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一種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法
【專利摘要】一種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法，屬于建筑環(huán)境領(lǐng)域。該裝置包括密閉實(shí)驗環(huán)境艙、維生素B2粉體、區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器、容量瓶和氮?dú)夤?，將維生素B2粉體置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)的容量瓶中，使用氮?dú)夤拗械牡獨(dú)獯等肴萘科績?nèi)，進(jìn)行密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)灰塵顆粒散布，使用區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器對灰塵顆粒進(jìn)行激光照射，根據(jù)激光照射顆粒物時發(fā)出的散射光強(qiáng)度測量顆粒物的粒徑大小。該模擬裝置及其測試方法探討了一種代替室內(nèi)灰塵進(jìn)行飛散沉降特性研究的模擬粉體，并在此基礎(chǔ)上選用可對生物性顆粒與非生物性顆粒區(qū)分檢測的儀器，開發(fā)了一種模擬室內(nèi)灰塵顆粒飛散沉降特性的測試方法，為室內(nèi)灰塵污染測量及控制技術(shù)提供支撐。
【專利說明】一種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法，屬于建筑環(huán)境污染測試及控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代社會中，人們大部分時間在室內(nèi)度過，因此室內(nèi)空氣環(huán)境尤為重要。美國環(huán)境保護(hù)署經(jīng)過歷時5年的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，居住建筑和公共建筑內(nèi)空氣污染程度很高，是室外空氣污染的數(shù)倍至數(shù)十倍，而我國室內(nèi)空氣品質(zhì)問題較發(fā)達(dá)國家更為嚴(yán)重。室內(nèi)灰塵是空氣中微生物的重要載體，當(dāng)灰塵載有病原微生物時，即可通過空氣引起傳播。如在結(jié)核病院的微塵中分離出結(jié)核分枝桿菌，乙型肝炎病房及公共場所的微塵中查出過乙型肝炎表面抗原。另外，室內(nèi)微塵中的有機(jī)成分半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOC),因其干擾內(nèi)分泌及生殖系統(tǒng)以及致癌致哮喘等多種健康影響，在歐美、日本等國家受到研究者越來越多的關(guān)注。但由于灰塵組分、粒徑分布的復(fù)雜性，以及對實(shí)驗人員健康的危害，造成對其飛散沉降特性測定的困難，目前很少有這方面的測試研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法，它可以簡便、快速、準(zhǔn)確的區(qū)分空氣中的生物性顆粒與非生物性顆粒。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的裝置，包括密閉實(shí)驗環(huán)境艙，還包括模擬粉體、區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器、容量瓶和氮?dú)夤?，氮?dú)夤尥ㄟ^連接用管連接到置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)已放置模擬粉體的容量瓶中，區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙外，區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器的激光發(fā)射器和散射光接收器伸入密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)。
[0005]一種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的測試方法的具體條件為:
(1)所述密閉實(shí)驗環(huán)境艙完全密閉，無其他污染物產(chǎn)生；
(2)所述模擬粉體選用維生素B2粉體；
(3)將維生素B2粉體置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)的容量瓶中，使用氮?dú)夤拗械牡獨(dú)獯等肴萘科績?nèi)吹脫維生素B2粉體，進(jìn)行密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)灰塵顆粒散布，氮?dú)饬髁吭O(shè)定為5-20L/min，使用區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器對灰塵顆粒進(jìn)行激光照射，根據(jù)激光照射顆粒物時發(fā)出的散射光強(qiáng)度測量顆粒物的粒徑大小。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:這種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法，裝置包括密閉實(shí)驗環(huán)境艙、維生素B2粉體、區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器、容量瓶和氮?dú)夤蓿瑢⒕S生素B2粉體置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)的容量瓶中，使用氮?dú)夤拗械牡獨(dú)獯等肴萘科績?nèi)吹脫維生素B2粉體，進(jìn)行密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)灰塵顆粒散布，氮?dú)饬髁吭O(shè)定為5-20L/min，使用區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器對灰塵顆粒進(jìn)行激光照射，根據(jù)激光照射顆粒物時發(fā)出的散射光強(qiáng)度測量顆粒物的粒徑大小。該模擬裝置及其測試方法探討了一種代替室內(nèi)灰塵進(jìn)行飛散沉降特性研究的模擬粉體，并在此基礎(chǔ)上選用可對生物性顆粒與非生物性顆粒區(qū)分檢測的儀器，開發(fā)了一種模擬室內(nèi)灰塵顆粒飛散沉降特性的測試方法，為室內(nèi)灰塵污染測量及控制技術(shù)提供支撐。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是密閉實(shí)驗環(huán)境艙及測試設(shè)備的工作原理圖。
[0008]圖2是環(huán)境實(shí)驗艙內(nèi)非生物顆粒與生物顆粒的背景濃度值。
[0009]圖3是模擬粉體掃描電鏡成像照片。
[0010]圖4是使用非生物性測試顆粒在相同散布條件下的測試結(jié)果(實(shí)驗I)。
[0011]圖5是使用非生物性測試顆粒在相同散布條件下的測試結(jié)果(實(shí)驗2)。
[0012]圖6是使用生物性測試顆粒在相同散布條件下的測試結(jié)果(實(shí)驗I)。
