Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10736-34:2023 Không khí trong nhà - Phần 34: Các chiến lược đo bụi trong không khí

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10736-34:2023

ISO 16000-34:2018

KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ - PHẦN 34: CÁC CHIẾN LƯỢC ĐO BỤI TRONG KHÔNG KHÍ

Indoor air - Part 34: Strategies for the measurement of airborne particles

Mục lục

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Nguồn gốc, tính chất và ảnh hưởng của bụi trong không khí đến sức khỏe

4.1  Nguồn gốc và tính chất

4.2  Ảnh hưởng đến sức khỏe

5  Nguồn chất hạt trong nhà và động lực của hạt/bụi trong nhà

5.1  Yêu cầu chung

5.2  Nguồn chất hạt trong nhà

5.3  Động lực hạt trong nhà

6  Phương pháp đo các hạt trong không khí trong nhà

6.1  Yêu cầu chung

6.2  Mô tả phương pháp đã thiết lập

7  Khuyến cáo chung về lấy mẫu

7.1  Thiết bị và hệ thống lấy mẫu

7.2  Vị trí đo

7.3  Thời gian đo và quá trình đo

7.4  Thang đo nồng độ ước tính (độ chính xác tối thiểu và tối đa)

7.5  Nồng độ nền

7.6  Tác động của chất lượng không khí ngoài trời

7.7  Ảnh hưởng của điều kiện căn phòng

7.8  Ảnh hưởng của chính phép đo

8  Chiến lược đo để xác định các hạt trong không khí trong nhà

8.1  Yêu cầu chung

8.2  Công việc đầu tiên - Xác định mục tiêu đo và danh mục thông tin cơ bản

8.3  Kiểm tra phòng trực quan - Xác định kế hoạch và chiến lược đo

8.4  Phép đo sơ bộ

8.5  Quy trình đo

9  Đánh giá độ không đảm bảo đo

10  Đánh giá và báo cáo kết quả

11  Báo cáo kết quả thử nghiệm

12  Đảm bảo chất lượng

12.1  Các quy định kỹ thuật về hiệu năng

12.2  Đảm bảo chất lượng khi xác định nồng độ số hạt

Phụ lục A (quy định) Quy tắc đo các hạt/bụi trong không khí trong nhà

Thư mục tài liệu tham khảo

Lời nói đầu

TCVN 10736-34:2023 hoàn toàn tương đương ISO 16000-34:2018.

TCVN 10736-34:2023 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 146 Chất lượng không khí biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 10736 (ISO 16000) Không khí trong nhà gồm các phần sau:

- TCVN 10736-1: 2015 (ISO 16000-1:2004) Phần 1: Các khía cạnh chung của kế hoạch lấy mẫu;

- TCVN 10736-2-2015 (ISO 16000-2:2004) Phần 2: Kế hoạch lấy mẫu formaldehyt;

- TCVN 10736-3:2015 (ISO 16000-3:2011) Phần 3: Xác định formaldehyt và hợp chất cacbonyl khác

- TCVN 10736-4:2015 (ISO 16000-4:2011) Phần 4: Xác định formaldehyt - Phương pháp lấy mẫu khuếch tán;

- TCVN 10736-5:2015 (ISO 16000-5:2007) Phần 5: Kế hoạch lấy mẫu đối với hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC);

- TCVN 10736-6:2023 (ISO 16000-6:2021) Phần 6: Xác định hợp chất hữu cơ (VVOC, VOC, SVOC) trong không khí trong nhà và trong buồng thử bằng cách lấy mẫu chủ động trên ống hấp phụ, giải hấp nhiệt và sắc ký khí sử dụng MS hoặc MS-FID;

- TCVN 10736-7:2016 (ISO 16000-7:2007) Phần 7: Chiến lược lấy mẫu để xác định nồng độ sợi amiăng truyền trong không khí;

- TCVN 10736-8:2016 (ISO 16000-8:2007) Phần 8: Xác định thời gian lưu trung bình tại chỗ của không khí trong các tòa nhà để xác định đặc tính các điều kiện thông gió;

- TCVN 10736-9:2023 (ISO/FDIS 16000-9:2023) Phần 9: Xác định phát thải của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi từ các sản phẩm xây dựng và đồ nội thất - Phương pháp buồng thử phát thải;

- TCVN 10736-10:2016 (ISO 16000-10:2006) Phần 10: Xác định phát thải của hợp chất hữu cơ bay hơi từ các sản phẩm xây dựng và đồ nội thất - Phương pháp ngăn thừ phát thải;

- TCVN 10736-11:2023 (ISO/FDIS 16000-11:2023) Phần 11: Xác định phát thải của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi từ các sản phẩm xây dựng và đồ nội thất - Lấy mẫu, bảo quản mẫu và chuẩn bị mẫu thử;

- TCVN 10736-12:2016 (ISO 16000-12:2008) Phần 12: Chiến lược lấy mẫu đối với polycloro biphenyl (PCB), polycloro dibenzo-p-dioxin (PCDD), polycloro dibenzofuran (PCDF) và hydrocacbon thơm đa vòng (PAH);

- TCVN 10736-13:2016 (ISO 16000-13:2008) Phần 13: Xác định tổng (pha khí và pha hạt) polycloro biphenyl giống dioxin (PCB) và polycloro dibenzo-p dioxin/polyclom dibenzofuran (PCDD/PCDF) - Thu thập mẫu trên cái lọc được hỗ trợ bằng chất hấp phụ;

- TCVN 10736-14:2016 (ISO 16000-14:2009) Phần 14: Xác định tổng (pha khí và pha hạt) polycloro biphenyl giống dioxin (PCB) và polycloro dibenzo-p-dioxin/polycloro dibenzofuran (PCDD/PCDF) - Chiết, làm sạch và phân tích bằng sắc ký khí phân giải cao và khối phổ.

- TCVN 10736-15:2017 (ISO 16000-15:2008) Phần 15: Cách thức lấy mẫu nitơ dioxit (NO₂).

- TCVN 10736-16:2017 (ISO 16000-16:2008) Phần 16: Phát hiện và đếm nấm mốc - Lấy mẫu bằng cách lọc.

- TCVN 10736-17:2017 (ISO 16000-17.2008) Phần 17: Phát hiện và đếm nấm mốc - Phương pháp nuôi cấy.

- TCVN 10736-18:2017 (ISO 16000-18.2011) Phần 18: Phát hiện và đếm nấm mốc - Lấy mẫu bằng phương pháp va đập.

- TCVN 10736-19 2017 (ISO 16000-19:2012) Phần 19: Cách thức lấy mẫu nấm mốc.

- TCVN 10736-20:2017 (ISO 16000-20:2014) Phần 20: Phát hiện và đếm nấm mốc-Xác định số đếm bào tử tổng số.

- TCVN 10736-21.2017 (ISO 16000-21:2013) Phần 21: Phát hiện và đếm nấm mốc - Lấy mẫu từ vật liệu.

- TCVN 10736 23:2017 (ISO 16000-23:2009) Phần 23: Thử tính năng để đánh giá sự giảm nồng độ formaldehyt do vật liệu xây dựng hấp thu.

- TCVN 10736-24:2017 (ISO 16000-24:2009) Phần 24: Thử tính năng để đánh giá sự giảm nồng độ hợp chất hữu cơ bay hơi (trừ fomaldehyt) do vật liệu xây dựng hấp thu.

- TCVN 10736-25:2017 (ISO 16000-25:2011) Phần 25: Xác định phát thải của hợp chất hữu cơ bán bay hơi từ các sản phẩm xây dựng - Phương pháp buồng thử nhỏ.

- TCVN 10736-26:2017 (ISO 16000-26:2012) Phần 26: Cách thức lấy mẫu cacbon dioxit (CO₂)

- TCVN 10736-27:2017 (ISO 16000-27:2014) Phần 21: Xác định bụi sợi lắng đọng trên bề mặt bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) (phương pháp trực tiếp)

- TCVN 10736-28:2023 (ISO 16000-28:2020) Phần 28: Xác định phát thải mùi từ các sản phẩm xây dựng sử dụng buồng thử.

- TCVN 10736-29:2017 (ISO 16000-29:2014) Phần 29: Phương pháp thử dùng cho các thiết bị đo hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC).

- TCVN 10736-30:2017 (ISO 16000-30:2014) Phần 30: Thử nghiệm cảm quan của không khí trong nhà.

- TCVN 10736-31:2017 (ISO 16000-31:2014) Phần 31: Đo chất chống cháy và chất tạo dẻo trên nền hợp chất phospho hữu cơ-este axit phosphoric.

- TCVN 10736-32:2017 (ISO16000-32:2014) Phần 32: Khảo sát tòa nhà để xác định sự xuất hiện của các chất ô nhiễm.

- TCVN 10736-33:2017 (ISO 16000-33:2017) Phần 33: Xác định phtalat bằng sắc ký khí/khối phổ (GC/MS).

- TCVN 10736-34:2023 (ISO 16000-34:2018) Phần 34: Các chiến lược đo bụi trong không khí

- TCVN 10736-36:2023 (ISO 16000-36:2018) Phần 36: Phương pháp chuẩn sử dụng buồng thử nghiệm để đánh giá tốc độ giảm vi khuẩn trong không khí có thể nuôi cấy bằng máy lọc không khí

- TCVN 10736-37:202023 (ISO 16000-37:2019) Phần 37: Đo nồng độ khối lượng bụi PM2.5

- TCVN 10736-38 2023 (ISO 16000-38:2019) Phần 38: Xác định các amin trong không khí trong nhà và trong buồng thử nghiệm - Lấy mẫu chủ động trên các bộ lấy mẫu có chứa phin lọc tẩm axit phosphoric

- TCVN 10736-39:2023 (ISO 16000-39:2019) Phần 39: Xác định các amin - Phân tích các amin bằng sắc ký lỏng (siêu) hiệu năng cao kết hợp với phép đo khối phổ độ phân giải cao hoặc hai lần khối phổ

- TCVN 10736-40:2023 (ISO 16000-40:2019) Phần 40: Hệ thống quản lý chất lượng không khí trong nhà.

Bộ ISO 16000 Indoor air còn có các phần sau:

- ISO 16000-41:2023 Indoor air-Part 41: Assessment and classification

- ISO 16000-42:2023 Indoor air - Part 42: Measurement of the particle number concentration by condensation particle counters

- ISO 16000-44:2023 Indoor air - Part 44: Test method for measuring perceived indoor air quality for use in testing the performence of gas phase air cleaners.

Lời giới thiệu

Các hạt vật chất trong không khí (thường được gọi là “bụi mịn”) không chỉ đóng vai trò quan trọng ờ ngoài trời mà còn có ý nghĩa về mặt vệ sinh, đặc biệt là trong nhà. Người dân ở các nước công nghiệp phát triển dành phần lớn thời gian trong ngày ờ trong nhà. Các hạt bụi được vận chuyển vào không khí trong nhà từ môi trường ngoài trời hoặc bụi trực tiếp phát sinh từ các nguồn trong nhà, như hút thuốc, làm việc nhà và tự làm (DIY), đốt nến, đốt củi ở nhà, nấu ăn và sử dụng máy in. Nồng độ, thành phần và sự phân bố kích thước của bụi trong không khí trong môi trường trong nhà phụ thuộc rất nhiều vào các thông số như nguồn có trong phòng, kích thước phòng, độ ẩm tương đối, bội số trao đổi không khí, điều kiện dòng không khí và hiệu ứng chìm lẳng trên bề mặt (ví dụ: tường, trần nhà), sàn trải, đồ nội thất mềm). Ngoài ra, các hạt bụi đã lắng đọng có thể bị cuốn vào thông qua các hoạt động khác nhau và sau đó được hít vào. Tùy thuộc vào trường hợp cụ thể, tất cả điều này có thể dẫn đến mức độ ô nhiễm bụi mịn trong nhà rất khác nhau và không dễ dàng xác định hoặc đánh giá về tác động của chúng đối với sức khỏe.

Trong bộ TCVN 10736 (ISO 16000), các phòng sau đây được hiểu là không gian trong nhà: nhà ở có phòng khách, phòng ngủ, phòng làm việc, phòng thể thao, hầm, nhà bếp và phòng tắm; không gian làm việc hoặc nơi làm việc trong các tòa nhà không chịu sự kiểm soát theo luật, quy định về an toàn và ô nhiễm không khí (ví dụ: văn phòng, cửa hàng); các công trình công cộng (ví dụ: nhà hàng, nhà hát, rạp chiếu phim, các phòng chức năng khác); và khoang hành khách của các phương tiện và tất cả các hệ thống giao thông công cộng (ví dụ: xe buýt, xe lửa, máy bay).

Các phát hiện dịch tễ học và độc tính cho thấy ảnh hưởng sức khỏe có liên quan chặt chẽ hơn đến các hạt dưới micro^[33]. Các hạt siêu mịn (UFP) do kích thước nhỏ nên có thể xâm nhập sâu vào cơ thể và góp phần gây ra những ảnh hưởng xấu đến sức khỏe.

Tiêu chuẩn này mô tả các chiến lược chung để đo bụi trong không khí, bao gồm PM₁₀, PM₂₅, PM₁ và UFP. Các công nghệ khác nhau của thiết bị hiện có được trình bày và so sánh theo cách cho phép người dùng lựa chọn kỹ thuật tốt nhất tùy thuộc vào mục tiêu giám sát. Yêu cầu lấy mẫu được trình bày cùng với các yếu tố chính mà người dùng cần xem xét.

Trong tiêu chuẩn này, để phù hợp với điều kiên thực tế của Việt Nam, nhiệt độ và độ ẩm không khí thử nghiệm được đổi thành 25 °C và 65 %. Việc sửa đổi này không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.

KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ - PHẦN 34: CÁC CHIẾN LƯỢC ĐO BỤI TRONG KHÔNG KHÍ

Indoor air - Part 34: Strategies for the measurement of airborne particles

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các chiến lược chung để xác định nồng độ của bụi trong không khí trong nhà và ở dải kích thước hạt trong khoảng từ 1 nm đến 100 μm.

Ngoài ra, tiêu chuẩn này còn đưa ra các phương pháp xác định các nguồn bụi điển hình trong nhà và đưa ra các khuyến nghị chung để lấy mẫu đại diện.

Tiêu chuẩn này mô tả các nguồn bụi chính trong nhà, cùng với các động lực học của bụi trong nhà, quy định các phương pháp đo khác nhau, cùng vơi các ưu điểm, nhược điểm và lĩnh vực áp dụng, cũng như đưa ra một số khuyến cáo chung về lấy mẫu. Các chiến lược đo để xác định bụi trong không khí trong nhà được đề cập, bao gồm các nghiên cứu trường hợp đối chứng với các khuyến cáo lấy mẫu cụ thể hơn.

Các tiêu chuẩn khác trong bộ tiêu chuẩn TCVN 10736 (ISO 16000) sẽ tập trung vào từng phần của bụi trong không khí và đưa ra các khuyến cáo cụ thể về các phép đo này.

Việc xác định độ không đảm bảo đo và các yêu cầu báo cáo tối thiểu cũng là một phần của tiêu chuẩn này.

Tiêu chuẩn này không áp dụng để xác định sol khí sinh học hoặc đặc tính hóa học của các hạt. Để đo và đánh giá thành phần bụi, xem các tiêu chuẩn liên quan trong bộ TCVN 10736 (ISO 16000).

Tiêu chuẩn này không áp dụng để đo các hạt trong không khí trong các khoang (buồng) hành khách của phương tiện vận tải và hệ thống giao thông công cộng.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 10736-1:2015 (ISO 16000-1:2004), Không khí trong nhà- Phần 1: Các khía cạnh chung của chiến lược lấy mẫu.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Hạt (particle)

Bụi

Lượng riêng rẽ của hạt rất nhỏ chất rắn hoặc chất lỏng.

[ISO 29464:2017, 3.2.111]

3.2

Sol khí (aerosol)

Phần lơ lửng của hạt (3.1) rắn trong môi trường khí, các hạt chất lỏng hoặc các hạt rắn trong môi trường khí có vận tốc lắng không đáng kể.

[ISO 23210:2009, 3.1.9]

3.3

Đường kính tương đương (equivalent diameter)

Đường kính của hạt (3.1) hình cầu có đặc tính hình học, quang học, điện hoặc khí động học giống hệt với tính năng của hạt được kiểm tra

CHÚ THÍCH 1: Tùy thuộc vào phương pháp đo được áp dụng, các đường kính tương đương khác nhau có thể được xác định cho cùng một hạt. Các đường kính khác nhau này chỉ có thể so sánh gián tiếp do đo các đặc tính hạt khác nhau, ví dụ: đường kính hình học, đường kính theo độ linh động của chất điện môi, đường kính theo tính chất tán xạ ánh sáng. Tuy nhiên, thuật ngữ chung "đường kính hạt" thường được sử dụng cho tất cả chúng.

[ISO 4225:1994, 3.35, sửa đổi - bổ sung Chú thích 1.]

3.4

Đường kính khí động học (aerodynamic diameter)

Đường kính của một khối cầu có khối lượng riêng 1 g/cm³ và có cùng vận tốc lắng (rơi) do lực trọng trường trong không khí tĩnh giống như hạt (3.1) bụi ở điều kiện nhiệt độ, độ ẩm tương đối và áp suất khí quyển bình thường.

CHÚ THÍCH 1: Đường kính khí động học được tính theo công thức:

Trong đó:

D_a  là đường kính khí động học;

D_p  là đường kính hạt bụi;

ρ_p  là khối lượng riêng của hạt bụi;

ρ₀  là khối lượng riêng tiêu chuẩn;

X  là hệ số hình dạng.

CHÚ THÍCH 2: Hệ số hình dạng mô tả lực cản của hạt bụi có hình dạng không đều lớn hơn so với hạt hình cầu có cùng thể tích.

CHÚ THÍCH 3: Đường kính khí động học xác định đặc tính lắng và tách của các hạt trong các thiết bị va đập. Điều này cũng đặc biệt quan trọng đối với khả năng thâm nhập và giữ lại các hạt bụi trong cơ thể người.

[ISO 7708:1995, 2.2, sửa đổi, “hạt” đã bị xóa khỏi thuật ngữ, định nghĩa và Chú thích 1 đã được thay bằng Chú thích 1 đến Chú thích 3],

3.5

Bụi mịn (fine dust)

Phần hạt (3.1) trong không khí có đường kính khí động học (3.4) dưới 10 μm

[EN 15445:2008, 3.5]

3.6

Hạt thô (coarse mode particle)

Hạt (3.1) có đường kính lớn hơn 2,5 μm

CHÚ THÍCH 1: Các hạt dạng thô được hình thành do mài mòn cơ học, trầm tích và bụi sàn bị gió cuốn lên.

3.7

Hạt mịn (fine mode particle)

Hạt (3.1) có đường kính nhỏ hơn 2,5 μm

CHÚ THÍCH 1: Các hạt mịn được hình thành sơ cấp từ các loại khí hoặc thứ cấp qua quá trình tạo mầm và ngưng tụ.

3.8

Hạt siêu mịn (ultrafine particle)

UFP

Hạt (3.1) có đường kính từ 100 nm trở xuống

[ISO/TR 19601:2017, 3.34, sửa đổi - Định nghĩa đã được rút gọn và xóa Chú thích 1]

3.9

Đường kính ngưỡng (cut-off diameter)

Đường kính khi động học tại đó hiệu suất phân tách của bộ va đập là 50 %

[ISO 23210:2009, 3.1.2, sửa đổi -Định nghĩa đã được sửa đổi từ “tại đó hiệu suất phân tách của tầng va đập là 50 %”]

3.10

PM_2.5

Phần hạt (3.1) trong không khí đủ để đi qua đầu lấy mẫu chọn lọc kích thước với hiệu suất phân tách 50 % đường kính khí động học (3.4) bằng 2,5 μm

[EN 12341:2014, 3.1.14]

3.11

PM₁₀

Phần hạt (3.1) trong không khí đi qua đầu lấy mẫu chọn lọc kích thước với hiệu suất phân tách 50 % đường kính khí động học (3.4) bằng 10 μm

[EN 12341:2014, 3.1.14]

3.12

Nồng độ khối lượng (mass concentration)

c

Tỉ số giữa khối lượng m của thành phần đo được và thể tích V của không khí, như sau:

[EN 15259:2007, 3.26]

3.13

Nồng độ số hạt (number concentration)

Số hạt (3.1) trên đơn vị thể tích khí mang (không khí)

3.14

Diện tích bề mặt lắng đọng trong phổi (lung-deposited surface area)

LDSA

Nồng độ diện tích bề mặt bụi (3.1) trên đơn vị thể tích không khí, được đo bằng khả năng lắng đọng trong phổi.

