生物气溶胶采样器采样效率计量评价方法研究进展

对生物气溶胶中微生物的采集、种类鉴别与浓度监测是评估生物气溶胶风险性的关键步骤。生物气溶胶采样器对气溶胶中活性微生物粒子的有效采集，是进行气溶胶危险因子分析的前提。通过对生物气溶胶采样器性能、采样物理效率和采样生物效率的不同计量评价方法进行分析和综述，以期为评价方法的规范一致和标准化提供参考。     

安德森六级撞击采样器采集效率评价方法研究

研究了适用于安德森六级撞击式空气微生物采样器的采集效率评价方法,并搭建了评价系统。将不同粒径的单分散聚苯乙烯微球雾化形成气溶胶,使用空气动力学粒径谱仪分别对采样器上、下游的颗粒物数量浓度进行测量,测量出采样器各级的采集效率,从而计算出采集效率为50%时的空气动力学直径Da50。通过对国产某品牌的6级安德森空气微生物采样器进行评价,测得1~6级的Da50分别为7.2,6.7,4.7,2.9,1.5,0.8μm。     

荧光法生物气溶胶监测仪性能验证及应用

利用荧光法生物气溶胶监测仪设备分别进行总粒子计数效率、荧光粒子计数效率评价，并在实验室和实际应用场景利用多种微生物气溶胶进行验证。通过菌落计数法和显微镜观察2种传统的离线检测方法与实时在线生物气溶胶监测仪的数值比对，发现实时生物气溶胶监测技术与传统方法检测结果具有较好的一致性。同时应用生物气溶胶监测仪对不同应用场景中的生物粒子进行监测，验证了检测结果的的可靠性。     

气旋式生物气溶胶采样器采集物理效率评价方法研究

为了评价气旋式生物气溶胶采样器的采集效率,搭建了颗粒物浓度均匀、稳定的静态箱法评价装置,对国内2款气旋式生物气溶胶采样器的采集物理效率进行了测量,最终拟合得到采集效率曲线。测量结果表明:在品牌一采样器的固定采样流量下,其采集物理效率曲线的Da50(采集效率为50%时的空气动力学直径)为0.91μm;品牌二采样器具有5种可调的采样流量,在不同流量下Da50分别为1.60μm、1.36μm、1.19μm、1.06μm和1.05μm。对比了使用初始容量分别为15mL和7.5mL的采样液得到的品牌二采样器的采集物理效率,发现采样液初始容量较少时,采集物理效率偏低。为气旋式生物气溶胶采样器性能的评价方法提供了参考。     

基于荧光法生物气溶胶监测仪计数效率评价及方法研究

生物气溶胶监测仪是一类快速、实时监测空气中生物气溶胶的新兴仪器。为系统评价生物气溶胶监测仪的计数效率,开展了荧光法生物气溶胶监测仪总粒子和荧光粒子2个通道的计数效率评价。首先设计搭建了1套生物气溶胶监测仪计数效率评价装置,然后通过表面原子转移自由基聚合反应(SI-ATRP)制备了单分散、荧光性质稳定的荧光聚苯乙烯微球。采用制备的荧光微球雾化法发尘,模拟生物气溶胶环境,开展计数效率的评价,总粒子数和荧光粒子数计数效率分别为98.9%和98.1%,评价结果表明搭建的装置能满足荧光法生物气溶胶监测仪计数效率的评价需求,对生物气溶胶检测具有意义。     

采样流量和孔板间距对浮游菌采样器采集效率的影响

浮游菌采样器作为一种高效的撞击采样器，具有易操作、小巧便携等特点，广泛应用于药厂洁净间、卫生防疫等场所。目前市场上的浮游菌采样器采集效率缺乏科学、高效的评价方法。采用基于空气动力学粒径谱仪的评价方法，分别检测2种国产浮游菌采样器的采集效率，发现采样流量、琼脂高度以及孔板间距(喷嘴到采集板距离)等因素会显著影响浮游菌采样器采集效率。研究表明，在固定采样流量下，孔板距离越近，采集效率越好；在孔板距离固定条件下，随着采样流量增大，采集效率会出现先增大后降低的特性，在采样流量为80 L/min时的采集效率最好；琼脂厚度越大，采集效率越高。该研究对改进浮游菌采样器的结构设计、提高产品质量具有参考意义，有助于提高浮游菌采样器的检测准确性和科学性。     

基于空气动力学的浮游菌采样器采集物理效率检测方法的研究

基于空气动力学原理,提出了一种针对浮游菌采样器采集物理效率的新型检测方法,并搭建了检测装置,可以得到连续的采样效率曲线,直观获取不同动力学粒径对应的采集物理效率。分别评价了2款国产及1款进口的浮游菌采样器采集物理效率,结果发现国产采样器采样效率不及进口品牌,质量还有待提升。研究了多分散的亚利桑那超细试验粉尘与单分散颗粒物标物检测结果的差异,发现国产采样器的差异大于进口采样器。所提检测方法有助于提高浮游菌采样器采集物理效率检测的准确性、科学性及检测效率。     

