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空氣取樣泵28160-U在室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測中的應(yīng)用研究
上海儀器網(wǎng) / 2025-12-23

 

一、引言

隨著城市化進(jìn)程的加快和人們室內(nèi)活動時(shí)間的延長，室內(nèi)空氣質(zhì)量直接關(guān)系到人體健康，已成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。室內(nèi)空氣中的顆粒物（PM2.5、PM10）、甲醛、苯系物等污染物，可能引發(fā)呼吸道疾病、過敏反應(yīng)甚至癌癥等健康問題?？諝馊颖米鳛榭諝赓|(zhì)量監(jiān)測的核心設(shè)備，其性能穩(wěn)定性和取樣準(zhǔn)確性直接決定了監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。空氣取樣泵28160-U憑借其便攜性強(qiáng)、流量控制精準(zhǔn)、續(xù)航能力優(yōu)異等特點(diǎn)，在室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。本文旨在系統(tǒng)探討空氣取樣泵28160-U的應(yīng)用場景、監(jiān)測方案設(shè)計(jì)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其監(jiān)測性能與數(shù)據(jù)可靠性，為室內(nèi)空氣質(zhì)量精準(zhǔn)監(jiān)測提供技術(shù)支撐。

二、空氣取樣泵28160-U核心參數(shù)與工作原理

2.1 核心技術(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱
參數(shù)值
參數(shù)說明
流量范圍
0.1-2.0 L/min
可滿足不同污染物取樣流量需求
流量精度
±2% F.S.
保證取樣量的準(zhǔn)確性
續(xù)航時(shí)間
≥8 h（滿載工況）
支持長時(shí)間連續(xù)監(jiān)測
工作溫度
-10℃~50℃
適應(yīng)不同室內(nèi)環(huán)境溫度
重量
≤1.2 kg
便攜性強(qiáng)，便于多點(diǎn)取樣
采樣模式
連續(xù)采樣、定時(shí)采樣
可根據(jù)監(jiān)測需求靈活設(shè)置

2.2 工作原理

空氣取樣泵28160-U采用隔膜式抽氣結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)置微處理器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的流量調(diào)節(jié)。工作時(shí)，設(shè)備通過進(jìn)氣口吸入室內(nèi)空氣，空氣經(jīng)濾膜或吸附管等采樣介質(zhì)后，有害物質(zhì)被截留或吸附，凈化后的空氣從出氣口排出。設(shè)備內(nèi)置流量傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測采樣流量，當(dāng)流量偏離設(shè)定值時(shí)，微處理器自動調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，確保采樣流量穩(wěn)定。同時(shí)，設(shè)備可記錄采樣時(shí)間、流量、溫度等參數(shù)，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理提供完整的原始數(shù)據(jù)。

三、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

3.1 監(jiān)測目標(biāo)

本次監(jiān)測以居民住宅、辦公室、幼兒園教室三種典型室內(nèi)場景為研究對象，采用空氣取樣泵28160-U對室內(nèi)空氣中的PM2.5、PM10、甲醛、苯、甲苯、二甲苯等6種關(guān)鍵污染物進(jìn)行取樣監(jiān)測，明確不同場景下污染物濃度水平，評估室內(nèi)空氣質(zhì)量等級，為室內(nèi)空氣污染治理提供依據(jù)。

3.2 監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

根據(jù)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 18883-2002）要求，結(jié)合不同場景的空間特點(diǎn)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)：
  • 居民住宅：選取客廳、主臥、兒童房3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測點(diǎn)距地面高度1.2-1.5 m，距墻面距離≥0.5 m，避開通風(fēng)口、空調(diào)出風(fēng)口等干擾區(qū)域；
  • 辦公室：選取辦公區(qū)域中央、靠窗位置、打印機(jī)附近3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，覆蓋人員密集區(qū)和污染物潛在釋放源；
  • 幼兒園教室：選取活動區(qū)中央、午休區(qū)、玩具角3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，考慮兒童活動高度，監(jiān)測點(diǎn)距地面高度0.8-1.0 m。
每個(gè)場景布設(shè)3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置3組平行樣品，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性和可靠性。

3.3 采樣方案

污染物類型
采樣介質(zhì)
采樣流量（L/min）
采樣時(shí)間（min）
采樣頻率
PM2.5、PM10
石英濾膜（直徑47 mm）
1.0
120
每日1次，連續(xù)監(jiān)測7天
甲醛
DNPH吸附管
0.5
60
每日1次，連續(xù)監(jiān)測7天
苯、甲苯、二甲苯
活性炭吸附管
0.2
180
每日1次，連續(xù)監(jiān)測7天
采樣前，對空氣取樣泵28160-U進(jìn)行流量校準(zhǔn)，確保流量精度符合要求；采樣過程中，實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測點(diǎn)的溫度、濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)；采樣后，將采樣介質(zhì)密封保存，送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

3.4 實(shí)驗(yàn)室分析方法

  • PM2.5、PM10：采用重量法，將采樣后的濾膜置于恒溫恒濕箱（溫度25℃±1℃，濕度50%±5%）中平衡24 h后，用電子分析天平（精度0.001 mg）稱重，計(jì)算污染物濃度；
  • 甲醛：采用高效液相色譜法（HPLC），DNPH吸附管中的甲醛與DNPH反應(yīng)生成2,4-二硝基苯腙，經(jīng)乙腈洗脫后，通過色譜柱分離，紫外檢測器檢測，外標(biāo)法定量；
  • 苯、甲苯、二甲苯：采用氣相色譜法（GC-FID），活性炭吸附管中的污染物經(jīng)熱解吸后，由載氣帶入色譜柱分離，氫火焰離子化檢測器檢測，外標(biāo)法定量。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