CHÚ THÍCH 1: Do kết quả lắng đọng hạt trong phổi trong quá trình hít vào, chỉ một phần các hạt sẽ lắng đọng hiệu quả trong phổi người. Do đó, LDSA có liên quan chặt chẽ đến tác động sức khỏe tiềm ẩn của bụi.

[Tham khảo [22], sửa đổi - bổ sung Chú thích 1.]

3.15

Nồng độ thể tích hạt (particle volume concentration)

Tổng thể tích của tất cả các hạt (3.1) phân tán trên một đơn vị thể tích của khí mang.

4  Nguồn gốc, tính chất và ảnh hưởng của bụi trong không khí đến sức khỏe

4.1  Nguồn gốc và tính chất

Các hạt rắn và lỏng trong không khí (ví dụ: ở dạng bụi, khói, sương và sương mù) là thành phần của khí quyển. Tất cả chúng cùng nhau được gọi là sol khí. Các nguồn tự nhiên góp phần giải phóng các hạt ban đầu vào không khí bao gồm đại dương, sa mạc, thực vật, núi lửa phun trào, xói mòn và lửa. Ngoài ra, quá trình quang hóa khí quyển liên quan đến các hợp chất hữu cơ sinh học dễ bay hơi (được gọi là precursor gas (khí ban đầu), như isopren và monoterpen) dẫn đến việc tạo ra các hạt thứ cấp. Đặc biệt, kể từ cuộc cách mạng công nghiệp, các hạt ban dầu hoặc thứ cấp do con người tạo ra đã chiếm tỷ lệ ngày càng tăng của quang phổ hạt trong khí quyển. Một lượng lớn cacbon dioxit, cacbon monoxit, nitơ oxit, sulfur dioxit, cacbon nguyên tố và hữu cơ, cùng với các chất khí và chất hạt khác, đạt đến tầng đối lưu thông qua các quá trình công nghiệp và quá trình đốt cháy các sản phẩm dầu hóa thạch, than đen, than nâu và sinh khối. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), các nguồn cụ thể có nồng độ cao các hạt trong không khí do con người tạo ra bao gồm các quá trình đốt cháy và các phản ứng quang hóa từ các khí ban đầu do con người tạo ra. Các quá trình mài mòn và tái sinh (ví dụ: công nghiệp xây dựng, nông nghiệp, công nghiệp chuyên chở hàng hóa số lượng lớn...) cũng có thể góp phần gây ô nhiễm bụi mịn, đặc biệt là với phần bụi thô.

Sự tương tác giữa các sol khí tự nhiên và nhân tạo từ các nguồn cục bộ, khu vực và nguồn từ xa dẫn đến sol khí trong môi trường xung quanh, trong đó thành phần trải qua các biến động không gian và thời gian rõ rệt. Ở các thị trấn, sol khí trong môi trường xung quanh thường được gọi là sol khí đô thị.

Sol khí xung quanh được tạo thành từ các kích thước hạt khác nhau, như các hạt siêu mịn, hạt mịn và hạt thô. Thành phần hóa học có thể khác nhau rất nhiều, phụ thuộc vào nguồn và điều kiện lưu thông. Nồng độ cao được đo ở khu vực lân cận các cơ sở công nghiệp. Các hạt có đường kính nhỏ hơn 50 nm về cơ bản bao gồm các hợp chất hữu cơ ít bay hơi.

Sol khí luôn phụ thuộc vào tính chất của bản thân các sol khí và của môi trường xung quanh bao gồm cả sự suy thoái tiềm ẩn. Đây là hệ thống động, chịu sự thay đổi liên tục do các quá trình vật lý và hóa học khác nhau gây ra, đây cũng là đặc điểm của các phần có kích cỡ khác nhau trong tổng số sol khí. Quá trình tạo mầm làm tăng các hạt có đường kính vài nanomet. Ngưng tụ và đông tụ dẫn đến các quá trình tăng tiếp (chế độ tích lũy). Quá trình mài mòn và tái tạo dẫn đến phát sinh các hạt thô (xem TCVN 5966 (ISO 4225) và TCVN 10736-37 (ISO 16000-37).

Do đó, các hạt trong không khí là một nhóm các loại chất ô nhiễm khác nhau với sự khác nhau nhiều về hình dạng, kích thước, thành phần hóa học và tính chất vật lý.

4.2  Ảnh hưởng đến sức khỏe

Dựa trên các nghiên cứu dịch tễ học, giả định trong nhiều năm rằng ô nhiễm bụi mịn trong không khí xung quanh có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe và chưa tìm thấy các giá trị ngưỡng liên quan, xem ISO 20988. Nhìn chung, mối quan hệ tuyến tính giữa hiệu ứng liều được giả định. Chỉ thị về Chất lượng Không khí của EU (1999/30/EC) có hiệu lực năm 2005, đã trở thành tâm điểm của sự quan tâm đến không khí. Chỉ thị này dự kiến các giới hạn đối với PM₁₀ hàng ngày và hàng năm trong không khí xung quanh. Đối với phần PM_2.5, bản sửa đổi của Chỉ thị này (2008/50/EC) quy định giá trị trung bình hàng năm là 25 μg/m³ làm giá trị mục tiêu từ năm 2010 và là giới hạn từ năm 2015, từ năm 2020 giá trị này sẽ được hạ xuống đến 20 μg/m³. Giới hạn PM₁₀ vẫn giữ nguyên trong bản sửa đổi năm 2008 của Chỉ thị này (nghĩa là trung bình 24 h: 50 μg/m³, có thể vượt quá 35 lần trong năm; trung bình hàng năm: 40 μg/m³). Giới hạn do Chỉ thị Chất lượng Không khí của EU đặt ra cho PM10 về loại, mức và chiến lược đo, quy ước để hạn chế rủi ro sức khỏe do bụi mịn trong không khí xung quanh gây ra.

Về nguyên tắc, các giá trị mục tiêu và tạm thời toàn cầu do WHO đề xuất năm 2006 đối với bụi mịn trong không khí xung quanh cũng có thể được sử dụng cho các tình huống trong nhà. Tuy nhiên, đề xuất này của WHO chủ yếu liên quan đến các hạt phát ra từ các nguồn cháy; đây hầu hết là các hạt PM_2.5.

Các nghiên cứu dịch tễ học cho thấy nồng độ bụi mịn cao trong không khí xung quanh có liên quan đến các tác động về sức khỏe, như tổn thương hệ tim mạch và đường hô hấp, đồng thời làm tăng tỷ lệ mắc bệnh và tử vong. Phân tích tóm tắt nghiên cứu của EU về chuỗi thời gian và tác động của các hạt trong không khí xung quanh, đã thực hiện năm 2004, đã cho thấy nguy cơ gia tăng đáng kể về thống kê liên quan đến tổng tỷ lệ tử vong, tỷ lệ tử vong do bệnh đường hô hấp và tim mạch ở mọi lứa tuổi và việc nhập viện của bệnh nhân cao tuổi. Theo đó, các giới hạn đã được xây dựng về nồng độ bụi mịn trong không khí xung quanh. So với số lượng nghiên cứu mô tả tác động của sol khí không khí xung quanh đối với sức khỏe con người, cho đến nay vẫn còn rất ít nghiên cứu về không khí trong nhà.

Đối với bụi mịn trong nhà, WHO khuyến cáo cần giảm thiểu các mức bụi mịn. Việc đánh giá về mặt sức khỏe hiện rất khó khăn.

Xem xét các khía cạnh này, có thể đưa ra các tuyên bố sau đây về tác động sức khỏe của bụi mịn trong không khí trong nhà.

- Không thể sử dụng giới hạn các chất hạt trong Chỉ thị EU 1999/30/EC, cũng như trung bình hàng năm hoặc hàng ngày đối với chất hạt trong không khí xung quanh do WHO đề xuất để làm các giá trị đánh giá cho không khí trong nhà.

- Trong trường hợp không có các nguồn bụi bên trong cụ thể, thì nồng độ PM_2.5 trong nhà ở chủ yếu là do bụi mịn từ không khí xung quanh và sự huyền phù. Do đó, có vẻ hợp lý để sử dụng giá trị trung bình PM_2.5 hàng ngày do WHO đưa ra cho các nguồn bên trong nhà mà không có nguồn bên trong cụ thể để hướng dẫn.

- Trong các không gian trong nhà khác, như nhà bếp, tầng hầm, các phòng nơi có các hoạt động thủ công mỹ nghệ và thú vui tiêu khiển hoặc các cơ sở cộng đồng (ví dụ: văn phòng, trường học, trung tâm bán lẻ, trung tâm y tế) với các nguồn bên trong cụ thể (ví dụ: nguồn đốt, máy in, sản phẩm hóa học), thì tiêu chuẩn đánh giá của WHO nói trên không được mở rộng.

- Hiện tại chưa có các tiêu chuẩn đánh giá phù hợp để áp dụng cho mọi không gian trong nhà và mọi kích thước hạt thì không có nghĩa là bụi mịn trong không khí trong nhà được đánh giá là "không gây hại cho sức khỏe". Khi không thể có đánh giá hợp lệ ở dạng hướng dẫn hoặc các giá trị giới hạn, thì phải áp dụng các quy trình thông thường để cải thiện chất lượng không khí trong nhà với mục đích phòng ngừa. Trong nhiều trường hợp, các quy trình thông gió phù hợp cũng góp phần giảm bớt vấn đề bụi mịn.

Khi xem xét các ảnh hưởng của ô nhiễm bụi trong nhà đối với sức khỏe, cần tính đến kích thước hạt và cả thành phần hóa học và hình thái của hạt. Tiêu chuẩn này không thảo luận về việc xác định các thông số này.

5  Nguồn chất hạt trong nhà và động lực học của bụi trong nhà

5.1  Yêu cầu chung

Nồng độ bụi mịn trong nhà có thể bắt nguồn từ các nguồn liên tục (ví dụ: không khí xung quanh, sưởi) và từ các nguồn không liên tục (ví dụ: nấu ăn, hút thuốc, đốt nến, máy in). Do các vị trí nguồn và động lực học khác nhau này, mà sự phân bố kích thước và thành phần của các hạt trong nhà thay đổi rõ rệt. Các quá trình được đề cập dưới đây có tầm quan trọng đặc biệt. Tất cả các quá trình cùng nhau gây ra và xác định động lực học của phổ hạt trong nhà (xem Hình 1).

Hình 1 - Sự hình thành hạt và động lực hạt trong nhà

5.2  Nguồn bụi trong nhà

5.2.1  Nguồn trong nhà điển hình

Các nguồn hạt chính trong môi trường trong nhà như sau.

- Sự xâm nhập của sol khí ngoài trời qua cửa sổ, cửa ra vào và tường nhà. Trong trường hợp mức độ trao đổi không khí cao, khả năng xâm nhập các hạt từ không khí xung quanh vào tòa nhà là rất cao; giảm xuống khi việc trao đổi không khí giảm. Sự có mặt của máy điều hòa không khí và hệ thống lọc không khí liên quan có tác động rất lớn. Phần sol khí xung quanh được tìm thấy trong nhà (ngay trong khi đóng cửa sổ) phụ thuộc vào kích thước hạt và cao nhất đối với các kích thước hạt khoảng 0,3 μm.

- Quá trình đốt cháy, như hút thuốc, đốt nến, đốt lửa, lò sưởi và đốt hương.

- Các hoạt động, như nấu ăn, dọn dẹp, hoạt động giải trí, mài mòn vài và sử dụng các thiết bị gia dụng và văn phòng.

- Con người và động vật nuôi (vảy da và lông), vi sinh vật (nấm mốc, vi khuẩn, mảnh tế bào, v.v...), phấn hoa và các chất gây dị ứng khác.

- Việc tái tạo hạt thông qua các phản ứng hóa lý của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), ví dụ: phản ứng ozon-terpen.

- Tái lơ lửng các hạt lắng đọng. Các hoạt động khác nhau có thể gây ra sự tái lơ lửng của các hạt từ bề mặt phòng.

5.2.2  Ảnh hưởng của các tòa nhà

Các nguồn chất dạng hạt trong nhà rất đa dạng. Nếu tòa nhà đang được sử dụng, thì sol khí trong nhà thường bị ảnh hưởng bởi các nguồn trong nhà, có thể nằm trong chính phòng được điều tra hoặc trong các phòng liền kề. Danh mục không đầy đủ các nghiên cứu điển hình được đưa ra trong Thư mục tham khảo, xem Tài liệu tham khảo [42] đến [77], đây có thể là nguồn tốt cho người sử dụng, tùy thuộc vào mục đích dự kiến. Các nguồn điển hình được tìm thấy trong các loại tòa nhà khác nhau và cần được xem xét như sau:

a) Các nguồn điển hình trong phòng khách bao gồm:

1) nấu ăn, sưởi, hút thuốc, nến, lò sưởi và đèn đốt dầu thơm;

2) hóa mỹ phẩm làm sạch và chăm sóc cơ thể (ví dụ: phun sương);

3) thiết bị điện (ví dụ: tủ lạnh, máy hút bụi);

4) người và vật nuôi;

5) sự mài mòn hàng dệt may và thảm sàn dệt.

b) Các nguồn điển hình trong văn phòng bao gồm:

1) máy văn phòng (ví dụ: máy in, máy photocopy, máy tính);

2) máy điều hòa không khí;

3) con người;

4) nguồn từ bên ngoài (ví dụ: khói, các cơ sở sản xuất liền kề);

5) sự mòn thảm vải dệt.

c) Các nguồn điển hình trong nhà trẻ, trường học bao gồm:

1) con người và các nguồn từ bên ngoài cùng với quần áo (ví dụ: lông động vật);

2) các hoạt động (ví dụ: nấu ăn, vẽ nghệ thuật, thủ công);

3) thiết bị điện (ví dụ: máy in, máy photocopy, máy tính);

4) đồ nội thất mềm;

5) máy điều hòa không khí có liên quan

5.2.3  Dải kích thước hạt được tạo ra bởi các nguồn điển hình

Các hạt trong không khí trong nhà có dải kích thước hạt lớn từ vài nanomet đến 100 μm. Kích thước hạt bị ảnh hưởng bởi nguồn gốc, cũng như phản ứng hóa học hoặc vật lý về sau. Danh mục không đầy đủ các nguồn điển hình của các hạt trong không khí trong nhà với dải kích thước hạt điển hình được nêu trong Hình 2.

Hình 2 - Các nguồn điển hình của các hạt trong không khí và dải kích thước hạt

Nồng độ tính được phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như cường độ nguồn, loại nguồn, bản chất, cường độ và tần suất sử dụng, khoảng cách từ nguồn đến thiết bị đo và các đặc tính cụ thể của phòng, đặc biệt là tốc độ thông gió. Do đó, rất khó để đưa ra phạm vi thực nghiệm của các giá trị nồng độ thông qua các phép đo không khí trong nhà của khu dân cư. Việc đưa ra các kết luận về rủi ro vệ sinh liên quan đến số lượng hạt và nồng độ khối lượng đo được cũng rất khó và chỉ nên thực hiện nếu tất cả các thông số đã được tính đến. Có một số nguồn liên quan đến các hoạt động cụ thể hoặc mục đích điều tra cụ thể và một số ví dụ được liệt kê trong Tài liệu tham khảo [42] đến [77], Các giá trị thu được trong các nghiên cứu này có thể giúp các chuyên gia và/hoặc nghiên cứu đo trong các phép đo bụi mịn sau này chọn dải hữu dụng của phương pháp đo một cách chính xác.

5.3  Động lực học của hạt trong nhà

5.3.1  Sự chìm lắng hạt chính

Các hạt có đường kính khoảng 0,1 μm có tốc độ lắng đọng thấp nhất trên bề mặt trong nhà, trong khi các hạt nhỏ hơn và đặc biệt lớn hơn có tốc độ lắng đọng cao hơn đáng kể. Quá trình này phụ thuộc rất nhiều vào, ví dụ: sự chuyển động của không khí trong phòng, đổ đạc trong phòng và bản chất của các bề mặt. Điều quan trọng là phải phân biệt giữa các quá trình lắng đọng, va đập và khuếch tán. Các quá trình này làm giảm nồng độ số hạt, khối lượng, thể tích và nồng độ diện tích bề mặt.

Thiết kế và cấu trúc tòa nhà, cũng như các điều kiện khí hậu, có thể làm giảm nồng độ các hạt trong không khí trong nhà qua sự lắng đọng của chúng trên các bề mặt (hiệu ứng chìm lắng). Nguyên nhân của điều này nằm ở các quá trình sol khí động được gọi là nhiệt di, điện di, khuếch tán, pha loãng, lọc, đông tụ, thông gió, lắng đọng, tái tạo lơ lửng và các thứ khác.

5.3.2  Các biến thể của phổ hạt

Phản ứng vật lý và hóa học sau khi phát thải bụi cho nguồn của chúng sẽ xảy ra và có tác động lớn đến kích thước hạt. Sự tích tụ của các hạt nhỏ hơn trên bề mặt của những hạt lớn hơn và sự kết hợp của các hạt nhỏ hơn thành những hạt lớn hơn (kết tụ) có thể làm giảm nồng độ số hạt mà không làm thay đổi nồng độ tổng khối lượng. Nếu các quá trình phát triển như vậy tạo ra các hạt trên đường kính ngưỡng của phần khối lượng được đo (ví dụ: trong trường hợp PM_2.5, các hạt lớn hơn 2,5 μm), thì điều này cũng dẫn đến giầm nồng độ khối lượng của phần này. Sự tích tụ các hợp chất ít bay hơi lên các hạt không làm thay đổi nồng độ số hạt.

Ngoài ra, quan sát thấy sự hình thành hạt thứ cấp từ khí ban đầu. Do đó, phổ hạt bị ảnh hưởng bởi khoảng cách từ nguồn đến thiết bị đo, cũng như sự có mặt của các nguồn khác trong phòng do phản ứng chéo giữa các hợp chất phát ra khác nhau.

5.3.3  Ảnh hưởng của điều hòa không khí

Các máy điều hòa không khí làm ảnh hưởng đến nồng độ và động lực học của hạt/bụi trong nhà, ví dụ, thông qua ống gió, lọc, lưu lượng và tốc độ thoát của không khí. Các hệ thống được lắp đặt và bảo trì không đúng cách có thể dẫn đến tăng cao lượng hạt trong phòng.

5.3.4  Điều kiện sử dụng phòng

Đầu vào bụi mịn trong nhà, hầu hết không liên tục và phụ thuộc vào cách sử dụng, có thể được chia thành hai nhóm. Một mặt, chúng bao gồm các nguồn có thể phân loại cụ thể do việc sử dụng các thiết bị hoặc đồ đạc riêng lẻ. Mặt khác, có những nguồn lan tỏa do chính người sử dụng gây ra. Thông thường, chúng bao gồm bụi mịn do con người/người sử dụng và quần áo của họ mang vào. Tổng của các nguồn này xác định nồng độ bụi mịn trong không khí được đo tại một thời điểm cụ thể.

Các nguồn và đầu vào biến động đối với nồng độ bụi mịn trong không khí trong nhà không cho phép có thông số kỹ thuật nhất quán về các điều kiện đo. Do đó, quy trình đo phải được bắt nguồn và điều chỉnh dựa trên nhiệm vụ và tình huống. Sự giải thích này phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm, cùng với các điều kiện lấy mẫu và phép đo đã chọn (như được nêu trong Điều 4 TCVN 10736-1 (ISO 16000-1). Các thông số khác, ví dụ: những vấn đề liên quan đến thông gió, cần được xem xét. Không có kịch bản chuẩn có thể được xác định.

6  Phương pháp do các hạt trong không khí trong nhà

6.1  Yêu cầu chung

Có sẵn nhiều phương pháp đo bổ sung để đo các hạt trong không khí trong nhà ^[22][23].

Sử dụng các phương pháp khác nhau, các biến đo được sau đây được xác định, dưới dạng tích phân hoặc dưới dạng đại lượng được phân tích theo kích thước:

- Nồng độ khối lượng hạt;

- Nồng độ số hạt;

- Nồng độ diện tích bề mặt hạt;

- Nồng độ diện tích bề mặt lắng đọng phổi (LDSA) của hạt;

- Nồng độ thể tích hạt.

Các biến số này được đo trực tiếp hoặc tính toán từ các giá trị đo được. Trong trường hợp thứ hai (ví dụ: khi tính nồng độ diện tích bề mặt từ nồng độ số hạt đối với các phần kích thước hạt khác nhau), cần kiểm tra xem phương pháp tính toán được sử dụng có hợp lý cho nhiệm vụ dự định hay không.

