本發(fā)明涉及材料污染物監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別是指一種基于通風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)裝飾裝修污染物濃度及識(shí)別主要污染源的方法。

背景技術(shù)：

1、裝飾裝修與人體的健康息息相關(guān)，空間的裝飾裝修應(yīng)用大量裝飾裝修材料，造成空氣污染物如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、tvoc（總揮發(fā)性有機(jī)化合物，total?volatileorganic?compounds）等污染嚴(yán)重，超標(biāo)情況也很常見，給人體造成較大危害，是一個(gè)難題。裝飾裝修往往是多種材料的集成應(yīng)用，雖然每種材料都能達(dá)到相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的要求，但集成應(yīng)用時(shí)的疊加污染仍會(huì)造成超標(biāo)問題。采用事后治理的方式，一方面容易造成二次產(chǎn)物污染，另一方面對(duì)于長(zhǎng)期揮發(fā)的空氣污染物無法去除，不能根治。因此，采用在裝飾裝修之前預(yù)測(cè)污染物濃度，在污染嚴(yán)重時(shí)采取措施，提前控制污染物，是比較可行的辦法。但由于設(shè)計(jì)方案的不同，通常是多種材料、不同面積的組合應(yīng)用，使空氣污染物濃度的預(yù)測(cè)成為難題。

2、裝飾裝修材料組合應(yīng)用于同一空間中時(shí)，通風(fēng)是一個(gè)主要影響因素，根據(jù)氣候和季節(jié)多變，根據(jù)是否安裝機(jī)械通風(fēng)裝置也有變化。實(shí)際裝飾裝修的房間達(dá)不到試驗(yàn)艙的完全密閉的狀態(tài)，隨著空間設(shè)置的通風(fēng)條件的不同，換氣次數(shù)的變化范圍較大，對(duì)空間內(nèi)污染物濃度預(yù)測(cè)值的影響較大，需要在預(yù)測(cè)時(shí)給出具體的計(jì)算方法。

3、cn?109902972a公開了一種室內(nèi)環(huán)境中甲醛含量的預(yù)評(píng)價(jià)方法，包括選定設(shè)計(jì)方案，并選擇所有可能釋放甲醛的材料；用環(huán)境艙法測(cè)定每種材料在不同承載率l下的甲醛釋放濃度c（mg/m3）；用甲醛的釋放濃度除以相應(yīng)的承載率得到單位面積下的甲醛釋放量q（mg/m2）,即q=c/l。針對(duì)每一種材料分別建立甲醛釋放量與承載率的關(guān)系q=f（l）。之后用環(huán)境艙法測(cè)試兩種或多種材料組合時(shí)實(shí)際的甲醛釋放濃度c1，將預(yù)測(cè)值c0和實(shí)測(cè)值c1進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)試驗(yàn)值建立甲醛濃度的預(yù)評(píng)價(jià)模型，并通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量值與預(yù)測(cè)值對(duì)比修正模型。上述現(xiàn)有技術(shù)存在如下局限：首先，采用環(huán)境艙法測(cè)試時(shí)，測(cè)試的值較低，接近檢出限，檢出限與預(yù)測(cè)值的比值較高，并且波動(dòng)較大，不確定性較高。另外由于通風(fēng)換氣的影響，測(cè)試周期較長(zhǎng)，甲醛濃度難以達(dá)到平衡，需要最少3天，一般7天，有的甚至長(zhǎng)達(dá)28天。難以建立污染物平衡釋放量與承載率的關(guān)系。其次，給出了甲醛釋放量與承載率的普遍關(guān)系q=f(l)，但沒有給出具體的能實(shí)際應(yīng)用的單位面積釋放量與承載率的關(guān)系，這種關(guān)系具有無數(shù)種可能性，需要在專利所述的方法每種組合不斷試驗(yàn)，尋找預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值的偏差規(guī)律，再應(yīng)用于具體的材料組合預(yù)測(cè)模型中，在實(shí)際應(yīng)用中不便。另外，該現(xiàn)有技術(shù)還有的缺點(diǎn)是，當(dāng)材料組合變化時(shí)，需要重新進(jìn)行大量試驗(yàn)，尋找新的偏差規(guī)律，不能適應(yīng)設(shè)計(jì)方案多變的情況，造成前期工作量大，難以實(shí)施的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于通風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)裝飾裝修污染物濃度及識(shí)別主要污染源的方法。