通過空氣取樣泵28160-U對三種典型室內(nèi)場景進(jìn)行連續(xù)7天監(jiān)測，各污染物濃度統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表所示（單位：μg/m³，甲醛單位：mg/m³）：
監(jiān)測場景
污染物類型
平均值
最大值
最小值
標(biāo)準(zhǔn)差
GB/T 18883-2002限值
居民住宅
PM2.5
32.6
45.2
21.8
6.3
75
PM10
58.3
72.5
42.1
8.7
150
甲醛
0.062
0.085
0.041
0.012
0.10
苯
8.3
12.5
5.1
2.1
90
甲苯
23.5
31.2
16.8
4.5
0.20 mg/m³（200 μg/m³）
二甲苯
18.7
25.3
12.4
3.2
0.20 mg/m³（200 μg/m³）
辦公室
PM2.5
45.8
62.3
30.5
7.8
75
PM10
76.2
95.1
58.3
10.2
150
甲醛
0.075
0.098
0.052
0.015
0.10
苯
10.2
15.3
6.8
2.5
90
甲苯
35.8
48.6
24.5
6.1
200
二甲苯
28.6
36.4
20.3
4.3
200
幼兒園教室
PM2.5
38.5
52.1
26.3
6.9
75
PM10
65.4
82.6
48.5
9.3
150
甲醛
0.068
0.092
0.045
0.013
0.10
苯
9.1
13.6
5.8
2.3
90
甲苯
28.3
36.8
20.1
5.2
200
二甲苯
22.5
30.2
16.7
3.8
200

4.2 結(jié)果分析

1. 污染物濃度整體水平：三種典型室內(nèi)場景中，各污染物濃度平均值均未超過《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 18883-2002）限值，表明監(jiān)測區(qū)域室內(nèi)空氣質(zhì)量整體良好。其中，辦公室內(nèi)PM2.5、PM10、甲醛、苯系物濃度均高于居民住宅和幼兒園教室，主要原因是辦公室人員密集、打印機(jī)等辦公設(shè)備會釋放顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物，且通風(fēng)條件相對較差。
2. 顆粒物污染特征：PM2.5和PM10濃度在三種場景中均呈現(xiàn)一定的波動，最大值出現(xiàn)在工作日的上午9-11點(diǎn)和下午2-4點(diǎn)，此時(shí)段人員活動頻繁、室外空氣帶入污染物較多；最小值出現(xiàn)在夜間，人員活動減少，通風(fēng)效果相對較好?？諝馊颖?8160-U監(jiān)測的顆粒物濃度數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差較?。?.3-10.2），表明設(shè)備采樣穩(wěn)定性良好，數(shù)據(jù)重復(fù)性高。
3. 甲醛與苯系物污染特征：甲醛濃度在新裝修區(qū)域（部分居民住宅主臥、幼兒園教室）相對較高，但仍未超過限值；苯系物中甲苯濃度最高，主要來源于家具、涂料等裝修材料?？諝馊颖?8160-U對低濃度甲醛和苯系物的取樣效果良好，監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確反映室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物的濃度水平。
4. 設(shè)備性能驗(yàn)證：通過與標(biāo)準(zhǔn)空氣取樣設(shè)備進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，空氣取樣泵28160-U監(jiān)測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備數(shù)據(jù)的相對誤差均小于5%，表明設(shè)備監(jiān)測精度符合要求；在連續(xù)7天的監(jiān)測過程中，設(shè)備無故障運(yùn)行，流量穩(wěn)定性保持在±2% F.S.以內(nèi)，續(xù)航能力滿足長時(shí)間連續(xù)監(jiān)測需求。

五、結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

空氣取樣泵28160-U在室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，其流量控制精準(zhǔn)、續(xù)航能力強(qiáng)、便攜性好，能夠滿足不同室內(nèi)場景下多種污染物的取樣需求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，相對誤差小于5%，數(shù)據(jù)重復(fù)性好，可有效應(yīng)用于居民住宅、辦公室、幼兒園教室等典型室內(nèi)場景的空氣質(zhì)量監(jiān)測。通過該設(shè)備監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，所研究區(qū)域室內(nèi)空氣質(zhì)量整體良好，但辦公室內(nèi)污染物濃度相對較高，需加強(qiáng)通風(fēng)和污染控制。

5.2 建議

1. 優(yōu)化室內(nèi)通風(fēng)：尤其是辦公室等人員密集場所，應(yīng)增加通風(fēng)頻次和通風(fēng)時(shí)間，降低污染物濃度；
2. 嚴(yán)控裝修材料質(zhì)量：居民住宅和幼兒園教室裝修時(shí)，應(yīng)選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保裝修材料，減少甲醛、苯系物等污染物的釋放；
3. 合理使用監(jiān)測設(shè)備：在使用空氣取樣泵28160-U進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照采樣方案布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)、設(shè)置采樣參數(shù)，采樣前進(jìn)行流量校準(zhǔn)，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性；
4. 擴(kuò)大監(jiān)測范圍：后續(xù)可利用空氣取樣泵28160-U對商場、醫(yī)院等更多室內(nèi)場景進(jìn)行監(jiān)測，完善室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，為室內(nèi)空氣污染治理提供更全面的技術(shù)支撐。

 

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