CHÚ THÍCH: Chỉ có thể ước tính nồng độ khối lượng từ nồng độ số hạt nếu không gian phân bố kích thước hạt và mật độ của các hạt đã biết (xem Điều 7). Điều này cũng đúng đối với các chuyển đổi cho các đại lượng khác (diện tích bề mặt, thể tích, v.v...).

Các hạt có đường kính nhỏ hơn 1 μm có thể được đặc trưng bởi nồng độ số hạt hoặc nồng độ diện tích bề mặt chính xác hơn so với nồng độ khối lượng. Các hạt lớn hơn 1 μm thường có thể được đặc trưng bởi nồng độ khối lượng, nhưng trong một số trường hợp, cũng có thể dùng nồng độ số hạt.

Các hạt có thể được chia thành các cỡ lớp khác nhau bằng cách sử dụng các nguyên tắc vật lý khác nhau (ví dụ: đường kính quang học, đường kính khí động học hoặc độ linh động điện của các hạt). Do đó, kết quả thu được với các thiết bị khác nhau dựa trên các kỹ thuật khác nhau sẽ khác nhau về nguyên tắc và cần đặc biệt cẩn thận khi so sánh kết quả thu được với các phương pháp đo khác nhau.

Để thu được dải kích thước hạt đầy đủ trong không khí, các thiết bị thường được kết hợp với nhau. Các thiết bị thường dựa trên các nguyên tắc vật lý khác nhau và do đó thường dẫn đến các đường kính tương đương khác nhau. Điều này có nghĩa là dữ liệu không nhất thiết phải hợp nhất trong một dải kích thước chung.

6.2  Mô tả phương pháp đã thiết lập

6.2.1  Yêu cầu chung

Hình 3 tóm tắt các phương pháp đã thiết lập được sử dụng phổ biến nhất cho các phép đo trong nhà và có thể giúp chọn kỹ thuật tốt nhất tùy thuộc vào ứng dụng.

Việc chọn này dựa trên kích thước quan tâm, cũng như tốc độ dòng thể tích, giới hạn phát hiện dưới được yêu cầu và độ phân giải thời gian.

CHÚ THÍCH: Các phép đo hạt đơn lẻ thường nhạy hơn và được dùng để đo ở mức nồng độ thấp hoặc nếu yêu cầu thời gian phản hồi nhanh. Đối với các thiết bị khác, các hạt được tích lũy trước khi được phát hiện. Một số kỹ thuật đo cho phép kết quả gần với thời gian thực hoặc đo trong một khoảng thời gian ngắn (tức là thường dưới 1 s đối với LSAS, 5 min đến 10 min đối với DMAS). Các kỹ thuật khác yêu cầu tích lũy các hạt trong một khoảng thời gian dài, thường là 24 h và do đó chỉ cung cấp thông tin trong một khoảng thời gian tích hợp lớn. Nhìn chung, các kỹ thuật đòi hỏi thời gian dài để thu thập thì ít nhạy hơn và yêu cầu khối lượng mẫu cần lấy lớn hơn so với các kỹ thuật khác.

Nguyên tắc của từng phương pháp nêu trong Hình 3 cùng với khả năng áp dụng và giới hạn được mô tả ngắn gọn trong 6.2.2 đến 6.2.15. Trước khi sử dụng thiết bị, tham khảo các phương pháp trong các hướng dẫn tương ứng, nếu có. Các tiêu chuẩn cụ thể trong bộ TCVN 10736 (ISO 16000) mô tả chi tiết một số kỹ thuật.

Hình 3 cung cấp thông tin chung về các thiết bị phổ biến hiện có trên thị trường. Người sử dụng phải tham khảo hướng dẫn sử dụng để biết các giá trị chính xác.

Đại lượng đo

Hình 3 - Tổng quan các phương pháp đo bụi

Hình 3 - Tổng quan các phương pháp đo bụi

6.2.2  Máy hút bụi xyclo

6.2.2.1  Nguyên tắc

Trong máy hút bụi xyclo, không khí được lấy mẫu vào buồng/khoang hình nón, ở đo tạo thành dòng xoáy. Dòng xoáy được hình thành làm cho các hạt có đủ quán tính tác động lên thành của khoang rơi vào cốc thu gom trong khi những hạt nhỏ hơn đi theo luồng không khí.

Tùy thuộc vào mục tiêu đo, cả các hạt bụi thu được và những hạt đi qua hệ thống đều có thể để đo.

6.2.2.2  Khả năng của phương pháp

Ưu điểm chính của kỹ thuật này là có thể được sử dụng ở nồng độ cao.

Một vài máy hút bụi có thể được sử dụng theo tầng (thường giới hạn hai tầng) để thu thập các phần bụi kích thước hạt khác nhau (PM₁₀ và PM_2.5).

Hầu hết kỹ thuật này được sử dụng như bộ tách sơ bộ để loại bỏ phần thô trước khi phân tích phần mịn bằng một kỹ thuật khác.

6.2.2.3  Hạn chế của phương pháp

Do những khó khăn khi thu thập bụi từ nắp mà không làm hao hụt hoặc ô nhiễm bụi, mà kỹ thuật này thường chỉ được sử dụng khi bụi ở nồng độ cao. Ví dụ, tạo ra độ không đảm bảo đo cao hơn so với bộ va đập.

Kích cỡ ngưỡng thường được giới hạn đến 1 μm vì lý do vật lý và do đó phương pháp này không được sử dụng cho hạt/bụi siêu mịn.

6.2.3  Bộ va đập (bộ va đập - bộ va đập theo tầng - LPI - MOI)

6.2.3.1  Nguyên tắc

Bộ va đập là một kiểu của máy phân loại quán tính trong đó các hạt được chọn bằng cách tác động lên một tấm phẳng.

a) Bộ va đập một bước: Đầu tiên, dòng mẫu được dẫn qua vòi để đạt được vận tốc dòng nhất định. Sau vòi, dòng không khí được quay mạnh trước tấm thu gom. Các hạt lớn hơn kích thước ngưỡng (ví dụ: PM₁₀ hoặc PM_2.5) của bộ va đập không thể đi theo dòng chảy mà bị va chạm vào tấm thu gom. Các hạt nhỏ hơn đi theo dòng chảy và không được thu thập.

b) Bộ va đập theo tầng: Bằng cách sử dụng nối tiếp nhiều tầng của bộ va đập với kích thước hạt nhỏ dần, mẫu có thể được tách thành nhiều phần kích cỡ (thường là từ 3 đến 15) và do đó có thể sử dụng bộ va đập theo tầng để xác định phân bố kích thước hạt.

c) LPI: Kích cỡ giới hạn của bộ va đập thông thường bị giới hạn bởi đường kính của vòi phun và độ giảm áp qua bộ va đập. Giới hạn đường kính ngưỡng dưới của bộ va đập thường khoảng 0,3 μm.

Đường kính ngưỡng có thể giảm xuống đến vài nanomet bằng cách vận hành bộ va đập ở áp suất thấp. Sử dụng bơm chân không, áp suất thấp hơn (thấp đến 0,03 atm) được tạo ra ở phía sau vòi và do đó không khí được hút qua vòi với tốc độ dòng cao (cao như siêu âm).

d) MOI: Cách khác để giảm đường kính ngưỡng của bộ va đập thông thường là sử dụng MOI. Trong hệ thống này, đường kính vòi được giảm xuống kích thước rất thấp để cho phép thu thập các hạt nhỏ cỡ vài nanomet. Để tránh giảm áp suất và duy trì tổng vận tốc lấy mẫu, cần đến số lượng lớn (lên đến vài nghìn) vòi phun rất nhỏ (thấp đến micromet). Trong thực tế, sử dụng đĩa có nhiều lỗ rất nhỏ. Bằng cách xoay tấm tác động này, độ này của hạt bụi và sự cuốn lại có thể bị hạn chế và sự lắng đọng trên bộ lọc thu gom là gần như đồng đều.

6.2.3.2  Khả năng của phương pháp

Các hạt được thu thập có thể được đo bằng các kỹ thuật khác nhau tùy thuộc vào mục đích của phép đo (ví dụ: khối lượng, quang học, điện). Do đó, các bộ va đập chủ yếu được sử dụng kết hợp với các dụng cụ phát hiện khác để cung cấp thông tin liên quan đến phân bố kích thước hạt.

Do mẫu thu được trên cơ chất nên việc điều tra các phần kích thước hạt cụ thể cũng có thể thực hiện được ở mức độ hạn chế. Bằng cách sử dụng các phương pháp nhận dạng đầy đủ [e.g. SEM, hồng ngoại (IR), phương pháp dùng đầu lấy mẫu nhỏ, phương pháp phân tích hiển vi và hóa học], thành phần hoặc các đặc điểm nhận dạng khác, có thể bao gồm các đặc điểm của các hạt bụi mịn riêng lẻ, có thể được phát hiện trên các chất bắt dính bụi.

6.2.3.3  Giới hạn của phương pháp

Những hạn chế đã biết của các bộ va đập bao gồm vấn đề khả năng này của bụi và cuốn lại của bụi. Bề mặt va đập thường sẽ được phủ một lớp cơ chất thu gom chất bắt dính (ví dụ: lá nhôm được bôi dầu, bộ lọc sợi thích hợp) để loại sự này và cuốn lại của hạt bụi. Đối với các bộ va đập theo tầng, các cơ chất thu thập được bôi dầu thường không tương thích với các kỹ thuật phát hiện được áp dụng và do đó không sử dụng.

Vì các hạt lắng đọng bên trong dụng cụ lấy mẫu nên chúng phải được làm sạch thường xuyên, đặc biệt là sau khi lấy mẫu trong môi trường ô nhiễm cao.

6.2.4  Máy phân tích vi phân di động (DMA)

6.2.4.1  Nguyên tắc

DMA là thiết bị phân tách các hạt sol khí tích điện theo tính di động của chúng trong điện trường. Chất trung hòa, thường là chất trung hòa phóng xạ hoặc tia X được sử dụng để tích điện các hạt có phân bố điện tích đã biết trước khi đi vào DMA. DMA có thể được mô tả như một tổ hợp gồm hai điện cực hình trụ đồng tâm với một khe hở không khí ở giữa. Một điện trường được áp dụng giữa các điện cực trong và điện cực ngoài. Trong hệ thống, dòng không khí sạch được tạo ra. Dòng sol khí đi vào từ một đầu và thoát ra ở đầu kia. Khi hạt tích điện lơ lửng trong môi trường khí được đặt trong một điện trường, thì hạt đó chịu một lực phụ thuộc vào điện tích của nó và cường độ của điện trường. Khi dòng vỏ bọc không đổi và phân tầng, thì mỗi hạt sẽ di chuyển theo dòng khí, nhưng cũng di chuyển theo hướng vuông góc dưới tác dụng của điện trường phụ thuộc vào độ điện di của nó. Các hạt có cùng tính điện di được thu thập tại đầu ra ở một khoảng cách cố định nhất định từ điện cực qua khe rất nhỏ. Các hạt có tính điện di khác nhau không đến được khe và bị loại ra. Bằng cách thay đổi điện trường áp dụng cho điện cực, các hạt có tính điện di khác nhau có thể được chọn theo cách đơn phân tán.

6.2.4.2  Khả năng của phương pháp

DMA là một trong những thiết bị được sử dụng phổ biến nhất để phân loại và đo các hạt sol khí có kích thước nanomet có đường kính từ 1 nm đến 1 μm, dựa trên tính điện di của chúng.

DMA thường được kết hợp với thiết bị đếm, điển hình là CPC (xem 6.2.12) hoặc FCAE (xem 6.2.13) để tạo thành máy quang phổ sol khí di động vi sai (xem ISO 15900). Phương pháp này cho phép xác định phổ mịn và siêu mịn với độ phân giải thời gian cao (thường từ 1 min đến 5 min).

6.2.4.3  Giới hạn của phương pháp

Sự có mặt của nhiều hạt tích điện có khả năng ảnh hưởng đến kết quả đối với các hạt lớn hơn trong dải kích thước đo được, ngay cả khi áp dụng hàm hiệu chính nhiều điện tích.

Ngoài vấn đề nhiều điện tích, một số lý do gồm sự khuếch tán và nhiễu loạn của hạt, có nghĩa là đầu ra của DMA không phải lúc nào cũng hoàn toàn đơn phân tán, mà là phân bố với độ phân tán hẹp tính di động. Phân bố này được gọi là hàm chuyển của DMA và phải được biết để thu được nồng độ số hạt chính xác từ các lần quét DMA.

Đối với tính di động của các hạt hình cầu, đường kính tương đương với đường kính thể tích. Tuy nhiên, đây không phải là trường hợp đối với các hạt không phải hình cầu. Đối với các hạt gộp có bản chất fractal, đường kính di động có thể lớn hơn đáng kể so với đường kính tương đương thể tích của vật liệu có mặt.

Hao hụt do khuếch tán rất quan trọng với các hạt nhỏ trong hệ thống lấy mẫu và DMA. Khả năng tích điện cũng giảm theo kích thước. Kết quả là cuối cùng chỉ một phần hạt có trong bộ lấy mẫu không khí thoát ra khỏi hệ thống, cần áp dụng hiệu chính nếu thiết bị phát hiện được sử dụng tiếp sau. Nếu SMPS cung cấp hiệu chính hao hụt khuếch tán, thì người sử dụng cần kích hoạt tính năng này để có kết quả nồng độ số hạt chính xác hơn. Nồng độ thực tế cũng có thể được tính toán lại về mặt lý thuyết.

Nguồn phóng xạ thường được sử dụng khi điều chỉnh hệ thống về phân bố điện tích xác định. Nguồn này thường yêu cầu có sự cho phép cụ thể và biện pháp phòng ngừa cụ thể đối với việc lưu trữ, vận chuyển và vận hành, cũng như các biện pháp phòng ngừa phá hoại và mất mát. Chất trung hòa tia X cũng có sẵn và không yêu cầu giấy phép vận chuyển. Tuy nhiên, những thứ này thường có thời hạn sử dụng hạn chế và không được khuyến cáo cho các phép đo 24/7. Bộ tích điện corona-jet không phóng xạ cũng có sẵn. Tuy nhiên, những điều này có thể ảnh hưởng đến kết quả vì phân bố điện tích khác nhau.

Các hệ thống SMPS đo sự phân bố kích thước hạt không liên tục trong các khoảng thời gian thường từ 1 min đến 5 min. Điều này phải được xem xét khi đánh giá kết quả số đếm hạt với phân loại kích thước hạt ngược dòng, đặc biệt khi thành phần kích thước hạt của sol khí được nghiên cứu thay đổi nhanh so với thời gian cần thiết để đo dải kích thước hạt quan tâm. Khi tín hiệu đo được thay đổi nhanh, thì sử dụng FRAS (xem 6.2.14), cho phép đo phân bố kích thước của các hạt siêu min với độ phân giải thời gian cao (1 s), có thể hữu ích.

6.2.5  Máy khối phổ sol khí (AMS)

6.2.5.1  Nguyên tắc

Máy AMS phân loại các hạt dựa trên tỷ lệ điện tích trên khối lượng của chúng, về cơ bản, máy này gồm hai điện cực hình trụ cùng quay quanh một trục chung với cùng tốc độ góc. Điện áp được áp dụng giữa xyranh trong và ngoài. Các hạt tích điện đi vào thiết bị qua khe hở hình khuyên quay cùng tốc độ với các xyranh. Các hạt trực tiếp chống lại các lực ly tâm và lực tĩnh điện. Tốc độ quay và điện áp được điều chỉnh để cân bằng các lực này đối với các hạt có tỷ lệ điện tích trên khối lượng cụ thể. Các hạt này đi qua AMS và có thể đếm được.

6.2.5.2  Khả năng của phương pháp

Kỹ thuật tách không phụ thuộc vào kích thước hạt, hệ số hình dạng, hướng hoặc tính chất của khí mang.

6.2.5.3  Giới hạn của phương pháp

Để tính toán đường kính của hạt được truyền, mật độ của chúng phải được giả định cũng như trạng thái điện tích phụ thuộc vào kích thước của chúng. AMS hoạt động với phần hạt của điện tích dương hoặc âm trong sol khí và do đó, phải tạo ra sự phân bố điện tích đã biết bằng bộ nạp điện. Việc nạp không hiệu quả đối với các hạt nhỏ và rất nhỏ và phần lớn chúng không đi qua thiết bị. Do đó, sự hao hụt phụ thuộc vào kích thước và hao hụt khuếch tán cũng như hiệu chính nhiều điện tích phải được tính toán dựa trên lý thuyết có sẵn. Khi hoạt động, thiết bị này phát ra tiếng ồn rất lớn và do đó, thường không được sử dụng ở những không gian đông dân cư.

6.2.6  Máy quan trắc khối lượng sol khí (AMM)

6.2.6.1  Nguyên tắc

AMM là một thuật ngữ chung đối với hệ thống cho phép thu thập các sol khí trên cơ chất thích hợp để phân tích sau khối lượng. Hệ thống này thu thập ở tốc độ dòng không đổi một thể tích không khí đã biết. Đồng thời tính đến tất cả các thông số ảnh hưởng đến thể tích thu được và tốc độ dòng (ví dụ: nhiệt độ, áp suất).

Khối lượng của cơ chất được xác định trước và sau khi đo. Sự chênh lệch là khối lượng hạt lắng đọng. Nồng độ khối lượng sau đó được tính toán bằng cách kết hợp khối lượng thu được và thể tích mẫu. Trong hầu hết các trường hợp, bộ va đập được sử dụng để thu thập các phần khối lượng mong muốn, nhưng một số thiết kế cũng sử dụng xyclon hoặc không có thiết bị tách sơ bộ nếu cần có thông tin về tổng khối lượng.

Các hệ thống thường được chia thành hai loại.

a) Loại thứ nhất bao gồm các thiết bị cố định lưu lượng cao thường vài m³/h, được sử dụng để xác định nồng độ PM cục bộ. Trong không khí xung quanh, phương pháp khối lượng là phương pháp chuẩn để đo nồng độ khối lượng hạt (PM₁₀, PM_2.5; xem EN 12341). Trong không khí trong nhà, phương pháp khối lượng cũng là phương pháp chuẩn để đo nồng độ khối lượng hạt PM_2.5 (xem TCVN 10736-37 (ISO 16000-37). Các thiết bị đo đã chuẩn hóa phù hợp có sẵn trên thị trường.

b) Loại thứ hai bao gồm các dụng cụ thường được mọi người đeo trong các hoạt động trong nhà để xác định mức độ phơi nhiễm cá nhân của họ. Chúng được gọi là bộ lấy mẫu cá nhân hoặc bộ tác động cá nhân. Dòng không khí không đổi thường có tốc độ 1 L/min đến 2 L/min được kéo qua bộ quan sát sử dụng bơm mẫu nhỏ chạy bằng pin. Các hạt được lắng đọng trên chất bắt dính được đặt trên bộ va đập một tầng hoặc bộ va đập nhiều tầng.

6.2.6.2  Khả năng của phương pháp

Phép đo đại diện cho nồng độ khối lượng hạt trung bình hoặc mức độ phơi nhiễm cá nhân. Đối với phân tích định lượng, thường chỉ cần thu lấy một phần khối lượng mong muốn (ví dụ: PM10, PM_2.5). Các mẫu hạt được thu thập có thể được phân tích thêm về hóa học hoặc kính hiển vi.

EN 12341 mô tả các phương pháp truy xuất, đánh giá hiệu lực để xác định các nồng độ khối lượng hạt. Giả sử khoảng thời gian đo là 24 h và lưu lượng thể tích là 2,3 m³/h, nồng độ khối lượng hạt hoặc nồng độ khối lượng của các phần hạt có thể được định lượng từ khoảng 3 μg/m³. (Theo EN 12341, giới hạn phát hiện của phương pháp đo tiêu chuẩn là 1 μg/m³.) Dữ liệu về sai số phép đo phải thu được từ EN 12341.

6.2.6.3  Giới hạn của phương pháp

Do độ không đảm bảo đo tương đối cao, nên việc cân không phù hợp với các hạt siêu mịn vì không thể lấy đủ khối lượng của mẫu. Do đó, các phương pháp phát hiện khác (ví dụ: quang học, điện) được sử dụng cho phần hạt siêu mịn.

