室内空气中可吸入颗粒物和可入肺颗粒物重量法外文翻译资料

 2022-09-07 11:52:52

英语原文共 7 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

一种实时微粒监测系统的比较评估

——室内空气中可吸入颗粒物和可入肺颗粒物重量法

摘要

发达国家的人们约90%的时间在室内，所以室内颗粒物浓度的精确监测对健康风险有重要的作用。直接读取，气溶胶监测装置，奥西里斯粒子监测器（模型2315）和欧洲标准低流量采样器，lvs3（Sven / leckel lvs3）大小选择性口等测量PM10和可入肺颗粒物分数的方法被用来评估可用光和重量方对于室内空气中颗粒物的特性的优良性。同时在博尔镇，塞尔维亚的一个室内环境60个采样周期的24小时样品收集。24小时平均PM10的监测显示奥西里斯监控与lvs3水平密切相关（R2=0.87）并没有表现出统计学显著性偏差。24小时平均可入肺颗粒物监测显示奥西里斯水平与lvs3水平中度相关（R2=0.71），但统计学显著性有偏差。结果表明，监测提供了足够给OSIRIS进行精确测量PM10。OSIRIS监控下估计室内PM10浓度约12%，相对于参考lvs3采样器。PM10的测量精度可以通过调整进一步改进。对于颗粒物的一小部分，可入肺颗粒物，发现低估了欧西里斯监控室内浓度约63%，相对于参考lvs3采样器。这可能会导致依靠PM2.5测量仪器对健康的影响研究误分类样本收集室内环境中的暴露阳离子。

1.引言

空气中颗粒物是影响人体健康的重要空气环境污染物之一。世博会的PM10和PM2.5已与呼吸系统和心血管疾病相关，并增加死亡率。许多长期研究暴露死亡率和发病率与室外的颗粒物水平相关。然而，对健康影响的评估研究，它是表征浓度、粒度分布及化学组成的室内微环境PM。下午在室内空气来自室外过滤和额外的室内来源如烹调加热设备、吸烟等，表明，户外显示器与个人及室内显示器比较可能低估个人接触有毒化合物PM2.5有毒化合物。目前欧盟的立法仅规定在环境空气PM，而没有具体气候或PM室内空气中的目标值。欧盟已经制定了保护人类健康的环境空气中可吸入颗粒物限值。这些限制值包括在理事会指令1999 /30 /欧共体，后修订的理事会指令50 / 2008 /欧共体，规定每日限值为50毫克，不得超过历年的35倍，理事会指令50 / 2008 /欧共体规定每日限值40，在欧洲建立了PM2.5阈值为周围空气环境空气质量第一次清洁空气后（2010沃尔夫和佩里）。年平均可入肺颗粒物水平应不超过25毫克立方米任何目标或非目标区域在2015年。在2020，年平均可入肺颗粒物限值将收紧为20毫克立方米，在所有的测量中都应该满足（在目标和非目标区域）。

美国立法规定环境空气中PM10和可入肺颗粒物极限值。目前每天限值是PM10和可入肺颗粒物分别是150毫克立方米和35毫克立方米。还有一个年度限值15毫克立方米对于可入肺颗粒物。美国环保署撤销年度PM10标准2006（美国环境保护局，2006）。考虑到众多

在美国主要进行的研究，世界卫生组织已建立空气质量指南和PM10和PM2.5中期目标（WHO，2006）。这个WHO目标为年平均20毫克立方米和10毫克立方米分别对于PM10

和可入肺颗粒物。然而，也有短期的目标是一天50和25 分别对于PM10和可入肺颗粒物。这些空气质量指标值为下午的设置主要用于室外环境。然而，最近出版的世卫组织室内空气质量指南（2011）已通过相同的下午室内环境的指导值。

重量法是欧洲和美国对于室外监测PM10和可入肺颗粒物基础参考方法。除了建立参考方法，其他监测技术能够提供等效的结果的参考方法同样可使用。与自动显示器相比，重量监测方法是劳动密集型的，因为它们需要预/后处理和手动称重，因此不适合常规测量。此外，由于耗时的重量法，结果是可用的采样后一天出来，而自动在线监测，如微量振荡天平（TEOM），这已经是在许多欧洲监测网络（瓦尔杜拉基斯等，2007），提供实时的下午测量。

气溶胶仪器技术的进步使得它可以测量和记录PM浓度并且实时可靠。这些工具提供了洞察颗粒物水平的一系列短时间间隔内（几分钟）的方法，而不能采用重量法（Chung et al.，2001；Ramachandran等人，2003）。实时测量也有助于描述间歇有意义的主要室内颗粒物暴露的活动（ABT et al.，2000）。然而，获得的数据与自动监测还不总是被视为等同于参考