[0013]圖7是使用生物性測試顆粒在相同散布條件下的測試結(jié)果(實(shí)驗2)。
[0014]圖中:1、密閉實(shí)驗環(huán)境艙，2、模擬粉體，3、區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器，4、容量瓶，5、氮?dú)夤蓿?、連接用管；a、非生物性測試顆粒，b、生物性測試顆粒。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1示出了密閉實(shí)驗環(huán)境艙及測試設(shè)備的工作原理圖。圖中，模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的裝置包括密閉實(shí)驗環(huán)境艙1、模擬粉體2、區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器3、容量瓶4和氮?dú)夤?，氮?dú)夤?通過連接用管6連接到置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙I內(nèi)已放置模擬粉體2的容量瓶4中，區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器3置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙I外，區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器3的激光發(fā)射器和散射光接收器伸入密閉實(shí)驗環(huán)境艙I內(nèi)。
[0016]模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的測試方法的具體條件為:
(1)所述密閉實(shí)驗環(huán)境艙I完全密閉，無其他污染物產(chǎn)生；
(2)所述模擬粉體2選用維生素B2粉體；
(3)將維生素B2粉體置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙I內(nèi)的容量瓶4中，使用氮?dú)夤?中的氮?dú)獯等肴萘科?內(nèi)吹脫維生素B2粉體，進(jìn)行密閉實(shí)驗環(huán)境艙I內(nèi)灰塵顆粒散布，氮?dú)饬髁吭O(shè)定為5-20L/min，使用區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器3對灰塵顆粒進(jìn)行激光照射，根據(jù)激光照射顆粒物時發(fā)出的散射光強(qiáng)度測量顆粒物的粒徑大小。
[0017]圖2表示了在沒有模擬粉體散布的條件下，密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)24小時的顆粒物背景值。由圖2可知，在空態(tài)下，0.5-1.0 μ m的非生物性顆粒濃度在1000P/L以下，1.0-3.0ym的非生物性顆粒濃度在100P/L以下，3.0ym以上的顆粒數(shù)在10P/L以下，而生物性顆粒背景濃度均在10P/L以下。可見，無論哪個粒徑范圍的非生物性顆?？諔B(tài)濃度值均比生物性顆粒濃度高。因此，可以推斷使用生物性顆粒物模擬室內(nèi)灰塵所受艙內(nèi)背景濃度的影響小。
[0018]圖3表示了模擬粉體的掃描電鏡成像照片。模擬粉體屬于無害的維生素藥物，其主要成分是維生素Β2，對實(shí)驗者無害。
[0019]圖4、5、6、7表示了使用非生物性測試顆粒和生物性測試顆粒在相同散布條件下的測試結(jié)果。測試方法如前所述，將室內(nèi)灰塵模擬粉體置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙外的容量瓶中，使用N2吹入容量瓶內(nèi)吹脫模擬粉體，進(jìn)行密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)灰塵顆粒散布，N2流量為IOL/min。由圖4、5可見，對于非生物性測試顆粒，0.5-1.0 μ m的顆粒散布前空氣中平均數(shù)為1000個/L左右，1.0-3.0 μ m的顆粒平均數(shù)為100個/L左右，3.0ym以上的顆粒數(shù)在10個
/L左右?？傮w來說，非生物性顆粒在環(huán)境艙內(nèi)背景濃度較高。散布后，不同粒徑的非生物性顆粒達(dá)到最大濃度值后開始沉降。其中，0.5-1.Ομπι的非生物性顆粒最大濃度值較散布前達(dá)到10倍；1.0-3.0ym的非生物性顆粒最大濃度值較散布前達(dá)到幾百倍；而3.0 μ m以上的顆粒最大散布數(shù)可達(dá)到幾千倍。使用模擬粉體(圖6、7)，實(shí)驗散布前室內(nèi)背景濃度比非生物顆粒低很多，15 μ m以下的顆粒數(shù)均為10P/L左右，散布后的模擬粉體最大濃度值較散布前均達(dá)到數(shù)千倍余，且沉降后密閉實(shí)驗環(huán)境艙內(nèi)生物性顆粒比非生物性顆粒濃度值低很多。最終，生物性顆粒模擬粉體濃度值穩(wěn)定在散布前的濃度水平。因此，使用生物性顆?？梢愿鼫?zhǔn)確的模擬測量室內(nèi)灰塵顆粒的飛散沉降特性。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的裝置，包括密閉實(shí)驗環(huán)境艙(1)，其特征是:還包括模擬粉體(2)、區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器(3)、容量瓶(4)和氮?dú)夤?5)，氮?dú)夤?5)通過連接用管(6 )連接到置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙(I)內(nèi)已放置模擬粉體(2 )的容量瓶(4 )中，區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器(3)置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙(I)外，區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器(3)的激光發(fā)射器和散射光接收器伸入密閉實(shí)驗環(huán)境艙(I)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬室內(nèi)灰塵飛散沉降特性的測試方法，其特征是:測試方法的具體條件為: (1)所述密閉實(shí)驗環(huán)境艙(I)完全密閉，無其他污染物產(chǎn)生； (2)所述模擬粉體(2)選用維生素B2粉體； (3)將維生素B2粉體置于密閉實(shí)驗環(huán)境艙(I)內(nèi)的容量瓶(4)中，使用氮?dú)夤?5)中的氮?dú)獯等肴萘科?4)內(nèi)吹脫維生素B2粉體，進(jìn)行密閉實(shí)驗環(huán)境艙(I)內(nèi)灰塵顆粒散布，氮?dú)饬髁吭O(shè)定為5-20L/min，使用區(qū)分生物與非生物顆粒的檢測器(3)對灰塵顆粒進(jìn)行激光照射，根據(jù)激光照射顆粒物時發(fā)出的散射光強(qiáng)度測量顆粒物的粒徑大小。
【文檔編號】G01N15/02GK103760073SQ201410008496
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】呂陽, 付柏淋 申請人:大連理工大學(xué)