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室内PM2.5与复合污染研究引关注

来源:暖通空调在线 作者:崔磊 2014-11-06 11:53:07
[暖通空调在线原创]    闭幕不久的第十九届全国暖通空调制冷学术年会,就时下暖通空调行业热点的技术领域开展了20个主题的专题技术交流会,暖通空调在线也就20个主题针对行业网友开展了主题关注度“有奖票选”活动,结果显示“暖通空调防控PM2.5对策”主题的投票仅列“绿色建筑与节能”主题之后。

    由票选的结果可见,PM2.5的防控不仅在我国日益得到各个层面的重视,因为和暖通空调行业密切的相关性,也已深入到行业人士内心,其防控技术措施日益引起行业人士竞相研究。

    年会期间,由张寅平教授和宋高举高工(临时代替沈恒根教授,沈教授学生)主持的“暖通空调防控PM2.5对策”专题技术交流会座无虚席,报告专家精彩的报告引起与会人员激烈的讨论!其中,清华大学建筑环境检验中心主任张寅平教授的报告更是处于PM2.5研究的最前沿。

    张教授的报告题目是“室内PM2.5及复合污染与健康风险研究进展”,报告从背景情况、存在问题、研究进展三个方面展开。

    张教授报告开始就指出中国大面积PM2.5污染,举世关注!请看下图全世界范围内的PM2.5危害,中国境内的东部发达城市无不呈现出红色、深红色这样的危害等级。
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图一:中国大面积PM2.5污染,举世关注

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图二:2009年我国城市人口疾病死亡率排名前十


    在2014年3月5日李克强总理在十二届全国人大二次会议的政府工作报告中指出:近期政府以雾霾频发的特大城市和区域为重点,以细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)治理为突破口。

    张教授指出目前有关室内PM2.5的研究与观点存在有5个问题。

    问题1:直接把大气颗粒物暴露与疾病死亡率关联欠科学!因为Lim et,Lancet2012,IF=36中的观点:根据大气颗粒物暴露的健康风险推算其引发的疾病负担在中国排第4位,年超额死亡120万人。

    问题2:ASHRAE等建筑通风标准制订主要依据发达国家的情况,不符合我国国情。我国室内、外空气污染物种类和水平、建筑热舒适要求、通风系统形式、生活习惯等和发达国家很不一样。我国应该如何通风和净化室内空气?严重的室内空气VOCs、SVOCs污染要求从室外引新风,稀释其室内空气污染浓度。而我国室外PM2.5污染十分严重!为跳出“内外夹击”困境,典型的通风策略有机械通风加过滤方式,自然通风加净化器的方式,而哪种效果较好,尚无定论。

    问题3:室外PM2.5、O3等在过滤层与积累的污染物发生化学反应,产生二次污染,虽然净化后空气中目标污染物浓度降低,但感知空气质量也下降,二次污染物成分和产生机理不清晰。室内外颗粒物特性(粒径分布和成分)差别显著,室内外颗粒物粒径分布不同,颗粒有机物室内大于室外。

    问题4:室内环境中PM2.5和SVOCs吸附和传质过程特性不清晰,难以确定PM2.5和复合污染暴露水平。PM2.5+室内半挥发性有机化合物(SVOC)形成复合污染,我国室内普遍使用的增塑剂、阻燃剂消费量全世界排名首位,室内PM2.5+SVOC形成的复合污染水平较发达国家高得多!

    问题5:中国国情特殊是室外PM2.5污染严重,室内空气中气相SVOC等污染也很严重,PM2.5吸附SVOC后形成的复合污染从成分、暴露水平到健康危害都具有特殊性,而且其相互关联不清晰。对多成分(包括未知成分)污染,仅用“浓度”难以反映其健康风险。

    张教授指出目前研究室内PM2.5需解决的关键科学和技术问题包括:1.室内PM2.5进入机理和特性问题;2.室内PM2.5与SVOC复合特性问题;3.污染水平和健康风险问题;4. PM2.5及复合污染控制原理、技术、装置和标准的问题。而以上的需解决的问题有的属于室内空气污染控制领域的重要机理问题,部分系多学科交叉问题,倘若不解决这些关键问题,室内PM2.5与复合污染难以有效控制!

