空氣質量范文

導語：如何才能寫好一篇空氣質量，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞 空氣質量；自動化；質控

中圖分類號X8 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）110-0175-02

自動監測技術是隨著上海市環境空氣監測日報和預報業務工作的深入開展與進一步細化，從而不斷發展起來的。現今的自動監測技術融合了當前較為成熟高效的信息采集；數據傳輸；儀器反控等技術，從而全面提升本市環境空氣質量的信息化管理和應用水平，并為本市空氣質量數據實時服務。

1 數據采集技術

上海空氣自動站儀器類別多，但不是所有的儀器都支持數字量采集。像早期的氣象五參數Visal等儀器只支持模擬輸出。ESC8800是針對儀器模擬量采集的數據采集終端。

ESC8800數據記錄器是基于微處理器的數據采集系統，專門采集，加工，儲存和傳送環境數據。一般標準的ESC8800由一個微處理器，模擬輸入多工器；可編程增益放大器；模數轉換器；隨機存取記憶體；電源；時鐘和數據存儲的備用電池。EDAS是上位平臺軟件能夠通過電話撥號的方式將ESC8800現場數據采集到中心。而隨著計算機技術的飛速發展，越來越多的子站開始配置工控機，開發個性化的數據采集程序。工控機通俗的說就是專門為工業現場而設計的計算機，而工業現場一般具有強烈的震動，灰塵特別多，另有很高的電磁場力干擾等特點，且一般工廠均是連續作業即一年中一般沒有休息。因此，工控機與普通計算機相比必須具有以下特點：1）機箱采用鋼結構，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力；2）機箱內有專用底板，底板上有PCI和ISA插槽；3）機箱內有專門電源，電源有較強的抗干擾能力；4）要求具有連續長時間工作能力；5） 一般采用便于安裝的標準機箱（4U標準機箱較為常見）。

上海空氣自動站儀器數據采集分為3種模式：

1）使用ESC8800采集模擬量數據，中心平臺通過電話撥號的方式將數據收回；

2）使用工控機軟件對儀器RS232或者LAN口發送儀器通訊協議命令索取數據，隨后通過無線網絡或者有線寬帶將數據發送到中心平臺；

3）使用工控機將ESC8800采集到的模擬量通過無線網絡或者有線寬帶轉發到中心平臺。

第一種模式以ESC8800為核心的早期數據采集方式優點與缺點同樣明顯。優點是不用取得儀器廠商的數字通訊協議且部署方便。缺點是模擬量采集數據會走偏沒有數字量精確；數據分類固定無法再加工；現場數據儲存量小；雷雨天氣電話線路容易遭受雷擊等一系列的問題。而第二種模式與第一種模式相反，只需要得到儀器的通訊協議，就可以采集數字量；現場工控機可以存儲大量數據；不會因為天氣而影響數據傳輸。第三種模式采用ESC8800數據轉發模式結合了第一種模式和第二種模式的優點，但仍舊存在模擬量會走偏這個缺點。

2 通訊傳輸技術

現今的空氣質量自動監測系統搭建模式更多為數字傳輸系統，工控機通過RS232串口通信方式對儀器進行數據采集，隨后通過TCP/IP網絡協議將數據發送到中心平臺。為了加強空氣質量自動監測系統儀器設備和中心平臺之間的數據交換傳輸的規范性，上海市環境質量自動監控通訊傳輸技術規范誕生了。標準規定了數據傳輸的過程及系統對參數命令、交互命令、數據命令和控制命令的數據格式和代碼定義，標準不限制系統擴展其他的信息內容。數字傳輸系統通信網絡可以是寬帶也可以是GPRS。

數字傳輸系統的搭建方式相比模擬傳輸更加穩定，發展空間更大。

3 自動化質控技術

對于空氣質量自動監測業務而言，日常質控包括儀器的運維以及建立數據有效性的審核機制。而監測儀器在日常運維中發生的故障與波動是產生大量監測數據異常的主要原因，所以巡檢人員需要至少每周巡檢一次，其工作主要是負責儀器的精密度校準和儀器故障排除等。但對于儀器精密度檢查而言一周一次密度過低，需要通過自動化技術將這個過程細化。為了實現自動校準功能，首先需要打開現場標氣閥門進行檢漏實驗，確定不漏氣的情況下再繼續進行。

自動化質控技術不但能夠儀器定標確保儀器數據的準確性，還能夠規范運維人員的運維操作，給軟件建立子站事件日志系統，子站除自動零跨、自動精度檢查外發生的事件都形成記錄上傳并儲存，同時在固定的監控窗口中顯示，主要事件包括以下：

1）當子站巡檢人員在現場進行零點、跨度校準操作，以及遠程啟動校準操作，系統應自動生成記錄上傳，記錄可以是文本形式，校準相關的記錄內容應包括：

2）校準參數名稱和設置濃度，零點還是其它濃度點，在校準儀上每設定啟動一個濃度點，就應產生一條記錄；

3）每次校準開始時刻和結束時刻；

4）每次校準結束時分析儀的讀數；

5）記錄應明確是現場操作的校準還是通過遠程啟動實施的校準；

6) 現場校準是否對儀器進行了校準調節，如果實施了調節，應將調節好后的儀器的零點偏置和斜率兩個參數讀取出來，記錄在該條記錄中；

維護人員的日常操作規范和儀器狀態一樣重要。運用現場工控機軟件，可以將運維人員的操作步驟都記錄下來，從而實現運維表單的無紙化管理方便日后查閱歸檔。

4結論

通過本文的分析，自動監測技術有利于構建一套具有時效性；自動化質控；集成更多數據種類；自定義采集監測數據類型的數據管理平臺，又滿足了空氣質量數據業務的實時性、豐富性、專業性要求，對相關系統的進一步發展都有著良好的借鑒意義。

參考文獻

[1]包權.上海市環境空氣質量自動監測數據審核體系的構架與應用[J].環境科學與管理，2010，12: 160-164.

[2]Enviromental System’s Corporation. ESC 8800 Data Logger Engineer ingManual[M]，1997: 5-8.

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在課題研究開始伊始，指導老師到我們班上進行摸底調查，同學都踴躍報名參加這次課題研究，老師指定了8名同學負責組織這次課題研究活動的實施。

參加完老師關于空氣質量及其檢測的講座之后，結合我們所學的化學學科里空氣這一課題的相關知識，設計了這次課題研究調查問卷，我們利用課余時間和學校的課外活動，發放調查問卷205份，收回有效問卷200份，在關心空氣質量的問題上，回答關心的同學195人，什么是空氣質量的問題，回答正確的168人，在空氣質量日報問題上，能正確回答的只有58人，對于空氣污染物，回答正確率達到98%，而空氣質量檢測的方式方法，能回答的只有2人。由此可以看出，我校絕大多數同學比較關心空氣質量，知道空氣污染問題比較嚴重，知道防治空氣污染是一個比較復雜的問題，但大多數同學在平時的學習生活中不太注意保護我們的空氣，見到污染空氣的行為也不主動進行制止。環保意識開始在同學們心中覺醒，但環保行動有待于加強。

在《空氣質量日報》的活動中，課題研究小組的成員非常注意收聽氣象預報，認真記錄氣象資料，還利用信息技術課上網查詢相關數據。經過同學們自己的整理，了解了本地區的空氣質量狀況，繪制了市空氣質量日報圖表，訓練了學生的制圖能力和團結協作精神。

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一、指導思想

以科學發展觀為統領，以改善全縣環境空氣質量為目的，堅持“政府主導、城鄉并舉、部門聯動、分工負責”的工作機制，嚴格控制城區揚塵污染、工業廢氣及異味污染、機動車排氣污染和燃煤污染，全面開展大氣污染聯防聯控，進一步降低大氣中顆粒物、二氧化硫和氮氧化物濃度，實現全縣環境空氣質量根本性好轉。

二、工作目標

從現在起，利用三年時間，開展全縣環境空氣質量綜合整治工作，全力推進“嘉美祥瑞、宜居宜業”的生態建設，再現“藍天白云、繁星閃爍”。到年底，全縣環境空氣主要污染物年平均濃度降低10%；到年底，全面完成“十二五”大氣中主要污染物年平均濃度削減20%的任務目標。

三、城區環境空氣質量現狀

城區大氣首要污染物為可吸入顆粒物PM10，其次為二氧化硫和氮氧化物。可吸入顆粒物主要來源于煤炭燃燒、城市揚塵和機動車尾氣排放；二氧化硫主要來源于燃煤排放；氮氧化物主要來源于燃煤和機動車尾氣排放。近年來，通過取締、淘汰城區燃煤小鍋爐，大力實施集中供熱和管道燃氣工程等一系列措施，城區環境空氣質量大幅改善。但是，隨著城市化進程的不斷加快，機動車尾氣污染、城市建設產生的揚塵污染和工業企業工藝廢氣異味污染逐步成為影響我縣城區空氣環境質量的主要污染源。目前，我縣環境空氣質量綜合評價趨于國家三級標準，距離省市要求的國家二級標準還有一定差距，環境形勢依然嚴峻。

