怒江州室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)與污染治理技術(shù)研究

屠曉麗

(怒江州環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 怒江 673299)

1 引言

當(dāng)前，世界各國(guó)都十分重視室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)和污染治理研究。在發(fā)達(dá)國(guó)家，已大量使用污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)協(xié)助監(jiān)測(cè)。大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家缺乏污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并且缺少低成本、高效率的技術(shù)來(lái)測(cè)量室內(nèi)和室外環(huán)境的污染量[1]。

2 怒江州室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)

2.1 檢測(cè)對(duì)象、指標(biāo)和方法

2.1.1 檢測(cè)對(duì)象

檢測(cè)對(duì)象包括怒江州山水藍(lán)岸2期的部分居民住宅、怒江州新城區(qū)部分幼兒園以及怒江州華天商貿(mào)城，涉及住宅和公共場(chǎng)所。

2.1.2 檢測(cè)指標(biāo)

本次對(duì)怒江州室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)的主要依據(jù)是《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》GB 50325-2010(2013年版)，對(duì)苯、甲醛、阿莫尼亞以及總揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行檢測(cè)。

2.1.3 檢測(cè)方法

出于成本考量，本次檢測(cè)設(shè)計(jì)了一種較為廉價(jià)的室內(nèi)空氣環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)的 co gasmonitoring 系統(tǒng)，使用了一個(gè)名為FIS的日本公司生產(chǎn)的傳感器MQ7 co gassensor[1]。筆者沒(méi)有將傳感器從控制臺(tái)中取出，而是利用控制報(bào)警電路給mq7傳感器供電。這項(xiàng)技術(shù)具有2個(gè)主要優(yōu)點(diǎn):第一，它建立在非常小的尺寸上，并且在同一個(gè)敏感元件上檢測(cè)多種氣體，與傳統(tǒng)傳感器相比能量消耗非常低。第二，傳感器具有檢測(cè)室內(nèi)混合氣體的最佳技術(shù)和功能特性。

2.2 檢測(cè)技術(shù)

在這項(xiàng)工作中，以氮化鎵和紫外光源為基礎(chǔ)的光電探測(cè)器被集成起來(lái)，用于測(cè)量室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量水平。技術(shù)原理來(lái)自于電弧放電產(chǎn)生的火花的紫外線源，引起氣體中的過(guò)渡，導(dǎo)致光強(qiáng)隨氣體成分的變化而變化。這些躍遷改變了被gan光電探測(cè)器探測(cè)到的紫外光譜區(qū)的光的比例變化。由于其結(jié)構(gòu)特性，氮化鎵可以在高溫高速下工作，并且可以在高達(dá)600 ℃的溫度下對(duì)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)表現(xiàn)出良好的、可重復(fù)的和可逆的響應(yīng)[2]。該動(dòng)態(tài)氣體傳感器在空氣污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用中，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)需維護(hù)的運(yùn)行。此外，該技術(shù)可以在街上行駛的車輛上安裝傳感器，或者在固定點(diǎn)安裝傳感器，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，從室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)裝置轉(zhuǎn)換為室外空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)。

2.3 檢測(cè)結(jié)果

利用該技術(shù)對(duì)怒江州室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如表1所示。

表1 怒江州室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果 mg/m3

2.4 結(jié)果討論

現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)于室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量的檢測(cè)主要集中在苯、甲醛、阿莫尼亞以及總揮發(fā)性有機(jī)化合物上，這也成為了我國(guó)室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)的主要標(biāo)準(zhǔn)物，因此，如表1所示，怒江州室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果均滿足《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》GB 50325-2010(2013年版)I類民用建筑的限量要求。由此可見(jiàn)，怒江州室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)中，基本指標(biāo)滿足當(dāng)前我國(guó)室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但是，隨著時(shí)代的發(fā)展，新的室內(nèi)空氣質(zhì)量問(wèn)題不斷產(chǎn)生，面對(duì)日益嚴(yán)重的室內(nèi)空氣質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)于室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的探究不能因此停下腳步，相反，更要有深入研究的精神，探索室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量的新技術(shù)，讓室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)向著更加便捷、高效和精準(zhǔn)的方向發(fā)展，同時(shí)，對(duì)于室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)一步完善，包括檢測(cè)物的增加和標(biāo)準(zhǔn)的提升等。

3 怒江州室內(nèi)空氣環(huán)境污染治理技術(shù)

現(xiàn)階段，對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境污染治理技術(shù)的發(fā)展方向主要是物理、生物和化學(xué)3個(gè)方面[2]。

3.1 屋頂渦輪通風(fēng)機(jī)