Phương pháp khối lượng là một phương pháp tích phân theo thời gian. Trong khoảng thời gian lấy mẫu (chủ yếu là 8 h, 24 h hoặc hơn), không thể đưa ra kết luận về sự thay đổi phân giải thời gian của nồng độ khối lượng, cần duy trì dòng thể tích không đổi đã biết qua thiết bị theo dõi và lưu lượng cần được kiểm tra thường xuyên bằng đồng hồ đo lưu lượng tham chiếu bên ngoài.

Các phương pháp đo khối lượng không gây tiếng ồn, vì thông thường vài mét khối không khí được hút qua máy bơm. Do đó, trong các tòa nhà ở, các vấn đề về sự chấp nhận thường phát sinh từ phía người sử dụng phòng nếu thiết bị vận hành trong một thời gian dài. Việc tách chiết lấy mẫu cao cũng có thể ảnh hưởng đến nồng độ hạt trong các phòng nhỏ.

6.2.7  Cân vi lượng dao động (OMB)

6.2.7.1  Nguyên tắc

OMB gồm một tấm mỏng có kích thước dưới milimet được cắt từ một tinh thể thạch anh. Các điện cực được đặt ở mỗi bên của tấm mỏng để kích thích và đo tần số dao động cộng hưởng của tinh thể. Phần đế của tinh thể không di chuyển, nhưng đầu tinh thể có thể dao động tự do ở tần số tự nhiên của nó (tương tự như âm thoa). Nếu các hạt lắng đọng trên tấm mỏng, thì tần số tự nhiên của thạch anh dao động sẽ giảm. Sự thay đổi tần số tỷ lệ thuận với khối lượng lắng đọng, được đo trực tiếp bằng thiết bị điện tử ở tốc độ 1 Hz.

6.2.7.2  Khả năng của phương pháp

Ưu điểm chính của bộ lấy mẫu cân bằng dao động là đo trực tiếp khối lượng thu được của mẫu và do đó không yêu cầu hệ số hiệu chính để chuyển từ một số liệu khác (ví dụ: số lượng, thể tích, bề mặt) sang khối lượng. Hệ thống cũng chạy liên tục và khá nhạy. Phương pháp này cung cấp thông tin về nồng độ PM trên cơ sở thời gian rất ngắn. Tùy thuộc vào bộ tách sơ bộ được sử dụng, mà thiết bị này có thể được sử dụng để xác định PM₁₀, hoặc PM_2,5 hoặc tổng số hạt lơ lửng, cũng như cho kích thước nhỏ hơn micron.

6.2.7.3  Giới hạn của phương pháp

Các hạt dễ bay hơi thu được có thể bay hơi khỏi bộ lọc cảm biến do nhiệt ở đầu vào dẫn đến bị giảm đi trong phép đo. Do đó, các phiên bản mới hơn của OMB được trang bị một hệ thống nhằm hạn chế ảnh hưởng của hiện tượng này và cho phép tương quan tốt hơn với việc lấy mẫu khối lượng tham chiếu. Thiết bị này nhạy với việc rung và được thiết kế để đo trong thời gian dài. Phương pháp đo nhạy với sự tách của chất hạt thu được (các hạt chỉ gắn lỏng vào bề mặt hoặc ở dạng lỏng/bán lỏng), độ này của hạt và sự cuốn lại của hạt (các hạt tách ra khỏi bề mặt sau khi lắng ban đầu, thường là do quá nhiều). Vì các hạt được lắng trên bộ tác động nhiều giai đoạn, nên thiết bị phải được làm sạch thường xuyên.

6.2.8  Máy quan trắc suy giảm bức xạ beta (BRA)

6.2.8.1  Nguyên tắc

Máy quan trắc BRA sử dụng sự suy giảm tia beta để tính nồng độ khối lượng hạt thu được theo đơn vị μg/m³. Không khí được lấy mẫu đi qua đầu vào chọn lọc kích thước (máy hút bụi xyclo hoặc bộ va đập) với tốc độ dòng được kiểm soát. Phần PM liên quan được thu thập trên giá đỡ mẫu (cơ chất hoặc băng lọc). Nguồn beta (ví dụ: nguyên tố ¹⁴C có +/-250 MBq) phát ra nguồn điện tử năng lượng thấp không đổi, còn được gọi là hạt beta, được sử dụng để xác định lượng lắng đọng. Các tia beta bị suy giảm khi chúng va chạm với các hạt được thu thập trên băng lọc. Mức bức xạ beta thấp được truyền qua giá đỡ mẫu. Sự gia tăng PM làm giảm mức độ bức xạ được đo bằng detector. Sự giảm tia beta tỷ lệ thuận với sự tăng khối lượng của PM. Tất cả các máy quan trắc BRA đều sử dụng một số loại đầu vào có gia nhiệt. Điều này ngăn hơi nước ngưng tụ trên băng lọc.

6.2.8.2  Khả năng của phương pháp

Do độ phân giải cao của detector bức xạ tia beta, mà tín hiệu thường rất ổn định ngay cả đối với nồng độ bụi rất thấp. BRA thường được sử dụng để đo PM₁₀ và PM_2.5 trong các mạng lưới quan trắc không khí xung quanh.

6.2.8.3  Giới hạn của phương pháp

Vì cần tích lũy đủ số hạt để đạt đến giới hạn phát hiện tối thiểu, mà máy quan trắc BRA sẽ đo và ghi lại nồng độ khối lượng hạt tối thiểu hàng giờ. Vì lý do tương tự, phương pháp phát hiện này không phù hợp với các hạt siêu mịn vì không thể thu thập đủ khối lượng mẫu.

Đầu dò gia nhiệt được sử dụng để loại bỏ hơi được biết là nguyên nhân gây thất thoát một số chất hạt dễ bay hơi. Cách gia nhiệt vật lý được cài đặt trong từng loại thiết bị và được điều chỉnh bằng thiết lập trong máy quan trắc có liên quan đến hao hụt hạt dễ bay hơi này. Cũng có những khác biệt nhỏ giữa các thiết bị (ví dụ: đọc bức xạ beta trong khi lấy mẫu, chế độ lấy mẫu, quy trình zero).

Loại thiết bị này cũng thường yêu cầu giấy phép cụ thể do có nguồn hạt nhân beta và các biện pháp phòng ngừa cụ thể đối với việc lưu trữ, vận chuyển, vận hành và bảo vệ chống phá hoại và mất trộm.

6.2.9  Kính hiển vi (OM - SEM - TEM)

6.2.9.1  Nguyên tắc

a) OM: Một loại kính hiển vi, thường được gọi là "kính hiển vi quang học", sử dụng ánh sáng khả kiến và hệ thống thấu kính để phóng đại hình ảnh của các mẫu vật nhỏ. Kính hiển vi với camera CCD có bán sẵn trên thị trường và điều này cho phép kiểm tra trực tiếp mẫu trên màn hình máy tính và xử lý hình ảnh bằng tin học.

b) SEM: Chùm tia điện tử được tập trung vào một đầu dò nhỏ và quét qua bề mặt của mẫu vật. Các electron tương tác với các nguyên tử ở bề mặt của mẫu, tạo ra sự phát thải các electron hoặc photon từ vật liệu được kiểm tra. Các hạt phát ra này có thể được thu thập bằng detector thích hợp cho thông tin có giá trị về vật liệu, bao gồm cả hình dạng của mẫu.

c) TEM: Kỹ thuật kính hiển vi trong đó chùm electron tập trung cao độ được truyền qua một mẫu siêu mỏng (< 200 nm). Các electron đến năng lượng cao này tương tác với các nguyên tử trong mẫu, tạo ra bức xạ đặc trưng và cung cấp thông tin về đặc tính của vật liệu. Thông tin thu được từ cả các điện tử được truyền lệch hướng và không bị lệch hướng, các điện tử tán xạ ngược và thứ cấp, và các photon phát ra.

6.2.9.2  Khả năng của phương pháp

a) OM: Chụp ảnh trực tiếp mà không cần xử lý trước mẫu. Kính hiển vi duy nhất cho hình ảnh màu thực. Thực hiện nhanh và có thể thích ứng với tất cả các loại hệ thống mẫu, từ hệ thống mẫu khí đến lỏng và rắn, ở bất kỳ hình dạng hoặc hình học nào. Dễ dàng tích hợp với các hệ thống camera kỹ thuật số để lưu trữ và phân tích dữ liệu.

b) SEM: Phương pháp này dựa trên sự tương tác bề mặt và do đó không yêu cầu mẫu điện tử truyền qua. Đối với hầu hết tất cả các loại mẫu có thể sử dụng được. Đối với các mẫu không dẫn điện, cần có lớp phủ màu. Có thể có hình ảnh 3D của hạt.

c) TEM: Có thể đạt đến độ phân giải cao, nhỏ đến 0,2 nm. Đây là kỹ thuật duy nhất hiện có để đo các hạt có kích thước dưới 1 nm. Có thể có hình ảnh trực tiếp của mạng tinh thể. Phương pháp cũng khoanh vùng các khuyết tật bên trong mẫu. Không cần lớp phủ kim loại, do đó thuận tiện cho việc chụp ảnh cấu trúc của vật liệu hữu cơ.

6.2.9.3  Giới hạn của phương pháp

Trong thực tế, việc kiểm tra toàn bộ khu vực thường bị giới hạn ở một vài hạt và do đó nó không đại diện cho mẫu thu được trừ trường hợp bụi phân tán đơn.

a) OM: Độ phân giải của phương pháp này khá thấp, thường chỉ đến dưới micron hoặc vài trăm nanomet, chủ yếu do giới hạn nhiễu xạ ánh sáng.

b) SEM: Độ phân giải thường giới hạn đến vài chục nanomet. Việc chuẩn bị mẫu tốn nhiều thời gian và thường yêu cầu phủ bề mặt bằng kim loại để dẫn điện.

c) TEM: Việc chuẩn bị mẫu truyền điện tử là khó khăn. Phương pháp này tốn nhiều thời gian và mỗi hạt được thu được trên cơ chất cần được phân tích riêng.

6.2.10  Máy quang phổ sol khí tán xạ ánh sáng (LSAS)

6.2.10.1  Nguyên tắc

Nguyên tắc hoạt động của LSAS dựa vào các hạt được dẫn hướng riêng qua một thể tích được chiếu sáng mạnh (xem ISO 21501 -1). Cường độ ánh sáng tán xạ bởi các hạt trong một vùng góc cố định (góc tán xạ điển hình nằm trong khoảng từ 50° đến 90°) là thước đo kích thước hạt. Tùy thuộc vào thiết bị được sử dụng, phạm vi hữu dụng của máy quang phổ sol khí quang học có thể nằm ở đường kính hạt quang học từ 0,06 μm đến 100 μm; thông thường, ít nhất bao trùm phạm vi từ 0,3 μm đến 30 μm. Với lưu lượng thể tích mẫu đã biết và khoảng thời gian đo xác định, nồng độ số hạt được suy ra từ số xung ánh sáng tán xạ đếm được. Các nguồn sáng được sử dụng cho máy quang phổ sol khí quang học bao gồm các nguồn đơn sắc (ví dụ: các diod laze, laze) và nguồn đa sắc (ví dụ: các diod ánh sáng trắng).

6.2.10.2  Khả năng của phương pháp

Máy quang phổ sol khí quang học cho phép đo liên tục số lượng hạt và phân bố kích thước hạt với độ phân giải thời gian cao. Chúng cũng cho phép xác định số lượng hạt theo các phân số kích thước riêng biệt.

Hầu hết các thiết bị này có sẵn trên thị trường, sử dụng phần mềm đánh giá, ước tính nồng độ khối lượng.

Bổ sung thêm bộ lọc xuôi dòng, một số loại cho phép lấy mẫu bụi và phân tích sâu hơn. Tuy nhiên, các thiết bị này không tách các hạt trong không khí thành phần riêng biệt mà chỉ thu thập tất cả các hạt trên bộ lọc. Các thiết bị này không ồn và bảo trì thấp. Phép đo quang ánh sáng tán xạ cho phép độ phân giải thời gian cao, điều này rất tốt, ví dụ: để xác định nồng độ pic hoặc trong các trường hợp nguồn phát thải không liên tục (máy in, lò nướng bánh, v.v...).

6.2.10.3  Giới hạn của phương pháp

Mức xung ánh sáng tán xạ phụ thuộc vào kích thước, tính chất quang học và hình dạng của các hạt. Cần phải hiệu chuẩn và thường được thực hiện với sự trợ giúp của các hạt latex có kích thước xác định ở dạng sol khí thử. Tuy nhiên, việc so sánh với các chỉ số khác phải luôn được thực hiện cẩn thận, vì cuối cùng điều được xác định với LSAS là đường kính tương đương quang học được xác định bằng hiệu chuẩn với các hạt latex hình cầu phân tán đơn.

Vì khối lượng của các hạt thu được từ số lượng hạt và kích thước hạt nên kết quả phụ thuộc vào các giả định được đưa ra đối với các tính chất vật lý của các hạt và vào các thuật toán được phần mềm đánh giá sử dụng. Thông thường, dạng hình cầu lý tưởng của các hạt được giả định và được chuyển đổi thành khối lượng bằng cách sử dụng khối lượng riêng giả định.

Điều kiện tiên quyết để sử dụng nguyên tắc đo đếm liên tục này là luôn chỉ có một hạt trong thể tích được kiểm tra. Giới hạn phát hiện dưới phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt: hạt càng lớn thì nồng độ có thể phát hiện càng thấp. Kết quả là phạm vi nồng độ của thiết bị đó luôn bị hạn chế.

6.2.11  Máy đo quang phổ thời gian bay (TOF-AS)

6.2.11.1  Nguyên tắc

TOF-AS xác định đường kinh khí động học của các hạt bằng cách tăng tốc các hạt trong vòi phun và sau đó đo thời gian bay của từng hạt riêng lẻ trong dòng không khí. Do quán tính của các hạt lớn hơn, chúng được tăng tốc chậm hơn các hạt nhỏ hơn. Thời gian bay được xác định bằng hai chùm tia laser nối tiếp. Dải kích thước hạt được bao trùm trong phương pháp này bao gồm các đường kính khí động học từ 0,5 μm đến 20 μm.

6.2.11.2  Khả năng của phương pháp

Phương pháp này xác định đường kính khí động học của các hạt trong không khí với độ phân giải kích thước cao theo thời gian thực. Phương pháp này phù hợp để bổ sung cho các phép đo khối lượng nhằm xác định những thay đổi thời gian ngắn về nồng độ hạt. Các hạt thể hiện như trong không khí có cùng đường kính khí động học, bất kể kích thước, hình dạng, mật độ hoặc thành phần vật lý của chúng.

6.2.11.2.1  Giới hạn của phương pháp

Phạm vi hữu dụng được giới hạn ở đường kính hạt lớn hơn khoảng 0,5 μm.

6.2.12  Máy đếm hạt ngưng tụ (CPC - UF CPC - CPC với chế độ đo quang SES - CPC)

6.2.12.1  Nguyên tắc

Các kỹ thuật quang học bị hạn chế do không thể phát hiện các hạt nhỏ hơn vài trăm nm và cũng dễ bị sai số về kích thước do sự thay đổi về hình dạng và chỉ số khúc xạ của hạt.

Trong CPC, các hạt quá nhỏ để đếm quang học trực tiếp được phát triển trong điều kiện được kiểm soát bằng cách làm bay hơi chất lỏng làm việc (isopropanol, butanol hoặc nước) làm siêu bão hòa và ngưng tụ trên các hạt. Các hạt phát triển đến kích thước lớn hơn và có thể phát hiện được bằng quang học có kích thước vài micromet và không chứa thông tin kích thước của các hạt ban đầu. Các CPC đo nồng độ tổng số hạt của các hạt siêu mịn có đường kính từ khoảng 10 nm đến vài micromet.

Các CPC được tối ưu hóa cho dải kích thước nhỏ (CPC UF) sử dụng cùng kỹ thuật để đếm hạt như các CPC thông thường. Chúng được tối ưu hóa cho kích thước hạt thấp hơn từ 2 nm đến 10 nm. Các hao hụt do khuếch tán được giảm thiểu bằng cách sử dụng lưu lượng đầu vào cao hơn và thêm không khí bao quanh để hạn chế đường dẫn dòng sol khí gần đường tâm của bình ngưng. Thiết kế này cũng đưa các hạt đến vùng siêu bão hòa cao nhất và tính đồng nhất trong hơi của chất lỏng làm việc.

Để mở rộng dải kích thước có thể phát hiện của CPC xuống đến 1 nm, SES được sử dụng ngược dòng. Đường kính tối thiểu của hạt mà hơi quá bão hòa sẽ ngưng tụ trên đó phụ thuộc vào chất lỏng làm việc được sử dụng và tỷ lệ quá bão hòa của nó. Hạt càng nhỏ thì tỷ lệ siêu bão hòa của chất lỏng làm việc càng cao, cần thiết cho sự tăng kích thước hạt. SES tăng tỷ lệ quả bão hòa bằng cách kiểm soát nhiệt độ bão hòa và nhiệt độ ngưng tụ và tối ưu hóa sơ đồ dòng chảy. Ngoài ra, bằng cách sử dụng diethylen glycol (DEG), chất lỏng làm việc có áp suất hơi thấp và sức căng bề mặt cao, thay vì butanol hoặc nước, các hạt có kích thước nhỏ đến 1 nm có thể được tạo thành các giọt lớn hơn. Những giọt lớn hơn này sau đó được phát triển thêm bằng CPC thông thường đính kèm và được đếm.

Các hạt đơn lẻ có thể được đếm đến giới hạn nồng độ tùy thuộc vào loại và nhà sản xuất, thường lên đến 10⁶ hạt/cm³. Trên giới hạn đó, các hạt không thể bị tách ra nữa trong thời gian phân giải của thiết bị. Sau đó, ánh sáng tán xạ trở lại từ tất cả các hạt được chiếu sáng đồng thời trong vùng cảm biến có thể được phát hiện dưới dạng tín hiệu điện (chế độ đo quang CPC) tỷ lệ với nồng độ.

6.2.12.2  Khả năng của phương pháp

CPC cho độ phân giải thời gian cao và có thể xác định chính xác được nồng độ số hạt rất thấp (< 1 hạt/cm³). Chế độ đo quang kém chính xác hơn nhưng làm tăng nồng độ đo được lên khoảng 10⁸ hạt/cm³.

SES mở rộng dải kích thước của các thiết bị đo sol khí xuống đến ~1 nm ở đường kính tương đương di động và do đó cho phép nghiên cứu, ví dụ, chuyển đổi khí thành hạt, tổng hợp hạt nano, tạo mầm và tăng trưởng hạt, cũng như động học phản ứng sol khí trong môi trường.

6.2.12.3  Giới hạn của phương pháp

Nếu được sử dụng trong nhà, butanol có thể tạo ra mùi khó chịu và có thể ảnh hưởng đến phép đo VOC, trong khi Isopropanol hoặc nước thì không. Chất lỏng làm việc được sử dụng có thể ảnh hưởng đến kết quả (tức là nước trong trường hợp các hạt kỵ nước).

Các hạt thô có thể làm tắc nghẽn hệ thống. Vì chúng thường không đáng kể so với phần nhỏ nhất về mặt số lượng, thiết bị phân tách sơ bộ, thường là máy hút bụi xyclo, được sử dụng để loại bỏ tất cả các hạt trên 2 μm hoặc 3 μm. Do đó, dải kích thước trên của thiết bị bị hạn chế.

Phải đặc biệt lưu ý để tối ưu hóa vị trí lấy mẫu và hệ thống lấy mẫu. Hao hụt cao có thể thực sự xảy ra nếu sử dụng các đường ống lấy mẫu dài và/hoặc không dẫn điện.

Phát hiện đo quang yêu cầu hiệu chuẩn thường xuyên để tương quan với nồng độ số hạt. Các tính chất quang học của các hạt riêng lẻ ảnh hưởng đáng kể đến các giá trị đo được, cần tiến hành hiệu chuẩn với sự trợ giúp của sol khí thử nghiệm có đặc tính quang học tương tự.

Hiệu quả tăng trưởng trong SES ít phụ thuộc vào vật liệu.

6.2.13  Điện kế sol khí cốc Faraday (FCAE)

6.2.13.1  Nguyên tắc

Biến vật lý đo được trong phương pháp này là điện tích của các hạt sol khí sau một quá trình nạp điện xác định. Trong phạm vi của hướng dẫn này, điện kế sol khí được sử dụng làm thiết bị phát hiện kết hợp với thiết bị thu thập hoặc phân tách kích thước. Chúng có thể được kết nối xuôi dòng DMA (xem 6.2.4) hoặc được tích hợp dưới dạng detector hạt vào FRAS (xem 6.2.14).