四、整治任務及完成時限

1、控制城市揚塵污染。根據《關于印發縣揚塵污染防治工作實施方案的通知》要求，對轄區內建筑拆遷施工、道路交通運輸、物料散貨堆場、礦山開采加工、工業企業廠區等實施揚塵污染治理。

2、取締城區小型燃煤鍋爐。城區內禁止使用各種燃煤茶水爐，在供熱管網覆蓋區域內，取締燃煤鍋爐和燃重油鍋爐，禁止新上燃煤鍋爐和燃重油鍋爐。年底前，城區所有浴池鍋爐、饃店鍋爐、燃煤茶水爐必須完成油、氣、電等清潔能源的置換改造。

3、控制工業鍋爐、窯爐煙塵污染。嚴格控制新上燃煤工業鍋爐，現有燃煤工業鍋爐、窯爐必須安裝脫硫除塵設施，對不符合環保新標準要求的脫硫除塵設施進行技術改造。底前，完成磚瓦、玻璃等行業窯爐脫硫除塵設施改造；年12月底前完成燃煤鍋爐除塵設施改造和水泥、電力等行業除塵設施改造。

4、控制重點行業企業氮氧化物排放。單機容量20萬千瓦及以上的現役火電機組要安裝脫硝裝置；35蒸噸（含）以上工業燃煤鍋爐必須安裝低氮燃燒器，新、擴建和在建熱力鍋爐必須實施低氮燃燒并同步配套脫硝裝置；建有熟料生產線的水泥行業要進行低氮燃燒技術改造，配套煙氣脫硝設施。到年底前完成火電鍋爐低氮燃燒和脫硝、燃煤工業鍋爐脫硝設施改造；年12月底前完成水泥窯爐脫硝設施改造。

5、全面開展機動車排氣環保檢測。起，全面開展在用機動車環保定期檢驗工作，實施機動車環保標志管理制度。對未取得環保檢驗標志的機動車，公安機關、交通管理部門不予核發機動車安全技術檢驗合格標志，交通運輸行政主管部門不予辦理營運機動車定期審驗合格手續。起，開展對上路機動車和機動車停放地的執法抽查工作，城區內實施黃標車限時限行措施，禁止無環保標志車輛上路行駛，對違規車輛按照《省機動車排氣污染防治條例》有關規定實施處罰。

6、加強揮發性有機物污染控制。強化對機械設備涂裝、人造板制造、印刷、碳素等有機廢氣排放企業的污染治理，鼓勵采用清潔生產工藝，重點企業要配套建設有機廢氣末端治理設施。底前，完成所有工業有機廢氣末端治理設施改造。底，清理整治城區內的露天燒烤和垃圾焚燒等排放惡臭氣體行為；實施餐飲服務業使用清潔能源改灶措施；餐飲服務業日供餐量小于100個餐位的，按照相關行業標準要求確定專用煙筒排放高度和位置，不影響附近居民正常生活。

7、防治土壤風蝕塵污染。加大全縣生態防護林建設，建造綠色屏障，增強對城市揚塵的降塵抑塵效果；加快實施城區內土地綠化，大力開展植樹造林，提高綠化水平，確保“十二五”末全縣森林覆蓋率達到30%以上。

8、切實做好秸稈禁燒工作。不斷拓寬秸稈綜合利用渠道，大力推廣機械化秸稈還田、秸稈飼料開發、秸稈氣化等多種形式的綜合利用措施，進一步提高秸稈綜合利用率；通過完善秸稈禁燒責任制和自查與督查相結合的考核機制，全面落實各項禁燒措施，確保實現農作物收種季節“不著一把火，不冒一股煙”的目標。

五、責任分工

1、縣監察局：負責對有關鄉鎮（街道）和單位治污任務落實情況實施行政效能監察，對措施不得力、治污工程進展緩慢等影響環境空氣質量的啟動行政問責，依法依紀追究相關人員的責任。

2、縣督考辦：負責對有關鄉鎮（街道）和單位任務落實情況進行調度，并定期通報。

3、縣住建局:負責抓好建筑施工、拆遷施工工地等揚塵污染防治工作，同時做好城區地面和道路的硬化及修復工作。

4、縣園林環衛局:負責城區生活垃圾的清掃、收集、運輸、處理等工作，確保日產日清；負責城區道路、廣場等公共場所的清掃沖洗保潔和綠化工作；負責城區及結合部渣土堆的清理整治工作；負責城鄉環衛一體化建設，加大對城鄉環境衛生的日常監督檢查和考核力度。

5、縣執法局：負責查處城區內運輸車輛未采取密閉措施造成撒漏污染的行為以及城區及周邊建筑渣土、生活垃圾私拉亂倒行為；清理城區內露天燒烤、垃圾焚燒等排放惡臭氣體行為；查處餐飲服務業油煙超標排放行為；查處全縣從事采石、破碎、加工、堆放等可能產生揚塵污染的違法行為。

6、縣交運局：負責查處全縣超限、超載、未采取密閉運輸裝置的車輛和未采取防止貨物脫落、揚撒措施的車輛。

7、縣公路局：負責實施城區周邊國道、省道干線道路的沖洗保潔。

8、縣公安局：負責機動車環保檢驗標志的查驗，對未取得環保檢驗標志的機動車，不予核發機動車安全技術檢驗合格標志；對上路機動車進行環保檢驗標志的執法檢查，對進入限行區域的黃標車和未取得環保檢驗標志的機動車按照有關規定實施處罰；劃定城區內大貨車禁行區域，設立禁行標志，對違反禁行標志行為的貨運車輛進行查處。

9、縣環保局：負責督促工業企業廠區內部實施大氣環境綜合整治，有效降低揚塵污染；對物料貯存、基建施工等環節實施揚塵污染防治措施；監督工業企業治理廢氣污染；實施機動車環保定期檢驗工作制度和機動車環保標志管理制度。

10、縣經信局：負責城區及周邊加油（氣）站、儲油（氣）庫及在用油罐車等密閉措施的落實和油氣回收裝置的改造。

11、縣港航處：負責航道碼頭露天堆場和運輸船只的揚塵防治，堆場應當配備高于物料堆的圍擋、防風抑塵網等設施，并配置車輛清洗專用設施，輸送物料船只應采取密閉防塵措施。

12、縣林業局：負責全縣周邊生態防護林帶建設，開展植樹造林，提高綠化水平，加快轄區內生態屏障建設進度和控制城區土壤風蝕。

13、縣文廣新局：負責全縣環境空氣質量達標整治工作的輿論宣傳，利用電臺、電視臺等媒體，開展全縣環境空氣質量達標整治工作的專題宣傳和跟蹤報道，對大氣污染問題和違法排污企業進行公開曝光。

六、工作步驟

（一）動員部署階段。成立專門工作機構，召開動員大會，開展摸底清查，確定整治重點，制定專項整治工作方案。大力開展大氣污染防治專項宣傳教育活動，營造良好的輿論氛圍。

（二）集中整治階段。各責任單位結合各自職責，分工負責，齊抓共管，全面落實整治措施；加強對工作進展情況的調度督導，實行半月一調度、一月一通報，并組織人員進行現場督查，確保整治效果。

（三）檢查驗收階段。各責任單位對承擔的大氣污染治理項目建設及工作任務完成情況進行自查，形成自查報告，于前報送縣環境空氣質量綜合整治工作領導小組辦公室。

七、保障措施

（一）加強領導，健全機制。成立由分管縣長任組長、監察、住建、執法、公安、公路、交運、經信、農業、林業、環保、宣傳、港航等部門主要負責人任成員的縣環境空氣質量綜合整治工作領導小組，組織開展綜合整治工作。各成員單位要各司其職，各負其責，通力合作，密切配合，形成上下聯動、齊抓共管的工作格局。

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我國現行空氣質量劃分為優、良、輕度、中度和重度污染五個等級。

空氣質量(Airquality)的好壞反映了空氣污染程度，它是依據空氣中污染物濃度的高低來判斷的。空氣污染是一個復雜的現象，在特定時間和地點空氣污染物濃度受到許多因素影響。

