用对比实验方法确定成都地区公共场所可吸入颗粒物质量浓度转换系数K值探讨..doc
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用对比实验方法确定成都地区公共场所可吸入颗粒物质量浓度转换系数K值
可吸入颗粒物(PM10)指能进入呼吸道的物质中直径为10μm的颗粒物。随着《公共场所卫生标准》(GB19153-1996)的颁布,可吸入颗粒物已被作为评价公共场所卫生质量的一项重要指标。目前主要有质量浓度测定法(滤膜称重法)和相对浓度测定法(光散射法)两种方法。前者准确度高,但采样仪器笨重,噪声大,工作时间长且不能及时得到测定结果,目前已较少采用。光散射数字测尘仪,是根据粉尘的散射光强度与其质量浓度成正比的原理工作的[1]。其具有体积小,操作简便,噪声低,稳定性好等优点。已被广泛应用于公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)浓度的快速测定。但其测定结果为相对质量浓度,需通过质量浓度转化系数(K值)将其转换为质量浓度。《公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定方法 光散射法》(WS/T206-2001)中明确指出在应用光散射法测定前应确定与被测场所相应的质量浓度转化系数K值。相关研究表明K值差异[2~4]因而我们于2011年8月对成都市某茶楼内的室内空气用光散射法和滤膜称重法同时测定,统计分析并计算出转换系数K值,为今后成都地区同行同样方法确定公共场所可吸入颗粒物质量浓度转换系数K值提供参考。
1.材料与方法
1.1仪器
光散射法采样仪器:P-5L2型数字粉尘仪(北京宾达创科技有限公司生产,出厂编号2016163);
滤膜法采样仪器:室内可吸入颗粒物采样器EP-13(淄博耐普电子仪器有限公司生产,仪器编号EP09-42);
十万分之一分析天平:BT25S型电子天平。
1.2质量浓度的测定
依据《室内空气中可吸入颗粒物卫生标准》(GB/T17095-1997)中规定的方法使用皂膜流量计校准采样仪器、采样和称重滤膜。计算公式如下:
C=( m2-m1)/V0
式中:C—可吸入颗粒物质量浓度,mg/m3;m1—采样前玻璃纤维滤纸重量,mg;m2—采样后玻璃纤维滤纸重量,mg;V0—换算成标准状况下的采样体积,m3。
1.3相对浓度的测定
根据《P-5L2型数字粉尘仪使用说明书》中说明的K值确定时的测定方法,设定每次测定的采样时间为10分钟进行采样。由于仪器本身示值就已经扣除了基底值,故计算公式如下:
R=仪器示值/t
式中:R—可吸入颗粒物相对浓度,CPM;t—采样时间,min。
1.4质量浓度转换系数K值的计算
K=C/R
式中:K—质量浓度转换系数,mg/(m3·CPM); C—可吸入颗粒物质量浓度,mg/m3;R—可吸入颗粒物相对浓度,CPM。
1.5测定对象
选择成都市某茶楼作为测定对象,在该茶楼内装有空调但不是密闭的包间内布点进行采样和测定。
1.6测定方法
质量浓度测定采样时间为8小时,采样口高度为1.2~1.5米。相对浓度测定与质量浓度采样同时进行,每次测定间隔1小时,每天共8次。采样和测定连续进行7天。
1.7数据处理
采用Excel和SPSS软件进行计算和统计分析。
2.结 果
经过计算后,本次测定共得到14组质量浓度和相对浓度数据(见表1)。使用滤膜采样法测得的质量浓度均值为0.05868 mg/m3,用光散射法测得的相对浓度均值为6.02CPM。计算所得的K值的几何均值为0.00934。
表1 质量浓度、相对浓度和K值计算结果
序号 C质量浓度mg/m3 R相对浓度CPM K值 1 0.03776 4.35 0.008680 2 0.03396 4.35 0.007808 3 0.04361 5.25 0.008310 4 0.03503 5.25 0.006672 5 0.10436 6.99 0.014935 6 0.06244 6.99 0.008936 7 0.07321 6.22 0.011760 8 0.03960 6.22 0.006361 9 0.07934 7.40 0.010722 10 0.05967 7.40 0.008064 11 0.05438 5.00 0.010875 12 0.04762 5.00 0.009525 13 0.08531 6.96 0.012253 14 0.06521 6.96 0.009366 均值 0.05868 6.02 0.00934
绘制散点图(见图1)可见两种方法测定所得结果呈现相关性。经相关性检验和回归分析后发现二者存在相关性(r=0.743,p=0.002),回归方程为y=0.014x-0.026。
图1 质量浓度和相对浓度散点图
对K值进行正态性检验,求得p值大于0.05,可以认为K值分布服从正态分布,K值的均值可以代表总体的K值水平。
2.讨 论
本次实验的结果表明,滤膜称重法和光散射法测得的公共场所中可吸入颗粒物的质量
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