1.2实验粒子颗粒物按其构成成分分为碳黑型、硫酸盐型、硝酸盐型和有机碳型颗粒物iyi。当燃烧秸秆、薪柴等生物质燃料
或劣质煤炭时,由于不充分燃烧,会排放出大量的碳黑颗粒物(black carbon, BC)。这些BC粒径小,形状不规则,具有较大的特
殊表面,易吸附燃烧过程的副产物,承载空气中微生物进入肺泡,可能引起呼吸系统疾病、导致肺功能卜降或诱发癌症等iii,尤
其会给以生物质和蜂窝煤作为主要燃料能源‘,川的农村居民的身体健康造成严重危害。此外,由于碳黑发生器可以连续发生浓度
相对稳定、粒径可调控的BC,发生过程操作简便、利于控制,因此选择碳黑发生器发生的碳黑颗粒作为本研究的实验粒子,进
行空气净化器净化效率的检测。由于碳黑粒子在细粒子PM2.s中的比例远高于粗模态((2.s-10 }e,m)}".'=,通过设置气体流量设定
本实验中发生的BC粒径小于2.s }e,m。本实验中采用的碳黑浓度监测仪器为黑炭仪Aethalometer' ""(美国Magee Scientifi。公司)。
测量浓度范围为0-1 000 },留m-
操作时,碳黑发生器发生的颗粒物通过管路输送到环境舱内,入口位于环境舱外部左上角位置,靠近风扇,便于气流混合
扩散。黑炭仪位于环境舱左壁中央位置,由一根直径为1 cm的防静电管连接到环境舱内,采样口高度为1.3 m}颗粒物的监测
与发生系统见图2,
由于碳黑发生器发生颗粒物初期可能产生副产物,因此在发生仪和环境舱之问的管路上设置三通阀,将初期碳黑颗粒流
由通风橱排出,待颗粒物浓度稳定后通入环境舱内,观察黑炭仪,达到目标浓度后关闭发生器,若10 min内浓度基本稳定,则
发生结束。若浓度不稳定,需重新发生直至碳黑颗粒物达到目标浓度且稳定。
1.3实验参数参考美国材料与实验协会‘},,和国家标准化协会‘’4}等组织对环境舱的测试要求,对30 m'环境舱系统的各项参
数进行性能检测。经过测试,该环境舱温度调节为[}(1s-40卜o.s}0c,相对湿度为[f(2o-9o)1s}%,换气量为1s-90 m'/h。泄露量为
0.137 m'/h,小于环境舱体积的3olc}混合度为84.40Io,大于80%}"}}1.4实验过程目前市场上净化器的除尘原理大体可分为高
效过滤和静电除尘两大类。本研究所评估的空气净化器均为高效过滤器(high efficiency particulate air filter HEPA)。将1#-s#
待评估的空气净化器(立柜式)分别放置于环境舱中心,开启环境舱空气过滤器,启动温湿度控制装置,使环境舱内保持温度
在(21士2.s)0C,相对湿度((40士s)%,待BC浓度降低到背景浓度,记录该数据。关闭环境舱空气过滤器和温湿度控制装置,启动
风扇,向环境舱内发生一定浓度的颗粒物。目前国内外没有关于碳黑浓度的标准,文献中指出珠江三角洲地区大气中BC