（來源：文章屋網 ）

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關鍵詞：空氣凈化；LM3S1F16；Cortex-M3

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）05-1202-02

室內環境泛指人們生活、勞動以及其他相對封閉的公共場所等。人的一生大約有80%～90%的時間是在室內度過的，因此室內空氣質量的好壞對人們的身體健康明顯高于室外環境。目前，改善室內空氣質量的現行方法分為三種：源控制、通風和空氣凈化。源控制是改善空氣質量最明顯的方式，通風可減少室內污染物的濃度，空氣凈化是用來控制粒狀物質、氣體污染物，凈化除塵系統具有著不可比擬的有效性和可靠性。空氣凈化器主要包括機械過濾吸附式、靜電式、負離子式、紫外光式等。本設計中的凈化器能夠檢測室內空氣污染物的種類和濃度，實現紫外光線菌與通風功能的新型空氣凈化器，對室內空氣凈化技術的研究具有積極的意義。

1 系統結構

本室內空氣凈化器從人居舒適度角度，對室內空氣中的CO，CO2，H2S，O2，氨氣以及甲醛等有毒有害氣體信息實時采集，利用紅外線熱釋電傳感器監測測室內人群的移動，利用紫外線的照射破壞致病體的DNA結構達到消毒滅菌的作用。當空氣中的有害氣體濃度高于標準值時自動啟動換氣裝置，加快室內外空氣流動，改善室內空氣質量質量。

本空氣凈化系統包含有對室內溫度、濕度等環境信息數據的采集，數據處理在采用具有Cortex-M3內核的ARM芯片LM3S1F16上進行，數據處理結果反映在顯示屏上，在測量數據超出已設定的標準時，系統根據不同的情況對室內空氣進行相應的換氣和紫外殺菌殺毒。本系統的硬件部分主要由熱釋電紅外檢測模塊、氣體傳感器陣列、信號調理電路、MCU對采集的數據進行分析和處理、顯示模塊、報警系統、紫外線殺毒和換氣系統等組成。其主要功能模塊如圖1所示。

2 系統硬件設計

2.1 微制器選擇

目前微處理器種類繁多， Cortex-M3內核系列是基于ARMv7架構，Thumb-2指令集結合非對齊數據存儲和原子位處理等特性，輕易8位、16位器件所需的存儲空間就實現了32位性能。LM3S1F16作為使用Cortex-M3為內核的其中一款產品，內含8個具有12位的ADC，2個標準和快速I2C ，3個UARTs ，CPU時鐘達到80MHz，包含單周期384KB的FlashROM和48KB的SRAM，ROM中還包含StellarisWare?。在功耗方面包含了睡眠模式和深度睡眠模式，其目標是包含為工業應用，包括測試、測量設備、家庭和商業監測和控制、運動控制。綜上，選擇LM3S1F16作為本設計中的微控制器。

2.2 傳感器陣列設計

所設計的空氣凈化器需能識別多種氣體，因此系統中需要包含了大量的氣敏傳感器。

日本FIGARO公司生產的TGS系列氣體傳感器屬屬N型半導體類氣體傳感器，使用簡單的電路即可將電阻的輸出變換變換為相應氣體的濃度輸出信號。TGS2602是一款探測空氣污染的傳感器，可以探測很低濃度的H2S和氨氣，也可以探測低濃度VOC。TGS2620對有機氣體、揮發性氣體和可燃性氣體有較高的靈敏度，可用于CO的檢測。

TGS4161是基于固態電解質檢測原理的CO2傳感器，具有低功耗、長壽命的優點，在測量范圍內具有良好的線性度，并且具有較好的抗濕度性。

甲醛的檢測傳感器系統選擇的是MQ138，其適宜醇類、醛類、芳族和酮類等有機溶劑的探測，具有壽命長、穩定性好和較高的靈敏度等特點。

氧氣含量也是衡量室內空氣質量的主要指標。根據系統設計需要選用英國的Alphasense公司研制O2-A2氧氣傳感器。其測量范圍0～30%，輸出為80～120μA的電流信號，使用電壓并聯負反饋對信號進行轉換和放大后送入A/D轉換器。

環境的溫濕度是人體對環境舒適度的重要需求，環境的溫度和濕度是影響傳感器測量的重要環境因素。本系統中選用了SHT11溫濕度傳感器模塊，其內部將溫濕度傳感器、信號放大和調理電路、A/D、I2C等接口電路集成，輸出分辨率可調，具有良好的穩定性。

人體檢測電路是由熱釋紅外傳感器P2288-02來實現，信號處理電路采用B1S0001作為人體紅外信號處理芯片。傳感器P2288-02為雙元型被動式熱釋電人體紅外傳感器，它采用平衡檢差方式工作，只感應7.14m波長的活動人體紅外輻射線，不會受溫度環境及可見光的影響。傳感器加裝菲涅爾透鏡可感應10m以內的人體紅外輻射線。人體紅外信號處理芯片B1S0001由運放、電壓比較器、狀態控制器延長時間定時器及封鎖時間定時器等構成數模混合專用集成電路，使其具有很高的放大倍數，也能有效抑制負載切換過程中產生的干擾。

優化的傳感器陣列平衡了傳感器間的交叉敏感特性和選擇性，較好的去除冗余和相關，提高了系統的識別能力。

2.3 人機交互硬件結構

ZLG7290按鍵數碼管驅動器是廣州周立功單片機發展有線公司針對儀器儀表行業推出的一款驅動芯片，可驅動8位共陰數碼管或64個獨立LED和64個按鍵，內置有連擊計數器，可控掃描位數并且可控任一鍵的連擊次數，提供鍵盤中斷信號，無需外接元件即可直接驅動LED，該芯片抗干擾能力強，在工業測控中被廣泛使用。

聲光警示部分采用高亮閃爍放光極管和長音型喇叭，這樣微控制器就只需要提供一個電平信號而不需要過多的占用微控制器資源就能分別完成聲光警示效果。

2.4 燈管驅動控制電路

本設計中采用Philips的8W紫光燈，額定工作電壓為110V，波長范圍為254-365nm。對于該紫外光燈管，其控制模塊比較簡單，由微控制器控制可控硅驅動光耦MOC3023對其實現導通控制。燈管信號反饋電路是將三極管型交流輸入NPN輸出光電耦合器PS2707接至電抗鎮流器引腳兩端，而當燈管發生異常，例如燈管燈絲損壞、工作壽命已盡等情況時，PS2707將獲取到一個高電平信號送給微處理器，進而提醒用戶及時檢查設備或更換紫外燈管。

2.5 換氣系統

室內空氣的污染源來源復雜，種類多。在室內的空氣流動性差，導致污染源所散發出的有毒有害氣體在室內積累，濃度不斷提升。對于室內環境空氣質量的調節主要除了及時清除污染源外，通風是較好的改善室內空氣質量的方法。本系統中電機在微控制器的控制下帶動電機的轉動，使室內外空氣交換或室內空氣循環，調整空氣凈化器的工作狀態與殺菌效果。

本設計中采用的是交流單相異步電動機，對于電機的驅動采用高低電壓驅動方法，即不論電動機工作的頻率如何，在繞組通電的開始用高壓供電，使繞組中的電流迅速上升，而后用低壓來維持繞組中的電流。本系統中通過光耦隔離方式，發光二極管把輸入的電信號轉換為光信號傳給光敏管，轉換為電信號輸出，由于沒有直接的電氣連接，這樣既耦合傳輸了信號，保護了MCU的端口。

3 系統程序設計

本監測器的主要程序設計主要包含了硬件系統的初始化，包括開機后初始化LM3S1F16，系統顯示、警示模塊、紫外殺菌系統和通風系統的自檢，本過程由人工通過按鍵指引和判斷對系統自檢進行確認。系統確認通過后，傳感器基本達到熱平衡，氣體感測系統開始工作。系統先讀取當前環境的溫濕度情況，氣敏傳感器實時將數據反饋到微控制器，LM3S1F16驅動片內A/D轉換器工作，分別多次讀取各傳感器的信息并進行轉換，轉換結果經過軟件進行數據平滑濾波并計算，得出單位時間內的各傳感器的所主要感應的氣體濃度。檢測數值即時更新至12864顯示器上。檢測過程中可以使用按鍵隨時根據需要更改報警限值。紅外熱釋電傳感器模塊將人體的移動情況實時更新到空氣凈化器中，繼而影響至紫外殺菌器的工作和電機的轉速的調整。紫外殺菌器工作時，系統給出工作警示燈，聲音警示可通過菜單進行合理的配置。當所測中出現任何氣體、溫濕度超過所設限值時，打開本地聲光報警器，并同時驅動換氣系統加速室內空氣流動，將污染氣體排放至室外。系統主要工作流程如圖2所示。

4 小結

室內空氣質量的好壞對人們的身體健康明顯高于室外環境，其空氣質量問題逐漸被人們所關注，本室內空氣凈化器從人體對室內環境的安全性、舒適性需求，使用傳感器對室內空氣中有害氣體進行檢測，使用紫外光對室內

細菌、真菌、病毒等都能有效處理，通過機內的通風機使室內外空氣流動，使室內空氣得到凈化。當空氣質量不符合要求時有效啟動報警和通風裝置，為室內人群提供警示。

本文所研究的室內空氣凈化器不僅應用家庭與辦公等室內凈化，對于醫療機構的工作環境也是同樣適應，其可以使得醫療機構擁有無菌清潔工作環境。本儀器具有體積小、使用方便、性能價格比高等優點，使得該裝置在居家、公共場所都有著很廣闊的應用前景。

參考文獻：

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[4] 施京毅.基于氣體傳感器陣列的多氣體檢測及應用[D].西安：西北工業大學檢測技術及自動化裝置，2001.

