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随着社会的不断发展和环境污染问题的日益严峻,室内空气质量品质(IAQ)越来越受到人们的关注。其中,暴露于空气中的颗粒物(PM)由于其会随着呼吸气流进入人体呼吸系统从而给人体带来一系列健康威胁,已逐步成为人们关注的焦点。世界卫生组织与多个国家也都针对这一问题制定了相应的室内空气质量标准,用以规范室内空气中颗粒物的含量。颗粒物下呼吸道(包括细支气管,末端细支气管,肺泡管和肺泡等气道结构)暴露量表示在人的呼吸过程中可以到达人体下呼吸道位置的颗粒物的量。已有相关研究表明,颗粒物粒径是影响颗粒物在人体下呼吸道暴露量的最主要因素之一,其极大影响了颗粒物在呼吸道内的运动传输规律与沉积位置。综合考虑颗粒物在下呼吸道内暴露带来的巨大影响,本文从室内空气质量品质控制的目的出发,对不同空气动力学粒径的颗粒物在人体下呼吸道位置的暴露量进行了实验测量,分析颗粒物粒径与颗粒物下呼吸道暴露量间的内在关系。已有研究发现,颗粒物在进入人体呼吸道后其运动传输与沉积规律会受到重力、惯性和布朗运动等因素的综合影响,本文在总结前人相关研究内容中的经验与不足的基础之上,设计并进行了颗粒物下呼吸道暴露量测量实验:首先对完整上呼吸道的CT扫描图片进行三维重建;再结合先进的3D打印技术,制作获得了与人体呼吸道几何边界高度相似的上呼吸道实物模型;最后利用人造肺和颗粒物采样检测设备,在全尺寸的通风环境舱中分别对男性静坐和站立两种活动状态下空气动力学粒径在0.5-20μm间的颗粒物的下呼吸道暴露量进行了完整的测量与分析。通过对不同呼吸区颗粒物浓度水平下的下呼吸道暴露量测量实验后发现:在男性静坐和男性站立两种不同的活动状态下,人体下呼吸道位置的PM2.5质量浓度随着呼吸区PM2.5颗粒物质量浓度的升高呈现明显的上升趋势,而下呼吸道内PM10质量浓度则明显受到呼吸区颗粒物粒径分布特征差异的影响,其上升趋势不如PM2.5明显;从颗粒物在下呼吸道内数量分布来看,下呼吸道内颗粒物粒径分布特征与呼吸区颗粒物粒径分布特征情况相似;0.5-2.5μm颗粒物的下呼吸道暴露量百分比随粒径减小呈先增大后减小的变化趋势,1.0μm左右的颗粒物下呼吸道暴露量百分比最高;最后,通过对下呼吸道内不同粒径范围内(0.5-2.5μm,2.5-10μm,10-20μm)颗粒物的数量与质量分布对比发现,下呼吸道位置不同粒径范围内颗粒物数量与质量分布情况存在明显差异。