一種模擬室內灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法
【專利摘要】一種模擬室內灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法，屬于建筑環境領域。該裝置包括密閉實驗環境艙、維生素B2粉體、區分生物與非生物顆粒的檢測器、容量瓶和氮氣罐，將維生素B2粉體置于密閉實驗環境艙內的容量瓶中，使用氮氣罐中的氮氣吹入容量瓶內，進行密閉實驗環境艙內灰塵顆粒散布，使用區分生物與非生物顆粒的檢測器對灰塵顆粒進行激光照射，根據激光照射顆粒物時發出的散射光強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灰塵進行飛散沉降特性研究的模擬粉體，并在此基礎上選用可對生物性顆粒與非生物性顆粒區分檢測的儀器，開發了一種模擬室內灰塵顆粒飛散沉降特性的測試方法，為室內灰塵污染測量及控制技術提供支撐。
【專利說明】一種模擬室內灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種模擬室內灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法，屬于建筑環境污染測試及控制領域。
【背景技術】
[0002]現代社會中，人們大部分時間在室內度過，因此室內空氣環境尤為重要。美國環境保護署經過歷時5年的調查發現，居住建筑和公共建筑內空氣污染程度很高，是室外空氣污染的數倍至數十倍，而我國室內空氣品質問題較發達國家更為嚴重。室內灰塵是空氣中微生物的重要載體，當灰塵載有病原微生物時，即可通過空氣引起傳播。如在結核病院的微塵中分離出結核分枝桿菌，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，室內微塵中的有機成分半揮發性有機物(SVOC),因其干擾內分泌及生殖系統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注。但由于灰塵組分、粒徑分布的復雜性，以及對實驗人員健康的危害，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。
【發明內容】
[0003]本發明提供一種模擬室內灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法，它可以簡便、快速、準確的區分空氣中的生物性顆粒與非生物性顆粒。
[0004]本發明采用的技術方案是:一種模擬室內灰塵飛散沉降特性的裝置，包括密閉實驗環境艙，還包括模擬粉體、區分生物與非生物顆粒的檢測器、容量瓶和氮氣罐，氮氣罐通過連接用管連接到置于密閉實驗環境艙內已放置模擬粉體的容量瓶中，區分生物與非生物顆粒的檢測器置于密閉實驗環境艙外，區分生物與非生物顆粒的檢測器的激光發射器和散射光接收器伸入密閉實驗環境艙內。
[0005]一種模擬室內灰塵飛散沉降特性的測試方法的具體條件為:
(1)所述密閉實驗環境艙完全密閉，無其他污染物產生；
(2)所述模擬粉體選用維生素B2粉體；
(3)將維生素B2粉體置于密閉實驗環境艙內的容量瓶中，使用氮氣罐中的氮氣吹入容量瓶內吹脫維生素B2粉體，進行密閉實驗環境艙內灰塵顆粒散布，氮氣流量設定為5-20L/min，使用區分生物與非生物顆粒的檢測器對灰塵顆粒進行激光照射，根據激光照射顆粒物時發出的散射光強度測量顆粒物的粒徑大小。
[0006]本發明的有益效果是:這種模擬室內灰塵飛散沉降特性的裝置及其測試方法，裝置包括密閉實驗環境艙、維生素B2粉體、區分生物與非生物顆粒的檢測器、容量瓶和氮氣罐，將維生素B2粉體置于密閉實驗環境艙內的容量瓶中，使用氮氣罐中的氮氣吹入容量瓶內吹脫維生素B2粉體，進行密閉實驗環境艙內灰塵顆粒散布，氮氣流量設定為5-20L/min，使用區分生物與非生物顆粒的檢測器對灰塵顆粒進行激光照射，根據激光照射顆粒物時發出的散射光強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灰塵進行飛散沉降特性研究的模擬粉體，并在此基礎上選用可對生物性顆粒與非生物性顆粒區分檢測的儀器，開發了一種模擬室內灰塵顆粒飛散沉降特性的測試方法，為室內灰塵污染測量及控制技術提供支撐。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是密閉實驗環境艙及測試設備的工作原理圖。