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新增監測站點有嚴格要求

“手機上顯示的是實況信息，它是1小時更新一次的。”記者指著手機上的空氣質量軟件詢問時，李云婷介紹道。除了實況，監測中心每天上午還要做前一天的空氣質量總結，傍晚時則當天晚上和第二天的空間質量預報。由于目前還沒有關于預報的相關標準及規范，所以是按公眾的生活習慣，并且根據污染物空間分布的大致特點，把北京市分成5個區域，對污染物指數和級別進行夜間和白天時段的預報。

空氣質量監測的過程是由監測子站前端儀器進行采樣，把污染物濃度分析出來，用無線網絡的方式傳輸到機房，在傳輸前系統會自動剔除無效數據，并將實時監測結果到網站或者手機上。而做預報時，需要通過結合多種監測手段得到實況結果，在專業的預報模型基礎上，再參考很多資料，比如天氣預報等，對趨勢和程度進行判斷。主預報員和值班員會進行會商，“這其中必須結合人為判斷，如春節要考慮到煙花燃放，或者沙塵天氣來了，最終是在模式計算的結果之上，結合預報員的判斷獲得最終的預報結果。” 李云婷表示。

北京市共有35個監測點，其中有8個點是2012年新增的。新增站點中有5個是交通污染監控點，分布在有代表性的城市交通要道上，另外3個則是區域背景傳輸點，“原來已經有3個區域點，它們都是分布在北京跟周邊省市空氣流通的幾個通道上，比如八達嶺、東北方向的密云水庫，東南方向的永樂店等，這6個點環成一圈，基本把北京與周邊平原地區的幾個主要通道都覆蓋了。”李云婷說。

監測點的新增有著嚴格規范。1984年，北京市空氣質量監測起步時只有8個點，此后逐步新建。最初建站時是把北京市劃分成網絡，通過手工采樣，然后根據污染物濃度分布的整體狀況，確定對城市環境有代表性的區域并計劃設點。但事實上，新增一個點并不容易，國家對監測點選址還有技術上的要求，比如多少公里內不能有直接污染源，不能有樹木、建筑物遮擋等。

清華大學環境學院大氣污染控制教研所副研究員馬永亮認為，北京市布了35個監測點，已經算比較密集，而且這些點按照不同功能類型進行選址，能夠較為客觀地反映北京市空氣質量的整體狀況，“監測工作都是嚴格地按照技術規范，的數據也應該是可信的，而且我們自己這些年也在做監測，環保部門的數據和我們的數據是基本一致的。”馬永亮對記者說。

空氣質量科普還有待于深化

相對其他省市，北京市的空氣質量監測工作無疑是走在前列的，尤其是在北京奧運會之后，在監測渠道和配套工作方面都有了很大發展。同時，市民對空氣質量信息的需求也在加大。1月1日，北京市環境保護監測中心“北京空氣質量”監測數據實時頁面正式上線，公眾可以隨時登陸了解最新的監測信息，北京市主要報紙、電視臺也進行及時的和預報。

“應該說，信息的渠道都有了，但不能說都覆蓋到了，我們自身平臺的影響力還非常小。”李云婷介紹說，目前公眾對于如何看待質量指數、怎么把濃度和評價關聯起來這些問題理解和認識已經比前些年有了很大提升，但也還有一部分人群尚未了解這些信息，需要對相關知識多宣傳，“我們也在尋求與更多有影響力的主流媒體合作，提升空氣質量的影響力，加強我們與公眾的互動交流。”

監測工作除了給市民生活提供參考，更重要的是為空氣污染治理提供依據。監測點的數據匯總到監測中心后，有一部分會對外公布，還有一些專業的分析數據，最終提供給管理部門作為決策依據，“通過這些數據，我們可以知道環境總體狀況、趨勢、空間差異，得出哪個地方該如何減排，根據污染源如何開展治理。統計工作是非常多的，而且今后我們還要進化深化。”李云婷對記者說。

篇7

一、工作重點和目標范圍

以防治燃煤煙氣、企業工藝廢氣異味、汽車尾氣和揚塵污染為工作重點,突出抓好重點廢氣污染源治理工程項目的落實,在全市重點片區實現“三無兩達標”的目標,即片區內“空氣基本無異味、無冒黑煙煙囪、無可見揚塵”、“重點廢氣污染源達標排放,全市空氣質量良好率達到60%以上”。

二、污染治理工作要求

(一)工藝廢氣。所有產生工藝廢氣的企業要采取封閉作業、安裝廢氣凈化裝置等措施,實現廢氣達標排放、廠區周圍空氣無異味。

(二)燃煤設施。各縣市區、市屬各開發區建成區內嚴禁新上10噸燉時以下(含10噸燉時)民用燃煤鍋爐,取締1噸燉時以下民用燃煤設施。鎮駐地不準新增1噸燉時以下(含1噸燉時)燃煤設施,現有燃煤設施一律安裝脫硫除塵裝置,廢氣達標排放。凡處于集中供熱管網覆蓋范圍內并具備集中供熱條件的,一律采用集中供熱。

(三)揚塵。

1.工程及拆遷施工。中心城區和縣城駐地工程要實行封閉施工,工地周邊須設置1.8米以上的圍擋,并灑水保濕壓塵,遇六級及以上大風天氣,一律停止作業并采取防塵措施;長期的土層應進行綠化、固化或硬化,破土處要灑水保濕、壓實或覆蓋;建筑工地必須按規定硬化進場道路,硬化后地面不得有浮土,并適時灑水降塵;施工工地進出口設置洗車設施,清洗進出車輛輪胎及車身,不得帶泥上路;拆除作業應在采取圍擋措施后進行,拆除前和拆除過程中要隨時灑水或沖洗,防止揚塵飛散;嚴禁高空拋灑建筑垃圾;現場攪拌混凝土嚴格按行業主管部門有關規定執行。

2.城市保潔。全面推行以機吸為主、人工撿拾為輔的保潔作業模式。禁止使用機械法干式清掃,四級及以上大風天氣停止人工清掃作業。Ⅰ級道路全部實行機械化吸塵作業,每天機吸一遍,灑水(結冰期除外)一次;夏季氣溫30℃以上時,每天灑水不少于兩次。灑水要達到清洗路面和路牙石積塵的目的。道路兩側地面要落實綠化、硬化和灑水壓實、覆蓋等防塵措施。

3.交通運輸。在大氣環境敏感區內(具體由當地政府、開發區管委會劃定)采取大型貨運機動車禁行措施。車輛運輸砂石、土方、煤炭和垃圾等可揚塵物料時,必須覆蓋或密封,防止運輸車輛沿途撒露遺散。嚴厲查處違規揚塵的運輸車輛。

4.物料堆場。嚴格落實灑水、封閉、遮擋等防塵措施;干燥季節裝卸過程必須采取噴淋等防塵措施;大風天氣不得進行露天裝卸,要對物堆進行覆蓋;要及時清理遺撒物,不準停留過夜。

(四)露天燒烤、飲食油煙。取締城區一切沿街露天燒烤點;酒店、食堂等飲食服務單位禁止油煙橫向排放,并安裝油煙凈化裝置,實現油煙達標排放。

(五)秸稈、落葉焚燒。各鎮、街辦要落實措施,禁止焚燒作物秸稈,嚴肅查處焚燒秸稈、垃圾、落葉等污染空氣的環境違法行為。

(六)機動車排氣。環保、公安部門組織開展機動車排氣年檢工作,對檢測合格的車輛發放環保標志,對檢測不合格的車輛責令限期維修治理;對機動車輛排氣污染維修企業實行資質認可。公安交通管理部門對未獲得機動車環保標志的車輛不予年審、過戶;對超期服役、污染嚴重的機動車輛,依法實行強制性報廢;限制三輪車、低速貨車在城區內行駛;會同環保部門嚴厲查處“冒黑煙”的機動車輛。

