PM2.5污染測試調(diào)查數(shù)據(jù)分析
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【摘要】近些年來我國各地持續(xù)出現(xiàn)霧霾所引起的大霧天氣，逐漸開始受到社會的廣泛關(guān)注，作為霧霾其中主要的污染物pm2.5，其是指在空氣環(huán)境當(dāng)中粒徑小于2.5μm的顆粒物，可作為多種常見病毒的載體，人體不經(jīng)意當(dāng)中就很容易吸入，從而引發(fā)一系列的病癥，因此本文將通過研究檢測車內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度，，得知良好的空氣凈化裝置可以有效改善車內(nèi)空氣質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】車內(nèi)PM2.5；污染測試數(shù)據(jù)分析
1調(diào)查問卷
1.1調(diào)查背景
據(jù)統(tǒng)計重慶全市機(jī)汽車駕駛?cè)藛T達(dá)到了591.6萬人，2019年城區(qū)內(nèi)通過使用汽車方式出行的人數(shù)為300余萬人，乘坐出租出行62萬人，其中主城區(qū)內(nèi)私人汽車占總機(jī)動車的75.3%。為了進(jìn)一步了解重慶城區(qū)內(nèi)居民對車內(nèi)PM2.5危害知識的了解掌握情況，因此在網(wǎng)上提供了在線問卷調(diào)查活動[1]，從2019年5月到2019年11月共收到相關(guān)答卷152份。
1.2問卷調(diào)查結(jié)果分析
在問卷調(diào)查活動當(dāng)中男性人員占比61.1%，女性占比38.9%，其年齡在23~42之間的答題者占58.2%，本科學(xué)歷及以上學(xué)歷86.4%，本次的調(diào)查結(jié)果相對于2012年的統(tǒng)計調(diào)查有著不小的增長。隨著重慶市區(qū)的不斷擴(kuò)大，人們的出行也越來越頻繁，因此結(jié)合實際本次的調(diào)查統(tǒng)計是成功且合理的。通過調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)密切關(guān)注車內(nèi)污染的調(diào)查者占比91.31%，61.21%的人對日常車內(nèi)的空氣質(zhì)量不太滿意。被調(diào)查者中有56.3%的人認(rèn)為顆粒物是主要的空氣污染物，65.4%的人認(rèn)為車內(nèi)PM2.5的質(zhì)量濃度與通風(fēng)方式有著密切的聯(lián)系[2]。
2實驗材料以及方法
2.1實驗材料
美國3MENM-3型光散射式粉塵儀以及實驗測試車輛。
2.2實驗階段
2.2.1準(zhǔn)備開始階段實驗測試開始前，首先將車內(nèi)表面覆蓋的材料去除，并將PM2.5測試裝置安放在車內(nèi)，以來實時檢測車內(nèi)PM2.5的質(zhì)量濃度，在實驗進(jìn)行階段要保證車內(nèi)的濕度以及溫度達(dá)到一個合適的數(shù)值，并通過使用煙霧制造器制造出1500±150μg/m3的環(huán)境[3]。
2.2.2靜車密閉模式實驗人員攜帶PM2.5檢測儀進(jìn)入主駕駛室，要保證實現(xiàn)完全密閉的模型，記作車內(nèi)PM2.5起始質(zhì)量濃度數(shù)值P0，接下來保證汽車處于未被發(fā)動的狀態(tài)，并將測試儀保持控制在駕乘實驗人員呼吸的口鼻處，每間隔1min進(jìn)行一次對PM2.5數(shù)據(jù)的記錄，共記錄10次分別記作P1、P2……P10。
2.2.3怠速內(nèi)循環(huán)密閉模式靜車密閉模式結(jié)束后，記錄車內(nèi)PM2.5的質(zhì)量濃度數(shù)值為K0，接下來進(jìn)行發(fā)動汽車的同時，打開車內(nèi)空調(diào)處于內(nèi)循環(huán)的工作狀態(tài)，每隔1min進(jìn)行一次對PM2.5數(shù)據(jù)的記錄，共記錄10次分別記作K1、K2……K10。
2.2.4怠速外循環(huán)密閉模式怠速內(nèi)循環(huán)密閉模式結(jié)束后，將車內(nèi)空調(diào)內(nèi)循環(huán)模式切換至外循環(huán)模式，此時記錄下車內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度數(shù)值為S0，實驗車輛接下來便將進(jìn)入到怠速外循環(huán)模式，每隔1min進(jìn)行一次對PM2.5數(shù)據(jù)的記錄，共記錄10次分別記作S1、S2……S10。
2.2.5怠速內(nèi)循環(huán)去除模式怠速外循環(huán)密閉模式結(jié)束后，將車內(nèi)空調(diào)的外循環(huán)模式關(guān)閉并切換為內(nèi)循環(huán)模式、確保車輛進(jìn)入怠速內(nèi)循環(huán)去除模式，記錄下車內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度數(shù)值B0，實驗車輛接下來便將進(jìn)入到怠速內(nèi)循環(huán)去除模式，每隔1min進(jìn)行一次對PM2.5數(shù)據(jù)的記錄，共記錄10次分別記作B1、B2……B10。
2.3實驗評價
2.3.1實驗車輛密閉性車輛在未發(fā)動點火狀態(tài)下每隔1min進(jìn)行一次PM2.5濃度數(shù)據(jù)的記錄，并根據(jù)10次分別所記錄的數(shù)據(jù)繪制出一個完整的線形圖方便分析評價。2.3.2空調(diào)內(nèi)、外循環(huán)模式空氣凈化效率在怠速外循環(huán)密閉模式進(jìn)行的過程當(dāng)中，S5-S0之差的正值則為在此階段第五分鐘時PM2.5的縮減值，S5除以S0再乘以100%便可以得出實驗車輛外循環(huán)的凈化率。S外=S5-S0/S0×100%在怠速內(nèi)循環(huán)密閉模式進(jìn)行的過程當(dāng)中，B5-B0之差的正值則為在此階段第五分鐘時PM2.5的縮減值，B5除以B0再乘以100%便可以得出實驗車輛外循環(huán)的凈化率。B外=B5-B0/B0×100%