2、本發(fā)明的目的之一是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于通風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)裝飾裝修污染物濃度的方法，改善了現(xiàn)有的當(dāng)材料組合變化時(shí)需要重新進(jìn)行大量試驗(yàn)進(jìn)而尋找新的偏差規(guī)律的問題。本發(fā)明解決適應(yīng)多變的裝飾裝修材料的設(shè)計(jì)方案造成的疊加污染準(zhǔn)確預(yù)測(cè)問題，并考慮通風(fēng)換氣的影響，使得裝飾裝修材料污染物濃度的預(yù)測(cè)方法更加符合實(shí)際，提高了預(yù)測(cè)裝飾裝修材料污染物濃度的準(zhǔn)確性和可靠性。

3、基于通風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)裝飾裝修污染物濃度的方法，包括以下步驟：

4、s1、根據(jù)設(shè)計(jì)方案確定裝飾裝修材料的種類，構(gòu)建數(shù)據(jù)集；數(shù)據(jù)集包括不同裝飾裝修材料的若干承載率，以及通過密閉試驗(yàn)艙法對(duì)每種裝飾裝修材料的不同承載率樣本分析得到的污染物平衡釋放量；

5、s2、根據(jù)步驟s1的數(shù)據(jù)集，建立污染物平衡釋放量與承載率的定量關(guān)系：基于最小二乘法原理對(duì)不同裝飾裝修材料下的承載率和對(duì)應(yīng)的污染物平衡釋放量進(jìn)行指數(shù)關(guān)系擬合，得到如下公式：

6、；

7、式中：

8、ei為第i種材料的污染物平衡釋放量，為因變量，單位為mg/m2；e0i為第i種材料的污染物最小極限釋放量，單位為mg/m2，通過擬合得到；efi為第i種材料的污染物極限釋放量變化范圍，單位為mg/m2通過擬合得到；l為裝飾裝修材料的承載率，為自變量，單位為m2/m3；bi為第i種材料的污染物平衡釋放量特征值，通過擬合得到；

9、其中，e0i為第i種材料的污染物最小極限釋放量，其意義為：第i種材料的承載率趨于無限大時(shí)的污染物釋放量；

10、再定義一個(gè)污染物最大極限釋放量eti，其意義為：第i種材料的承載率趨于零時(shí)的污染物釋放量；

11、efi為第i種材料的污染物極限釋放量變化范圍，其意義為：第i種材料的污染物最大極限釋放量eti與污染物最小極限釋放量e0i的差值；

12、s3、將實(shí)際使用的第i種材料的承載率li代入步驟s2中的公式，計(jì)算第i種材料相應(yīng)的污染物平衡釋放量ei；

13、s4、獲取密閉環(huán)境下的裝飾裝修材料污染物濃度：計(jì)算n種裝飾裝修材料的承載率與污染物平衡釋放量乘積之和即為密閉環(huán)境下的裝飾裝修材料污染物濃度，即如下公式：

14、；

15、式中：

16、c0為密閉環(huán)境下的裝飾裝修材料污染物的預(yù)測(cè)濃度，單位為mg/m3；

17、s5、考慮通風(fēng)換氣影響時(shí)，建立換氣次數(shù)與材料污染物極限釋放量變化范圍與承載率乘積之和的定量關(guān)系，即如下公式：

18、；

19、式中，

20、u為通風(fēng)換氣影響系數(shù)；

21、h為空間的換氣次數(shù)，單位為次/小時(shí)；

22、將第i種材料的污染物極限釋放量變化范圍efi、第i種材料的承載率li、空間的換氣次數(shù)h和密閉環(huán)境下的裝飾裝修材料污染物的預(yù)測(cè)濃度c0代入公式中，得到通風(fēng)換氣影響系數(shù)u；