(七)空氣自動監測站點。在全市現有20個空氣自動監測站點的基礎上,新建18個,年內建成38個空氣自動監測站點,并全部實現市縣兩級聯網。

三、保障措施

(一)加強組織領導。市政府成立重點片區空氣質量改善工作領導小組,負責全市空氣質量改善工作的組織領導。領導小組下設辦公室,設在市環保局,具體負責日常調度、協調等工作。環保、經信、市政、公安、建設、交通等部門要按照“一線工作法”的要求開展工作。

各縣市區政府、市屬各開發區管委會是當地空氣環境質量改善的第一責任人,要把改善片區空氣質量納入領導班子工作日程,成立相應機構,制定工作方案,并組織實施。

(二)定期通報考核。市政府把重點片區空氣質量改善工作納入對各縣市區、市屬開發區環保工作考核范圍,實行半月一調度,一月一通報,一季一考核,年終納入市委、市政府綜合考核。

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關鍵詞 城市空氣環境 大氣污染 空氣監測

一、概述

城市大氣污染是世界各國面臨的最大挑戰之一，已被各國政府高度重視。我國正處于城市化發展的高峰期，城市空氣環境污染問題日益突出。自20世紀70年代以來，中國政府加強了對環保工作的力度，頒布并采取了一些大氣污染的政策和措施，收到一定的效果，但從總體來看，環境污染和破壞還沒有完全被控制。近年來，汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學煙霧，使得許多大城市的空氣質量惡化。城市空氣環境質量關系著整個地區甚至國家的居民生活質量和經濟發展，所以在全球受到普遍關注，這就需要我們通過不斷改進空氣監測技術，及時了解當地城市的空氣質量狀況，采取相應措施，改善和提高空氣環境質量，提高城市居民的生活環境。

二、我國城市空氣污染的現狀

1.我國城市空氣的狀況。我國實施的環境空氣質量標準（GB3095-1996），規定了10項污物（二氧化硫、總懸浮顆粒、可吸入顆粒物、氮氧化物、二氧化氮、臭氧、鉛、苯并、芘、氟化物）不允許超過濃度限值。根據2010年環境狀況公報，我國城市空氣質量總體上變化不大，部分污染較嚴重的城市空氣質量有所改善，劣三級城市比例下降，但空氣質量達到二級標準城市的比例也在降低。總懸浮顆粒物或可吸入顆粒物是影響城市空氣質量的主要污染物，部分地區二氧化硫污染較重，少數大城市氮氧化物濃度較高。酸雨區范圍和頻率保持穩定，酸雨區面積約占國土面積的30%。

2.我國城市空氣污染的主要特點。我國作為發展中國家，正在加速發展城市化進程，由于缺乏環保認識，加上環境監測和整治技術落后，近幾年大氣污染有進一步加重的趨勢。具體而言，我國城市大氣污染具有如下特點：

（1）由于城市人均綠地面積小，人口密集，大氣中的細菌含量高。個別城市街道每立方米空氣中含菌量達數十萬個，商場每立方米空氣中含菌量達數百萬個。

（2）據環境公報，我國城市空氣質量惡化的趨勢有所減緩，總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物是影響城市空氣質量的主要污染物，部分地區二氧化硫污染嚴重，少數大城市氮氧化物濃度較高。在調查的341個城市中，64%的城市總懸浮顆粒物平均濃度超過國家空氣質量二級標準，其中101個城市顆粒物平均濃度超過三級標準，占29.2% 。

（3）由于前幾年一些小城市和新興城市，在追求經濟增長速度的同時，沒有把環境保護放在同等重要的地位。搞粗放經營，浪費資源，耗能過大，污染嚴重。尤其是二氧化硫和懸浮顆粒物嚴重超標，甚至出現了酸雨情況等等。

三、城市空氣環境監測的技術研究

1.我國城市空氣環境常用的監測技術，建立混合型的空氣監測系統。目前國內城市空氣監測主要有三種監測方式：一種是五日間歇式采樣監測方式，主要為經濟欠發達地區使用；一種是24小時連續采樣-實驗室分析監測系統，相當一些三、四級環境監測站進行本地區的環境空氣質量監測時采用該系統；還有一種自動監測系統新技術，國內大多數重點城市環境監測站采用該系統。為提高空氣監測的準確性，降低監測成本，因此城市應建立混合型的監測系統。

2.提高監測質量，優化調整城市環境空氣監測點位。近年來，隨著我國經濟的高速發展、城市建設規模的不斷擴大、城市功能區和產業結構布局的不斷優化、調整，許多城市在城市環境、城市建成區規模和人口數量、分布等方面都有了很大變化，因此城市環境空氣監測點位應進行調整優化，在監測點位選擇方面注意以下問題：

（1）優化點位的確定一方面要著眼于城市長期發展，統籌兼顧；另一方面又要充分考慮空氣監測對區域環境相對穩定的要求。

（2）環境空氣點位優化監測要盡可能與其他環境空氣監測工作結合起來，提高數據利用率，避免相似監測工作的重復。

（3）摒棄城市建成區邊緣地帶污染較輕的觀念。

（4）在監測期間要細心勘查點位周邊環境，防止突然出現局地污染源，影響監測數據的代表性和可比性。

（5）優化監測點位的選取要目的明確、方法得當、考慮周全，確保點位符合空氣自動監測要求。

（6）要考慮到所監測城市的地理特性和氣候特點，有些城市的地理特性也是加劇城市大氣污染的主要因素，所以在布設監測點位時也許把這一要素考慮在內；有些城市隨著季節交替，同樣的大氣污染狀況也會隨著變化，這就要求有些監測點位要具備一點的季節特點性。

（7）要根據人口密度分布以及城市功能區的規劃合理布點。在人口分布密度高，人為活動頻繁的區域可以適當的增加監測點位；在城市的主要工業生產區域周邊也可以適當的增加監測點位。

四、我國城市空氣污染的防治措施

1.加強城市空氣監測，從源頭控制污染源。提高城市空氣監測技術，加強監測預報，利用公眾輿論監督，天天預報，給主要大氣污染源的工業企業增加壓力，同時喚醒全民對城市空氣質量的關注，加大對民眾的大氣環保宣傳力度，呼吁全社會的力量去督導整個城市的大氣污染防治工作。此外隨著城市擴張，人民生活進步，要著重加強控制交通污染源和生活污染源。治理交通污染源首先要確定城市規模，控制人口數量；其次要控制車輛數量，尤其是有把摩托車和出租車數量控制在適量水平，不應任其發展；最后還要推廣無鉛汽油和推廣汽油車電子控制燃油噴射技術，對車輛能源進行改革。治理生活污染源主要是嚴格管控一些冬季供暖設施，有能力的地方應大力推廣使用清潔能源供暖；不具備條件的地方一定要督促企業加裝合格有效的環保凈化設備。

2.合理城市工業布局，減少工業生產對城市空氣的污染。即使達到國家規定的廢氣排放標準的工業企業，其氣體排放物仍對大氣有一定的污染，依舊是城市大氣污染的主要貢獻者。所以，在舊城改建和新城規劃時應充分考慮當地的自然條件，包括主導風向和地理環境。在工業企業選址時，從大氣影響方面考慮，應注意：（1）根據城市的主導風向，廠址應選在下風向；（2）廠址應選在空氣流暢，利于廢氣擴散和稀釋的地方；（3）與居住區之間要保持一定的距離。距離的大小，根據衛生部頒發的防護級別標準執行。如氮肥生產企業屬于一級防護企業，應與居住區有1 000 m距離，這之間應種植衛生防護林帶。

3.搞好城市綠地規劃，提高城市自身調節空氣質量的能力。綠色植物是天然的空調器，義務衛生防護員，搞好城市綠化是防治城市大氣污染的重要生物措施。利用植物殺菌、滯塵、吸收有毒氣體、調節二氧化碳和氧氣比例等特性，減少城市大氣污染，提高城市空氣質量。搞好城市綠地規劃應注意點（如公園）、線（道路）、面（居住區）綠化相結合，使整個城市綠地成為一個相互連接的系統，以充分發揮綠地的作用。

在城市綠化樹種選擇方面，應以選用對大氣污染抗性強的本地樹種為主，北方城市應考慮適當擴大常綠樹種的比例，街道綠化也應考慮選配殺菌力強的樹種配合主干樹種種植。工業企業與居住區之間營造衛生防護林，衛生防護林帶可起到過濾作用，減少大氣污染，同時還可以部分吸收有毒氣體。加強對原有的城市綠地的保護力度，維護好現有生態資源，嚴禁一切對原始綠地的破壞行為，條件容許的地方可以加大退耕還林的力度。

