本發(fā)明涉及材料污染物監(jiān)測領域，特別是指一種修正的基于通風環(huán)境的預測裝飾裝修污染物濃度及識別主要污染源的方法。

背景技術：

1、裝飾裝修與人體的健康息息相關，空間的裝飾裝修應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)性有機化合物，total?volatileorganic?compounds）等污染嚴重，超標情況也很常見，給人體造成較大危害，是一個難題。裝飾裝修往往是多種材料的集成應用，雖然每種材料都能達到相應材料標準的要求，但集成應用時的疊加污染仍會造成超標問題。采用事后治理的方式，一方面容易造成二次產(chǎn)物污染，另一方面對于長期揮發(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測污染物濃度，在污染嚴重時采取措施，提前控制污染物，是比較可行的辦法。但由于設計方案的不同，通常是多種材料、不同面積的組合應用，使空氣污染物濃度的預測成為難題。

2、裝飾裝修材料組合應用于同一空間中時，通風是一個主要影響因素，根據(jù)氣候和季節(jié)多變，根據(jù)是否安裝機械通風裝置也有變化。實際裝飾裝修的房間達不到試驗艙的完全密閉的狀態(tài)，隨著空間設置的通風條件的不同，通風換氣次數(shù)的變化范圍較大，對空間內(nèi)污染物濃度預測值的影響較大，需要在預測時給出具體的計算方法。

3、cn?109902972a公開了一種室內(nèi)環(huán)境中甲醛含量的預評價方法，包括選定設計方案，并選擇所有可能釋放甲醛的材料；用環(huán)境艙法測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。針對每一種材料分別建立甲醛釋放量與承載率的關系q=f（l）。之后用環(huán)境艙法測試兩種或多種材料組合時實際的甲醛釋放濃度c1，將預測值c0和實測值c1進行對比，并根據(jù)試驗值建立甲醛濃度的預評價模型，并通過現(xiàn)場測量值與預測值對比修正模型。上述現(xiàn)有技術存在如下局限：首先，采用環(huán)境艙法測試時，測試的值較低，接近檢出限，檢出限與預測值的比值較高，并且波動較大，不確定性較高。另外由于通風換氣的影響，測試周期較長，甲醛濃度難以達到平衡，需要最少3天，一般7天，有的甚至長達28天。難以建立污染物平衡釋放量與承載率的關系。其次，給出了甲醛釋放量與承載率的普遍關系q=f(l)，但沒有給出具體的能實際應用的單位面積釋放量與承載率的關系，這種關系具有無數(shù)種可能性，需要在專利所述的方法每種組合不斷試驗，尋找預測值和實測值的偏差規(guī)律，再應用于具體的材料組合預測模型中，在實際應用中不便。另外，該現(xiàn)有技術還有的缺點是，當材料組合變化時，需要重新進行大量試驗，尋找新的偏差規(guī)律，不能適應設計方案多變的情況，造成前期工作量大，難以實施的問題。

4、另外，目前常用的裝飾裝修材料污染物濃度的預測方法未考慮不同裝飾裝修材料之間的相互影響，預測的濃度與實際有較大偏差。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種修正的基于通風環(huán)境的預測裝飾裝修污染物濃度及識別主要污染源的方法。

2、本發(fā)明的目的之一是針對現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種修正的基于通風環(huán)境的預測裝飾裝修污染物濃度的方法，改善了現(xiàn)有的當材料組合變化時需要重新進行大量試驗進而尋找新的偏差規(guī)律的問題。本發(fā)明解決適應多變的裝飾裝修材料的設計方案造成的疊加污染準確預測問題，考慮不同裝飾裝修材料之間相互影響和通風換氣的影響，使得裝飾裝修材料污染物濃度的預測方法更加符合實際，提高了預測裝飾裝修材料污染物濃度的準確性和可靠性。

3、修正的基于通風環(huán)境的預測裝飾裝修污染物濃度的方法，包括以下步驟：

4、s1、根據(jù)設計方案確定裝飾裝修材料的種類，構建數(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，以及通過密閉試驗艙法對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系：基于最小二乘法原理對不同裝飾裝修材料下的承載率和對應的污染物平衡釋放量進行指數(shù)關系擬合，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的污染物釋放量；

10、再定義一個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、考慮多種材料的相互影響時，對步驟s2的公式進行修正，得到如下的修正公式：

13、；

14、式中，eim為空間內(nèi)第i種裝飾裝修材料的污染物平衡釋放量修正值，單位為mg/m2；ln為空間內(nèi)第n種裝飾裝修材料的承載率，單位為m2/m3；efn為第n種材料的污染物極限釋放量變化范圍，單位為mg/m2；

15、將第i種材料的污染物最小極限釋放量e0i、第i種材料的污染物極限釋放量變化范圍efi、空間內(nèi)第n種裝飾裝修材料的承載率ln、第n種材料的污染物極限釋放量變化范圍efn和第i種材料的污染物平衡釋放量特征值bi代入到修正公式中，得到第i種裝飾裝修材料的污染物平衡釋放量修正值eim；

16、s4、獲取密閉環(huán)境下的裝飾裝修材料污染物濃度：計算實際應用的所有裝飾裝修材料的承載率與污染物平衡釋放量修正值乘積之和即為裝飾裝修材料污染物的預測濃度，即如下公式：

17、；

18、式中：c0為考慮裝飾裝修材料釋放污染物相互影響的因素后的預測濃度，單位為mg/m3；li為第i種裝飾裝修材料的承載率，單位為m2/m3；

19、s5、考慮通風換氣影響時，建立通風換氣次數(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系，即如下公式：