[0008]圖2是環境實驗艙內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果(實驗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果(實驗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果(實驗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果(實驗2)。
[0014]圖中:1、密閉實驗環境艙，2、模擬粉體，3、區分生物與非生物顆粒的檢測器，4、容量瓶，5、氮氣罐，6、連接用管；a、非生物性測試顆粒，b、生物性測試顆粒。
【具體實施方式】
[0015]圖1示出了密閉實驗環境艙及測試設備的工作原理圖。圖中，模擬室內灰塵飛散沉降特性的裝置包括密閉實驗環境艙1、模擬粉體2、區分生物與非生物顆粒的檢測器3、容量瓶4和氮氣罐5，氮氣罐5通過連接用管6連接到置于密閉實驗環境艙I內已放置模擬粉體2的容量瓶4中，區分生物與非生物顆粒的檢測器3置于密閉實驗環境艙I外，區分生物與非生物顆粒的檢測器3的激光發射器和散射光接收器伸入密閉實驗環境艙I內。
[0016]模擬室內灰塵飛散沉降特性的測試方法的具體條件為:
(1)所述密閉實驗環境艙I完全密閉，無其他污染物產生；
(2)所述模擬粉體2選用維生素B2粉體；
(3)將維生素B2粉體置于密閉實驗環境艙I內的容量瓶4中，使用氮氣罐5中的氮氣吹入容量瓶4內吹脫維生素B2粉體，進行密閉實驗環境艙I內灰塵顆粒散布，氮氣流量設定為5-20L/min，使用區分生物與非生物顆粒的檢測器3對灰塵顆粒進行激光照射，根據激光照射顆粒物時發出的散射光強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，密閉實驗環境艙內24小時的顆粒物背景值。由圖2可知，在空態下，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灰塵所受艙內背景濃度的影響小。
[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果。測試方法如前所述，將室內灰塵模擬粉體置于密閉實驗環境艙外的容量瓶中，使用N2吹入容量瓶內吹脫模擬粉體，進行密閉實驗環境艙內灰塵顆粒散布，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為1000個/L左右，1.0-3.0 μ m的顆粒平均數為100個/L左右，3.0ym以上的顆粒數在10個
/L左右?？傮w來說，非生物性顆粒在環境艙內背景濃度較高。散布后，不同粒徑的非生物性顆粒達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到10倍；1.0-3.0ym的非生物性顆粒最大濃度值較散布前達到幾百倍；而3.0 μ m以上的顆粒最大散布數可達到幾千倍。使用模擬粉體(圖6、7)，實驗散布前室內背景濃度比非生物顆粒低很多，15 μ m以下的顆粒數均為10P/L左右，散布后的模擬粉體最大濃度值較散布前均達到數千倍余，且沉降后密閉實驗環境艙內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定在散布前的濃度水平。因此，使用生物性顆粒可以更準確的模擬測量室內灰塵顆粒的飛散沉降特性。
【權利要求】
1.一種模擬室內灰塵飛散沉降特性的裝置，包括密閉實驗環境艙(1)，其特征是:還包括模擬粉體(2)、區分生物與非生物顆粒的檢測器(3)、容量瓶(4)和氮氣罐(5)，氮氣罐(5)通過連接用管(6 )連接到置于密閉實驗環境艙(I)內已放置模擬粉體(2 )的容量瓶(4 )中，區分生物與非生物顆粒的檢測器(3)置于密閉實驗環境艙(I)外，區分生物與非生物顆粒的檢測器(3)的激光發射器和散射光接收器伸入密閉實驗環境艙(I)內。
2.根據權利要求1所述的一種模擬室內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)所述密閉實驗環境艙(I)完全密閉，無其他污染物產生； (2)所述模擬粉體(2)選用維生素B2粉體； (3)將維生素B2粉體置于密閉實驗環境艙(I)內的容量瓶(4)中，使用氮氣罐(5)中的氮氣吹入容量瓶(4)內吹脫維生素B2粉體，進行密閉實驗環境艙(I)內灰塵顆粒散布，氮氣流量設定為5-20L/min，使用區分生物與非生物顆粒的檢測器(3)對灰塵顆粒進行激光照射，根據激光照射顆粒物時發出的散射光強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 優先權日:2014年1月8日
【發明者】呂陽, 付柏淋 申請人:大連理工大學
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