综合指数评价法在室内空气品质评价中的应用

依仪器定 日平均值 1 h 均值 年平均值
确定了评价方法后 , 接着要确定的是评价因子 的种类和数目 。根据 GB / T 18883 - 2002 《室内空气
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综合指数评价法在室内空气品质评价中的应用 环境污染物的治理提供更具针对性的措施方法 。 评价结果说明 , 综合指数法属于客观评价法 , 直接用室内污染物浓度指标来评价室内空气品质 。 改进后的综合指数评价法反映了最大单因子指数对 室内空气质量的重要影响 , 可以确定室内主要污染 物及其水平 , 比较准确地反映出室内空气质量的状 况 , 并以此作为评定室内空气品质等级的依据 。 表 7 四个监测点评价结果排序 及与模糊综合法对比
监测点
1 2 3 4
首要污染物为甲醛 , 其次是氨 。
3 表 5 室内空气质量指数的计算结果 (mg /m )
评价因子 检测浓度值 评价标准值 分指数 超标倍数
甲醛
01212 0108 2165 1165
氨
01186 0110 1186 0186
苯
01019 0109 0121
—
总挥发性有机物 0115 0140 0138 —
从以上评价结果可以看出 , 4 个监测点室内空 气污染是很严重的 , 主要污染物是甲醛和氨 。甲醛 在室内主要来源于建筑材料 、家具 、各种粘合剂涂 料 。室内氨的主要来源也是装修中使用的木制板 材 。木制板材在加压成型过程中使用了大量粘合 剂 , 而粘合剂只要是甲醛和尿素加工聚合而成的 , 就会在常温下释放出气态甲醛和氨 。 将笔者的评价结论与文献 [ 5 ] 的结论进行比 ( 较 见表 7 ) 可发现 , 综合评价法的评价结论与模 糊综合法的结论一致 。同时可以发现 , 用综合指数 法能够清楚地比较各种污染物的污染程度 , 对室内
3 表 6 室内空气质量指数的计算结果 ( mg /m )
监测点
2 3 4
最大单 因子指数 甲醛 >氨 > TVOC >苯 >氡 117 甲醛 > TVOC >苯 >氨 >氡 2155 氨 >甲醛 > TVOC >氡 >苯 2135 污染物程度
综合 指数 1146 2108
2
污染 程度 轻污染 重污染 重污染
综合指数
( max Ii ) 2 + ( I=
2
兼顾 最 大 单 因 子 ΣIi ) 2 指数 和 算 术 平 均 n 指数 并 突 出 最 大 单因子指数
111 单因子指数
单因子指数又称分指数 , C i 为第 i个污染物浓 度实测值或预测值 , mg /m ; Cvj为第 i个污染物浓
3
综合指数评价法是用污染物浓度与标准浓度的 相对数值 , 简单直观地描述各种污染物对空气污染
3 舒爱霞 , 女 , 1984 年生 , 硕士研究生 。长沙市 , 410083。
《 化工装备技术 》第 31 卷 第 2 期 2010 年 度标准值或本底值 , mg /m ; W i 为第 i个污染物指 数权重系数 ; m ax li 为单因子指数中数值最大者 ; n 为评价因子个数 。普通单因子模式表示某个污染物 浓度与其标准值之间的差距 , 可用于计算超标倍 数 、超标范围 、超标率等指标 , 判定环境质量的优 劣 。分级型单因子模式需要首先确定指数与评价因 子的分段线性函数关系 , 然后用内插法计算各污染 物的分指数 , 计算过程繁琐 、时间长 。
室内空气品质的等级
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 评价 清洁 未污染 轻污染 对人体健康的影响 适宜于人类生活 环境污染物均不超 标 , 人 类生活正常 至少有一个环境污染物超 标 , 除了敏 感者外 , 一 般 不会发生急慢性中毒 一般有 2 ～3 个环境污染物 超标 , 人群健康明显受害 , 敏感者受害严重 一般有 3 ～4 个环境污染物 超标 , 人群健康受害严重 , 敏感者可能死亡
根据污染物浓度超标倍数 、超标污染物种数以 及不同污染物浓度对应的环境影响程度等 , 将室内 空气质量指数范围进行客观分段 ; 按照指数大小分 为 Ⅰ～Ⅴ 等级 , 如表 4 所示 。 表 4
指数 ≤0149
> 015 ～≤0199 > 1100 ～≤1149