重量法。这部分是由于加热了滤波器或以一定的实时监控入口采样避免采样期间干扰水（黄，2007；瓦尔杜拉基斯和kassomenos，2008）。

大量的实时粒子监测和重量采样活动已经进行了表征下午在室内环境的质量浓度。便携式TSI粉尘追踪气溶胶监测仪广泛用于监测室内和室外环境PM分数浓度。TSI8520该模型是一种实时粉尘，小型和便携式监测仪测量PM浓度在室内环境空气中使用正交光散射（反射光）技术。可入肺颗粒物和PM10比较评估结果从TSI粉尘追踪和重量或其他方法等效的参考方法获得，如BAM和TEOM实时监控。

Yanosky等人（2002）对比可入肺颗粒物质量浓度的两种实时气溶胶监测仪粉尘气溶胶监测和追踪的动力学粒径与美国联邦环境保护局参考重量法。他们的研究结果表明可入肺颗粒物质量浓度从尘埃中追踪监测与联邦基准法高度相关（R2=0.86），但回归梯度为2.57说明该可入肺颗粒物水平明显高估。同样，其他一些研究表明，可入肺颗粒物浓度使用追踪监测粉尘得到的浓度均高于同时采用重量法（陈等人，2002；德兰et al.，2003；麦克纳马拉，2011；华勒斯等人，2011）。

成等（2008）在台北的火车和地铁站台使用TSI粉尘追踪监测相比PM10和PM2.5质量浓度（TSI型号8520）。在这项研究中，TSI粉尘追踪监测在地下车站内与一个e-bam取样器校准。实验结果表明，TSI粉尘在PM10和可入肺颗粒物追踪中高估水平分别为2和2.2倍，分别与一个e-bam采样器相比。布拉尼斯（2006）报道，PM10浓度测量采用TSI粉尘追踪监测大约为2，比用在夏季和冬季的b-attenuation PM10采样器分别高3.4倍。布拉尼斯和

kolomaznikova（2010）也报告了TSI粉尘追踪和b-attenuation PM10采样器方法结果之间的比例为3.5。麦克纳马拉等人（2011）开发了一种特殊木材其校正因子为1.65被应用在室内环境中进行追踪测量粉尘。Morawska等人（2003）证明，可入肺颗粒物水平测定使用TSI粉尘追踪大约比采用TEOM监测环境颗粒可入肺颗粒物分离器入口处高2.5倍。从上面提到

的研究，可以看出TSI粉尘追踪监测已倾向于高估PM水平（PM10和可入肺颗粒物）在室内外环境。实验结果也表明，TSI粉尘追踪监视器要求测量点的水平之前有称重仪器校准（牛等，2002）。

Turnkey工具，欧西里斯和dustmate监视器，也被用于室内的评估（包括微环境）和室外PM水平以及个人在一些研究中（布里格斯et al.，2008；格列佛，布里格斯，2004，2007；keuken et al.，2010A，B；基姆等人，2008）。然而，缺乏对这些仪器对PM10和PM2.5监测参考重量法的比较评估。在本研究中，我们比较了24小时平均PM10和可入肺颗粒物测量与欧洲标准低体积采样器，lvs3（Sven / leckel lvs3），24小时平均PM10与同时获得可入肺颗粒物测量奥西里斯的实时粒子监测。这是比较有效的用于评估室内环境颗粒物污染的工具。

2.材料与方法

2.1.取样设备

直读气溶胶监测装置，Turnkey的欧西里斯颗粒监控（2315型，外形尺寸160 150毫米260毫米）是位于室内的两个欧洲标准的低容量采样，lvs3（Sven / leckel lvs3），以评估两抽样方法的比较。Turnkey奥西里斯空气监测提供TSP、PM10连续的实时浓度，可入肺颗粒物PM1的质量分数。它使用的光散射技术，以测定空气中的尘埃粒子，其大小范围从约0.4毫米左右到20毫米（Turkey Instruments，2006）。空气样本进行连续吸入仪器由一个流量微处理泵。传入的气溶胶通过激光在分光光度计的光束，然后在到达泵之前过滤颗粒。奥西里斯粒子监测器，评价本研究只分析了光散射10度以内（衍射）。大多数其他市售光度计，如尘追踪，检测散射光（衍射，反射和折射）有更广泛的角度高达90度光束。应该注意的是，通过反射或折射取决于颗粒型散射光的强度，而衍射元件只取决于颗粒的大小。

一个lvs3参考采样进行PM10冲击与过滤器持有人符合CEN EN 12341规范，而另一个可入肺颗粒物标准进行冲击与过滤器持有人符合CEN EN 14907规范。这两个lvs3参考技术指标的阳离子采样器：（一）流量：38.3升每分钟（二）喷嘴数：8（三）喷嘴高度/喷嘴直径gt; 1，喷嘴距离撞击板/喷嘴直径＞1；雷诺兹数可吸入颗粒物入口为1100，而对可入肺颗粒物入口是2570。

2.2.数据采集与质量保证

仪器运行60天（12 pm~12 PM）从2011年2月9日到2011年4月10日。该采样器被放置在室内，在一个房间的中心，在采矿和在博尔镇冶金研究所，塞尔维亚。建筑位于一个轻工业区，离主要街道最近的距离约100米，主要街道有选择的房间，体积约175 立方米。房间，有地毯，有窗户10平方米，一扇大门，通常是关闭的（但没有密封好）。使用lvs3参考采样器得到的24小时平均浓度，和奥西里斯粒子监测的PM10和可入肺颗粒物分数。