20、；

21、式中，

22、u為通風換氣影響系數(shù)；

23、h為空間的換氣次數(shù)，單位為次/小時；

24、將空間內(nèi)第n種裝飾裝修材料的承載率ln、第n種材料的污染物極限釋放量變化范圍efn、空間的換氣次數(shù)h和考慮裝飾裝修材料釋放污染物相互影響的因素后的預測濃度c0代入公式中，得到通風換氣影響系數(shù)u；

25、s6、獲取考慮通風換氣影響的裝飾裝修材料污染物的預測濃度：將通風換氣影響系數(shù)u與考慮裝飾裝修材料釋放污染物相互影響的因素后的預測濃度c0相乘，即如下公式：

26、cm=u×c0；

27、式中：cm為考慮通風換氣影響的預測濃度，單位為mg/m3。

28、根據(jù)前述的修正的基于通風環(huán)境的預測裝飾裝修污染物濃度的方法，s1中，通過密閉試驗艙法對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：

29、s11、密閉試驗艙空艙密閉24h后，測試污染物的濃度，獲取密閉試驗艙的本底濃度；

30、s12、制備試樣并養(yǎng)護，養(yǎng)護室的養(yǎng)護條件為溫度21~25℃、相對濕度45~55％，空氣換氣次數(shù)為2次/h，養(yǎng)護時間為3天；

31、s13、將養(yǎng)護完成的試樣放置于密閉試驗艙內(nèi)的試樣架上，測試面朝向艙中心，關閉艙門，設定密閉試驗艙的內(nèi)部空間溫度為22~24℃，相對濕度為40~50%；

32、s14、獲得具體的污染物平衡釋放量；方法一：測試每個承載率下，多個時間點的污染物濃度，擬合濃度與時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應的承載率得到污染物平衡釋放量；方法二：測試22小時、23小時和24小時對應的污染物濃度，取三個時間點的污染物濃度平均值，再將污染物濃度平均值除以對應的承載率得到污染物平衡釋放量。

33、進一步地，s12中，每種裝飾裝修材料至少取四個不同承載率樣本。

34、進一步地，所述污染物為甲醛、苯、甲苯、二甲苯或者tvoc；

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

36、污染物為苯或甲苯或二甲苯時，污染物濃度按gb50325-2020中附錄d的方法對試驗艙內(nèi)氣體采樣并測試；

37、污染物為tvoc時，污染物濃度按gb50325-2020中附錄e的方法對試驗艙內(nèi)氣體采樣并測試。

38、進一步地，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，即承載率的計算方法為如下公式：

39、；

40、式中：

41、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。

42、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。

43、在室內(nèi)多種裝飾裝修材料同時應用，造成疊加污染嚴重時，如何準確識別是哪種裝飾裝修材料對室內(nèi)某種空氣污染物（如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、tvoc等）濃度較高貢獻較大，造成污染。室內(nèi)裝飾裝修材料應用于同一空間中時，根據(jù)設計方案可以有多種裝飾裝修材料的組合，由于設計方案的不同，材料的用量隨設計方案而變化，一種裝飾裝修材料可能釋放強度（單位面積釋放量）較高，但用量較少，而有時一種裝飾用量較少，但釋放強度非常高，這種情況下較難判斷是哪種污染物造成某種污染物超標。

44、本發(fā)明的目的之二是提供一種修正的基于通風環(huán)境的識別主要污染源的方法，建立于上述的修正的基于通風環(huán)境的預測裝飾裝修污染物濃度的方法的基礎上，還包括以下步驟：

45、s7、將所有裝飾裝修材料的承載率與污染物平衡釋放量修正值乘積從大到小排序，對排序結果進行累加操作，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為前一個裝飾裝修材料的污染物濃度，cc2為前兩個裝飾裝修材料的污染物濃度總和，cck為前k個裝飾裝修材料的污染物濃度總和，cc(k-1)為前（k-1）個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；

46、s8、設定閾值γ，若，，則前k個裝飾裝修材料為主要污染源。

47、與相關技術相比較，本發(fā)明提供的修正的基于通風環(huán)境的預測裝飾裝修污染物濃度及識別主要污染源的方法具有如下有益效果：

48、（1）、本發(fā)明采用密閉試驗艙法獲得污染物平衡濃度；與環(huán)境艙法相比，取消了通風換氣。在密閉試驗艙中測試時，由于沒有通風換氣的影響，污染物的濃度更容易地達到平衡，同時密閉試驗艙法具有更好的分辨率，同時重復性也更好，能夠準確建立污染物平衡釋放量與承載率的定量關系，為后面的預測裝飾裝修材料污染物濃度提供計算基礎；并考慮通風換氣的影響，建立通風換氣次數(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系，本發(fā)明的預測方法可以適應不同的通風換氣條件，提高污染物預測精度使得裝飾裝修材料污染物濃度的預測方法更加符合實際，提高了預測裝飾裝修材料污染物濃度的準確性和可靠性；多種裝飾裝修材料同時應用時，通過建立裝飾裝修材料污染物釋放量相互影響的定量關系來提高污染物預測濃度準確度，可以對不同應用面積、不同種類材料應用于同一空間時疊加污染時，裝飾裝修材料之間相互影響的定量關系進行計算，從而提高裝飾污染物濃度預測的準確度。

49、（2）、通過本發(fā)明的基于通風環(huán)境的識別主要污染源的方法，可以在裝飾裝修之前，即可識別對室內(nèi)空氣污染造成較大影響的裝飾裝修材料，為提前介入，減少進入室內(nèi)污染源頭，提供長期的室內(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。