參考文獻

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關鍵詞室內空氣品質評價標準計算流體力學

室內是城市中大多數人工作與生活的場所,人們在室內的時間約占總時間的80%以上,所以人們的日常生活、身心健康、工作效率等均與室內環境狀況有關。隨著人們生活水平的提高，居住環境的改善，家庭裝修變得異常火熱。根據中國建筑裝飾協會的統計數據,我國新建住宅裝修率達到了95%以上。而有機合成材料在室內裝飾及設備用具方面的廣泛應用,致使室內揮發性有機化合物(VOC)氣體大量散發,嚴重惡化了室內空氣品質。此外，由于20世紀70年代的全球能源危機，能源消耗面臨嚴峻的考驗，現代建筑物密閉程度增加,新風量不足,使室內空氣污染物不容易擴散,增加了室內人群與污染物的接觸機會，出現了由于建筑本身不環保不衛生而導致的“病態建筑綜合癥”(SickBuildingSyndrome,SBS)。世界衛生組織(WHO)估計[1],世界上有將近30%的新建和整修的建筑物受到SBS的影響,大約有20%~30%的辦公室人員常被SBS癥狀所困擾。因此，繼“煤煙型”、“光化學煙霧型”污染后,現代人正進入以“室內空氣污染”為標志的第三污染時期。

1室內空氣品質與舒適性

空氣品質是描述空氣質量好壞的概念,它是指空氣的溫度、濕度、氣流速度、潔凈度等空氣指標的綜合效應。舒適性是指人在溫和環境中的熱感覺，當感覺不冷不熱時，這個環境就是舒適的環境；反之當感覺到熱或者冷時，這個環境就是不舒適的。人的健康、自身感覺及工作能力在很大程度上取決于室內的舒適狀況。換句話說，舒適性是人體對空氣環境的滿意程度,是人體對空氣品質的主觀反映。室內的氣流直接影響室內的溫度場、速度場和污染物的分布[2]，這些量關系到室內人員的舒適感，隨著人們生活水平的日益提高，如何創造舒適的室內環境越來越受到人們的重視。

通過室內舒適性和空氣品質的研究，可看出它們有著本質的、密切的聯系。如影響舒適性的主要因素——空氣溫、濕度影響著人對室內空氣品質的感覺。丹麥技術大學新的綜合性研究證明[3],感知的空氣品質受到空氣濕度和溫度的強烈影響。實驗表明,保持適當低的濕度以及全身熱舒適性中所要求溫度范圍下限的溫度是有利的,這樣可以減少病態建筑綜合癥的發生。氣流組織形式不僅對舒適性有作用，而且可提供高品質的室內空氣。合理的空氣流動有助于創造舒適的室內環境，同時還能稀釋室內空氣中的污染物濃度，或及時排除室內污染物。較高的潔凈度，即污染物(塵、菌、CO2、NH3、氡、甲醛等)對舒適性也有著至關重要的影響，而且這種影響在一定程度上超出了溫、濕度的影響。舒適性和空氣品質的研究往往是同時展開的。

2室內空氣品質與通風效率

室內通風或空氣調節的意義主要體現在以下兩個方面：（1）為室內人員提供呼吸所需要的新鮮空氣、稀釋和去除室內氣味、污染物，改善和維持良好的室內空氣品質。（2）除去室內的余熱余濕，為室內人員創造舒適宜人的室內環境。隨著人們對室內空氣品質要求的不斷提高，通過通風來改善室內空氣品質已成為一個重要的手段。

通風效率(VentilationEfficiency)表示送風排除室內余熱及有害物的迅速程度，它從整體上反映一個通風系統新風的有效利用情況，是衡量通風系統有效性的主要指標[4,5]，對保證室內空氣品質滿足舒適性要求有重要的使用價值。通風的有效性主要是指：供給足夠的新風量，恰當的送風量，理想的送排風布局，提高通風效率[6]。發揮通風有效性，既要注重新風的量，更要注重新風的質。合理確定新風口的位置，采集高品質的新風，盡量減少或者消除新風處理、傳遞和擴散中的污染。然而，在有關空氣品質的研究中,國內大多數的工作是以整個房間為控制體,忽略了通風效率與室內污染物濃度的關系。

在通風房間內，新風量和風口位置、送風特性決定著室內空氣的溫度、相對濕度以及污染物的分布。因此有效的通風和合理的氣流組織對于改善室內空氣品質，控制室內空氣污染物水平，保證實現健康建筑有著重要的意義。

3室內空氣品質評價方法及標準

室內空氣品質的定義在近20年中經歷了許多變化，最初，人們把空氣品質幾乎等價為一系列污染物濃度的指標。1989年，丹麥科技大學的FANGER教授在空氣品質會議上提出了室內空氣品質的定義：品質反映了滿足人們要求的程度,如果人們對空氣滿意就是高品質,反之就是低品質[7]；英國的CIBSE（CharteredInstituteofBuildingServicesEngineers）認為如果室內50%以下的人能感覺到任何氣味,20%以下的人感覺到不舒服,10%以下的人感覺到粘膜刺激,而且5%以下的人在不足2%的時間內感到煩躁,則可認為此時的室內空氣品質是可接受的[8]。這兩種定義都將室內空氣品質完全變成了人們的主觀感受。

近年來，美國ASHRAE(AmericanSocietyofHeating,Refrigerating,Air-ConditioningEngineers)標準62-1989R中，提出了“可接受的室內空氣品質”（AcceptableIndoorAirQuality）和“感受到的可接受的室內空氣品質”（AcceptablePerceivedIndoorAirQuality）等概念[9]。可接受的室內空氣品質是：空調房間中絕大多數人沒有對室內空氣不滿意,并且空氣中沒有已知的污染物達到了可能對人體健康產生嚴重威脅的濃度。感受到的可接受的室內空氣品質是：空調房間中絕大多數人沒有因為氣味或刺激而表示不滿。在這一標準中,考慮到客觀指標和人的主觀感受兩方面的內容，從而使該標準,較為科學和全面。

2003年我國實施了“GB/T18883—2002室內空氣質量標準”，將室內空氣質量定義為：室內空氣應無毒、無害、無異常嗅味，并規定了一系列與人體健康有關的物理、化學、生物、放射性等污染物的限量值。

3.1室內空氣品質標準

隨著室內空氣品質定義的不斷完善，各國也相應的出臺了一些室內空氣品質標準。

3.1.1我國的IAQ標準

要對室內空氣品質進行評價，必須建立相應的評價標準。通過近20年的努力，我國初步建立起一套關于IAQ的評價系統。表1大體總結了我國政府公布并實施的相關法規。

表1我國IAQ評價標準

相關標準主要內容

民用建筑工程室內

環境污染控制規范

GB50325—2001強制性國家標準

根據使用功能和個人暴露時間，民用建筑劃分為兩類，分別確定其控制要求，建立包括輻射性氡、甲醛、氨、苯、TVOC在內的5種化合物的限值

室內空氣質量標準

GB/T18883—2002應用于民用建筑和辦公建筑，規定了有關化學、物理、生物、放射性的19種

控制指標

GB50325—2001、GB/T18883—2002等國標提出了一套室內空氣質量的控制指標,對于進行室內空氣質量評價,改善室內環境具有重要的意義。

3.1.2國內外IAQ標準的比較

世界各國對IAQ已有深入研究，但目前除我國外，還沒有一個國家系統地制訂出IAQ標準，主要原因在于IAQ管理及實際操作中的困難性。部分國家和地區制訂的IAQ相關標準有：加拿大的居民室內質量指引、辦公樓空氣質量技術指南、公共樓房過濾細菌污染認識與管理指南；日本的樓房衛生保養法、樓房衛生條例、辦公樓衛生條例[10]；新加坡的辦公樓良好室內空氣質量指引、樓房控制法規、機械通風工作守則；韓國的公共衛生法；美國的可接受的IAQ通風標準[11]；中國香港的辦公室及公共場所室內空氣質量管理指引等。

比較我國與其他國家地區的IAQ標準，可以總結出如下特點：

（1）目前世界各國制訂IAQ相關標準的目的不同，內容不統一，而且多為推薦標準，總體上可以歸納為5類：空氣污染衛生基準、職業安全標準、公共場所IAQ標準、居民住宅IAQ指導標準、暖通空調的行業標準(HVAC)。