3實驗數(shù)據(jù)的分析和討論
3.1車內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度的測試數(shù)據(jù)分析
通過繪制出五輛不同車型車輛的實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，實驗車A、E輛車配備了凈化器，實驗B車配備了花粉過濾器，但是在怠速內(nèi)外循環(huán)均去除模式下，實驗A、E輛相對于其它車可以有效減小車外空氣中PM2.5顆粒的進(jìn)入，在怠速內(nèi)循環(huán)模式去除的條件下A、E兩車內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度甚至小于20μg/m3。
3.2車內(nèi)PM2.5濃度影響因素
3.2.1駕駛環(huán)境的影響車內(nèi)的PM2.5濃度數(shù)值在不同的駕駛地點呈現(xiàn)出來不同的數(shù)值，當(dāng)車輛在開啟外循環(huán)通風(fēng)模式的前提下，在隧道行駛的過程中，車內(nèi)的PM2.5數(shù)值和車輛在市區(qū)公路上行駛的數(shù)值差可達(dá)到3倍數(shù)以上。由于隧道自身結(jié)構(gòu)的問題，難以進(jìn)行良好的通風(fēng)，日積月累車輛輪胎所摩擦制造出來的粗制顆粒物便會越來越多，因此會給車輛行駛帶來極大的安全隱患。雖然目前對于隧道顆粒物的過濾沒有一個完美的解決方案，但是在隧道行駛的過程當(dāng)中通過利用空調(diào)內(nèi)循環(huán)模式可以最大限度上減少空氣污染物的吸入。
3.2.2車內(nèi)溫度以及濕度對其的影響夏季車內(nèi)的PM2.5濃度為33μg/m3，冬季大約是夏季時期PM2.5數(shù)值的五倍為183μg/m3。在冬季車內(nèi)PM2.5數(shù)值和空氣溫度呈正相關(guān)的關(guān)系，并且車內(nèi)溫度在18℃~22℃之間發(fā)現(xiàn)，車內(nèi)PM2.5濃度大于50μg/m3的測試值占比為11.83%。通過觀察散點圖，發(fā)現(xiàn)夏季車內(nèi)PM2.5的高質(zhì)量濃度檢測值，主要集中在29℃左右，占所有測試值的比例較大，為29.31%。在29℃前和后PM2.5質(zhì)量濃度與大氣溫度呈現(xiàn)兩個相反的趨勢。空氣相對濕度與車內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度為正相關(guān)關(guān)系，冬季的最大濕度是62.1%，最小濕度為13.5%。冬季車內(nèi)的空氣相對濕度主要在60%左右時，車內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度超過100μg/m3的測試值占比13.21%。重慶夏季空氣的相對濕度較高，在該次測試實驗的數(shù)值當(dāng)中，相對濕度最高為82.2%，最低為48%，當(dāng)車內(nèi)濕度處于70%~80%時，有57.58%的PM2.5測試數(shù)值超過40μg/m3。
3.2.3通風(fēng)方式的影響即使在不同季節(jié)當(dāng)中，內(nèi)循環(huán)通風(fēng)模式車內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度數(shù)值都是最低的，并可以保證PM2.5的數(shù)值變得十分穩(wěn)定。但是長時間使用內(nèi)循環(huán)通風(fēng)會導(dǎo)致車內(nèi)二氧化碳的含量大幅度提升，當(dāng)CO2含量超過5%時，便可導(dǎo)致車內(nèi)人員窒息身亡，因此無法確保自身駕車安全。因此長期行駛在污染環(huán)境區(qū)域的車輛，應(yīng)經(jīng)常對汽車空調(diào)過濾網(wǎng)進(jìn)行清洗或是更換工作。
3.2.4抽煙的影響車內(nèi)吸煙會使得車內(nèi)的細(xì)小顆粒物數(shù)目暴漲，通過打開內(nèi)、外循環(huán)均可以令車內(nèi)的PM2.5數(shù)值得以下降，雖然內(nèi)循環(huán)可以很大程度上的減少車內(nèi)顆粒物的存在，但是車內(nèi)的空氣質(zhì)量卻不會得到改善，車內(nèi)人員還會出現(xiàn)一定的不適感。若長時間進(jìn)行開窗通風(fēng)，就會比較受到外界空氣的影響，所以建議駕駛?cè)藛T不在車內(nèi)吸煙。
4結(jié)語
觀察實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，使用性能良好的車內(nèi)空氣凈化器可以有效降低車內(nèi)PM2.5的質(zhì)量濃度，并可知當(dāng)汽車在開啟內(nèi)循環(huán)時凈化效率要明顯得高于外循環(huán)。通過分析得出以季節(jié)、通風(fēng)方式和道路類型為控制變量的分析方式能很好的反映車內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度的變動，可為城區(qū)機(jī)動車內(nèi)空氣污染調(diào)查和評價提供參考意義。
參考文獻(xiàn)
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作者：謝欣穎 單位：重慶大學(xué)