6.2.13.2  Khả năng của phương pháp

Vì phép đo dòng điện là một đại lượng vật lý chính nên có thể đạt được nguyên tắc đo chính xác và được chứng nhận. Phương pháp tích điện khuếch tán không nhạy với các đặc tính của hạt (mật độ, vật liệu). Phương pháp phát hiện điện có giới hạn phát hiện thấp hơn phương pháp đo khối lượng vì độ nhạy cao hơn.

6.2.13.3  Giới hạn của phương pháp

Do điện tích hạt phụ thuộc nhiều vào kích thước hạt, nên tổng số hạt hoặc nồng độ khối lượng chỉ có thể được suy ra đối với các phân bố kích thước hạt đã biết hoặc bằng sự tương quan kết quả với phép đo ban đầu song song. Điện kế có thể được liên kết với phương pháp tách kích thước hạt, ví dụ: LPI, DMA (xem ISO 15900) hoặc AMS.

6.2.14  Máy quang phổ sol khí đáp ứng nhanh (FRAS)

6.2.14.1  Nguyên tắc

FRAS đo kích thước hạt và chỉ số phân bố bằng cách kích thước hạt theo tính điện di của chúng và đếm bằng bộ FCAE. Các hạt đi qua bộ điều hòa điện tích corona hai giai đoạn, thiết lập phân bố điện tích xác định trước khi hạt đi vào phần định cỡ. Dòng mẫu được hướng qua chồng điện kế nối tiếp (chồng điện cực vòng đồng tâm xung quanh một điện cực trung tâm), mỗi điện cực được giữ ở các điện áp riêng biệt để phát hiện các hạt có tính điện di khác nhau. Các hạt tác động lên bề mặt của điện kế và tạo ra dòng điện nhỏ trong từng giai đoạn. Các tín hiệu này được đảo ngược thành phân bố kích thước dựa trên số lượng. Do các phép đo gần như đồng thời tại các điện cực và dòng chảy nhanh qua phần định cỡ, nên chỉ cần hiệu chính thời gian di chuyển nhỏ và thậm chí có thể đo phổ kích thước dao động trong dài kích thước nhỏ đến 1 μm. Dòng mẫu cao, ví dụ 10 L/min, sẽ giảm thiểu hao hụt khuếch tán.

6.2.14.2  Khả năng của phương pháp

Phương pháp này cho phép đo nồng độ số hạt có kích thước hạt dưới 1 μm với độ phân giải thời gian ngắn (ví dụ: 1 s). Không cần đếm các chất phóng xạ làm chất ổn định điện tích cũng như chất lỏng làm việc. Các thiết bị thường dễ vận chuyển, lắp ráp và vận hành.

6.2.14.3  Giới hạn của phương pháp

Do nhiễu vốn có của điện kế, mà không dễ để được nồng độ thấp. Phương pháp này không cho phép đo trực tiếp khối lượng hạt và không phù hợp để đo kích thước hạt trên 1 μm. Lưu lượng mẫu khá cao so với các ứng dụng truyền thống sử dụng DMA hoặc AMS.

6.2.15  Bộ va đập áp suất thấp có detector điện (LPI+E)

6.2.15.1  Nguyên tắc

Nguyên tắc hoạt động của LPI+E có thể được chia thành ba phần chính: tích hạt trong bộ tích điện corona đơn cực, phân loại kích thước trong bộ va đập áp suất thấp theo tầng và phát hiện điện bằng các điện kế nhạy. Đầu tiên, các hạt được tích điện đến mức điện tích đã biết trong bộ tích điện corona. Sau khi tích điện, các hạt đi vào bộ va đập áp suất thấp theo tầng với các tầng thu gom cách điện. Các hạt thu được trong các tầng khác nhau của bộ va đập phụ thuộc vào đường kính khí động học của chúng và điện tích do các hạt mang vào từng tầng của bộ va đập được đo phân giải thời gian thực bằng các điện kế nhạy. Tín hiệu dòng đo được này tỷ lệ thuận với nồng độ số hạt hạt và kích thước hạt. Do đó, hệ thống cung cấp nồng độ số hạt và phân bố kích thước theo thời gian thực.

6.2.15.2  Khả năng của phương pháp

LPI+E có thể đo các hạt theo thời gian thực với dải kích thước rộng (từ 7 nm đến 10 μm) và độ phân giải thời gian cao (tần số mẫu 10 Hz), cho phép hiểu rất rõ về phép đo theo thời gian. Việc sử dụng điện kế để phát hiện các hạt cho phép giới hạn phát hiện nhạy hơn so với phép đo khối lượng truyền thống. Giới hạn phát hiện là hàm số của kích thước hạt: 0,1 hạt/cm³ đến 240 hạt/cm³ (0,000 2 μg/m³ đến 11 μg/m³). Độ phân giải kích thước thay đổi từ 15 kênh đến 500 kênh đối với dải đo tùy thuộc vào kiểu thiết bị.

Khi các hạt đã thu được và có thể được đo khối lượng, thì tín hiệu LPI+E có thể được hiệu chính trực tiếp theo khối lượng.

6.2.15.3  Giới hạn của phương pháp

LPl+E cần đến máy bơm chân không. Khi sử dụng máy bơm, người sử dụng phải tránh hiện tượng sương mù dầu thoát ra trong ống xả của máy bơm. Nên sử dụng máy bơm cuộn với ống xả có lọc.

Lưu lượng dòng của thiết bị khá cao so với các kỹ thuật khác, đây có thể là vấn đề đối với các phòng nhỏ. Có thể tránh tiếng ồn của máy bơm bằng cách đặt ở ngoài trời khi có thể.

7  Khuyến cáo chung về lấy mẫu

7.1  Thiết bị và hệ thống lấy mẫu

Đặc biệt lưu ý để đảm bảo rằng các phép đo nằm trong các đặc tính của thiết bị, cả về kiều loại và độ tuyến tính. Các thiết bị phải được hiệu chuẩn và kiểm tra chính xác trước khi sử dụng theo khuyến nghị của nhà sản xuất hoặc tiêu chuẩn hiện hành.

Đáp ứng thời gian của hệ thống đo là sự kết hợp giữa đáp ứng thời gian của thiết bị và đáp ứng thời gian của hệ thống lấy mẫu. Ảnh hưởng của cấu hình hệ thống lấy mẫu (đường ống lấy mẫu, buồng trộn, hệ thống pha loãng, v.v...) lên tổng đáp ứng thời gian của hệ thống đo phải được tính đến khi lập kế hoạch và đánh giá sự đáp ứng thời gian của hệ thống đo. Ảnh hưởng của đường ống lấy mẫu phải được tính toán trước khi đo hoặc được xác định trong quá trình đo bằng cách sử dụng nguồn hạt được kiểm soát hoạt động theo từng bước (bật-tắt).

Nhìn chung, nên sử dụng các hệ thống lấy mẫu với các đường ống lấy mẫu ngắn có thể tích nhỏ nhất có thể, để tránh độ trễ không cần thiết do việc trộn hoặc độ trễ trong quá trình lấy mẫu. Điều này cũng giúp giảm thiểu hao hụt hạt.

Thời gian không đổi trong đường lấy mẫu phải theo thứ tự đáp ứng thời gian của dụng cụ đo hoặc nhỏ hơn.

7.2  Vị trí đo

Phép đo thường được thực hiện ở giữa phòng với độ cao xấp xỉ 1,5 m [xem TCVN 10736-1 (ISO 16000-1)]. Khoảng cách đến các bức tường hoặc các đồ nội thất lớn có thể có tác động quan trọng.

Sơ đồ mặt bằng tòa nhà, gồm vị trí lấy mẫu chính xác, nên được bổ sung vào báo cáo kết quả (xem Điều 11).

Thể tích mẫu được chiết ra mỗi giờ không được vượt quá 10 % thể tích không khí trong phòng được trao đổi mỗi giờ. Nếu không biết điều này, thì thể tích mẫu được lấy trong mỗi giờ không được vượt quá 10 % thể tích của căn phòng.

Khi sử dụng các thiết bị có độ phân giải thời gian cao, thì có thể lập kế hoạch đo theo thời gian, bao gồm một loạt các điểm lấy mẫu liên tiếp hoặc di chuyển thiết bị đo đề vạch nhanh ra một khu vực rộng hơn nhiều. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải bù bất kỳ vật phẩm nào do hệ thống chuyển động và tính đến mọi thay đổi cục bộ nào so với bất kỳ thay đổi nào trong toàn bộ hệ thống nguồn. (Tất cả các nguồn phải ổn định theo hàm thời gian. Điều này thường yêu cầu tham chiếu phép đo bổ sung theo thời gian.)

7.3  Thời gian đo và quá trình đo

Thời gian thực hiện phép đo phụ thuộc chủ yếu vào nguồn tiềm năng và đầu vào của nó. Nếu có thể xác định chính xác thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình phát thải bụi (ví dụ: làm sạch bằng chân không) và nếu sử dụng phương pháp đo liên tục, thì phép đo sẽ bắt đầu ngay trước đó (ví dụ: 1 h) để ghi lại trạng thái nền. Các phép đo sau đó cần được thực hiện trong toàn bộ giai đoạn phát thải bụi và sau đó trong thời gian tiếp theo (ví dụ: 1 h). Thực tế cho thấy rằng sau khi một nguồn phát thải bụi hoạt động kết thúc, có thể mất một thời gian trước khi nồng độ hạt trong không khí trở lại mức ban đầu. Ví dụ, trong quá trình hút bụi, quá trình này cũng làm xoáy lên các hạt bụi lắng và có thể mất từ một đến hai giờ sau khi kết thúc quá trình hút bụi trước khi chúng lắng lại trên sàn. Trong trường hợp thiết bị điện (máy in, v.v...), sự phát thải bụi có thể kéo dài cho đến khi thiết bị nguội hoàn toàn.

Nếu không có sẵn thông tin về phát thải theo thời gian của một nguồn cụ thể, thì khoảng thời gian của hiện tượng phải được ước tính bằng cách thực hiện các phép đo sơ bộ bằng phương pháp có độ phân giải thời gian đủ.

Vì việc xác định khoảng thời gian đủ phụ thuộc vào một số yếu tố độc lập, như nguồn, phương pháp đo, điều kiện môi trường và các yếu tố vật lý, nên không thể đưa ra một đề xuất xác định duy nhất cho phép đo phân giải thời gian. Các yêu cầu đối với các phép đo phân giải thời gian còn phức tạp hơn vì ít khi các thông số tới hạn của nguồn phát thải được biết trước khi đo. Trong thực tế, thường cần thực hiện các phép đo chạy thử càng lâu càng tốt để thiết lập các thông số cơ bản. Khoảng thời gian cần thiết cũng bị ảnh hưởng bởi tính chất nhất thời hoặc định kỳ của đại lượng được đo.

Nếu không có thông tin về nguồn hoặc sự thay đổi chung của thông số được đo, thì nên sử dụng phương pháp có thời gian cao nhất có thể. Đối với hầu hết các mục đích thực tế, do sự pha trộn và luồng không khí, độ phân giải thời gian cao nhất có thể đạt được là vài giây.

Nếu không thể thực hiện phép đo phân giải thời gian thực, thì nên lập một kế hoạch lấy mẫu không liên tục dựa trên các đặc tính thời gian phát thải của nguồn. Tần số lấy mẫu ít nhất phải gấp đôi tần số tín hiệu phát thải ước tính.

7.4  Thang do nồng độ ước tính (độ chính xác tối thiểu và tối đa)

Việc ước tính thang đo nồng độ là cần thiết để xác định thiết bị phù hợp và điều hòa mẫu cần thiết (ví dụ: pha loãng hoặc làm giàu mẫu). Vì thời gian giải quyết hiện tượng có thể được thu nhỏ tương đối ngắn, nên điều này cần được xem xét cẩn thận để không vượt quá khả năng của thiết bị. Một lần nữa, đối với các nguồn không xác định, điều này có thể khó ước tính trước khi đo.

Đối với các tình huống chưa biết, nên sử dụng phương pháp thang đo nồng độ rộng nhất có thể. Với mục đích này, có thể ổn định trước mẫu (pha loãng hoặc cô đặc) để đạt được dải đo động rộng hơn nhưng các vấn đề về thất thoát mẫu, vận chuyển và tính đại diện cần được xem xét (xem 7.7). Điều hòa mẫu chỉ có thể được sử dụng nếu đã hiểu đầy đủ về cản trở do nó gây ra.

Việc sử dụng phương pháp phân giải thời gian cao cũng được khuyến cáo trong giai đoạn giải thích và kết quả thu được có thể được sử dụng để chuẩn bị lấy mẫu trong khoảng thời gian dài hơn, đặc biệt là để ước tính thời gian thu thập cần thiết đối với các phương pháp khối lượng.

7.5  Nồng độ nền

Các phép đo nồng độ nền có thể được định nghĩa là nồng độ hiện có trong phòng khi không có nguồn được khảo sát cụ thể.

Do đó, tùy thuộc vào mục đích cuối cùng của việc điều tra khảo sát, mà các tình huống nền khác nhau có thể được xác định và không nhất thiết phải tương ứng với việc không có bụi trong phòng. Các kết quả nền phải luôn được cung cấp cùng với mô tả chính xác về hoạt động của phòng.

Các phép đo nền cung cấp thông tin quan trọng cần được ghi lại. Sự khác biệt giữa việc đo và bối cảnh (nền) phải đủ cao để làm rõ tác động của nguồn hoặc nhóm nguồn được điều tra. Người sử dụng phải chứng minh rằng sự khác biệt vẫn nằm trong khả năng của phương pháp đo.

Trường hợp đánh giá giá trị giới hạn thì không cần đo nền.

7.6  Tác động của chất lượng không khí ngoài trời

Mức nồng độ không khí ngoài trời (không khí xung quanh) của các hạt trong không khí cũng có thể có tác động đến mức nồng độ có trong nhà do khả năng lưu thông giữa môi trường trong nhà và ngoài trời.

Kiến thức chính xác về mức độ ô nhiễm ngoài trời trong thời gian của chiến dịch đo trong nhà yêu cầu các phép đo cần thực hiện cả trong nhà và ngoài trời. Vì lý do này, nếu không khí ngoài trời được cho là nguồn xác định sol khí trong nhà, thì nên thực hiện các phép đo song song (xem 8.5.3).

Trong tất cả các trường hợp khác, cần đánh giá tác động của ô nhiễm bụi mịn ngoài trời đối với ô nhiễm bụi mịn trong nhà. Kiến thức chung về mức độ ô nhiễm ngoài trời có thể được ước tính từ việc điều tra dữ liệu giám sát không khí xung quanh phù hợp có sẵn từ các trạm giám sát theo quy định tại vùng lân cận của địa điểm đo, cũng như đánh giá các điều kiện cục bộ liên quan đến địa thế, địa hình và các nguồn tiềm ẩn (ví dụ: giao thông, đun nấu trong nhà, các nguồn tự nhiên), cũng như các điều kiện khí tượng.

Điều kiện thời tiết có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng không khí ngoài trời. Mưa và lượng mưa rửa trôi các hạt, do đó làm giảm nồng độ có trong không khí. Vì những lý do này, các điều kiện thời tiết quan sát được (ví dụ: có mưa, nắng, giỏ mạnh) phải được lập thành văn bản (xem Phụ lục A). Cũng nên ghi lại nhiệt độ bên ngoài, độ ẩm, tốc độ gió và hướng gió trong quá trình đo. Cũng cần lưu ý rằng những thay đổi nhanh về nồng độ không khí xung quanh không phản ánh được ngay không khí trong nhà.

Chất lượng của lớp tường nhà (ví dụ: chất lượng của bộ phận làm kín cửa sổ, vật liệu cách nhiệt của tòa nhà) ảnh hưởng đến tốc độ trao đổi không khí và do đó cũng ảnh hưởng đến chất lượng không khí ngoài trời lên nồng độ không khí trong nhà. Vì lý do này, cần ghi lại mô tả trực quan về lớp tường nhà (xem Phụ lục A).

Phương pháp ước tính ảnh hưởng của nồng độ không khí ngoài trời (không khí xung quanh) cần được mô tả và chứng minh. Các ước tính về ảnh hưởng của nồng độ không khí ngoài trời (không khí xung quanh) cần được báo cáo lại mà không tính đến mục đích của cuộc điều tra.

7.7  Ảnh hưởng của điều kiện căn phòng

Khi quy bụi mịn trong nhà cho các nguồn cụ thể và ước tính cường độ của các nguồn này, cần lưu ý rằng hệ thống không khí/bụi mịn là một hệ thống động (xem 5.1). Thành phần, nồng độ và trong mức độ nào đó trạng thái vật chất của bụi mịn thay đổi liên tục. Trong trường hợp các phương pháp đo dựa trên việc xác định kích thước hạt, cần xem xét rằng, tùy thuộc vào độ ẩm không khí tương đối, sự phân bố kích thước hạt có thể thay đổi do sự ngưng tụ nước trên bụi hiện có.

Điều kiện căn phòng (ví dụ: nhiệt độ, áp suất khí quyển, độ ẩm tương đối) trong quá trình đo phải được ghi lại và báo cáo lại.

Việc bố trí thông gió bình thường của người sử dụng thường được duy trì. Các điều kiện sử dụng và thông gió có thể được ghi lại thông qua các phép đo đồng thời nồng độ CO₂. Thông tin cơ bản về bố trí thông gió (ví dụ: cửa sổ mở hoặc đóng, bật hoặc tắt hệ thống thông gió) phải được nêu rõ trong báo cáo kết quả (xem Điều 11).

Tình trạng vệ sinh (ví dụ: có bụi, hơi ẩm), vật liệu trong phòng (ví dụ: sàn, tường và vật liệu trần) và đồ nội thất có trong phòng (ví dụ: vải sofa) là những thông tin quan trọng phải được báo cáo (xem Phụ lục A). Vật liệu xây dựng cũng có thể phát ra một số hạt. Ngày và loại công việc cải tạo mới nhất nên được quy định.

7.8  Ảnh hưởng của chính phép đo

Như đã nêu ở trên, bản thân thiết bị đo có thể tạo ra sự thay đổi trong phòng được nghiên cứu (ví dụ: gió do máy bơm tạo ra, VOC thải trong phòng). Quy trình đo cần tính đến khía cạnh này khi chọn kỹ thuật và cố gắng giảm tác động này đến mức tối thiểu.

Việc sử dụng sai phương pháp hoặc thất thoát trong hệ thống lấy mẫu có thể dẫn đến việc giảm nồng độ thực của căn phòng.

Các cơ chế hao hụt bụi chính có thể ảnh hưởng đến phép đo là khuếch tán, lắng đọng tĩnh điện, nhiệt di, lắng đọng và hao hụt do quán tính.

Hao hụt do lắng chỉ ảnh hưởng đến các hạt trên 2,5 μm. Hao hụt liên quan trực tiếp đến chiều dài phần nằm ngang và vận tốc trong đường ống lấy mẫu. Cách dễ nhất để tăng vận tốc và do đó giảm thất thoát lắng đọng là giảm đường kính của ống.

Thất thoát do quán tính chỉ ảnh hưởng đến các hạt lớn hơn 1 μm và mức ảnh hưởng tăng theo đường kính. Nên tránh các đường cong và khúc gấp trong đường ống lấy mẫu.

Thất thoát nhiệt di động có thể được coi là bỏ qua trong các phép đo không khí trong nhà miễn là hệ thống lấy mẫu được sử dụng đã ở nhiệt độ phòng khi thực hiện phân tích.

Thất thoát tĩnh điện phải được loại bỏ bằng cách sử dụng vật liệu dẫn điện được nối đất cho các đường lấy mẫu và sử dụng đường truyền ngắn nhất có thể.

Thất thoát do khuếch tán của các hạt ảnh hưởng đáng kể đến phần bụi mịn. Độ giảm do khuếch tán phụ thuộc nhiều vào kích thước hạt. Đối với các hạt lớn hơn 100 nm, thì có thể bỏ qua thất thoát này, nhưng đặc biệt chú ý đến các hạt nhỏ hơn. Việc hiệu chính kết quả bao gồm cả thất thoát lý thuyết thường được thực hiện đối với các hạt nhỏ hơn 50 nm.

8  Chiến lược đo để xác định các hạt trong không khí trong nhà

8.1  Yêu cầu chung

Điều này mô tả phương pháp tốt nhất để đo sol khí trong nhà. Các tiêu chí dưới đây cần được xem xét khi lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá xác định nguồn sol khí trong phòng. Chúng cũng có thể hữu ích cho việc báo cáo và so sánh kết quả.

