵損失率。該吹塵損失率=沾附在該海綿的該微粒總乾重量/(通過該吹塵採樣器的微粒質量+沾附在該海綿的該微粒總乾重量)×100%。

在本實施例中，該氣密墊32的材質為橡膠，該吹塵筒為一Y型塑膠硬管並與該排風管51相密接，該排風管51為一軟管，該吹風單元4為一吹風機並以向下約45度送一風速為3~4m/s的風至該吹塵空間311，且該採樣損失率及該吹塵損失率合計在5%以內。

綜上所述，本發明吹塵採樣器的採樣方法依照前述的步驟201至步驟206，藉由該吹風單元4將風吹入該吹塵筒31內，使塵土中的總懸浮微粒、懸浮微粒及細懸浮微粒被風揚起，並利用該光學法微粒監測儀6即時監測各別微粒的濃度，且將採樣過程中對於微粒之粒徑質量分布特性的影響降至最低，達到量測迅速且準確性高的功效， 故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧吹塵單元

31‧‧‧吹塵筒

311‧‧‧吹塵空間

32‧‧‧氣密墊

4‧‧‧吹風單元

41‧‧‧吹風管

5‧‧‧排風單元

51‧‧‧排風管

511‧‧‧進風口

512‧‧‧出風口

52‧‧‧出風口罩

6‧‧‧微粒監測儀

9‧‧‧地面

Claims (10)

1. 一種吹塵採樣器，包含：一吹塵單元，密合地設置於一地面，並包括一界定出一吹塵空間的吹塵筒；一吹風單元，連接該吹塵單元，並包括一與該吹塵空間相連通的吹風管；一排風單元，包括一設置於該吹塵筒並與該吹塵空間相連通的排風管，該排風管具有分別位於兩端的一進風口及一出風口；及一微粒監測儀，設置於該排風管的下方並對正該出風口。
2. 如請求項1所述的吹塵採樣器，其中，該排風單元還包括一設置於該排風管之出風口的出風口罩，該出風口罩對正於該微粒監測儀。
3. 如請求項1所述的吹塵採樣器，其中，該吹塵單元還包括一設置於該吹塵筒的底部並與該地面密合的氣密墊。
4. 如請求項3所述的吹塵採樣器，其中，該氣密墊的材質為橡膠。
5. 如請求項3所述的吹塵採樣器，其中，該吹塵筒為一Y型管。
6. 如請求項1所述的吹塵採樣器，其中，該吹風單元可調整該吹風管吹至該吹塵空間的風量。
7. 如請求項1所述的吹塵採樣器，其中，該微粒監測儀採 用光學法推估微粒的濃度。
8. 一種吹塵採樣器的採樣方法，適用於分別量測塵土中總懸浮微粒(TSP)、懸浮微粒(PM₁₀)及細懸浮微粒(PM_2.5)的濃度，該吹塵採樣器的採樣方法所採用的一吹塵採樣器包含一吹塵單元、一吹風單元、一排風單元及一光學法微粒監測儀，該吹塵單元包括一界定出一吹塵空間的吹塵筒及一設置於該吹塵筒之底部的氣密墊，該吹風單元連接該吹塵單元並包括一與該吹塵空間相連通的吹風管，該排風單元包括一設置於該吹塵筒的排風管及一連接該排風管並對正於該光學法微粒監測儀的出風口罩，該排風管與該吹塵空間相連通並具有分別位於兩端的一進風口及一出風口，該出風口罩設置於該出風口，該光學法微粒監測儀設置於該出風口罩的下方，該採樣方法包含下列步驟：步驟一、先取一鄰近樣區，將該吹塵筒置於該地面上，並拭淨地面塵土或使其溼潤不能揚起塵土，架妥該吹風單元、該排風單元及該光學法微粒監測儀之後，開啟該吹風單元及該光學法微粒監測儀，分別量測出總懸浮微粒、懸浮微粒及細懸浮微粒的濃度，至濃度穩定後取平均值以計算出一背景濃度；步驟二、將該吹塵筒置於一樣區地面，開啟該吹風單元及該光學法微粒監測儀，分別量測出一總懸浮微粒即時濃度、一懸浮微粒即時濃度及一細懸浮微粒即時濃度，量測時間為濃度由高降至該背景濃度為 止；步驟三、將一可分別監測總懸浮微粒、懸浮微粒及細懸浮微粒之濃度的秤重法微粒監測儀與該光學法微粒監測儀同步地於同位置進行監測，以計算出該光學法微粒監測儀的一濃度校正係數，該濃度校正係數=該秤重法微粒監測儀之濃度值/該光學法微粒監測儀之濃度值；及步驟四、利用步驟二測得的該即時濃度及步驟三測得的該濃度校正係數，以分別計算出一總懸浮微粒負荷、一懸浮微粒負荷及一細懸浮微粒負荷，該總懸浮微粒負荷=(該總懸浮微粒即時濃度-該背景濃度)×該出風口的風速×該出風口的面積×量測時間/該吹塵筒的底面積×該濃度校正係數，該懸浮微粒負荷=(該懸浮微粒即時濃度-該背景濃度)×該出風口的風速×該出風口的面積×量測時間/該吹塵筒的底面積×該濃度校正係數，該細懸浮微粒負荷=(該細懸浮微粒即時濃度-該背景濃度)×該出風口的風速×該出風口的面積×量測時間/該吹塵筒的底面積×該濃度校正係數。
9. 如請求項8所述的吹塵採樣器的採樣方法，還包含一步驟五：採樣完畢後使用自來水清洗該吹塵採樣器的內部，清洗後的水經一濾紙過濾，再烘乾該濾紙，以秤重得出累積在該吹塵採樣器內的一微粒總乾重量，進而計算出一採樣損失率，該採樣損失率=累積在該吹塵採樣器內的該微粒總乾重量/(通過該吹塵採樣器的微 粒質量+累積在該吹塵採樣器內的該微粒總乾重量)×100%。
10. 如請求項9所述的吹塵採樣器的採樣方法，還包含一步驟六：採樣完畢後使用一濕的海綿擦拭該樣區地面，以自來水清洗該海綿，清洗後的水經一70號篩及一濾紙過濾，再烘乾該濾紙，秤重得出沾附在該海綿的一微粒總乾重量，進而計算出一吹塵損失率，該吹塵損失率=沾附在該海綿的該微粒總乾重量/(通過該吹塵採樣器的微粒質量+沾附在該海綿的該微粒總乾重量)×100%。