+ ( Σ Ii )
n
1
2
2
( 1)
0 前言
随着建筑装修材料的广泛应用和建筑物密闭性 的不断提高 , 室内空气污染日益严重 , 患有 “ 病 态建筑综合症 ” SBS ( Sick B uilding Syndrome ) 的人 群也不断增多 , 因而室内空气质量 I AQ ( Indoor A ir Quality)问题引起了公众的关注 , 室内空气质量评 价已成为研究的热点内容 。 目前 , 用来进行室内空气品质评价的方法有很 多 , 如动 态 模 式 法 、灰 色 理 论 法 、模 糊 数 学 法 [ 1 ～3 ] 等 。这些方法都存在不足 。动态模式法只能用 来确定单个污染物的质量浓度 (目前只对甲醛进行 了计算 ) , 对其他污染物浓度的计算还未见报道 。 灰色理论法没有与人体对室内空气品质的主观感受 相联系 , 不够全面 。模糊数学法需要建立各因素对 每一级别的隶属函数 , 过程较繁 。而且复合过程的 基本运算规则是去最小值和最大值 , 强调了权值的 作用 , 丢失的信息较多 , 突出了严重污染的影响 , 但忽视了各种污染因子的综合效应 。本文以综合指 数评价法对室内空气污染的实例进行了分析 , 表明 该方法是可行的 、有效的 , 其原理简单 、算法简 捷 、费用低 、时间短 , 是一种客观有效的评价模 式 , 适合于我国室内空气质量的评价 。
1 综合指数评价法
的强度 。表示污染物对空气污染程度的数值 , 称为 空气质量指数 , 或者叫做空气污染指数 AP I ( A ir Pollution Index) 。常用的指数评价模式如表 1 所示 。 表 1
类型 普通型
常用的指数评价模型
公式
Ii = Ci C vi
特点或适用范围
Ii ≤1 为达标 。单
该指数模式简单 , 能适应污染物个数的增减 , 可以直观地描述各种污染物对室内空气的污染程 度 , 并能突出最大污染物的影响 , 实际应用说明该 评价模式是比较理想的室内空气质量综合评价模 式 。表 2 是评价标准中各种污染物的浓度限值 。
3 表 2 室内空气污染物的浓度限值 (m g /m )
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综合指数评价法在室内空气品质评价中的应用
综合指数评价法在室内空气品质评价中的应用
舒爱霞 李孜军 邓艳星 郭 宁
(中南大学资源与安全工程学院 )
3
摘 要 阐述了现行室内空气质量评价方法存在的不足 , 通过分析比较 , 确定了利用综合 指数评价法对室内空气品质进行评价 。实例分析表明 , 该方法是一种客观有效的评价模 式 , 适合于我国室内空气质量的评价 。 关键词 综合指数评价法 室内空气质量 评价
1
n
算术平均值 多 因 加权平均值 子 指 数 沈氏模式
I=
Σ Ii
各种 污 染 物 对 环 境质 量 产 生 影 响 所占的比例相等 各种 污 染 物 对 环 境质 量 影 响 的 相 对重要程度不同
1
n
I =Σ W i Ii
I=
( max Ii ) (
Σ Ii )
1
兼顾 最 大 单 因 子 指数 和 算 术 平 均 指数
氡
229 200 1115 0115
( 2 ) 首要污染物 : 最大单因子指数 max Ii = 2165, 室内空气中主要污染物为甲醛 。 ( 3 ) 综合指数 : 先求出最大指数和算术平均 指数 , 将数值代入式 ( 1 ) , 并判断室内空气质量 的等级 。
( a ) 最大指数 Ii = m ax Ii = 2165, Ⅴ级 , 重污
染。
( b) 算术平均指数 I = Σ, Ⅲ 级 , 轻污染 。 n ( max Ii ) ( c) 综合指数 I =
2
模糊综合法 不适宜居住 中等适宜居住 不适宜居住 不适宜居住
综合指数法 重污染 轻污染 重污染 重污染
1
3 结语
综合指数法可以确定室内主要污染物及其水 平 , 评定室内空气品质的等级 , 并可针对评价过程 中发现的问题 , 提出整改对策 ; 比较准确地反映出 室内空气质量的客观情况 , 是一种费用低 、时间 短 、客观有效的评价模式 , 适合于我国室内空气质 量的评价 ; 能全面综合反应室内空气品质的优劣和 各种污染物在污染程度上的差异 , 并据以确定室内 空气中的主要污染物 , 是较为理想的评价法 。 但是室内环境中涉及到室内空气品质的低浓度 污染物太多 , 不可能样样都测出 , 需要选择有代表 性的污染物作为评价指标 。我们在选取评价指标时 要考虑这些代表性污染物必须是稳定的 、长期存在 的。 参 考 文 献