8.2  Công việc đầu tiên - Xác định mục tiêu đo và danh mục thông tin cơ bản

8.2.1  Yêu cầu chung

Trước khi thực hiện đo, các mục tiêu của chiến lược đo cần được thảo luận. Mục đích của phép đo, cấu hình căn phòng, loại và số lượng nguồn dự kiến, mục đích sử dụng cụ thể của phòng, tỷ lệ sử dụng phòng, v.v...., là những yếu tố ảnh hưởng lớn đến kết quả và chiến lược đo.

Thông tin này thường được thu thập qua điện thoại với khách hàng hoặc bằng cách yêu cầu khách hàng điền vào bảng câu hỏi, bao gồm danh mục các yếu tố quan tâm điển hình.

Cần xem xét đến các yếu tố nêu trong 8.2.2 đến 8.2.5. Quyết định phải được chứng minh trong báo cáo kết quả.

8.2.2  Tuyên bố mục đích của phép đo

Đưa ra một mô tả ngắn gọn về mục đích. Đây có thể là luật định, kiểm tra thiết bị, kiểm tra khí thải, nghiên cứu khoa học, v.v...

Tùy thuộc vào mục đích, các mục tiêu khác nhau có liên quan đến phép đo. Đây có thể là xác định mức phát tán đỉnh, xác định nguồn, ghi nhật ký nguồn động, hiểu quy trình phát thải, đảm bảo chất lượng của phép đo trong khoảng thời gian dài hơn, v.v...

Mục đích và danh mục các mục tiêu và các hạn chế sẽ giúp xác định một kế hoạch đo hiệu quả sau này.

8.2.3  Danh mục các nguồn dự kiến chính

Các nguồn bụi trong nhà rất đa dạng. Chiến lược đo để xác định nguồn nên được điều chỉnh theo các đặc điểm của nguồn giả định, số lượng hạt khác nhau có thể thu được bằng cách sử dụng thiết bị đo trong đó dải hữu dụng không tương ứng với phạm vi được sử dụng trong các nghiên cứu được trích dẫn. Vì lý do này, việc lựa chọn kỹ thuật thích hợp (xem Điều 6) là rất quan trọng.

Nếu các cơ sở đang được sử dụng, thì sol khí trong nhà thường bị ảnh hưởng bởi các nguồn trong nhà, có thể nằm trong chính căn phòng được khảo sát hoặc trong các phòng liền kề. Tùy thuộc vào loại nguồn và mục tiêu của nghiên cứu, việc kết hợp các kỹ thuật khác nhau có thể cần thiết để mô tả chi tiết đặc tính của căn phòng.

Mục đích của danh mục sơ bộ này là để xác định dải kích thước và số lượng hạt cần được đo và để đưa ra ước tính thực tế về số ngày lấy mẫu cần thiết cho phép đo được yêu cầu, thay vì lập danh mục không đầy đủ các nguồn. Điều này cũng có thể giúp xác định việc sử dụng một thiết bị trong quy trình sàng lọc (xem 8.3) và thiết bị tốt nhất được dùng cho mục đích này.

8.2.4  Hiệu ứng tạm thời

Nồng độ hạt trong không khí trong nhà có thể biểu hiện các biến thể ngắn hạn đáng kể. Sự phát thải bụi có thể kéo dài trong thời gian dài, đặc biệt là khi đầu vào không khí xung quanh chiếm ưu thế hoặc chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn, ví dụ: trong quá trình hút bụi, chiên hoặc in.

Các phép đo có độ phân giải cao cho phép hiểu rõ hơn về các hiện tượng, nhưng không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được phụ thuộc vào mục tiêu của người sử dụng và các kỹ thuật đo sẵn có.

Các kết quả đo riêng lẻ, ngay cả khi chúng kéo dài cả ngày (24 h), là các bản ghi nhanh và chứa không đủ thông tin để mô tả đầy đủ tình hình sử dụng của căn phòng, có tính đến điều kiện khí hậu và không khí xung quanh. Mặt khác, vì lý do chi phí, các phép đo không thể được lặp lại với bất kỳ số lượng tùy ý nào phù hợp để giải thích cho tất cả các tác động bên ngoài. Các chiến lược sau đây có thể thực hiện được để ghi lại các biến thiên có thể xảy ra theo thời gian.

- Các phép đo thường xuyên hàng tháng để ghi lại các ảnh hưởng theo mùa.

- Các phép đo thường xuyên hàng ngày hoặc hàng tuần để ghi lại các ảnh hưởng do người sử dụng gây ra hoặc khi biết rằng các ảnh hưởng của không khí xung quanh xuất hiện trong một thời gian cụ thể.

Ngoài ra, ba trạng thái hoạt động khác nhau được xác định:

- Trạng thái nghỉ không có hoạt động của thiết bị: Trạng thái nghỉ không có hoạt động của thiết bị được đặc trưng bởi sự không mặt của người sử dụng và hoạt động của người sử dụng và bằng cách tắt tất cả các thiết bị cố định (ví dụ: hệ thống thông gió, lò sưởi, tủ lạnh, máy chủ).

- Trạng thái nghỉ có hoạt động của thiết bị: Trạng thái nghỉ có hoạt động của thiết bị được đặc trưng bởi sự không có mặt của người sử dụng và hoạt động của người sử dụng, nhưng có hoạt động của tất cả các thiết bị cố định và/hoặc hoạt động liên tục.

- Trạng thái sử dụng tích cực: Trạng thái sử dụng tích cực được đặc trưng bởi các hoạt động sử dụng của những người có liên quan và bởi hoạt động của tất cả các thiết bị cố định và/hoặc vận hành liên tục.

8.2.5  Mô tả căn phòng trong nhà

Mô tả căn phòng trong nhà phải bao gồm:

- Kích thước và thể tích;

- Tỷ lệ thể tích/bề mặt;

- Liên kết với các căn khác;

- Điều hòa không khí và khí hậu;

- Luồng không khí và thông gió:

- Sự thay đổi không gian-thời gian có thể gây ra bởi vòng luẩn quẩn của sol khí trong không khí sạch xung quanh. Các gradient của nồng độ sol khí trong phòng có thể giảm do nhiễu loạn do hệ thống thông gió tạo ra. Điều này rất quan trọng nếu cần đo các nguồn sol khí cục bộ. Do đó, các yếu tố sau đây cần được xác định:

- Tốc độ trao đổi không khí;

- Lưu lượng nạp sol khí ngoài trời;

- Lưu lượng nạp không khí sạch;

- Lưu lượng không khí;

- Hướng dòng không khí;

- Các yếu tố tình huống: người di chuyển, mở cửa ra vào và cửa sổ, thay đổi khí hậu nhanh, v.v..., có thể thay đổi điều kiện đo và tác động mạnh đến kết quả. Khuyến cáo ghi lại bất kỳ thay đổi rõ ràng nào trong quá trình đo.

8.3  Kiểm tra phòng trực quan - Xác định kế hoạch và chiến lược đo

Để xác định và đánh giá các nguồn riêng lẻ trong nhà, quan sát để xác định các trường hợp cụ thể sau đây. Phụ lục A phải được sử dụng và hoàn thành trong quá trình kiểm tra trực quan căn phòng. Phụ lục A phải được thêm vào báo cáo cuối cùng vì nó cung cấp thông tin quan trọng để diễn giải kết quả.

Phương pháp đo liên tục với độ phân giải thời gian cao (xem Điều 6) cũng có thể được sử dụng trong bước điều tra này. Tổng quan về phép đo đầu tiên này thực sự có thể hỗ trợ đánh giá của chuyên gia và giúp xác định việc chọn thiết bị và lập kế hoạch đo chính xác.

Khi kết thúc kiểm tra trực quan cơ sở này, mục đích của nhiệm vụ, danh mục các nguồn đặc trưng, loại thiết bị được sử dụng để đo và lập kế hoạch đo phải được thống nhất với khách hàng.

Việc điều tra cũng cần tính đến các thông số sau.

a) Trong nhà:

1) đặc điểm của phòng (thiết bị cố định, ví dụ: tấm phủ sàn, tấm phủ tường, loại cửa sổ, đồ nội thất mềm, hệ thống thông gió, nguồn sưởi);

2) thiết bị của căn phòng (thiết bị di động, ví dụ: tủ lạnh, bếp, tivi, máy tính, máy in, lò nướng, máy hút bụi);

3) cấu hình của căn phòng (độ kín khí của tòa nhà, đặc biệt là cửa sổ, cửa ra vào);

4) hành vi của người sử dụng [các hoạt động, ví dụ: bố trí thông gió, di chuyển, vui chơi, dọn dẹp, hút thuốc, đốt nến/thắp hương, giữ vật nuôi trong nhà, sử dụng hóa chất gia dụng, nước hoa (chất hạt tiềm năng)].

b) Không khí ngoài trời:

1) các nguồn nhân tạo (ví dụ: giao thông đường bộ, đường sắt, vận tải biển và hàng không, công nghiệp, thương mại, nông nghiệp, cơ sở giải trí);

2) nguồn tự nhiên:

i) các nguồn hóa chất (ví dụ: phun muối, tái tạo hạt vào những ngày có nhiều ánh nắng mặt trời);

ii) các nguồn sinh học (ví dụ: nông nghiệp, ủ phân);

iii) các nguồn vật lý (ví dụ như dòng xoáy (lốc) cát, các hạt sinh học);

3) điều kiện khí hậu bên ngoài (ví dụ: hướng và lực gió, độ ẩm không khí, ánh nắng mặt trời).

Việc nhận dạng nguồn yêu cầu phân biệt giữa các quy trình được chọn cho các loại phòng khác nhau.

8.4  Phép đo sơ bộ

Các phép đo sơ bộ thường được thực hiện trong quá trình kiểm tra trực quan căn phòng và sử dụng thiết bị điều tra theo dõi nhanh (LSAS, CPC, v.v..). Các phép đo sơ bộ được sử dụng để cho phép đánh giá khách quan của chuyên gia và lựa chọn thiết bị dụng cụ chính xác.

Khoảng thời gian lấy mẫu cho phép đo sơ bộ thường ngắn và do đó có thể bị ảnh hưởng nhiều bởi các điều kiện phòng cụ thể. Do đó, không thể đưa ra kết luận trực tiếp nào từ các kết quả đo sơ bộ mà không kết hợp chúng với quan sát của chuyên gia. Nên ghi lại các quan sát của chuyên gia để tránh mọi hiểu lầm. Vì lý do tương tự, người sử dụng chịu trách nhiệm đo sơ bộ cũng nên thực hiện chiến dịch đo.

Điều quan trọng là phải hiểu thông số nào là cần thiết hoặc thông số nào xác định nhiệm vụ hiện tại. Điều quan trọng là chọn các thông số đại diện cho các mục tiêu được xác định. Đôi khi, cần phải chọn một số thông số để có bức tranh rõ ràng về nguồn hoặc các quá trình phát thải. Các thông số có thể bao gồm các đặc tính vật lý của sol khí (khối lượng, số lượng, diện tích bề mặt, thành phần, cấu trúc, mật độ, v.v...). Đôi khi cũng cần bao gồm các thông số về hiện tượng phát thải phụ thuộc vào thời gian (thời lượng, tần suất, độ lặp lại, v.v...).

Khi kết thúc quá trình kiểm tra trực quan này tại cơ sở, phải thống nhất với khách hàng mục đích của nhiệm vụ, danh mục các nguồn cần mô tả, loại thiết bị được sử dụng để đo và lập kế hoạch đo.

8.5  Quy trình đo

8.5.1  Yêu cầu chung

Không thể mô tả tất cả các trường hợp cụ thể và các thủ tục đo bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các mục tiêu hoặc nhiệm vụ đo.

Ngoài ra, tùy thuộc vào thiết bị đo được chọn, sẽ phát sinh các khuyến nghị bổ sung cụ thể. Có thể tìm thấy các kỹ thuật và đề xuất bổ sung trong các phần khác của bộ tiêu chuẩn ISO 16000.

Mỗi thiết bị phải được hiệu chuẩn và kiểm tra chính xác trước khi sử dụng, theo khuyến nghị của nhà sản xuất hoặc tiêu chuẩn hiện có.

Danh mục không đầy đủ gồm năm mục tiêu chính, bao gồm một số mục tiêu hoặc nhiệm vụ đo thông thường, được mô tả trong tiêu chuẩn này.

8.5.2  Quy trình xác định nền

8.5.2.1  Thiết bị và phép đo

Các mức nền phải được xác định bằng cách sử dụng cùng một thiết bị như thiết bị được sử dụng để tiến hành chiến dịch đo. Nên thực hiện các phép đo nền trước mỗi loạt phép đo và được lặp lại nhiều lần, nếu có thể.

Cần đặc biệt cẩn thận để đảm bảo độ tuyến tính của thiết bị trong bước đo.

8.5.2.2  Quy trình đo

Tất cả các nguồn quan trọng cần được tắt trước khi đo. Nồng độ hạt giảm dần và người sử dụng cần đảm bảo rằng không còn tác động nào nữa.

Vị trí của thiết bị phải giống nhau trong quá trình thực hiện thử nghiệm và đo nền. Ngoại trừ trường hợp không có nguồn điều tra, các đặc điểm và thông số của phòng cần giữ cố định nhất có thể để có khả năng so sánh cao.

Cài đặt thiết bị (ví dụ: phạm vi, độ phân giải thời gian) phải được giữ cố định giữa phép đo nền và phép đo cuối cùng để cho phép khả năng so sánh cao.

8.5.2.3  Lập kế hoạch và thiết lập phép đo

Khoảng thời gian lấy mẫu nền cần được điều chỉnh để bao gồm tất cả các biến thiên nền có thể có. Nếu có thể, cần chọn khoảng thời gian lấy mẫu bằng khoảng thời gian thử nghiệm sau này. Do tiềm năng tác động của các nguồn bên ngoài (ngoài trời, v.v...), nên khoảng thời gian lấy mẫu nền phải được chọn sao cho các điều kiện càng gần với các điều kiện quan sát được trong các phép đo kiểm tra sau này càng tốt.

8.5.2.4  Đánh giá

Các giá trị trung bình cao thường chỉ ra rằng các nguồn ô nhiễm quan trọng có mặt trong phòng. Người sử dụng cần đảm bảo rằng các phép đo sau này vẫn nằm trong phạm vi nồng độ được chấp nhận của thiết bị.

Sự thay đổi mạnh về nồng độ được quan sát thấy trong quá trình đo nền cho thấy có mặt của nguồn không liên tục.

Nguồn này cần được loại bỏ và điều tra riêng, nếu có thể và tùy thuộc vào mục đích của phép đo.

8.5.3  Quy trình ước tính ảnh hưởng của nồng độ không khí ngoài trời (không khí xung quanh)

8.5.3.1  Thiết bị và phép đo

Các phép đo trong nhà và ngoài trời cần được thực hiện với hai thiết bị cùng loại đề cho phép đo song song. Đáp ứng của thiết bị cần được so sánh trước khi đo, bằng cách đặt cả hai thiết bị trong nhà ở cùng một khu vực lân cận.

Ngoài ra, cần đặc biệt lưu ý để đảm bảo tính phù hợp chung của thiết bị đo ngoài trời, đặc biệt là đối với việc bảo vệ thời tiết và điều hòa mẫu (tác động có thể có của độ ẩm tương đối đối với kết quả đo được).

8.5.3.2  Quy trình đo

Phải thực hiện các phép đo song song với một thiết bị trong nhà và một thiết bị ngoài trời, cần đặc biệt cẩn thận khi áp dụng các cài đặt giống nhau (ví dụ: phạm vi, độ phân giải thời gian) cho các thiết bị để cho phép khả năng so sánh cao. Ngoài ra, đồng hồ của các thiết bị phải được đồng bộ hóa thời gian.

8.5.3.3  Lập kế hoạch và thiết lập phép đo

Vị trí của thiết bị đo không khí ngoài trời cần được chọn cẩn thận về tính đại diện. Điểm lấy mẫu phải càng gần càng tốt với phần tiếp giáp chính giữa không khí ngoài trời và trong nhà (ví dụ: bên ngoài cửa sổ mở, gần cửa hút không khí thông giỏ) mà không bị cản trở. Cần duy trì khoảng cách tối thiểu khoảng 1 m so với tòa nhà để tránh hiệu ứng tường.

Nếu các căn phòng được điều tra nằm ở phía mặt đường phố, thì hàm lượng bụi mịn trong không khí xung quanh phải được xác định càng xa càng tốt ở cùng một tầng và cả ở phía đường phố của tòa nhà. Nếu các phòng được điều tra nằm về phía sân trong hoặc vườn, thì hàm lượng bụi mịn trong không khí xung quanh phải được xác định, càng xa đường phố càng tốt, ở cùng một tầng và ở cùng phía của tòa nhà. Trong trường hợp tòa nhà văn phòng lớn, các phép đo không khí xung quanh có thể được tiến hành tại các phần đại diện của mặt tiền tòa nhà. Các phép đo không khí xung quanh ở mặt đất không phù hợp để ghi lại tác động của không khí xung quanh đối với các văn phòng nằm ở các tầng trên.

Khoảng thời gian của phép đo ngoài trời phải bao gồm toàn bộ thời gian đo của phép đo trong nhà để có thể điều tra các xu hướng và mối tương quan theo thời gian.

8.5.3.4  Đánh giá

Quá trình thời gian của các phép đo song song trong nhà và ngoài trời được lập đồ thị và điều tra.

Nếu các sự kiện và xu hướng có thể được nhìn thấy trong cả hai phép đo, thì sự góp phần ô nhiễm ngoài trời vào chất lượng không khí trong nhà cần được tính đến như một nguồn chính ô nhiễm không khí trong nhà và có thể được báo cáo riêng phụ thuộc vào mục đích của phép đo. Trong trường hợp có mối tương quan thấp hoặc không có ảnh hưởng của nồng độ không khí ngoài trời (không khí xung quanh) chỉ có thể được ước tính với độ không đảm bảo đo cao hơn và thường được tích hợp đơn giản vào mức nồng độ báo cáo của không khí trong nhà.

8.5.4  Quy trình xác định các nguồn chính có mặt trong căn phòng

8.5.4.1  Yêu cầu chung

Quy trình này có thể hỗ trợ trong việc xây dựng các chiến lược xác định các nguồn đã biết hoặc chưa biết riêng lẻ trong các điều kiện khác nhau. Mặc dù mọi nguồn có thể được đặc trưng bởi nồng độ điển hình của nó, nhưng sự suy giảm liên quan đến chất lượng không khí trong nhà là do tình huống. Việc xác định nguồn sol khí trong nhà có thể được hiểu là sự phân bổ định lượng và thời gian rõ ràng của hoạt động cục bộ đến sol khí.

8.5.4.2  Thiết bị đo và phép đo

Trong một số trường hợp, có thể suy ra các đặc tính của nguồn sol khí cần đo (ví dụ: phân bố kích thước, dải kích thước, nồng độ khối lượng, nồng độ số hạt, thành phần) và chọn trước các phép đo và thiết bị đo phù hợp. Trong phần lớn các trường hợp, nguồn sol khí phân kỳ đáng kể so với các giả định đó và thường cần có sự kết hợp của các thiết bị bao gồm dải kích thước hạt rộng. Nếu điều đó không khả thi về mặt kỹ thuật hoặc không có ý định, thì các tiêu chí loại trừ phải được đề cập và giải thích rõ ràng trong báo cáo.

Nhận dạng nguồn yêu cầu thiết bị có độ phân giải thời gian tốt, trong mọi trường hợp phải tốt hơn một lần quét trên phút và nếu có thể khoảng một lần quét trên vài giây, để xác định thời điểm bắt đầu và kết thúc hoạt động phát thải của nguồn. Thông thường, tổng số hạt hoặc nồng độ tổng khối lượng hạt là đại lượng thích hợp để nhận dạng nhanh. Thông tin nguồn bổ sung (kích thước, v.v...) sẽ được thu thập nếu được yêu cầu trong bước thứ hai bằng việc điều tra mở rộng đối với từng nguồn đã nhận dạng.

Các giới hạn dưới và trên trong dải kích thước và nồng độ của các thiết bị ảnh hưởng đến khả năng hiển thị của nguồn. Các thiết bị có dải kích thước chồng chéo tránh các khoảng trống trong dải kích thước phát hiện. Không thể xác nhận hoặc làm sai lệch các nguồn có lượng khí thải nằm ngoài giới hạn của thiết bị.