（2）與發達國家相比，我國IAQ標準基于我國室內空氣的特點包含的指標較多。

（3）發達國家的機械通風行業標準一般包括IAQ標準，而我國則在IAQ標準中包含一些暖通方面的指標。

（4）由于各國國情不同，室內污染特點不同，人種、體質特性不同，因此，各國IAQ標準值是有差別的。

3.2室內空氣品質評價

隨著人們對室內空氣品質認識的逐漸深入，對室內空氣品質的評價也越來越科學全面。室內空氣品質評價是人們認識室內環境的一種科學方法,它是隨著人們對室內環境重要性認識不斷加深而提出的新概念。

室內空氣品質評價是對某個具體環境的各環境要素進行比較分析,分析其室內空氣質量的主要影響因素，預測其在一定時期內的變化趨勢，評價其對人群工作、生活的適宜程度，并提出經濟可行的控制治理措施。室內空氣品質評價的目的在于：（1）掌握室內空氣品質的狀況及其變化趨勢，以便展開室內污染的預測工作；（2）評價室內空氣污染對健康的影響，以及室內人員接受的程度，為制訂室內空氣品質標準提供依據；（3）弄清污染源（如建材、涂料等）與室內空氣品質狀況的關系，為建筑設計、衛生防疫、控制污染提供有力依據。

當前,室內空氣品質評價一般采用量化監測和主觀調查相結合的手段[12-13]，而評價標準也從單純的客觀標準逐漸發展到與主觀感受相結合。現將國內外評價室內空氣品質一些較為成熟的評價方法和評價指標做一簡要介紹。

3.2.1主觀評價和客觀評價相結合的綜合評價方法

這一評價過程主要有3條路徑,即客觀評價、主觀評價和個人背景資料[13,14]。

客觀評價就是直接用室內污染物指標來評價室內空氣品質的方法,即選擇具有代表性的污染物作為評價指標,全面、公正地反映室內空氣品質的狀況。國際上通常選用CO2、CO、HCHO、可吸入性微粒、NOX、SO2、室內細菌總數,加上溫度、相對濕度、風速、照度以及噪聲共12個指標來定量地反映室內環境質量。這些指標可以根據具體對象適當增減,我國國標中有19個評價指標。

主觀評價主要是通過對室內人員的詢問得到的,即利用人自身的感覺器官進行描述和評判工作。這些評價用國際通用的調查表方法來規范和量化，主要歸納為4個方面的內容：在室者和來訪者對室內空氣不接受率，對不佳空氣的感受程度，在室者受環境影響而出現的癥狀及其程度。

個人背景調查中一部分是排他性調查，另一部分是個人資料調查，主要用以排除非室內空氣品質因素所引起的干擾以及潛意識對評價的影響，以有助于作出正確判斷。

最后綜合以上3條路徑的資料，通過統計分析，來評價室內空氣品質。根據要求，可評定室內空氣品質的等級、作出仲裁、提出咨詢意見或提供整改對策與措施。

3.2.2olf-decipol定量空氣污染指標

丹麥的Fanger教授提出用感官法定量描述污染程度[15]。他采用olf（污染源強度）和decipol（空氣品質感知值）作為評價室內空氣品質的指標。該方法定義為：1olf為一個“標準人”的污染物散發量，其他污染源也可用它來定量。并用decipol來定量空氣品質。1decipol表示用10L/s未污染的空氣稀釋1olf污染后所獲得的室內空氣品質。同時結合IAQ主觀評價指標PDA（預期不滿意百分比）來評價室內空氣品質。

3.2.3空氣耗氧量COD

空氣耗氧量是由前蘇聯學者于20世紀80年代提出的。空氣耗氧量是指利用有機物的被氧化特性，通過一定的方法測定室內VOC（VolatileOrganicCompound）被氧化的空氣耗氧量，以表征室內VOC的總濃度。其原理是基于空氣污染物中的有機物可被重鉻酸鉀—硫酸液完全氧化；根據有機物被氧化時消耗的氧氣量即可推算出空氣耗氧量的含量[16]。

據測定,COD隨室外空氣污染與室內污染來源如人群活動、吸煙、臭源的程度不同而變化,且與室內空氣品質的其他指標如CO2、空氣負離子、甲醛、微生物均有明顯的相關性,說明它是綜合性很強的室內空氣污染指標,和其他指標既有聯系,又具有本身的相對獨立性(反映室內有機物的濃度),為VOC定量評估及室內空氣品質的評價提供了有利條件。

3.2.4CFD技術

隨著計算機技術、數值模擬技術的發展，利用計算流體力學CFD（ComputationalFluidDynamics）對室內空氣流動進行數值模擬的方法應運而生。CFD數值模擬法是通過計算機數值計算和圖像顯示，對包含有流體流動和熱傳導等相關物理現象的系統所做的分析。它可以模擬室內空氣中氣流的運動狀態和污染物在空氣中的分布狀況。簡單地說,該方法就是在計算機上虛擬地做實驗，依據室內空氣流動的數學物理模型,將房間劃分為小的控制體,把控制空氣流動的連續的微分方程組離散為非連續的代數方程組,然后結合實際的邊界條件在計算機上進行數值求解。只要劃分的控制體足夠小就可認為離散區域上的離散值代表整個房間內空氣分布情況[17]。其理論依據是質量、動量以及能量三大守恒定律[18-20]。

4CFD技術在室內空氣研究中的應用

CFD在暖通空調工程中的應用始于1974年，由于數值模擬方法具有周期短、費用低、并且能夠預先進行等特點，因此目前被看成是室內空氣品質評價最有希望的一種有效工具。國外在這方面發展較快,目前國內也有一些大學或科研機構在對此進行研究。從國內外研究動態來看，目前的相關研究還較多局限于邊界形狀比較規則的定常室內氣流特性和氣流品質問題。同時，對室內湍流流動的影響的研究還不深刻。

利用CFD技術研究室內空氣品質問題,主要是通過求解偏微分方程,得到室內各個位置的風速、溫度、相對濕度、污染物濃度、空氣齡等參數,從而評價通風換氣效率、熱舒適和污染物排除效率等[21]，并可結合人體舒適的評價標準,來考察舒適性在室內的分布情況，因此近10年來得到了長足的發展。隨著計算機運算速度的提高、計算流體模型的完善，數值模擬方法將會成為室內空氣客觀評價的有效工具，并在模擬室內空氣的流動特性方面發揮巨大的作用。

筆者認為，目前用CFD模擬室內空氣狀況還存在以下問題：

（1）目前，國內外對于室內空氣的研究主要集中在對室內通風狀況及氣流分布情況的研究、熱舒適度（溫度場）等方面的研究，而對于室內相對濕度和潔凈度即室內污染物濃度的研究則不夠深入；

（2）現階段對室內空氣的研究大部分是對房間通風的研究，對帶有凈化器的房間的模擬還較少。隨著人們生活水平的不斷提高，凈化器走進普通居民家中也將成為一種趨勢，研究凈化器的工作對室內空氣的影響有實際意義。

屈偉等[22]應用FLUENT數值模擬法結合污染物檢測評價法，模擬了某辦公室（見圖1）密閉若干小時和通風一定時間后，房間內甲醛濃度的變化。這是與《室內空氣質量標準》（GB/T18883—2002）中所要求的狀況完全一致的模擬。

圖1辦公室的幾何模型

a房間密閉6hb密閉12h之后通風3min

圖2距地板1.2m處甲醛濃度分布圖

圖2為距地面高度1.2m處的甲醛濃度分布圖，a、b兩圖分別顯示了房間密閉6、12h后通風3min的甲醛濃度分布情況。

圖3中a、b兩圖分別為房間內B點在密閉和密閉12h后通風情況下的濃度隨時間的變化趨勢。

a房間密閉工況b密閉12h之后通風工況

圖3B點甲醛濃度隨時間的變化

通過模擬室內甲醛濃度的變化情況，使實際監測工作者對室內污染物的分布、擴散、房屋密閉時間、采樣不均勻性等諸多方面有了更進一步的認識。

由于污染物的濃度在房間內不是均勻分布的，因此要根據現場情況結合室內空氣流體力學的模擬結果合理地選擇采樣點，并要嚴格遵守國標規定的房間密閉時間。本實驗還探索建立了與實驗檢測相似的模型，數值模擬的結果可以從時間、空間的不同角度反映出一個先密閉后通風的辦公室中污染物的變化規律，這是實驗檢測難以做到的，為實驗研究提供了理論依據。

5展望

隨著計算機技術的迅速發展和CFD軟件的不斷開發與完善，用CFD計算模擬室內任意一點的污染物濃度及室內空氣整體的狀態和趨勢已經越來越受到人們的青睞。研究室內污染物分布規律對開發經濟有效的技術措施,控制工作區空氣品質具有重要的理論意義和實用價值。

