1.2實驗粒子顆粒物按其構(gòu)成成分分為碳黑型、硫酸鹽型、硝酸鹽型和有機碳型顆粒物iyi。當燃燒秸稈、薪柴等生物質(zhì)燃料
或劣質(zhì)煤炭時,由于不充分燃燒,會排放出大量的碳黑顆粒物(black carbon, BC)。這些BC粒徑小,形狀不規(guī)則,具有較大的特
殊表面,易吸附燃燒過程的副產(chǎn)物,承載空氣中微生物進入肺泡,可能引起呼吸系統(tǒng)疾病、導致肺功能卜降或誘發(fā)癌癥等iii,尤
其會給以生物質(zhì)和蜂窩煤作為主要燃料能源‘,川的農(nóng)村居民的身體健康造成嚴重危害。此外,由于碳黑發(fā)生器可以連續(xù)發(fā)生濃度
相對穩(wěn)定、粒徑可調(diào)控的BC,發(fā)生過程操作簡便、利于控制,因此選擇碳黑發(fā)生器發(fā)生的碳黑顆粒作為本研究的實驗粒子,進
行空氣凈化器凈化效率的檢測。由于碳黑粒子在細粒子PM2.s中的比例遠高于粗模態(tài)((2.s-10 }e,m)}".'=,通過設置氣體流量設定
本實驗中發(fā)生的BC粒徑小于2.s }e,m。本實驗中采用的碳黑濃度監(jiān)測儀器為黑炭儀Aethalometer' ""(美國Magee Scientifi。公司)。
測量濃度范圍為0-1 000 },留m-
操作時,碳黑發(fā)生器發(fā)生的顆粒物通過管路輸送到環(huán)境艙內(nèi),入口位于環(huán)境艙外部左上角位置,靠近風扇,便于氣流混合
擴散。黑炭儀位于環(huán)境艙左壁中央位置,由一根直徑為1 cm的防靜電管連接到環(huán)境艙內(nèi),采樣口高度為1.3 m}顆粒物的監(jiān)測
與發(fā)生系統(tǒng)見圖2,
由于碳黑發(fā)生器發(fā)生顆粒物初期可能產(chǎn)生副產(chǎn)物,因此在發(fā)生儀和環(huán)境艙之問的管路上設置三通閥,將初期碳黑顆粒流
由通風櫥排出,待顆粒物濃度穩(wěn)定后通入環(huán)境艙內(nèi),觀察黑炭儀,達到目標濃度后關(guān)閉發(fā)生器,若10 min內(nèi)濃度基本穩(wěn)定,則
發(fā)生結(jié)束。若濃度不穩(wěn)定,需重新發(fā)生直至碳黑顆粒物達到目標濃度且穩(wěn)定。
1.3實驗參數(shù)參考美國材料與實驗協(xié)會‘},,和國家標準化協(xié)會‘’4}等組織對環(huán)境艙的測試要求,對30 m'環(huán)境艙系統(tǒng)的各項參
數(shù)進行性能檢測。經(jīng)過測試,該環(huán)境艙溫度調(diào)節(jié)為[}(1s-40卜o.s}0c,相對濕度為[f(2o-9o)1s}%,換氣量為1s-90 m'/h。泄露量為
0.137 m'/h,小于環(huán)境艙體積的3olc}混合度為84.40Io,大于80%}"}}1.4實驗過程目前市場上凈化器的除塵原理大體可分為高
效過濾和靜電除塵兩大類。本研究所評估的空氣凈化器均為高效過濾器(high efficiency particulate air filter HEPA)。將1#-s#
待評估的空氣凈化器(立柜式)分別放置于環(huán)境艙中心,開啟環(huán)境艙空氣過濾器,啟動溫濕度控制裝置,使環(huán)境艙內(nèi)保持溫度
在(21士2.s)0C,相對濕度((40士s)%,待BC濃度降低到背景濃度,記錄該數(shù)據(jù)。關(guān)閉環(huán)境艙空氣過濾器和溫濕度控制裝置,啟動
風扇,向環(huán)境艙內(nèi)發(fā)生一定濃度的顆粒物。目前國內(nèi)外沒有關(guān)于碳黑濃度的標準,文獻中指出珠江三角洲地區(qū)大氣中BC