2500 0115 0120 400 5000 0125 0150 600
取值时间
1 h 均值 1 h 均值 8 h 均值 1 h 均值 1 h 均值 1 h 均值 1 h 均值 1 h 均值 > 2100 > 1150 ～≤1199
Ⅳ
中污染
Ⅴ
重污染
根据表 3 给出的邯郸市小区的室内各评价因子 的实测数据 , 利用表 1 公式计算各指数值 , 然后进 行室内空气品质综合评价等级划分 , 结果见表 5 所 示。 ( 1 ) 分指数 : 用普通型单因子模式分别计算 五种污染物的因子的分指数 、超标倍数 , 见表 5。 由计算结果得出 : 室内空气中污染物浓度最大超标 倍数为 2165 倍 , 超标范围为 0115 ～1165, 空气中
因 子 指 数
一污 染 物 或 某 种 污染 物 占 明 显 优 势 内插 法 计 算 。指 数与 评 价 因 子 之 间是 分 段 线 性 函 数关系
分级型
Ii =
C i - C ij C ij + 1 - C ij
( Iij + 1 - Iij ) + Iij
最大值
多种污染物中 , 某 Ii =max ( I1 , I2 , …, Ii , …, In ) 种污 染 物 占 明 显 优势
(Biblioteka Baidum ax Ii ) I=
2
[4 ]
甲醛 01212 01136 01204 01154
氨 01186 01147 01104 01235
因 子 苯 总挥发性有机物 01019 0115 01078 0147 01096 0166 01091 0162
氡
229 132 202 214
进行计算 :
监测点
1 2 3 4
多因子指数又称综合指数 , 一般是由单因子指 数有机组合而成 , 能够综合反映室内空气质量的优 劣。在多因子指数模式中 , 最大单因子作为室内空 气质量综合指数 , 仅在某种污染物占明显优势时才 有效 ; 而算术平均值可能掩盖最大单因子指数对环 境质量的重要影响 , 在污染物超标时不适用于室内 空气质量评价 ; 加权平均值中的权重系数需要主观 和客观两方面研究确定 , 在实际应用中存在不少困 难。 笔者引用改进后的综合指数模型
112 多因子指数
3
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(简称《 ) 中的规定 , 需要控制的 质量标准 》 标准值 》 指标共有 19 项 , 其中物理性指标 4 项 , 化学性指
标 13 项 , 生物性指标 1 项 , 放射性指标 1 项 。
2 综合指数评价法的应用
现以参考文献 [ 5 ]中邯郸市居民小区室内空气 污染物的实测平均值为研究对象 , 由于室内空气污 染以化学性污染最为突出 , 故本次评价选取甲醛 、 氨 、苯 、总挥发性有机物 、氡的单项指标值作为室 内空气品质评价指标来评价室内空气品质 , 测试浓 度值见表 3。 表 3 邯郸市居民小区室内各评价因子的 3 监测数据 (mg /m )
+ ( Σ Ii )
n
1
2
2 Ⅴ 级 , 重污染 。各污染物之间污染程度为甲醛 >氨 >氡 > TVOC >苯 , 高分指数依次为甲醛和氨 , 分 别为 2165 和 1186, 均已超 标 , 其余 分指 数 < 1,
= 2107,
未超标 。说明该监测点室内空气主要污染物为甲醛 和氨 。 监测点 2、 3、 4 的计算数据如表 6 所示 。
物质名称 甲醛 甲苯 总挥发性有机物 苯 二甲苯 一氧化碳 二氧化氮 二氧化硫 细菌总数 cfu /m 3 可吸入颗粒物 氨 氡 Bq /m 3
一级 0108 0110 0140 0109 0110 10100 0112 0115
500 0105 0110 200
浓度限值 二级 三级 0110 0112 0120 0130 0160 0180 0111 0113 0120 0130 10100 20100 0112 0124 0150 0170