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>> 幼兒園冬季室內空氣質量研究 “京Ⅴ”標準為北京空氣質量加分 北京空氣質量拐點在哪兒 家庭空氣質量誰主沉浮 各主要城市空氣質量的比較研究 環境空氣質量評價方法研究 白城市空氣質量預報方法研究 室內空氣質量評價研究 南京市空氣質量分布規律研究 空氣質量審計內容框架研究 城市空氣質量預報方法研究綜述 秋季來臨,留心空氣質量 空氣質量與奧運比賽 車內空氣質量亟待改善 空氣質量那些事兒 空氣質量看得見 空氣質量自動監測技術 嚴格車內空氣質量 空氣質量與發展 英國：空氣質量影響房價 常見問題解答 當前所在位置：l），錄了2016年12月27日至2017年1月18日期間，室外PM2.5質量指

數的變化情況，在2017年1月1日達到了最高值460 μg/m3，1月13日達到最低值約30 μg/m3。

4.2 兩臥室內污染物水平分析

4.2.1 PM2.5測試結果分析

4.2.1.1 房間1開窗和關窗時PM2.5質量濃度變化

圖2中，12月28日記錄20：00 PM2.5濃度水平，12月29日記錄早7點的濃度，12月30日記錄晚8點的數值，12月31日記錄早7點的，以此類推，房間封閉的時間約為24 h，然后記錄晚上到早上的數值。其中關窗日為2016年12月的28、30日；2017年1月的1、3、4、6、8、10、12、14、16、18日。對比白天關窗時室內、外PM2.5質量濃度變化可得出3個結論。

第一，在未開窗情況下，室內PM2.5指數變化趨勢與室外一致，室外濃度總體上高于室內濃度，這和顧芳婷[5]、杜艷君[6]的研究結論一致，即室外和室內PM2.5濃度呈正相關，室外的PM2.5濃度要高于室內。

第二，從12月28日、1月8日、17日這3 d的室內外濃度對比情況看，當室外的PM2.5濃度降到標一以下時，室內的PM2.5濃度卻高于室外，其原因可能是儀器測量誤差、室內有污染源或封閉空間的污染擴散速度慢所致。這一現象說明，當室外空氣質量達標時，應及時開窗換氣。

第三，1月1號20：00時的數據中，室外PM2.5高達480 μg/m3，而室內數值卻低至100 μg/m3，這可能與假期時家里長時間使用空氣凈化器有關。李兆堅等曾經研究過空氣凈化器的除霾能力，一臺國產中高檔空氣凈化器在1.5 h內就可將超過500的重度霾降低到35 μg/m3以下[9]。

圖3中，數據從12月27日20：00開始記錄，其次是28日早7點，以此類推，中間5號數據缺乏，其中開窗的日期是2016年12月的27、29、31日，2017年的2、5、9、11、13、15、17日。對比白天開窗時室內、外PM2.5質量濃度變化可得出3個結論。

第一，在通風換氣情況下，室內空氣的PM2.5濃度與室外變化趨勢相同，室內濃度總體上低于室外的濃度。

第二，12月29日室內PM2.5濃度高于室外，原因可能是測量誤差或室內存在污染源；12月31日晚到1月1日，室內PM2.5濃度降低，而室外濃度增加，原因可能是臥室1晚上使用過空氣凈化器，使得室內PM2.5指數沒有像室外一樣增長。

第三，在開窗的情況下，室內PM2.5濃度的數值振動幅度高于關窗的情況，在室外PM2.5數值低于標一數值時，室內的濃度也低于室外的濃度。這一現象說明在室外霧霾嚴重時不要開窗，室外空氣質量達標時及時開窗換氣。

4.2.1.2 房間2 開窗和關窗時PM2.5指數變化

圖4中，房間2的采樣時間記錄與臥室1相同。關窗日為2016年12月28、30日；2017年1月的1、3、5、7、9、11、13、15、17日。圖5中，數據從12月29日晚8點開始記錄，然后是30日早7：00，以此類推，其中開窗的日期是2016年12月的29、31日，2017年1月的2、4、6、8、10、12、14、16日。

對比白天關窗時房間2室內、外PM2.5質量濃度變化可得出兩點結論：

第一，室內、外PM2.5的濃度變化相關性明顯，趨勢基本一致，但室外總體上高于室內；

第二，室外達標和接近達標的次數是8次，室內達標的次數是9次。這種現象和房間1關窗時的變化有些不同，這可能和房間窗戶多，封閉不嚴密有一定關系。

對比白天開窗時房間2室內、外PM2.5質量濃度變化，得出兩點結論：

第一，室內外PM2.5濃度變化趨勢相近，室外濃度高于室內；

第二，局部振動存在異常時刻，4日20：00記錄的數據室內、外差距很大，可能的原因是室內使用了空氣凈化器。1月10日20：00出現室內PM2.5高于室外的情況，可能是室內有新增污染源。

4.2.2 兩臥室內HCHO和TVOC的測試結果分析

4.2.2.1 房間1與房間2的HCHO濃度早晚變化

從圖6可以看到，房間1 HCHO濃度平均值超標2倍左右，盡管中間有一般時間開窗換氣，但是房間的HCHO濃度沒有明顯減少。

從圖7可以看到，1月29日傍晚至1月10日的大部分時間房間內HCHO超標，而且晚上濃度略高，到了2017年1月11日之后，房間內的HCHO濃度就恢復到正常范圍內。其原因可能是房間內臨時帶入某物品，導致HCHO超標。

4.3.2.2 房間1與房間2 TVOC早晚變化趨勢

對比圖8、圖9，兩個房間都存在輕微的TVOC超標的情況，房間1比房間2略嚴重些。盡管每隔一天開一次窗，房間內的TVOC濃度并沒有因此而明顯減少。

4.2.3 兩臥室內PM10變化情況

對比圖10、11的測試結果，可以得出兩點結論：

第一，室內外PM10濃度成正相關，這和李曉男研究北京冬天室內外PM10污染影響因素的成果吻合；

第二，1月4日、7日、11日出現晚上的PM10濃度略高于白天濃度的情況，可能和人員活動多及晚上做飯的影響相關。根據張振等對深圳室內空氣污染的研究，鐘萍等對大學生宿舍的研究發現，室內人員的活動會導致房間PM10濃度超標。

5 結論與建議

（1）本實驗采用的儀器精度低，測量的數據量較少，不能通過統計的方法計算出準確的各項污染數據。 但是通過20天的連續觀察記錄，還是發現了一些北京冬季高中生臥室內存在的空氣質量問題，這些問題也基本印證了國內各大研究機構近期對室內外污染氣體變化的規律性。

（2）室內空氣微粒PM2.5和PM10濃度與室外大氣污染呈正相關的關系。根據李兆堅等研究建議，在霧霾嚴重的天氣下，使用空氣凈化器能夠有效改善空氣質量，關上窗戶之后，開空氣凈化器2 h左右就可以使室內空氣達標。專家建議，即使戶外是較為嚴重的霧霾天，也要每天開窗通風換氣，否則容易導致室內其他污染物的累積[9]。但是，根據李娜等的研究，未來北京市常住人口家庭使用空氣凈化器的耗電量為2.204 ～3.994 億 k W?h，這將帶來能源消耗問題，和能源生產所引起的環境污染問題[8]。2013年北京市政府《北京市2013―2017年清潔行動計劃》和《北京市空氣重污染應急預案》，以堅決有力的污染控制措施推進首都空氣質量改善。解決大氣污染問題，轉換發展觀念，是解決室內PM2.5和PM10問題的根本。

（3）室內空氣檢測所選用的臥室均為使用多年的房間，但是依然存在HCHO、TVOC超標的情況，房間1超標的原因可能是新購置的寫字臺和儲物架所致，也可能是其他家庭用品導致。張金萍等對家具和服裝市場的研究發現，箱包、鞋類、服裝等物品內都含有HCHO。TVOC 有多種類別，醛類、酮類、烯類、芳烴類、烷類等化合物[11]。TVOC 對人體的危害較大，在非工作性的室內環境中，存在上百種揮發性有機化合物。有研究表明，TVOC 對女性的影響更大，主要原因是女性身體的脂肪較多，易貯存吸收苯，對妊娠期的孕婦影響更大，很有可能導致胎兒的畸形或死亡[12]。因此，老房間也要重視HCHO、TVOC超標的問題。

（4）生活在高密度的大城市的居民，90%左右的時間都呆在室內，室內空氣質量非常重要。但是聘請專業機構對房間進行經常性的檢測成本高，因此提倡利用便攜式檢測儀，養成經常檢測空氣質量的習慣，提高家長同志們保護室內空氣質量的警惕性，努力為孩子的成長創造安全健康的環境。

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