室内SVOC浓度影响和控制机理研究

发布时间：2020-06-06 14:05

【摘要】：室内半挥发性有机化合物（Semivolatile organic compounds，简称SVOC）污染严重影响了人们的身体健康。SVOC包括多环芳烃、邻苯二甲酸酯类增塑剂和多溴联苯醚类阻燃剂等，易粘附在包括细颗粒物PM2.5在内的多种介质上，可诱发癌症、引发呼吸系统疾病、损害生殖系统和导致内分泌系统紊乱等。弄清室内SVOC浓度的影响和控制机理是降低SVOC健康危害的前提。三个关键过程（散发、传输和干预）与之密切相关，但存在若干重要机理问题尚未解决，譬如：在散发方面，关键散发特性参数（y0）的测试误差尚不明确；传输方面，缺乏较准确刻画气相-颗粒相动态作用的浓度预测和暴露评估模型与方法；干预方面，通风稀释对降低室内SVOC浓度的作用机理与效果尚不明晰。以上问题使得室内SVOC污染控制缺乏科学依据和指导。因此本论文针对上述问题开展了研究，主要学术成果如下：首先，通过对现有的研究SVOC源特性的通风舱建立了无量纲传质模型，得到了指导改进通风舱设计的定量关联式，发展了可忽略壁面吸附所引入的误差、且成本较低、操作简单的密闭舱方法。实验发现，在23oC下塑料材料中邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯（一种典型增塑剂，简称DEHP）的y0与其饱和蒸汽压的比值为0.74±0.10，且材料中DEHP的含量从4.7%增至23%时y0的变化小于30%；运用高聚物热力学对上述现象进行了初步诠释，并提出了减小实验误差的方法，为SVOC散发特性的预测和评价提供了指导。其次，建立了适应范围较广的气相SVOC与颗粒物间无量纲动态传质模型，发现平衡所需时间与颗粒物室内停留时间的比值是描述此过程中的一个关键特征参数。对直径为2.5μm的颗粒物，，之前广泛采用的平衡态处理方法预测颗粒相DEHP浓度的偏差达114%。藉此，定量诠释了颗粒相SVOC粒径分布特征，并发现忽略颗粒物在气相-表面相传质过程中二次源效应会低估DEHP吸入暴露约4倍，为SVOC浓度预测和暴露评估提供了理论基础。最后，分析了通风稀释和颗粒物动力学因素对室内SVOC浓度的影响。发现当换气次数（ACH）从0.6h-1增至1.8h-1时，室内稳态SVOC浓度降低37%，而室内平均甲醛浓度降低65%；颗粒物动力学因素对DEHP暴露的影响的敏感性依次为：沉降、源散发、穿透和再悬浮。为实现SVOC暴露的有效控制提供了指导。
【图文】：

源材料,增塑剂,表面浓度,特性研究

图 1.1 室内空气中 SVOC 的命运综述SVOC源散发特性研究[41]在 VOC 散发模型的基础上，添加剂型 SVOC（如增塑剂、阻燃VOC 在源材料内部的扩散过程对控制，而并非像 VOC 那样是内部对于增塑剂 DEHP 这样的 SVOC 总质量的 10%左右，在一年的散发始含量的 0.003%，因此可能在相看做一个常数。这样，与 SVOC 散μg/m3)，即源材料表面浓度边界层文称之为源散发特性参数。这个

示意图,关键参数,示意图,材料

SVOC源散发关键参数y0示意图
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X51

【参考文献】