8.5.4.3  Quy trình đo

Dụng cụ đo được di chuyển từ từ để vạch ra toàn bộ diện tích của căn phòng. Sự gia tăng nồng độ cho thấy sắp chạm đến nguồn. Kết quả đo thường dễ dàng tương quan với các quan sát trực quan. Tuy nhiên, trong những tình huống phức tạp, trong đó một số nguồn cùng tồn tại và lượng phát thải tương ứng trộn lẫn với nhau, nên việc xác định nguồn đôi khi khó khăn hơn. Trong những tình huống như vậy, nếu có thể, nên loại bỏ tạm thời tác động của các nguồn đã được nhận dạng.

Điều cần thiết là phải bù bất kỳ vật phẩm lấy mẫu nào do hệ thống chuyển động và tính đến mọi thay đổi cục bộ so với mọi thay đổi trong toàn bộ hệ thống nguồn. (Tất cả các nguồn phải ổn định theo hàm số thời gian, thường yêu cầu bổ sung phép đo phân giải thời gian).

8.5.4.4  Lập kế hoạch và thiết lập phép đo

Chuẩn bị lịch trình thời gian cho phép đo. Đặt các đầu vào lấy mẫu của thiết bị trong phòng tại một vị trí xác định với hệ thống thông gió tốt, ví dụ: vị trí trung tâm. Đảm bảo rằng:

- Lưu lượng không khí tại điểm đó không ảnh hưởng đến việc lấy mẫu bằng thiết bị;

- Thất thoát trong các ống lấy mẫu là nhỏ nhất. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các hạt trong phạm vi thấp hơn nanomet. Thất thoát có thể được dự đoán về mặt lý thuyết và khắc phục.

Kích hoạt các nguồn từ từ liên tiếp với đủ thời gian ở giữa đề quan sát mức nồng độ thấp ổn định hoặc bắt đầu phân rã nồng độ. Nên kích hoạt nguồn từ xa từ bên ngoài. Nếu không khả thi, thì thực hiện phép đo với sự hỗ trợ theo cách thủ công để kích hoạt các nguồn. Đảm bảo rằng tác động có thể có của việc hỗ trợ lên kết quả đã được làm rõ trước.

Ghi lại chi tiết kích hoạt nguồn (ví dụ: bắt đầu, thời lượng).

Kiểm tra sự sẵn sàng của thiết bị. Ghi lại tất cả các chi tiết của việc thiết lập, đặc biệt là:

- Số lượng và đặc điểm của các nguồn (ví dụ: ngọn lửa, bếp, quạt);

- Khoảng cách theo chiều ngang và chiều dọc của các nguồn đến điểm lấy mẫu;

- Kích thước của nguồn;

- Chi tiết kỹ thuật của nguồn (ví dụ: vật liệu được sử dụng, nhiệt độ vận hành, loại thiết bị).

8.5.4.5  Đánh giá

Các nguồn có thể được xác định bởi sự trùng hợp về thời gian của chúng với thời điểm bắt đầu phát thải bụi. Tuy nhiên, đây là một phương pháp bán định lượng. Việc định lượng và so sánh các cường độ nguồn riêng lẻ đòi hỏi phải giải mã cẩn thận các ảnh hưởng lẫn nhau của tất cả các nguồn liên quan, cũng như xem xét sự kết tụ, đông tụ và thất thoát hạt. Nồng độ nguồn có thể được định lượng dễ dàng hơn bằng cách áp dụng quy trình chỉ với một nguồn hoạt động. Trong trường hợp này, cần quan sát sol khí cho đến khi đạt đến mức nền một lần nữa để có đủ dữ liệu cho việc lập mô hình sol khí trong nhà.

8.5.5  Quy trình đo phát thải trung bình và phân giải thời gian của một nguồn cụ thể

8.5.5.1  Yêu cầu chung

Vì sự thay đổi theo thời gian của một số nguồn phát thải có thể thay đổi đáng kể nên việc xác định lượng phát thải trong khoảng thời gian ngắn hơn nhiều so với khoảng thời gian được sử dụng để xác định tác động trung bình của nguồn thường là hữu ích hoặc cần thiết. Lý do đối với phép đo phân giải thời gian có thể là để xác định nồng độ tối đa hoặc mức phát thải cực đại, hiểu rõ hơn về sự thay đổi hoặc trạng thái động của nguồn, xác định nguồn hoặc đảm bảo chất lượng của chính quá trình đo.

Tuy nhiên, nhu cầu về phép đo phân giải thời gian dẫn đến một số yêu cầu bổ sung đối với quy trình đo (xem 8.2.4).

8.5.5.2  Thiết bị đo và phép đo

Bất kỳ thiết bị nào có độ phân giải thời gian cao bao trùm dải kích thước và cường độ đều có thể được sử dụng cho mục đích này. Cách dễ nhất là sử dụng cùng một thiết bị như thiết bị được sử dụng để xác định mức phát thải trung bình của nguồn. Tuy nhiên, nếu vì lý do thực tế hoặc quy định, khối lượng trung bình nên được xác định bằng một thiết bị có đặc tính thời gian thấp, thì có thể sử dụng một thiết bị bổ sung.

Vì các phương pháp phân giải thời gian thường có thể tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ, nên cần xem xét xác định lượng dữ liệu cần thiết, trình tự lấy mẫu và số lượng sự cố phát thải nguồn (nếu có thể). Điều này là để tối đa hóa thông tin có thể truy cập và giảm thiểu công việc cần thiết để xử lý dữ liệu, có thể giảm thiểu đáng kể so với xử lý dữ liệu đo một lần.

8.5.5.3  Quy trình đo

- Trường hợp 1: sử dụng cùng một thiết bị cho phát thải phân giải thời gian và phát thải trung bình của nguồn.

Thiết bị được sử dụng với độ phân giải thời gian cao hơn. cần đặc biệt cẩn thận khi chọn độ phân giải thời gian để tránh sử dụng thiết bị gần với giới hạn phát hiện của nó. Sau đó lượng phát thải trung bình của nguồn được tính bằng trung bình toán học dữ liệu được ghi lại.

- Trường hợp 2: sử dụng các thiết bị khác nhau cho phát thải phân giải thời gian và phát thải trung bình của nguồn.

Cả hai thiết bị được đặt trong cùng một vùng lân cận và được chạy đồng thời trong toàn bộ thời gian thử nghiệm để cho phép so sánh chính xác.

8.5.5.4  Lập kế hoạch và thiết lập phép đo

Nếu không có thông tin về nguồn hoặc biến thiên chung của thông số được đo, thì nên sử dụng phương pháp phân giải thời gian cao nhất có thể. Đối với hầu hết các mục đích thực tế do sự pha trộn và dòng không khí, nên độ phân giải thời gian thấp nhất có thể đạt được trong vài giây.

Các hoạt động đo phân giải thời gian tương tự như các phép đo trong khoảng thời gian dài hơn nhưng cần xem xét một số điểm cụ thể, đặc biệt nếu các yếu tố bên ngoài có khả năng thay đổi đáng kể trong khoảng thời gian đo.

Sự khác biệt về đáp ứng thời gian của hai hệ thống đo có thể ảnh hưởng đến kết quả nên điều này cần được tính đến.

Trong trường hợp nồng độ hạt thay đổi theo chu kỳ (có pic cao, tác động rất hạn chế của một nguồn trong một thời điểm, v.v...), thì tổng thời gian lấy mẫu phải đủ dài để bao gồm toàn bộ số chu kỳ, để có tính đại diện.

8.5.5.5  Đánh giá

Kết quả đo thường được trình bày dưới dạng biểu đồ thể hiện nồng độ (khối lượng hoặc nồng độ số hạt) theo hàm số thời gian.

- Trường hợp 1: Sử dụng cùng một thiết bị cho phát thải phân giải thời gian và phát thải trung bình của nguồn.

Lượng phát thải trung bình của nguồn được tính theo trung bình toán học dữ liệu. Một phần của bộ dữ liệu có thể được chọn hoặc bỏ qua tùy thuộc vào mục đích đo (xác định điểm cao nhất, thời gian nghỉ). Theo quy trình nào thì các kết quả trung bình phải luôn được giải thích theo hiệu ứng phát thải phân giải thời gian.

- Trường hợp 2: Sử dụng các thiết bị khác nhau cho phát thải phân giải thời gian và phát thải trung bình của nguồn.

Các kết quả trung bình thu được từ các thiết bị liên tục phải luôn được diễn giải theo biểu đồ phát thải phân giải thời gian. Trong trường hợp phát thải theo chu kỳ của một số nguồn, nên bao phủ toàn bộ số chu kỳ và lấy mẫu trong tối thiểu hai chu kỳ. Tùy thuộc vào mục đích đo, một số kết quả đo trung bình sẽ bị loại nếu chúng không bao phủ đúng khoảng thời gian (không có phát thải cụ thể trong khoảng thời gian được khảo sát, các cản trở ngẫu nhiên của nguồn khác khi nguồn được khảo sát không hoạt động, v.v...).

8.5.6  Quy trình đánh giá hiệu quả của kỹ thuật giảm ô nhiễm (lọc bằng hệ thống điều hòa không khí)

8.5.6.1  Yêu cầu chung

Khi đo nồng độ hạt trong nhà, một kết quả có thể là nồng độ hạt cao hơn mong đợi. Trong trường hợp này, có thể sử dụng các kỹ thuật giâm thiểu khác nhau với mục đích giảm nồng độ hạt mà con người tiếp xúc, như:

- Loại bỏ một nguồn xác định;

- Bao quanh nguồn và sử dụng bộ lọc trong quá trình trao đổi không khí;

- Thay đổi hành vi (trao đổi không khí sạch cưỡng bức);

- Lọc không khí bằng hệ thống điều hòa không khí.

Để xác định hiệu quả của kỹ thuật giảm ô nhiễm, cần thực hiện một phép đo trước khi sử dụng kỹ thuật này, tiếp theo là phép đo thứ hai sau khi đủ thời gian để kỹ thuật giảm ô nhiễm phát huy hiệu quả.

8.5.6.2  Thiết bị và phép đo

Nên sử dụng cùng một thiết bị cho cả hai phép đo. Các phép đo cần được thực hiện liên tiếp nếu có thể. Cài đặt thiết bị (ví dụ: phạm vi, độ phân giải thời gian) phải được giữ cố định giữa cả hai phép đo để cho phép khả năng so sánh cao.

8.5.6.3  Quy trình đo

Điều quan trọng là sử dụng cùng một thiết bị và vị trí đo để tiến hành các phép đo. cần áp dụng tốt kỹ thuật giảm thiểu từ trước. Nồng độ hạt thực sự giảm chậm và người sử dụng cần đảm bảo rằng đã đạt được độ ổn định trước khi bắt đầu phép đo. Khuyến cáo thời gian lấy mẫu tối thiểu là một giờ.

8.5.6.4  Lập kế hoạch và thiết lập phép đo

Cần tránh mọi thay đổi đối với căn phòng/môi trường bên cạnh kỹ thuật giảm ô nhiễm. Nếu phòng có đông người trong lần đo đầu tiên, thì phải đảm bảo mức độ hoạt động và số người giống nhau cho lần đo thứ hai.

Vì nồng độ không khí ngoài trời có thể thay đổi giữa các phép đo và có thể ảnh hưởng đáng kể đến kết quả đo trong nhà, điều cần thiết là bổ sung phép đo trong nhà bằng phép đo ngoài trời song song.

8.5.6.5  Đánh giá

Hiệu quả giảm ô nhiễm chỉ có thể được ước tính sơ bộ bằng cách áp dụng quy trình này và thường dẫn đến việc xác định hệ số năng suất đơn giản hóa, như tỷ số giữa các mức nồng độ số hạt (tổng) tích lũy trung bình trước và sau khi áp dụng kỹ thuật giảm. Hiệu quả của các hệ thống điều hòa không khí, tức là hiệu quả làm sạch không khí có thể thay đổi đáng kể theo kích thước hạt. Do đó đối với các phân bố kích thước hạt rộng, nên thực hiện các phép đo phân giải theo kích thước và tính hiệu quả giảm ô nhiễm riêng lẻ cho từng thùng (bins) kích thước hạt được đo.

9  Đánh giá độ không đảm bảo đo

Việc đánh giá độ không đảm bảo đo là một thành phần thiết yếu của bất kỳ phép đo chất lượng không khí nào. Mọi tuyên bố về các kết quả đo có giống nhau hay không chỉ có thể được đưa ra trên cơ sở đánh giá độ không đảm bảo đo. Độ không đảm đo là sự kết hợp của độ không đảm bảo của thiết bị đo và bất kỳ nguồn không xác định hoặc đã xác định không thể tránh khỏi khác, như các điều kiện đo dao động ngẫu nhiên. Các nhà sản xuất thường cung cấp thông tin về độ không đảm bảo của thiết bị, nhưng trong nhiều trường hợp, sự đóng góp từ các nguồn khác không thể được mô tả bằng toán học và độ không đảm bảo đo tổng thể phải được ước tính bằng thực nghiệm. Trong những trường hợp này, nên áp dụng đánh giá Loại A về độ không đảm bảo chuẩn. Giả định các biến thiên ngẫu nhiên trong phép đo lặp lại của một đại lượng qk (ví dụ: nồng độ số hạt) trong điều kiện giữ càng ổn định càng tốt. Giá trị gần đúng nhất của giá trị thực của nó sau đó được đưa ra bởi giá trị trung bình số học của nó, theo Công thức (1):

Kết quả của một phép đo cần được báo cáo như trình bày ở Công thức (2):

Trong đó U là độ lệch chuẩn mở rộng thu được bằng cách nhân độ lệch chuẩn tổng hợp u_c(q) với hệ số phủ k. Độ lệch chuẩn tổng hợp loại A được tính theo Công thức (3):

Với độ lệch chuẩn thực nghiệm s_(qk) của các giá trị đo được qk. Có thể giả định rằng việc lấy k = 2 hoặc k = 3 tạo ra mức độ tin cậy tương ứng là khoảng tin cậy 95 % hoặc 99 %. Một số khái niệm về đánh giá độ không đảm bảo đo được nêu trong TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3).

Thông tin bổ sung có thể được có trong TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3) và ISO 20988.

10  Đánh giá và báo cáo kết quả

Cần thực hiện đánh giá và báo cáo các kết quả đo. Các quy định kỹ thuật cụ thể có thể được áp dụng cho từng phương pháp đo cụ thể.

11  Báo cáo kết quả thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau.

- Mô tả chi tiết và rõ ràng về lý do tiến hành phép đo, mục tiêu phép đo và chiến lược đo được đưa ra.

- Mô tả phương pháp đo và các đại lượng đo chính. Mô tả các nguyên tắc tính và các các đại lượng đo được tính toán (ví dụ: khi chuyển đổi kết quả số đếm hạt thành khối lượng, diện tích bề mặt). Mô tả các thiết bị đo được sử dụng và các giới hạn phát hiện và giới hạn đo của chúng.

- Mô tả các điều kiện phổ biến phù hợp với quy tắc lấy mẫu (xem Phụ lục A).

- Mô tả đầy đủ về vị trí của điểm đo, thời gian lấy mẫu, người vận hành và thiết bị.

- Quan sát trực quan các điều kiện thời tiết (tức là có mưa hay không). Thời tiết ngoài trời có thể có ảnh hưởng mạnh đến kết quả.

- Kết quả đo.

- Ước tính các độ không đảm bảo đo theo ISO 20988.

- Giới hạn phát hiện và giới hạn đo.

- Bất kỳ sai lệch nào so với các quy định của tiêu chuẩn này và lý do.

12  Đảm bảo chất lượng

12.1  Các quy định kỹ thuật về hiệu năng

Việc đảm bảo chất lượng phải được thực hiện theo tiêu chuẩn kỹ thuật quy định đối với từng phương pháp đo cụ thể.

Các quy định kỹ thuật có liên quan điển hình như sau.

- Độ không đảm bảo đo.

Các dao động tạm thời và độ trôi của số đọc thiết bị có thể do sự ổn định hạn chế của thiết bị đang sử dụng hoặc có thể bị ảnh hưởng bởi dao động của các yếu tố tình huống, như trao đổi không khí. Chúng cũng có thể phản ánh những thay đổi thực tế trong sol khí được điều tra và các nguồn của nó. Các số đọc thay đổi quan sát được thấp hơn độ không đảm bảo đo quy định của thiết bị cần được coi là giả. Việc lựa chọn các thiết bị có độ không đảm bảo đo đủ thấp là một phần của chiến lược đo.

Người sử dụng phải tham khảo các tiêu chuẩn quốc tế hoặc hướng dẫn cụ thể hoặc sổ tay hướng dẫn sử dụng thiết bị để xác định cách đánh giá độ không đảm bảo đo. Hình 3 cung cấp danh mục không đầy đủ các tiêu chuẩn quốc tế mô tả chi tiết một số kỹ thuật được liệt kê và cung cấp thông tin về độ không đảm bảo đo điển hình.

- Nhiễu điện tử.

Nhiễu phép đo có thể tương quan với cài đặt thiết bị, như tần số lấy mẫu dữ liệu, độ phân giải thời gian và thời gian xử lý tín hiệu. Đối với độ không đảm bảo đo, trước đó phải kiểm tra để chắc chắn mức nhiễu của thiết bị đủ thấp. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các thiết bị sử dụng điện kế làm cảm biến.

- Khoảng/dải nồng độ động (giới hạn phát hiện thấp nhất, nồng độ tối đa).

Nồng độ hạt đo được có thể thay đổi đáng kể theo thời gian và có thể tạm thời vượt quá hoặc giảm thấp hơn giới hạn phát hiện của thiết bị. Nếu không có chỉ báo bằng các thông báo lỗi của thiết bị, thì dữ liệu đo được phải được kiểm tra cẩn thận về các sự kiện này.

- Dải phát hiện kích thước hạt.

Kiến thức hoặc giả định trước đây về phân bố hạt dự kiến có thể hữu ích để chọn thiết bị với dải kích thước phù hợp nhằm đáp ứng các mục tiêu của phép đo. Sự xuất hiện bất ngờ của các hạt có kích thước nằm ngoài dải phát hiện kích thước của thiết bị phải luôn được xem xét và có thể cần thiết phải kết hợp các thiết bị có dải kích thước bổ sung. Việc biểu thị kết hợp các phân bố kích thước hạt hoặc so sánh phổ kích thước từ các thiết bị khác nhau luôn phải sử dụng dữ liệu đã chuẩn hóa (dW/dlogdp), trong đó khối lượng đo được hoặc tính được (W) - số lượng, bề mặt, thể tích hoặc khối lượng - được chuẩn hóa theo chiều rộng của kích thước thùng.

- Phân giải thời gian.

Cần phải coi rằng tốc độ lấy mẫu thường được đưa ra trên thông số kỹ thuật của thiết bị không nhất thiết phải giống với độ phân giải thời gian thực tế. Ví dụ: các thiết bị quét kích thước, như DMAS, sử dụng máy đếm hạt nhanh nhưng có thể do thời lượng của các khoảng thời gian quét, không thể ghi lại các thay đổi nhanh về phân bố kích thước và/hoặc nồng độ của sol khí.

- Các yếu tố cản trở.

Các yếu tố cản trở đáp ứng của thiết bị có thể được xem xét cho phép đo phân giải thời gian là: cản trở khí, sự hình thành khí thành hạt, độ bay hơi của các hạt, ảnh hưởng của sự bay hơi trong quá trình lấy mẫu và đo, ảnh hưởng của độ ẩm và nhiệt độ theo thời gian. Các điều kiện của thiết bị và phép đo phải phù hợp để có thể loại bỏ các cản trở của các yếu tố bên ngoài hoặc chúng được giảm thiểu đến mức có thể bỏ qua.

Nếu các hạt bao gồm một phần hoặc toàn bộ các thành phần dễ bay hơi, thì thất thoát do bay hơi có thể xảy ra bên trong thiết bị đo và đường ống lấy mẫu. Ngoài ra, độ ẩm quá cao (điều kiện ngưng tụ) có thể là vấn đề cần quan tâm. Nên kiểm tra định kỳ tác động tiềm ẩn của sự bay hơi, ví dụ bằng cách thay đổi nhiệt độ đường ống mẫu hoặc sử dụng thiết bị làm khô như một phần của việc ổn định mẫu.

12.2  Đảm bảo chất lượng khi xác định nồng độ số hạt

12.2.1  Yêu cầu chung

Khi đo nồng độ số hạt, phải tuân thủ các điều kiện quy định trong TCVN 10736-1 (ISO 16000-1). Cần chú ý đặc biệt đến các khía cạnh được liệt kê trong 12.2.2 đến 12.2.3.

