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利用空气质量监测器评估COVID风险等

wenfeng丨6个月前行业新闻47丨

  在COVID-19大流行期间,我们许多人对我们呼吸的空气更加敏感。除了通过空气传播的病毒,我们还不得不担心越来越严重的野火产生的烟雾。根据美国环境保护署(Environmental Protection Agency)的数据,现在一些天气预报通常会包括室外空气质量指标,但大多数美国人大约90%的时间都在室内度过。为了应对空气对家庭或办公室健康的威胁,越来越多的人现在用手持空气质量监测器跟踪污染物,预计到2027年,全球此类设备的市场规模将达到46亿美元。
  空气质量监测器于20世纪30年代首次亮相,曾经是需要训练有素的专家来操作的笨重机器,但自那以后,它们变得更小、更便宜、更方便使用。现代的激光测量仪评估空气质量的方法是将激光射向一个小盒子,并确定有多少光被空气中的粒子和其他物质散射。它们足够小,可以单手携带,许多流行型号的价格不到200美元,使它们比以往任何时候都更容易获得。丹佛大学(University of Denver)的气溶胶化学家亚历克斯·霍夫曼(Alex Huffman)说,将这种可获得性与越来越多的烟雾弥漫的夏季天空和流行病结合起来,“突然之间,人们真的对尽其所能了解室内空气感兴趣,并在某些情况下监测室内空气,我认为这很好。”
  科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所科学副主任、大气化学家克里斯汀·维迪迈尔说,室内空气中含有多种大小的污染物。直径为10微米或更小的颗粒被称为PM10,可以影响人类健康,包括灰尘、霉菌、花粉、柴油废气、臭氧和野火烟雾。其他颗粒则是由熏香、蜡烛、尤其是在炉子上煎炸产生的,这些颗粒对室内空气质量有暂时的影响,但影响之大令人惊讶。美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据显示,直径为2.5微米(大约是大肠杆菌的大小)或更小的颗粒物PM2.5是最危险的一类污染物:虽然较大的颗粒(比如泥路上的灰尘)会刺激眼睛、鼻子和喉咙,但PM2.5颗粒可以深入肺部,甚至进入血液。2020年一项空气质量监测研究的主要作者伍迪·德尔普说,追踪这种类型的污染物对“生活在家中的敏感人群(患有哮喘、慢性阻塞性肺病和其他心肺疾病),以及生活在远离任何(室外空气)监测网络的人群”特别有用。Wiedinmyer说,“如果你住在大型室外污染源附近,比如道路和大型工业污染源,”人们也可能想要跟踪室内颗粒物。“它们会在你门外制造污染,然后进入室内。”
  除了颗粒外,被称为挥发性有机化合物(VOCs)的气体还通过清洁用品和家具中的胶水和清漆释放到空气中。这些物质在室内空气中的含量是室外空气的2到5倍,“其中某些化合物可能致癌,如甲醛或苯,”维迪迈尔说。
  最后,二氧化碳分子不是室内污染物,但二氧化碳水平可以作为人类向室内呼出的微小、可能携带病毒的液滴(称为气溶胶)数量的代表,从而衡量室内COVID传播的风险。霍夫曼说:“如果我们看到二氧化碳在上升,那就意味着二氧化碳是有来源的。“如果是人,那么我们可以假设气溶胶也在上升。”如果空气浓度下降,就说明房间的通风系统成功地用更新鲜、含碳更少的空气取代了污浊的空气。
  市场上有几十种价格合理的空气质量监测器,大多数都是测量颗粒物、挥发性有机化合物、二氧化碳或三者的某种组合。有些监测和显示当前的空气质量水平,而另一些则存储一段时间的读数。这些设备中有几款配有智能手机应用程序,可以下载和存储数据,并以易于阅读的屏幕格式显示数据。加州独立的南海岸空气质量管理局通过其AQ-SPEC计划对颗粒和气体探测器进行了广泛的测试,并提供了有关可用类型的监测器的信息。
  如果优先跟踪空气污染,Wiedinmyer说,“首先,我会寻找PM监测器,因为我们知道许多健康影响与颗粒水平和颗粒物质有关。”她建议,一个不错的奖励,但不是那么关键的传感器,也可以检测臭氧和VOCs。许多监测设备显示测量的PM2.5读数,并将其转换为空气质量指数(AQI)评分和配色方案。“空气质量指数”是美国环保署开发的一个指数,让人们能够快速评估与自身健康状况相关的风险;根据先前存在的健康状况,他们对敏感人群有不同的阈值,”劳伦斯伯克利国家实验室整个建筑系统部门的科学家布雷特·辛格说。根据这些数据,人们可以决定采取行动清除室内空气,这可能意味着打开厨房的抽油烟机半个小时(一种低成本的冲洗家庭空气的方式),或投资一个单独的空气过滤装置,可以在柴油卡车经常在窗外闲置时运行,或在野火烟雾事件期间运行。
  对于有助于跟踪COVID安全性的空气质量监测设备,霍夫曼建议使用一种特定类型的二氧化碳传感器。他说:“人们购买所谓的NDI(非色散红外传感器)是很重要的。”“现在大多数都是这样,但也有所谓的固态传感器,在这种情况下人们不应该购买。”霍夫曼补充说,由于室外空气中二氧化碳的浓度约为百万分之450,“超过百万分之800的二氧化碳开始变得危险”,因为这可能表明任何COVID气溶胶的浓度也会很高。在这样的空气水平下,霍夫曼建议开窗呼吸新鲜空气。但他强调,这个数字只是一个代理;它与COVID风险没有直接关联。例如,当空气通过高效空气过滤器过滤系统时,即使病毒颗粒被安全去除,它也可能保持相同的二氧化碳水平。霍夫曼说,即使有空气过滤器,任何二氧化碳超过2000 ppm的情况都可能是危险的。这一水平表明人们的呼气浓度很高,而过滤器只能在这么快的时间内发挥作用。


发布者:奇奥拉

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