生物气溶胶监测仪的校准方法比较

生物气溶胶监测仪利用荧光光谱法检测空气中的生物性物质,对疾病防控以及生物防恐预警意义重大.研究发现目前的国产生物气溶胶监测仪在采集空气中的生物颗粒时并不能区分不同细菌状态,得到的为总细菌数.通过实时定量PCR法和菌落计数法检测BioSampler采集瓶中的微生物,发现总细菌数和可培养的细菌数差异显著.利用扫描电子显微镜...     

凝聚式单分散气溶胶发生技术的探讨

实现高效空气过滤器计数法的首要任务就是选择合适的气溶胶发生器。本文中首先介绍了凝聚式单分散气溶胶发生器的工作原理、构造形式、发生流程以及国内外研究进展,然后详细分析了其发生气溶胶粒子粒径和浓度的影响参数;作者认为凝聚式单分散气溶胶发生器能够快速地发生浓度可调的、适用于高效空气过滤器效率测试的单分散亚微米气溶胶粒子,可以满足国家标准《高效空气过滤器性能试验方法》的修订对气溶胶发生装置的要求。     

基于空气动力学法的呼吸性粉尘采样器采样效能评价

呼吸性粉尘是指空气动力学当量直径在7.1μm以下,可随着呼吸进入人肺部的粉尘,这类粉尘对人身体健康有害,是尘肺病的来源之一,需要严格监测其浓度。呼吸性粉尘采样器是煤炭行业常用的呼吸性粉尘浓度测量仪前端的重要零部件,其采样效能是指粉尘透过采样器前级分离装置的能力,是评价呼吸性粉尘采样器的重要指标之一。基于呼吸性粉尘采样器原理,提出了一种基于空气动力学法的采样头采样效能检测方法,并搭建了检测装置,对几种型号的进口和国产产品进行检测。与现行检测标准相比,该方法步骤简单,可直接溯源到空气动力学粒径谱仪的粒径和浓度,检测周期短,时间至少缩短98%,且重复性好,不受繁琐的采样、洗脱、溶液荧光定值等步骤的影响,大大降低了检测成本。检测结果表明,6个型号的采样头只有1个符合要求,急需提高产品质量。     

安德森六级撞击微生物采样器的计量评价及影响因素分析

由于安德森六级撞击微生物采样器目前缺少相应的标准和检测技术规范，提出了基于捕集效率曲线的空气动力学粒径D_a50评价方法，并对D_a50的检测与理论计算及其影响因素进行了分析。通过检测5个国产品牌的安德森采样器，发现不同厂家产品测量结果差异较大，多家产品的一级或多级的捕集效率曲线对应的D_a50在粒径范围之外。研究发现采样器性能差异并非是由孔径加工精度不够引起，相比之下，不同厂家采样器层与层之间撞击距离有差异，特别是有些厂家的培养基高度可选择范围过宽。研究结果表明：培养基越高，得到的D_a50越小；在培养基高度相同情况下，层与层之间距离理想值在10 mm左右。因此，撞击高度是影响安德森六级撞击微生物采样器性能的重要因素。     

气溶胶粒子在裂隙中穿透特性实验研究

为研究气溶胶颗粒通过房屋裂隙进入室内的穿透特性,用铁质矩形裂隙在实验室进行模拟实验研究。结果表明:气溶胶粒径、气体流速和裂隙高度对气溶胶的穿透率影响比较显著;流速和裂隙高度增加会增大气溶胶的穿透率;不同粒径的气溶胶在相同实验条件下穿透率存在明显差异,最易穿透的是粒径在0.5μm左右的粒子,小粒子和大粒子分别在Brownian扩散作用和重力沉降作用下穿透率低。     

浮游菌采样器计量检测中若干问题的讨论

浮游菌采样器根据采样流量、结构和负载能力不同,可分为多种类型,并分别采用不同方式进行采样流量检测。对负载能力强的采样器,可直接与传统气体采样器流量校验装置连接和检测;对低负载浮游菌采样器,只能利用基于叶轮风速计或罗茨流量计原理的校准装置进行检测。对浮游菌采样器的校准过程存在两种方法,分别为对目标采样时间和目标采样流量的调节;从而满足目标总采样体积的要求;相比之下,只有目标采样流量调节能满足安德森撞击的要求,从而保障浮游菌采样器的正常运行。     

