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空气取样泵28160-U在室内空气质量监测中的应用研究
上海仪器网 / 2025-12-23

 

一、引言

随着城市化进程的加快和人们室内活动时间的延长,室内空气质量直接关系到人体健康,已成为公众关注的焦点。室内空气中的颗粒物(PM2.5、PM10)、甲醛、苯系物等污染物,可能引发呼吸道疾病、过敏反应甚至癌症等健康问题。空气取样泵作为空气质量监测的核心设备,其性能稳定性和取样准确性直接决定了监测数据的可靠性。空气取样泵28160-U凭借其便携性强、流量控制精准、续航能力优异等特点,在室内空气质量监测领域具有广泛的应用潜力。本文旨在系统探讨空气取样泵28160-U的应用场景、监测方案设计,并通过实验验证其监测性能与数据可靠性,为室内空气质量精准监测提供技术支撑。

二、空气取样泵28160-U核心参数与工作原理

2.1 核心技术参数

参数名称
参数值
参数说明
流量范围
0.1-2.0 L/min
可满足不同污染物取样流量需求
流量精度
±2% F.S.
保证取样量的准确性
续航时间
≥8 h(满载工况)
支持长时间连续监测
工作温度
-10℃~50℃
适应不同室内环境温度
重量
≤1.2 kg
便携性强,便于多点取样
采样模式
连续采样、定时采样
可根据监测需求灵活设置

2.2 工作原理

空气取样泵28160-U采用隔膜式抽气结构,通过内置微处理器控制电机转速,实现精准的流量调节。工作时,设备通过进气口吸入室内空气,空气经滤膜或吸附管等采样介质后,有害物质被截留或吸附,净化后的空气从出气口排出。设备内置流量传感器实时监测采样流量,当流量偏离设定值时,微处理器自动调整电机转速,确保采样流量稳定。同时,设备可记录采样时间、流量、温度等参数,为后续数据处理提供完整的原始数据。

三、室内空气质量监测应用方案设计

3.1 监测目标

本次监测以居民住宅、办公室、幼儿园教室三种典型室内场景为研究对象,采用空气取样泵28160-U对室内空气中的PM2.5、PM10、甲醛、苯、甲苯、二甲苯等6种关键污染物进行取样监测,明确不同场景下污染物浓度水平,评估室内空气质量等级,为室内空气污染治理提供依据。

3.2 监测点布设

根据《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)要求,结合不同场景的空间特点布设监测点:
  • 居民住宅:选取客厅、主卧、儿童房3个监测点,监测点距地面高度1.2-1.5 m,距墙面距离≥0.5 m,避开通风口、空调出风口等干扰区域;
  • 办公室:选取办公区域中央、靠窗位置、打印机附近3个监测点,覆盖人员密集区和污染物潜在释放源;
  • 幼儿园教室:选取活动区中央、午休区、玩具角3个监测点,考虑儿童活动高度,监测点距地面高度0.8-1.0 m。
每个场景布设3个监测点,每个监测点设置3组平行样品,确保监测数据的代表性和可靠性。

3.3 采样方案

污染物类型
采样介质
采样流量(L/min)
采样时间(min)
采样频率
PM2.5、PM10
石英滤膜(直径47 mm)
1.0
120
每日1次,连续监测7天
甲醛
DNPH吸附管
0.5
60
每日1次,连续监测7天
苯、甲苯、二甲苯
活性炭吸附管
0.2
180
每日1次,连续监测7天
采样前,对空气取样泵28160-U进行流量校准,确保流量精度符合要求;采样过程中,实时记录监测点的温度、湿度、气压等环境参数;采样后,将采样介质密封保存,送至实验室进行分析。

3.4 实验室分析方法

  • PM2.5、PM10:采用重量法,将采样后的滤膜置于恒温恒湿箱(温度25℃±1℃,湿度50%±5%)中平衡24 h后,用电子分析天平(精度0.001 mg)称重,计算污染物浓度;
  • 甲醛:采用高效液相色谱法(HPLC),DNPH吸附管中的甲醛与DNPH反应生成2,4-二硝基苯腙,经乙腈洗脱后,通过色谱柱分离,紫外检测器检测,外标法定量;
  • 苯、甲苯、二甲苯:采用气相色谱法(GC-FID),活性炭吸附管中的污染物经热解吸后,由载气带入色谱柱分离,氢火焰离子化检测器检测,外标法定量。

四、实验结果与分析

4.1 实验数据统计

通过空气取样泵28160-U对三种典型室内场景进行连续7天监测,各污染物浓度统计结果如下表所示(单位:μg/m³,甲醛单位:mg/m³):
监测场景
污染物类型
平均值
最大值
最小值
标准差
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
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)
办公室
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
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
幼儿园教室
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
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 结果分析

1. 污染物浓度整体水平:三种典型室内场景中,各污染物浓度平均值均未超过《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)限值,表明监测区域室内空气质量整体良好。其中,办公室内PM2.5、PM10、甲醛、苯系物浓度均高于居民住宅和幼儿园教室,主要原因是办公室人员密集、打印机等办公设备会释放颗粒物和挥发性有机物,且通风条件相对较差。
2. 颗粒物污染特征:PM2.5和PM10浓度在三种场景中均呈现一定的波动,最大值出现在工作日的上午9-11点和下午2-4点,此时段人员活动频繁、室外空气带入污染物较多;最小值出现在夜间,人员活动减少,通风效果相对较好。空气取样泵28160-U监测的颗粒物浓度数据标准差较小(6.3-10.2),表明设备采样稳定性良好,数据重复性高。
3. 甲醛与苯系物污染特征:甲醛浓度在新装修区域(部分居民住宅主卧、幼儿园教室)相对较高,但仍未超过限值;苯系物中甲苯浓度最高,主要来源于家具、涂料等装修材料。空气取样泵28160-U对低浓度甲醛和苯系物的取样效果良好,监测数据能够准确反映室内挥发性有机物的浓度水平。
4. 设备性能验证:通过与标准空气取样设备进行平行实验,空气取样泵28160-U监测数据与标准设备数据的相对误差均小于5%,表明设备监测精度符合要求;在连续7天的监测过程中,设备无故障运行,流量稳定性保持在±2% F.S.以内,续航能力满足长时间连续监测需求。

五、结论与建议

5.1 结论

空气取样泵28160-U在室内空气质量监测中表现出优异的性能,其流量控制精准、续航能力强、便携性好,能够满足不同室内场景下多种污染物的取样需求。实验结果表明,该设备监测数据准确可靠,相对误差小于5%,数据重复性好,可有效应用于居民住宅、办公室、幼儿园教室等典型室内场景的空气质量监测。通过该设备监测发现,所研究区域室内空气质量整体良好,但办公室内污染物浓度相对较高,需加强通风和污染控制。

5.2 建议

1. 优化室内通风:尤其是办公室等人员密集场所,应增加通风频次和通风时间,降低污染物浓度;
2. 严控装修材料质量:居民住宅和幼儿园教室装修时,应选用符合国家标准的环保装修材料,减少甲醛、苯系物等污染物的释放;
3. 合理使用监测设备:在使用空气取样泵28160-U进行监测时,应严格按照采样方案布设监测点、设置采样参数,采样前进行流量校准,确保监测数据的可靠性;
4. 扩大监测范围:后续可利用空气取样泵28160-U对商场、医院等更多室内场景进行监测,完善室内空气质量数据库,为室内空气污染治理提供更全面的技术支撑。

 

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