Variation of ozone and aerosol particle numerical concentrations on the working premises under different microclimatic parameters

Abstract

Investigations of air quality on the working and residential premises as well as its effect on human health and materials have been started many years ago and are still intensively carried out now. This is a result of application of new materials in the field of construction, implementation of new technological processes as well as intensive use of various devices at home and workplaces. It is known that a high concentration of ozone and aerosols could have negative effects on human health as well as on materials. Quite frequently not quite new copying machines which might be a strong source of pollutant emission are used for copying. An experiment was carried out on the working premises with three operating copying machines and a laser printer. The changes and distribution of ozone concentration and numerical concentration of aerosol particles (d > 0.4 μm) from the source of emission, i. e. a copying machine, were investigated. Measurements were carried out under different conditions of copying work intensity and ventilation. The microclimate parameters (temperature gradients, noise level, relative humidity, light) and spectrum of aerosol particles (0.4–2.0 μm) were measured as well. A copying machine was found to be the main source of ozone and aerosol particles. Intensity of copying work largely determined dynamics of these pollutants on the office premises. The maximum ozone concentration and minimum concentration of aerosol particles were estimated during automatic copying. It was found that ozone concentrations outside could not be the main and significant source of this pollutant in the room. Positive relationship between ozone concentration and temperature gradient was found; the correlation coefficient was 0.85, and the negative one (–0.81) was between aerosol particles and temperature gradient. During experiment it was found that the pollutants under examination were mostly influenced by relative humidity and temperature gradient.

Ozono koncentracijos ir aerozolio dalelių skaitinės koncentracijos darbo patalpose esant skirtingiems aplinkos rodikliams

Santrauka. Darbo ir gyvenamųjų patalpų oro kokybės, jo poveikio žmogaus sveikatai ir medžiagoms tyrimai, pradėti pasaulyje prieš daugelį metų, yra intensyviai tęsiami ir dabar. Tai yra susiję su naujų medžiagų naudojimu statybose, naujų technologinių procesų diegimu ir intensyviu įvairių prietaisų naudojimu buityje ir darbo vietose. Žinoma, kad didelės ozono ir aerozolių koncentracijos gali pakenkti žmonių sveikatai, turėti neigiamos įtakos medžiagoms. Gana dažnai yra naudojami ne visai nauji kopijavimo aparatai, kurie gali būti stiprūs teršalų emisijos šaltiniai. Eksperimentas buvo atliekamas darbo patalpoje, kurioje veikė trys kopijavimo aparatai ir lazerinis spausdintuvas. Buvo tiriama ozono koncentracijos ir aerozolio dalelių (d > 0,4 µm) skaitinės koncentracijos pokyčiai, jų sklaida nuo emisijos šaltinio – kopijavimo aparato. Matavimai atlikti esant skirtingam kopijavimo intensyvumui ir skirtingoms ventiliacijos sąlygoms. Lygiagrečiai matuoti aplinkos rodikliai (temperatūros gradientas, triukšmo lygis, santykinė drėgmė, apšvietimas) ir aerozolio dalelių (0,4–2,0 µm) spektras. Nustatyta, kad pagrindinis ozono ir aerozolio dalelių šaltinis buvo kopijavimo aparatas. Didelės įtakos šių teršalų dinamikai biuro patalpose turėjo kopijavimo intensyvumas. Didžiausia ozono ir mažiausia aerozolio dalelių koncentracija nustatyta esant automatiniam kopijavimui. Kopijavimo aparatų darbo metu patalpoje nustatyta vidutinė ozono koncentracija 60 µg/m³, o aerozolio dalelių – 78 · 106 vnt/m³. Nustatyta, kad ozono koncentracijos lauke negalėjo būti pagrindinis arba svarbus šio teršalo patalpoje šaltinis. Automatinio kopijavimo metu nustatyta maksimali vidutinė ozono koncentracija 166 µg/m³. Nustatytas teigiamas ryšys tarp ozono koncentracijos ir temperatūros gradiento, koreliacijos koeficientas – 0,85, tačiau tarp aerozolio dalelių ir temperatūros gradiento gautas neigiamas koreliacijos koeficientas (–0,81). Darbo patalpoje labiausiai kito 0,4–0,5 µm aerozolio dalelės, o didesnių kaip 1,5 µm dalelių kiekis buvo mažiausias. Tiriant aplinkos rodiklių poveikį ozono ir aerozolio dalelių sklaidai patalpoje gauta, kad tiriamiems teršalams didžiausios įtakos turėjo santykinė drėgmė ir temperatūros gradientas.

Reikšminiai žodžiai: darbo patalpos, kopijavimo aparatas, ozonas, aerozolio dalelės, kopijavimo intensyvumas, aplinkos rodikliai.

Изменение концентрации озона и счетной концентрации частиц аэрозоля в рабочиx помещенияx при различных микроклиматических параметрах

Резюме. Исследования качества воздуха рабочих и жилых помещений, а также влияния воздуха на здоровье человека и материалы, издавна проводившиеся в различных странах мира, интенсивно проводятся и в настоящее время. Это связано с использованием новых материалов в строительстве, внедрением новых технологических процессов и интенсивным использованием различных приборов в быту и на рабочих местах. Известно, что большая концентрация озона и аэрозолей может наносить вред здоровью людей и оказывать отрицательное воздействие на материалы. Зачастую для копирования используются не новые копировальные аппараты, которые могут являться сильными источниками эмиссии загрязнений.  Эксперимент проводился в рабочем помещении, в котором работали три копировальных аппарата и лазерный принтер. Исследовалось изменение концентрации озона и счетной концентрации аэрозольных частиц (d > 0,4 мкм), а также его рассеяния от источника эмиссии – копировального аппарата. Измерения проводились при разной интенсивности копирования и разных условиях вентиляции. Параллельно проводились измерения параметров окружающей среды (градиент температуры, уровень шума, относительная влажность, освещение) и спектра аэрозольных частиц (0,4–2,0 мкм). Установлено, что основным источником озона и аэрозольных частиц являлся копировальный аппарат. Интенсивность копирования в большей части обусловила динамику этих загрязнений в офисном помещении. Наибольшая концентрация озона и наименьшая концентрация аэрозольных частиц установлена при автоматическом копировании. Во время работы копировальных аппаратов в рабочем помещении установлена средняя концентрация озона – 60 мкг/м³, а аэрозольных частиц – 78·106 ед./м³. Установлено, что концентрация озона вне помещения не могла быть основным либо важным источником загрязнения в помещении. Во время автоматического копирования установлена максимальная средняя концентрация озона – 166 мкг/м³. Установлена положительная связь между концентрацией озона и градиентом температуры, коэффициент корреляции составил 0,85, однако между аэрозольными частицами и градиентом температуры получен отрицательный коэффициент корреляции (–0,81). В рабочем помещении наибольшим изменениям подверглись аэрозольные частицы размером 0,4–0,5 мкм, а количество частиц размером свыше 0,5 мкм было наименьшим. При исследовании воздействия параметров среды на рассеяние озона и аэрозольных частиц установлено, что наибольшее влияние на исследуемое загрязнение оказывали относительная влажность и градиент температуры

Ключевые слова: рабочее помещение, копировальный аппарат, озон, аэрозольные частицы, интенсивность копирования, параметры среды.

First Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : the working premises, copying machine, ozone, aerosol particles, copying work intensity, microclimate parameters