建筑物內(nèi)通風(fēng)不良會(huì)導(dǎo)致潮濕、難聞氣味、缺氧，以及含有不可接受的有毒氣體，如甲醛或氡等污染物，也會(huì)在通風(fēng)條件差的房屋內(nèi)積聚，造成健康問(wèn)題。 自然通風(fēng)已經(jīng)成為近幾十年來(lái)越來(lái)越有吸引力的降低能源消耗和成本的方法[3]。工程師們已經(jīng)用盡了各種方法來(lái)評(píng)估最具成本效益的措施，以實(shí)現(xiàn)可再生和可持續(xù)的目標(biāo)。空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展促使了新的空氣動(dòng)力學(xué)概念的產(chǎn)生，進(jìn)而開發(fā)出低成本效益高的環(huán)保設(shè)備，屋頂渦輪通風(fēng)機(jī)正是這一技術(shù)的產(chǎn)物。

屋頂渦輪通風(fēng)機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn): 節(jié)約建筑能耗、減少溫室氣體排放、改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量和管理資源及其影響的敏感性。屋頂渦輪通風(fēng)機(jī)在為許多建筑設(shè)計(jì)提供合適的室內(nèi)環(huán)境方面變得更加有利和可行。當(dāng)然，受限于安裝條件，屋頂渦輪通風(fēng)機(jī)更適用于一些公共場(chǎng)所，如學(xué)校、商場(chǎng)，或者倉(cāng)庫(kù)等。

3.2 微生物過(guò)濾

巴赫(Bach)于1923年提出了利用生物過(guò)濾去除污染物的可能性。Carlson和Leiser為減輕工廠的氣體排放開發(fā)了生物過(guò)濾器，他們的研究建立了生物降解而不是吸附作為原因機(jī)制[4]。在1970年代和1980年代，隨著實(shí)用工程系統(tǒng)的發(fā)展，這種方法作為一種重要的污染控制技術(shù)而被廣泛接受，是一種高效和相對(duì)昂貴的空氣凈化手段。對(duì)使用微生物反應(yīng)器進(jìn)行空氣凈化的興趣是工程師和環(huán)保人士 / 生態(tài)學(xué)家之間日益增長(zhǎng)的合作意愿的一部分，以發(fā)展更多的自然生態(tài)工程。

生物過(guò)濾器中設(shè)置物料床，使穿孔管能夠輸送排放空氣，使空氣通過(guò)生物質(zhì)的過(guò)程中，污染氣體附著在顆粒上，將其溶解在生物溶液中，凈化過(guò)的空氣則被排放到大氣中。根據(jù)所用的基質(zhì)、影響反應(yīng)速率(特別是溫度和水分含量)的環(huán)境條件、純度的性質(zhì)和濃度以及所需的去除程度，設(shè)計(jì)所需的尺寸和體積、滲透速率和放電前的氣流停留時(shí)間。當(dāng)然，生物過(guò)濾器存在著體積大、價(jià)格昂貴、需要大量能源支撐等問(wèn)題，但對(duì)于工業(yè)、辦公室、公共事業(yè)甚至室內(nèi)空氣凈化領(lǐng)域的許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，生物過(guò)濾器可能被證明是一種成本效益高、可靠且易于操作的系統(tǒng)——一種自然且最好的可用技術(shù)。

3.3 化學(xué)污染防治

化學(xué)污染防止是使用高活性化學(xué)品，如臭氧、次氯酸鹽和高錳酸鹽對(duì)許多揮發(fā)性有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物非常有效，但對(duì)于氫碳酸鹽和其他活性較低的污染物則不然。這些化學(xué)品價(jià)格昂貴，而且本身具有相當(dāng)?shù)母g性，因此在設(shè)計(jì)和操作處理設(shè)施時(shí)需要更多的安全預(yù)防措施。水沖洗不涉及腐蝕性化學(xué)品的危險(xiǎn)，但如果污染物不溶于水，則無(wú)效。 活性炭過(guò)濾器可以去除90% 的揮發(fā)性有機(jī)化合物，但隨著過(guò)濾器的使用，它們的效能會(huì)下降。由于這些化合物在化學(xué)上不會(huì)發(fā)生變化，在某些情況下，如果經(jīng)濟(jì)上可行，揮發(fā)性化合物可能會(huì)被過(guò)濾掉，從而降低成本。當(dāng)然，相對(duì)來(lái)說(shuō)，化學(xué)污染防治效率較低，但成本同樣低廉，更加適合用于家庭環(huán)境下的空氣污染治理。

4 結(jié)語(yǔ)

室內(nèi)空氣污染是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量的管理要從檢測(cè)與治理兩個(gè)方面著手，并遏制室內(nèi)空氣環(huán)境污染水平。本次研究是對(duì)怒江州空氣質(zhì)量管理進(jìn)行一次回顧，該工作著重強(qiáng)調(diào)了室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)和質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用研究，以期更好地在利用現(xiàn)有資源的情況下，改善怒江州的室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量。