23、s6、獲取考慮通風(fēng)換氣影響的裝飾裝修材料污染物的預(yù)測(cè)濃度：將通風(fēng)換氣影響系數(shù)u與密閉環(huán)境下的裝飾裝修材料污染物的預(yù)測(cè)濃度c0相乘，即如下公式：

24、cm=u×c0；

25、式中：cm為考慮通風(fēng)換氣影響的預(yù)測(cè)濃度修正值，單位為mg/m3。

26、根據(jù)前述的基于通風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)裝飾裝修污染物濃度的方法，s1中，通過密閉試驗(yàn)艙法對(duì)每種裝飾裝修材料的不同承載率樣本分析得到的污染物平衡釋放量，具體包括以下步驟：

27、s11、密閉試驗(yàn)艙空艙密閉24h后，測(cè)試污染物的濃度，獲取密閉試驗(yàn)艙的本底濃度；

28、s12、制備試樣并養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)室的養(yǎng)護(hù)條件為溫度21~25℃、相對(duì)濕度45~55％，空氣換氣次數(shù)為2次/h，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3天；

29、s13、將養(yǎng)護(hù)完成的試樣放置于密閉試驗(yàn)艙內(nèi)的試樣架上，測(cè)試面朝向艙中心，關(guān)閉艙門，設(shè)定密閉試驗(yàn)艙的內(nèi)部空間溫度為22~24℃，相對(duì)濕度為40~50%；

30、s14、獲得具體的污染物平衡釋放量；方法一：測(cè)試每個(gè)承載率下，多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的污染物濃度，擬合濃度與時(shí)間獲得濃度變化曲線，獲得曲線的污染物平衡濃度，污染物平衡濃度除以對(duì)應(yīng)的承載率得到污染物平衡釋放量；方法二：測(cè)試22小時(shí)、23小時(shí)和24小時(shí)對(duì)應(yīng)的污染物濃度，取三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的污染物濃度平均值，再將污染物濃度平均值除以對(duì)應(yīng)的承載率得到污染物平衡釋放量。

31、進(jìn)一步地，s12中，每種裝飾裝修材料至少取四個(gè)不同承載率樣本。

32、進(jìn)一步地，所述污染物為甲醛、苯、甲苯、二甲苯或者tvoc；

33、污染物為甲醛時(shí)，濃度按gb/t18204.2-2014的采樣方法對(duì)試驗(yàn)艙內(nèi)氣體采樣，按gb/t18204.2-2014中7.1ahmt分光光度法測(cè)試，或按gb/t18883-2022中附錄b的液相色譜法測(cè)試；

34、污染物為苯或甲苯或二甲苯時(shí)，污染物濃度按gb50325-2020中附錄d的方法對(duì)試驗(yàn)艙內(nèi)氣體采樣并測(cè)試；

35、污染物為tvoc時(shí)，污染物濃度按gb50325-2020中附錄e的方法對(duì)試驗(yàn)艙內(nèi)氣體采樣并測(cè)試。

36、進(jìn)一步地，承載率為裝飾裝修材料的暴露表面積與材料所在的空間容積的比值，即承載率的計(jì)算方法為如下公式：

37、；

38、式中：

39、li為第i種裝飾裝修材料的承載率，單位為m2/m3；ai為第i種裝飾裝修材料的暴露表面積，單位為m2；v為材料所在的空間容積，單位為m3。

40、如果有合適的途徑，可以判斷哪種裝飾裝修材料是室內(nèi)的主要污染源頭，重點(diǎn)控制，將為室內(nèi)空氣質(zhì)量改善，和人們健康環(huán)境的改善提供可操作性的改善方案、低成本解決室內(nèi)污染提供重要幫助。如果能夠準(zhǔn)確判斷哪種裝飾裝修材料是主要污染源頭，將為提前減少室內(nèi)空氣污染物，提供低成本解決方案，提供可操作性的方法。