    张教授报告最后部分是研究进展。

    在研究进展—机理部分。对于室内PM2.5进入机理和特性研究,目前研究进展是颗粒物进入室内过程中的粒径分布和成分变化机理,二次污染物识别和产生条件。技术路线是通过传质分析加化学分析的方式,识别二次污染物及产生机理。对于室内PM2.5 与SVOC污染的复合特性研究,目前的研究进展是颗粒物龄:颗粒物在室内的停留时间;室内颗粒物吸附、吸收SVOCs的过程特性参数。测定室内颗粒物吸附、吸收SVOCs的特性参数,研究表明准确测定颗粒物对污染物i的扩散系数Di和分配系数Ki值是确定逐时颗粒相SVOC浓度的关键。

    室内PM2.5及复合污染暴露水平和健康风险的研究进展是室内PM2.5及复合污染成分和水平、内暴露水平、健康风险及其关联性。技术路线是通过采取生物标志物+控制实验。很多生物标志物与健康风险已具有证实关联性,并被医学界临床试验采用,Jim Zhang用此标志物确定了2008年北京奥运前后空气污染水平变化对人心血管疾病的影响。

    在研究进展—应用部分,张教授的成果已经得到大面积的应用,目前已经进行的室内空气质量检测评估应用包括了8座奥运场馆、3000余座建筑;污染控制方面应用包括神舟飞船、空间站攻关任务,宝马、大众设备机房;空气测控平台建设包括航天城、飞利浦、东莞理工学院等。

    在线点评:张教授报告伊始的两张图印象深刻,图一是世界范围内的PM2.5分布情况,中国在全世界范围内遥遥领先,而这样的领先让人担忧;图二是我国城市人口疾病死亡率前十图,图中可见2009年相比于2003年,除肺癌基本持平之外,其他都呈现明显的上涨趋势。而这些疾病都与污染相互关联,据报告数据显示人的一生有87%以上的时间身处室内,室内PM2.5加上复合污染严重正威胁着我们的健康,从本次年会就可见一斑!

    张寅平教授在主题交流会上对室内PM2.5及复合污染的危害性、存在问题、研究进展等做了详细阐述,因为室内PM2.5及复合污染正在日益侵蚀着我们的健康,所以其防控策略的研究迫在眉睫;但是他也指出目前国内外研究方面存在的5个问题和误区,中国不应完全照搬国外的经验;张教授及其团队通过各种方法推进研究的进行,目前在诸多方面已经取得了突破,研究成果在重大工程中得以应用。

    PM2.5室内污染已经一定程度上在影响中国良好发展势头了,年会上有专家举例说有个世界500强公司要派遣总部高管到中国办公,而高管直接说“no”,而后公司说去中国可翻倍工资,答复依然是“no”,原因是中国的PM2.5严重威胁其健康,此500强公司总部一怒之下,投资1个亿在中国的办公室和工厂全面开展了防控PM2.5。

    认真听了张教授的报告,对其中所列触目惊心的数据感到惶恐!但惶恐之时我们不应慌乱,对于室内PM2.5的防控措施研究正在成为张寅平教授为代表的知名学者们努力的方向,他们正有着清晰的思路,技术的研究在有条不紊的进行,防控室内PM2.5技术难点也在一步步的突破,随着研究的进行,也许我们会越来越逼近真相!

    暖通空调行业人正在为此而努力,但是正如张教授报告中所言,这不是一个学科的事情,也不是一个学科所能解决的问题,有些技术难点需要多学科交叉协调合作,需要全社会相关专业的共同努力。
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