12.2.2  Lưu lượng thể tích lấy mẫu

Lưu lượng thể tích lấy mẫu là một biến thiết yếu trong đo sol khí. Người sử dụng có thể sử dụng các thiết bị đo dòng khối lượng hoặc thể tích đã hiệu chuẩn để kiểm tra lưu lượng thể tích chính xác. Độ không đảm bảo đo của đồng hồ đo lưu lượng được sử dụng phải tốt hơn độ không đảm bảo của phép đo lưu lượng thể tích của chính thiết bị. Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng sự sụt giảm áp suất do thiết bị đối chứng gây ra không ảnh hưởng quá mức đến lưu lượng thể tích của thiết bị đang được thử nghiệm. Phải cẩn thận để hiệu chính các ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất khí lên các số đọc của thiết bị.

12.2.3  Kiểm tra các thông số thiết bị

Nhà sản xuất thiết bị cung cấp các chứng chỉ hiệu chuẩn tại nhà máy cho thiết bị của họ, cung cấp đầy đủ thông tin về độ không đảm bảo đo trong nhiều trường hợp. Đối với một số loại thiết bị đo sol khí (DMAS và CPC), việc hiệu chuẩn định kỳ độc lập dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế (ví dụ: ISO 27891 và ISO 15900) với các loại sol khí thử nghiệm cụ thể là khả thi.

Tình trạng thiết bị (ví dụ: ngày và kết quả hiệu chuẩn nội bộ hoặc bên ngoài, ngày bảo trì lần cuối) phải được kiểm tra kỹ và ghi lại trước đó.

12.3  Đảm bảo chất lượng khi xác định nồng độ khối lượng hạt

12.3.1  Tính toán nồng độ khối lượng dựa trên nồng độ số hạt đo được

Tính nồng độ khối lượng từ dữ liệu nồng độ số hạt gây ra độ không đảm bảo đo cao và dựa trên một số giả định (các hạt hình cầu, không kết tụ, mật độ hạt giả định, v.v..,). Việc định kích thước hạt sử dụng các nguyên tắc khác nhau (độ linh động khí động học, độ linh động điện, tán xạ ánh sáng, v.v...), cung cấp thông tin khác nhau về đường kính hạt.

Đối với sol khí ngoài trời, EN 12341 mô tả quy trình chứng minh tính tương đương cho máy quang phổ kích thước hạt quang học (OPSS), được sử dụng để đo nồng độ khối lượng. Quy trình này không áp dụng trực tiếp cho các phép đo nồng độ khối lượng sol khí trong nhà bằng OPSS, vì tùy theo trường hợp, sự phân bố mật độ hạt trong nhà có thể khác biệt đáng kể so với phân bố mật độ bụi thông thường ngoài trời.

12.3.2  Phép đo nồng độ khối lượng

12.3.2.1  Yêu cầu chung

Sai số hệ thống và độ không đảm bảo đo liên quan đến phép đo khối lượng bị ảnh hưởng, thứ nhất là do độ chính xác của cân và chất lượng cân (nghĩa là tỷ số giữa khối lượng bụi lắng đọng với khối lượng của bộ lọc), thứ hai là do xử lý bộ lọc (thay đổi khối lượng do thất thoát bay hơi và thay đổi độ ẩm) và thứ ba là chất lượng của phép đo thể tích lấy mẫu làm thể tích đối chiếu.

12.3.2.2  Hệ thống kiểm soát lưu lượng

Thiết bị kiểm soát lưu lượng được sử dụng phải cho phép xác định tốc độ dòng chảy phù hợp cần thiết để chọn kích thước chính xác trong đầu lấy mẫu và cũng như xác định thể tích lấy mẫu đã biết. Các cảm biến của hệ thống kiểm soát lưu lượng phải được kết nối đến đơn vị SI.

Do thể tích mẫu được thu thập có liên quan đến nhiệt độ và áp suất không khí ở vùng lân cận của đầu lấy mẫu, mà hệ thống kiểm soát lưu lượng phải được cấu hình để đảm bảo thể tích không khí không đổi thu được trên đơn vị thời gian trong điều kiện môi trường xung quanh. Nếu nhiệt độ môi trường và áp suất không khí khác biệt đáng kể so với điều kiện tiêu chuẩn (ví dụ: ở các biên độ cao), thì nên xem xét các phép đo nhiệt độ môi trường và áp suất không khí được thực hiện tại vị trí lấy mẫu. Lưu lượng dòng được đo bởi hệ thống kiểm soát lưu lượng được đặt phía sau bộ lọc phải được quy về các điều kiện môi trường xung quanh theo định luật khí lý tưởng.

12.3.2.3  Hệ thống cân

Cần sử dụng hệ thống kiểm soát khí hậu để điều hòa (ổn định) và cân bộ lọc. Hệ thống này được gọi là buồng cân theo EN 12341. Có thể là một căn phòng hoặc nhà ở phù hợp. Nhiệt độ và độ ẩm tương đối phải được đo liên tục và được đặt ở 19 °C đến 25 °C và 45 % đến 65 % tương ứng (cả hai đều được đo theo giá trị trung bình mỗi giờ). Cân phải được lắp đặt và vận hành trong buồng cân và phải có độ phân giải < 10 μg (xem EN 12341).

Phụ xem EN

(Quy định)

Quy tắc đo các bụi trong không khí trong nhà

Đề đánh giá kết quả đo, bắt buộc phải ghi lại chính xác các điều kiện lấy mẫu. Quy tắc được nêu trong Bảng A.1 tóm tắt thông tin cần thiết để đánh giá kết quả. Khi cần thiết và hợp lý, một số phần của chương trình này có thể được bỏ qua hoặc bổ sung phần khác. Bảng A.1 phải được bổ sung vào báo cáo cuối cùng để cho phép hiểu rõ hơn về việc đo.

Bảng A.1 - Ví dụ về khảo sát

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 5966 (ISO 4225:1994), Chất lượng không khí - Những vấn đề chung - Thuật ngữ

[2] TCVN 6753 (ISO 7708:1995), Chất lượng không khí - Định nghĩa về phân chia kích thước bụi hạt để lấy mẫu Hên quan tới sức khoẻ

[3] ISO 15900, Determination of particle size distribution - Differential electrical mobility analysis for aerosol particles

[4] TCVN 10736-37 (ISO 16000-37), Không khí trong nhà - Phần 37: Đo nồng độ khối lượng bụi PM_2,5

[5] ISO/TR 19601:2017, Nanotechnologies - Aerosol generation for air exposure studies of nanoobjects and their aggregates and agglomerates (NOAA)

[6] ISO 20988, Air quality- Guidelines for estimating measurement uncertainty

[7] ISO 21501-1, Determination of particle size distribution- Single particle light interaction methods - Part 1: Light scattering aerosol spectrometer

[8] TCVN 9468:2012 (ISO 23210:2009), Phát thải nguồn tĩnh - Xác định nồng độ khối lượng bụi PM10/PM2,5 trong khí ống khói - Phép đo ở nồng độ thấp sử dụng thiết bị va đập

[9] ISO 27891, Aerosol particle number concentration - Calibration of condensation particle counters

[10] ISO 29464:2017, Cleaning of air and other gases - Terminology

[11] TCVN 9595-3:2013 (ISO/IEC Guide 98-3:2008), Độ không đảm bảo đo- Phần 3: Hướng dẫn trình bày độ không đảm bảo đo (GUM:1995)

[12] EN 12341:2014, Ambient air- Standard gravimetric measurement method for the determination of the PM₁₀ or PM_2,5 mass concentration of suspended particulate matter

[13] EN 15259:2007, Air quality- Measurement of stationary source emissions - Requirements for measurement sections and sites and for the measurement objective, plan and report

[14] EN 15445:2008, Fugitive and diffuse emissions of common concern to industry sectors - Qualification of fugitive dust sources by reverse dispersion modelling

[15] Ad hoc working group of representatives from the Indoor Air Hygiene Committee (IRK) of the German Federal Ministry for the Environment (UBA) and from the Principal Health Authorities of the German States (AOLG) for deriving indoor air guide values (Ad hoc working group ‘Indoor Guide Values’). Impact of fine dust in indoor air on human health. Bundesgesundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz. 51, 2008, S. 1370-1378 (available only in German)

[16] Anderson H.R., Atkinson R.W., Peacock J.L., Marston L., Konstantinou K., Meta-analysis of time-series studies and panel studies of Particulate Matter (PM) and Ozone (O3). Report of a WHO task group. World Health Organization, Geneva, 2004

[17] Baron P.A., Willeke K., (Eds.). Aerosol Measurement, Principles, Techniques, and Applications. New York: John Wiley & Sons, 2001

[18] Bleckmann F., Fogging/black dust - when the wall gets black. UmweltWissen. 108, 2010, Augsburg: Bavarian State Ministry of Environment (available only in German)

[19] Bruckmann P., Eickmann T., Fine dust and human health. Chemie in unserer Zeit. 41,2007, S. 248-253 (available only in German)

[20] Colbeck I., (Ed.). Environmental Chemistry of Aerosols. Oxford: Blackwell Publishing Ltd., 2008

[21] Englert N., Impact of fine dust on motality and life expectancy. Bundesgesundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz. 50, 2007, S. 112-118 (available only in German)

[22] Fierz M., Houle C., Steigmeier P., Burtscher H., Design, Calibration and Field Performance of a Miniature Diffusion Size Classifier. Aerosol Science and Technology. 45(1), 2011, pp. 1-10

[23] Franck U., Tuch Th., Manjarrez M., Wiedensohler A., Herbarth O., Indoor and Outdoor Sub- Micrometer Particles: Exposure and Epidemiologic Relevance. (“The 3 Indoor Ls”). Environmental Toxicology. 21(6), 2006, pp. 606-613

[24] Fromme H., Gabrio T., Lahrz T., Dietrich S., Sagunski H., Grams H., LINK, TWARDELLA D. Behaviour, occurrence and health aspects of fine dust indoors. Materialien zur Umweltmedizin Band 17. Bavarian Ministry of Health and food safety (Hrsg), Munich, 2007 (available only in German)

[25] Fuchs N.A., Aerosol impactors: a review. Fundamentals of Aerosol Science. 1978, pp. 1-83

[26] Hinds W. C., Aerosol Technology: Properties, Behaviour, and Measurement of Airborne Particles. Second Edition. Wiley, 1999

[27] Indoor Air Hygiene Committee (IRK) of the German Federal Ministry for the Environment, Guideline for indoor air hygiene in schools. German Federal Environment Agency, Berlin, 2008

[28] Marple V.A., Willeke K., Inertial impactors: theory, design and use. Fine Particles: Aerosol Generation, Measurement, Sampling and Analysis. 1976, pp. 412-446

[29] Morawska L., Salthammer T., Eds.). Indoor Environment-Airborne Particles and Settled Dust. Weinheim: Wiley-VCH, 2003

[30] Nazaroff W.W., Indoor particle dynamics. Indoor Air. 14, 2004, pp. 175-183

[31] Opiolka S., Schmidt F., Fissan H., Combined Effects of Electrophoresis and Thermophoresis on Particle Deposition onto Flat Surfaces. J. Aerosol. Sci. 25(4), 1994, pp. 665-671

[32] Chow J.C., Watson J.G., Review of Measurement Methods and Compositions for Ultrafine Particles. Aerosol and Air Quality Research. 7, 2007, pp. 121-173

[33] Pope C.A., Dockery D.W., Health effects of fine particulate air pollution: lines that connect. Journal of the air & waste management. 56(6), 2006

[34] Salthammer T., Fauck C., Schripp T., Meinlschmidt P., Willenborg S., Moriske H.-J., Effect of particle concentration and semi-volatile organic compounds on the phenomenon of ‘black magic dust’ in dwellings. Building and Environment. 46(10), 2011, pp. 1880-1890

[35] Schnelle-Kreis J., Sklorz M., Herrman H., Zimmermann R., Atmospheric Aerosols. Chemie in unserer Zeit. 41, 2007, S. 220-230 (available only in German)

[36] Thatcher T.L., Layton D.W., Deposition, resuspension, and penetration of particles within a residence. Atmospheric Environment. 29, 1995, pp. 1487-1497

[37] Thatcher T.L., Lai A.C.K., Moreno-Jackson R., Sextro R.G., Nazaroff W.W., Effects of room furnishings and air speed on particle deposition rates indoors. Atmospheric Environment. 36, 2002, pp. 1811-1819

[38] Vincent J.H., Aerosol Sampling. Hobocken: John Wiley & Sons Ltd., 2007

[39] Von der Weiden S.-L., Drewnick F., Borrmann S., Particle Loss Calculator-a new software tool for the assessment of the performance of aerosol inlet systems. Atmos. Meas. Tech. 2, 2009, pp. 479-494

[40] World Health Organization, (WHO): Air quality guidelines. Global update 2005. Particulate matter. WHO, Geneva, 2006

[41] Federal Agency for Occupational Safety and Health (Bundsanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin), German Workplace ordinance, Technical regulations for workplaces, Wirtschaftsverlag NW Verlag für neue Wissenschaft Bremerhaven, 2010. ISBN 978-3-86509- 737-8

Các nghiên cứu điển hình tham khảo

[42] Wesselmann M., Santen M., Bestimmung der Feinstaubkonzentration feiner und ultrafeiner Partikel in Innenräumen in Abhängigkeit von Außenlufteinflüssen und Quellen im Innenraum. Abschlussbericht UFOPLAN, FKZ206 61 200, Februar 2009. Zusammenfassung in: Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft 69, 2009, Nr. 3 S. 63-70

[43] Su H.-J., Chao C.-J., Chang H.-Y., Wu P.-C., The effects of evaporating essential oils on indoor air quality. Atmospheric Environment. 41(6), 2007, pp. 1230-1236

[44] Norgaard A.W., Jensen K.A., Janfelt C., Lauritsen F.R., Clausen P.A., Wolkoff P., Release of VOCs and Particles During Use of Nanofilm Spray Products. Environmental Science and Technology. 43, 2009, pp. 7824-7830

[45] Wang B., Lee S.C., Ho K.F., Kang Y.M., Characteristics of emissions of air pollutants from burning of incense in temples, Hong Kong. Science of the Total Environment. 377(1), 2007, pp. 52-60

[46] Lee S.C., Wang B., Characteristics of emissions of air pollutants from burning of incense in a large environmental chamber. Atmospheric Environment. 38(7), 2004, pp. 941-951

[47] Buonanno G., Morawska L, Stabile L, Particle emission factors during cooking activities. Atmospheric Environment. 43(20), 2009, pp. 3235-3242

[48] Lai A.C.K, Ho Y.W., Spatial concentration variation of cooking-emitted particles in a residential kitchen. Building and Environment. 43(5), 2008, pp. 871-876

[49] Wensing M., Schripp T., Uhde E., Salthammer T., Ultra-fine particles release from hardcopy devices: Sources, real-room measurements and efficiency of filter accessories. Science of the Total Environment. 407(1), 2008, pp. 418-427

[50] He C., Morawska L, Taplin L, Particle Emission Characteristics of Office Printers. Environmental Science and Technology. 41,2007, pp. 6039-6045

[51] Morawska L., He C., Johnson G., Jayaratne R., Salthammer T., WAng H., UHDE E., BOSTROM T., MODINI R., AYOKO G., MCGARRY P., WENSING M. An Investigation into the Characteristics and Formation Mechanisms of Particles Originating from the Operation of Laser Printers. Environmental Science and Technology. 43, 2009, pp. 1015-1022

[52] Schripp T., Kirsch I., Salthammer T., Characterization of particle emission from household appliances. The Science of The Total Environment 409, 2011, pp. 2534-2540

[53] Wallace L., Wang F., Howard-Reed C., Persily A., Contribution of Gas and Electric Stoves to Residential llltrafine Particle Concentrations between 2 and 64 nm: Size Distributions and Emission and Coagulation Rates. Environmental Science and Technology. 42, 2008, pp. 8641- 8647

[54] Wallace L., Ott W., Personal exposure to ultrafine particles. Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology. 21, 2011, pp. 20-30

[55] Glytsos T., Ondrácek J., Dzumbová L., KoPanakis I., LAZARIDIS M. Characterization of particulate matter concentrations during controlled indoor activities. Atmospheric Environment. 44(12), 2010, pp. 1539-1549

[56] Hoek et al., Indoor-outdoor relationships of particle number and mass in four European cities. Atmospheric Environment. 42, 2008, pp. 156-169

[57] Kupc A., Bischof O., Tritscher T., Beeston M., Krinke T., Wagner P.E., Laboratory Characterization of a New Nano-Water-Based CPC 3788 and Performance Comparison to an Ultrafine Butanol-Based CPC 3776. Aerosol Science and Technology. 47(2), 2013, pp. 183- 191

[58] Hussein T. et al., Particle size characterization and emission rates during indoor activities in a house. Atmospheric Environment. 40, 2006, pp. 4285-4307

[59] Ando M., Tamura K., Study on the Suspended Particulate Matter (SPM) Around a Crossroad, Outdoor and Indoor Air Environment: Report on measurements using portable SPM samplers. Japanese Journal of Hygiene. 42(5), 1987

[60] Miyazaki T., Funasaka K., Kamiura T., Yamamoto O., Measurement of SPM Concentrations at Roadside Dwellings. Seikatsu Eisei. 52(1), 2008, pp. 13-25

[61] Massey D., Masih J., Kulshrestha A., Habil M., Taneja A., Indoor/outdoor relationship of fine particles less than 2,5 um (PM_2,5) in residential homes locations in central Indian region. Building and Environment. 44, 2009, pp. 2037-2045

[62] Hoek G. et al., Indoor-outdoor relationship of particle number and mass in four European cities. Atmospheric Environment. 42, 2008, pp. 156-169

[63] Cortez-Lugo M. et al., Relationship between indoor, outdoor, and personal fine particle concentrations for individuals with COPD and predictors of indoor-outdoor ratio in Mexico City. Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology. 18, 2008, pp. 109-115

[64] Morawska L. et al., Variation in indoor particle number and PM2,5 concentrations in a radio station surrounded by busy roads before and after an uμgrade of the HVAC system. Building and Environment. 44, 2009, pp. 76-84

[65] Yassin M.F., AIThaqeb B.E.Y., Al-Mutiri E.A.E., Assessment of indoor PM_2,5 in different residential environments. Atmospheric Environment. 56, 2012, pp. 65-68

[66] Lai A.C.K., Ho Y.W., Spatial concentration variation of cooking-emitted particles in a residential kitchen. Building and Environment. 43, 2008, pp. 871-876

[67] Morawska L., He C., Hitchins J., Mengersen K., Gilbert D., Characteristics of particle number and mass concentrations in residential houses in Brisbane, Australia. Atmospheric Environment. 37, 2003, pp. 4195-4203

[68] Hassanvand M.S., Naddafi K., Faridi S., Yunesian M., Indoor/outdoor relationships of PM10, PM_2.5, and PMi mass concentrations and their water-soluble ions in a retirement home and a school dormitory. Atmospheric Environment. 82, 2014, pp. 375-382

[69] Hussein T., Hameri K., Heikkinen M.S.A., Kulmala M., Indoor and outdoor particle size characterization at a family house in Espoo-Finland. Atmospheric Environment. 39, 2005, pp. 3697-3709

[70] Kagi N., Fujii S., Horiba Y., Namiki N., Ohtani Y., Emi H., Tamura H., Kim Y.S., Indoor air quality for chemical and ultrafine particle contaminants from printers. Building and Environment. 42(5), 2007 pp. 1949-1954

[71] Keller A., Tritscher T., Burtscher H., Performance of water-based CPC 3788 for particles from a propane-flame soot-generator operated with rich fuel/air mixtures. Journal of Aerosol Science. 60, 2013, pp. 67-72

[72] Lehtipalo K. et al., Methods for determining particle size distribution and growth rates between 1 and 3 nm using the Particle Size Magnifier. Boreal Environment Research. 19 (suppl. B), 2014, pp. 215-236

[73] Kangasluoma J. et al., Sub-3nm particle size and composition dependent response of a nano- CPC battery. Atmos. Meas. Tech. 7, 2014, pp. 689-700

[74] Vanhanen J., Mikkilä J. et al., Particle Size Magnifier for Nano-CN Detection. Aerosol Science and Technology. 45(4), 2011, pp. 533-542

[75] Kulkarni P., Baron P.A., Willeke K., (eds.). Aerosol Measurement: Principles, Techniques, and Applications. Third Edition. John Wiley and Sons, Inc., 2011