41、在室內(nèi)多種裝飾裝修材料同時(shí)應(yīng)用，造成疊加污染嚴(yán)重時(shí)，如何準(zhǔn)確識(shí)別是哪種裝飾裝修材料對(duì)室內(nèi)某種空氣污染物（如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、tvoc等）濃度較高貢獻(xiàn)較大，造成污染。室內(nèi)裝飾裝修材料應(yīng)用于同一空間中時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)方案可以有多種裝飾裝修材料的組合，由于設(shè)計(jì)方案的不同，材料的用量隨設(shè)計(jì)方案而變化，一種裝飾裝修材料可能釋放強(qiáng)度（單位面積釋放量）較高，但用量較少，而有時(shí)一種裝飾用量較少，但釋放強(qiáng)度非常高，這種情況下較難判斷是哪種污染物造成某種污染物超標(biāo)。

42、本發(fā)明的目的之二是提供一種基于通風(fēng)環(huán)境的識(shí)別主要污染源的方法，建立于上述的基于通風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)裝飾裝修污染物濃度的方法的基礎(chǔ)上，還包括以下步驟：

43、s7、將所有裝飾裝修材料的承載率與污染物平衡釋放量乘積從大到小排序，對(duì)排序結(jié)果進(jìn)行累加操作，得到序列{cc1，cc2，……，cc(k-1)，cck……，ccn}；其中，n為裝飾裝修材料種類總數(shù)，cc1為前一個(gè)裝飾裝修材料的污染物濃度，cc2為前兩個(gè)裝飾裝修材料的污染物濃度總和，cck為前k個(gè)裝飾裝修材料的污染物濃度總和，cc(k-1)為前k-1個(gè)裝飾裝修材料的污染物濃度總和，ccn為全部裝飾裝修材料的污染物濃度的總和；

44、s8、設(shè)定閾值γ，若，，則前k個(gè)裝飾裝修材料為主要污染源。

45、與相關(guān)技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的基于通風(fēng)環(huán)境的裝飾裝修材料污染物濃度的預(yù)測(cè)及識(shí)別方法具有如下有益效果：

46、（1）、本發(fā)明采用密閉試驗(yàn)艙法獲得污染物平衡濃度；與環(huán)境艙法相比，取消了通風(fēng)換氣。在密閉試驗(yàn)艙中測(cè)試時(shí)，由于沒有通風(fēng)換氣的影響，污染物的濃度更容易地達(dá)到平衡，同時(shí)密閉試驗(yàn)艙法具有更好的分辨率，同時(shí)重復(fù)性也更好，能夠準(zhǔn)確建立污染物平衡釋放量與承載率的定量關(guān)系，為后面的預(yù)測(cè)裝飾裝修材料污染物濃度提供計(jì)算基礎(chǔ)；并考慮通風(fēng)換氣的影響，建立換氣次數(shù)與材料污染物極限釋放量變化范圍與承載率乘積之和的定量關(guān)系，本發(fā)明的預(yù)測(cè)方法可以適應(yīng)不同的通風(fēng)換氣條件，提高污染物預(yù)測(cè)精度使得裝飾裝修材料污染物濃度的預(yù)測(cè)方法更加符合實(shí)際，提高了預(yù)測(cè)裝飾裝修材料污染物濃度的準(zhǔn)確性和可靠性。

47、（2）、通過本發(fā)明的基于通風(fēng)環(huán)境的識(shí)別主要污染源的方法，可以在裝飾裝修之前，即可識(shí)別對(duì)室內(nèi)空氣污染造成較大影響的裝飾裝修材料，為提前介入，減少進(jìn)入室內(nèi)污染源頭，提供長(zhǎng)期的室內(nèi)健康空氣質(zhì)量提供可操作性的方法，降低室內(nèi)空氣質(zhì)量改善的成本。