不同住所室内颗粒物浓度水平及污染源分析研究

来源 :北京建筑大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:skyforce2008
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室内空气中颗粒物浓度是评价室内空气质量好坏的重要指标之一,人的一生大多时间都在室内度过,颗粒物浓度与人体健康息息相关。因此,深入探究室内环境中PM10、PM2.5和PM1.0的浓度水平、污染源、影响因素及室内外颗粒物浓度相关性对改善环境和保护人体健康具有重要的学术价值和理论意义。鉴于此,本文在2016年12月-2018年1月对北京市城市地区4户居民住宅,3所学生集体宿舍,1户农村住宅,1个装修场所进行了室内PM1.0、PM2.5及PM10浓度、室外PM2.5浓度以及室内外温湿度的测试,并使用SPSS软件对测试结果进行回归分析及相关性、差异性检验。通过对室内颗粒物PM1.0、PM2.5、PM10浓度水平、相关性及影响因素分析,不同住所室内外PM2.5质量浓度水平实测研究,以及温湿度对室内颗粒物浓度的影响探索,得到以下主要结论:(1)实测城市住户在无室内污染源时,室内PM2.5浓度始终低于室外。有污染源时城市住户室内污染源对室内PM2.5浓度影响:吸烟>烹饪>清洁。测试农户室外人为污染源会影响室内环境,农村住户污染源对室内PM2.5颗粒物浓度影响燃煤>燃烧薪柴>吸烟>清洁>人员活动。(2)测试期间发现住所门窗关闭,当室外雾霾开始及结束时,室内PM2.5浓度随室外PM2.5浓度升高或降低均有延迟。I/O值主要受室内污染源影响,与室外天气情况关系不大。(3)实测期间7个城市住宅以及农村住宅非采暖期室内PM2.5平均质量浓度低于国家标准限值0.075 mg/m3,农村住宅采暖期室内PM2.5平均质量浓度高于家标准限值0.075mg/m3。(4)8个住户室内颗粒物平均浓度比PM1.0/PM2.5比值范围在0.8750.969,在实测住所中室内细颗粒PM2.5的主要成分为细微颗粒物PM1.0。(5)住所室内PM1.0、PM2.5及PM10质量浓度存在着相关性,各住所室内PM1.0、PM2.5及PM10质量浓度线性回归分析显示,颗粒物PM1.0与PM2.5的拟合优度均在90%以上,PM1.0与PM2.5线性相关性极强。PM2.5及PM10也呈现较强相关性。F检验结果显示统计学意义显著。(6)探究室内污染源影响程度发现房间内吸烟PM1.0/PM2.5比值超过90%,吸烟主要产生细微颗粒物PM1.0。同样的房间开窗吸烟颗粒物PM2.5的衰减速率约为关窗房间9倍。家庭清洁活动、烹饪以及农村住户特有的劳作活动对室内颗粒物的影响都主要集中在2.510μm粒径段,烹饪时开启油烟机为不开启油烟机的房间颗粒物衰减速率的4倍。装修房间时产生的为粗颗粒物PM10,对细颗粒物PM2.5浓度无影响。(7)城市住宅雾霾天无室内污染源的住所、良好天气无室内污染源的住所室内外PM2.5质量浓度的变化趋势性基本相同,通过线性拟合及SPSS的统计分析,两种环境下住所室内外PM2.5质量浓度呈现正线性相关性,良好天气无污染源住所Pearson相关系数为0.81以上,并具有显著性的统计学意义。雾霾天气无室内污染源随着室外雾霾程度加重线性相关性降低。室外空气质量良好室内存在污染源的住所,雾霾天有室内污染源的住所,室内外PM2.5浓度无线性相关性,室内颗粒物浓度由室内污染源来贡献,与室外天气污染程度无关。农村住宅实测在良好天气进行,室外污染源主要是烧柴做饭、燃煤采暖、劳作等人员活动。农村住宅室内外PM2.5浓度通过Spearman相关分析,发现Spearman相关系数r>0.7,反映了农村住户非采暖季与采暖季室内外PM2.5浓度变化趋势呈现单调正相关。(8)对不同类型住所I/O比分别进行Kruskal-Wallis H检验以及Mann-Whitney U检验,结果显示不同住所之间的室内外PM2.5浓度I/O比呈现显著地差异性(P<0.01),具有统计学意义。无室内污染源时雾霾天气与良好天气I/O比差异不大。(9)秋季时期实测住户相对湿度在10%50%,住户在此范围内颗粒物平均浓度随相对湿度增加而增加,PM1.0/PM2.5比值基本不变,PM2.5/PM10比值增加。冬季采暖时期实测住户相对湿度范围在50%80%,在此范围内颗粒物平均浓度随相对湿度增加而下降,PM1.0/PM2.5比值基本不变,PM2.5/PM10比值下降。(10)通过Spearman相关分析发现,室内外温差与室内PM10浓度在(P<0.01)呈现显著性负相关,室内外温差与室内PM2.5浓度在(P<0.05)呈现显著性负相关,室内外温差与室内PM1.0浓度无相关性。颗粒物粒径越大与室内外温差的相关性呈现负相关性越强。本文对对改善住所环境和保护人体健康具有重要意义。并为室内颗粒物的控制提供了理论依据。
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