使用滤波器和样本量自动地记录整个采样周期重新分析lvs3采样得到的PM质量浓度。从奥西里斯的实时监测数据最初提供15分钟的平均值。对于每日平均数的计算，需要其他被认为是至少15的90%平均值的最小捕获量。目视检查原材料数据也进行了。lvs3采样器的流量（38.3 ）是测量活动中使用两次校准，在开始两周后测量。欧西里斯监控流量（0.6 ）校准之前遵循仪器制造商的主要维修程序。

颗粒物质量浓度与光散射仪由于增加了相对湿度（相对湿度），是由于与它的吸湿性成分凝结增长相关的平均颗粒尺寸增加（Chakrabarti et al.，2004；菲舍尔科什兰，2007）。然而，室内的欧西里斯测量不矫正湿度是因为采样活动期间相对湿度通常40~60 %。奥西里斯空气颗粒显示器使用加热的入口（50摄氏度）蒸发水蒸气颗粒会导致结果偏高。应该指出的是，奥西里斯加热器在整个测量期间会变得不管用。

2.3.重量分析

石英纤维过滤器（Whatman QMA直径47 mm）用于重量采样的整个研究。预处理和后处理过滤器进行要按照12341的要求。以下在采样周期完成，过滤器进行本地存储在冷冻机调度到称重实验室之前。在实验室指令到达前，过滤器平衡在温度为20摄氏度和相对湿度为50%的空调房间等待48个小时。称重用一个Precisa XR 125半微量天平分辨率为10毫克。

在环境温度和压力下，下午的浓度，符合理事会指令1999 / 30 /欧共体的要求。约15%的重量样品空置。利用滤波器平均权重计算的PM质量浓度（每个过滤器被测量三次）。在毛坯重量的平均变化（3.2毫克）是从收集到的过滤器净质量中减去。检测限制为2.5毫克立方米，按三倍标准计算净质量差除以标称空气样品体积。

2.4.统计分析

数据进行分析，以检测添加剂和乘法偏差，并在不同的采样技术得到的下午的结果之间的整体协议进行评估。普通最小二乘法（OLS）和减少长轴（RMA）回归对不同浓度的颗粒物进行测定。回归方程的截距的意义不同于有添加剂的PM结果之间的采样偏差。回归斜率不同于采样器PM水平的乘法偏置。Kolmogorovesmirnova的正态性验证是用来验证PM呈正态分布。

几个统计评估措施，用于量化观察到的颗粒物浓度之间的差异（瓦尔杜拉基斯et al.，2002）：（1）分数的偏差（FB），它提供的信息高估或低估与参考方法得到的浓度的趋势信息，（2）归一化均方误差（NMSE），它提供的信息对不同采样器类型得到的浓度之间的平均偏差和标准偏差，（3）描述如何广泛的值是从分散的平均值而来，（4）有效系数的测定（R2）所描述的测量点之间的相关性水平取样器，（5）范围内的两个因素的测量分数（FAC2）的参考方法。

3.结果

下午样品采集同时在60个采样周期进行。与参考方法得到的24小时平均PM10浓度（lvs3）范围从8.8到75毫克立方米用均值和标准偏差分别为38.3和15.2毫克立方米。24小时平均PM2.5水平得到的lvs3采样器的范围从8.2到65毫克立方米用平均值和标准差分别为30.4和11.7毫克立方米偏差。24小时平均PM10浓度水平从奥西里斯粒子监测范围从6.9到65.4毫克立方米的平均值和标准偏差分别为32.6和14.2毫克立方米偏差。24小时平均可入肺颗粒物水平从奥西里斯粒子监测范围从5至26.1毫克，平均和标准偏差分别为13.9和5.1毫克立方米。24小时平均PM10浓度从奥西里斯监测与lvs3得到的浓度高度相关，参考采样器（R2=0.87）并没有表现出任何统计学上不能乘性偏差。两者之间的回归方程是：Y=0:875（0:043）*x — 0.968（1.749）（1）其中Y表示PM10浓度从奥西里斯监视器读出和X表示从lvs3参考采样器读出；估计回归参数的标准误差显示在括号中。RMA回归分析（图2）显示了一个增加斜率为0.928（0.045）和较大的负截距2.99（1.84）。24小时平均可入肺颗粒物水平从奥西里斯监测与测量lvs3中度相关（R2=0.71），但有统计学意义的乘法偏置。

OLS回归方程：Y=0.367(0.033)*x 2.72(1.036) （2）其中Y表示可入肺颗粒物水平从奥西里斯监视器读出和X表示从lvs3参考采样器读出可入肺颗粒物水平；标

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[146673]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word

原文和译文剩余内容已隐藏，您需要先支付 30元 才能查看原文和译文全部内容！立即支付

以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。

您可能感兴趣的文章