SMPS-3936气溶胶粒径谱仪测试原理及其性能评定

为探索SMPS-3936气溶胶粒径谱仪整体性能的评定及其校准方法,在分析其测试原理的基础上,指出影响其性能的主要因素,然后通过实验的方法对其系统流量和测量粒子粒径的准确度这两项指标进行了研究。结果表明,通过发生标准粒子校准仪器测量颗粒粒径准确度的方法,可以从整体上评价气溶胶粒径谱仪的性能,为该类仪器的性能评定与校准提供参考依据。     

生物气溶胶监测仪生物计数评价装置的搭建和方法研究

生物气溶胶监测仪基于生物分子激光诱导荧光的原理监测生物性颗粒物的存在和数量,其发展对公共卫生安全以及国防安全的早期预警具有重要意义。通过设计并搭建一套生物气溶胶监测仪的校准装置,雾化菌液后,利用菌落计数法评价生物气溶胶监测仪的关键技术指标,研究了菌种,菌液浓度,荧光强度等因素对监测结果的影响。结果表明:搭建的装置产生的生物气溶胶足够均匀稳定,通过采样菌落计数法对气溶胶浓度进行定值,初步实现对生物气溶胶监测仪的校准。     

气溶胶在岩体裂隙中迁移特性的实验研究

为得到实际岩体裂隙中气溶胶的穿透行为特性,为山体中存储间的选址及洞室工程防护措施的制定提供精确的数据支持,利用电子低压碰撞器对气溶胶在岩体裂隙中的穿透率进行实验测量,得到气流速度、粒径大小、裂隙长度、裂隙高度等参数对穿透率的影响。结果表明,在较低的流速下,小粒径粒子的穿透率随流速的增大稍微增大,大粒径粒子趋势不明显;随着气溶胶粒径的增大,穿透率先增大后减小,峰值在0.3～1.0μm之间;随着裂隙长度的增加,穿透率呈指数减小,且不同长度裂隙、不同粒径气溶胶粒径的穿透率减小趋势基本一致;裂隙高度的增加使气溶胶的穿透率显著增大,高为1.0 mm的裂隙中,气溶胶的穿透率更大,更接近理论结果;在常温常压下,高为0.1 mm的裂隙中,流速为5.6 m/s时,粒径为0.3μm的气溶胶在0.1 mm宽岩体裂隙中的迁移距离非常有限。粒子除了受重力沉积和扩散沉积作用,还受到碰撞效应等作用。     

福州城区道路大气PM10单颗粒形貌分析

本文应用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDX)技术分析福州城区道路大气中PM10颗粒物的形貌特征、粒径分布和元素组成。研究表明,福州城区道路大气中PM10颗粒物形貌多样,以小于0.5μm的细粒子为主,粒子数量随着粒径增大而减少。大气颗粒物类型主要有烟尘集合体、飞灰颗粒、矿物颗粒、生物颗粒等。福州城区道路大气颗粒物污染以化石燃料燃烧、土壤扬尘、机动车尾气为主,海盐气溶胶对福州城区细颗粒物影响不大。     

西北戈壁地区气溶胶的浓度及粒度分布特征

为了获取西北戈壁地区气溶胶随着粒径变化的概率分布函数,对该地区的2次现场取样进行调查。结果表明,采样点气溶胶的质量浓度为0.03~0.1 mg/m3;气溶胶的粒径分布遵循双峰分布的规律,第1个峰值出现在约0.5μm处,第2个峰值出现在约3μm处,其差异主要表现在第2个峰值的面积大小;大多数采样点气溶胶粒子数量中位粒径小于1μm,质量中位粒径位于2~5μm之间。     

颗粒床过滤中最难过滤粒子粒径及最具穿透率流速研究

研究了颗粒床过滤中4种机理联合作用下的最具穿透率粒子粒径及最具穿透率气体流速特性。当气体流速、过滤介质粒径均不变时,得到了计算最难过滤粒子粒径的理论方程;当气溶胶粒子粒径、过滤介质粒径均不变时,得到了计算最具穿透率流速的理论方程。通过实验数据验证了理论的正确性。     

生物气溶胶雾化器对大肠杆菌活性影响的评价

生物气溶胶的研究依赖于稳定可靠的雾化过程。从颗粒数量浓度、粒径大小分布、细菌可培养性和细胞膜破损等方面评价不同气溶胶发生器的性能, 并探讨进气流量的影响。结果表明在气溶胶发生过程中的机械应力严重损害细胞膜的完整性,使得细菌的可培养率降低90%以上,并且随着进气流量的增加,细胞碎片的比例增加,细胞膜损伤更为严重。由于生物气溶胶的研究不仅需要高浓度的微生物,更要保证细胞的完整性和可培养性,因此以上研究将对生物气溶胶发生器的性能评价和选择提供依据。