如何监测活动期间的气溶胶传播

疫情时期,大众对“人X聚集”四个字心有余悸;即便在情况好转的当下,人们依然对之保持警惕。在室内文娱活动受严格管控或被叫停的期间,研究人员正为尽快恢复其正常运转而付出努力。通过实验,他们希望研究:气溶胶如何通过人们的呼吸作用释放到室内空气中,并伴随空气颗粒物进一步传播病毒?与感染者之间的距离具体会如何影响病毒传染的风险?在室内聚集处如何有效预防病毒?

可靠的实验结果需要可靠的测量仪器进行准确监测,在此契机下,Palas®协助研究人员进行了这次在室内音乐厅环境下监测气溶胶的实验,探讨关于气溶胶的解决方案。

Palas®助力实验获得准确测量数据

此次实验在四个不同的音乐厅内同时进行,四个音乐厅分别可容纳400到1650个座位不等。实验使用假人模型模拟人们呼气时排放的气溶胶和二氧化碳,并将其呼吸速度设置为2.4米每秒。在此项实验中,以佩戴口罩(医用外科口罩,MACSEIS,MCG01)和未佩戴口罩作为两个实验对照组,将测试仪器分别放置在下图(b)所示的6个不同位置进行监测。由下图(a)所示,实验采用蓝光可视化效果观察假人的呼吸气流,同时,在每个座位下方引入新鲜空气,排放的气溶胶通过垂直通风向上排出(见图(c)),以防止相邻座位的气溶胶相互传播。

实验假人模拟呼吸效果和座位间距图

Palas®的监测仪器

本次实验使用Palas® AQ Guard、Palas® Promo® 2000和Palas® Fidas® Frog进行X度的监测。Palas® AQ Guard是气溶胶监测设备中可以同时提供气溶胶分辨率和二氧化碳测量的仪器,为监测病毒和空气质量提供了重要的参考价值。Palas® Promo® 2000和Palas® Fidas 系列具有Palas®独特的技术优势:其单颗粒计数气溶胶粒径分布光谱仪(SPADS)在单颗粒物测量过程中能避免边界误差的产生,并监测和修正重合误差,很大程度地保证了颗粒物测量的准确性和稳定性。Palas®助力此次实验的测量数据,支持室内公共空间的气溶胶传播风险评估研究。


Palas®监测仪器的显著效果

此次实验,为将来恢复如影院和音乐厅等大型聚集性文化活动,提供了有力的数据支持。根据Palas®监测仪器测试的结果表明,即使是轻微且随时间变化的气流对气溶胶的扩散都起到了很重要的影响。根据下图数据不难发现,空气中气溶胶含量及二氧化碳含量在佩戴口罩时比未佩戴口罩时相对下降了很多,这也证实了佩戴口罩的必要性。同时该实验结果也表明,即便有新鲜空气进入室内,气溶胶的扩散也在时刻威胁着人们的健康。

实验结果显示未佩戴口罩和佩戴口罩时的气溶胶及二氧化碳在空气中的含量

为何需要测量小颗粒物

伴随呼吸,人类通常会散发出直径从 0.1 微米到几十微米不等的气溶胶。大颗粒气溶胶由于重力作用会有一部分落到地面或是直接被外科口罩所阻挡,而小颗粒的气溶胶却可以在空气中长时间停留。所以,在室内环境中预防气溶胶病毒的传播时应特别注意小粒径,即直径小于1 微米的气溶胶。此次实验,Palas®仪器无论是在监测大颗粒气溶胶还是监测小颗粒气溶胶方面都展现了其出众的测量效果。在未来,Palas®的多款仪器必定能够在更多方面支持疫情下各类文化活动的恢复。

AQ Guard空气质量监测仪


产品优势:

·       基于已通过型式批准的Fidas® 200系列的技术(EN16450和MCERTS);
·       同时测量Cn,PM1,PM2.5,PM4,PM10
·       先进的算法实现高精度
·       可通过AC,DC或以太网供电

应用领域:

·       工业:生产过程、散装物料处理(混合、卸料、储存、包装等)、厂界监控
·       施工现场:道路、铁路、X现场
·       建筑物:学校、幼儿园、医院、酒店、办公室、公共服务建筑物
·       建筑工地或其他污染区域附近的住宅建筑
·       公共交通:机场、火车站、电车和地铁站、游轮、客舱

Palas® Promo 2000 单颗粒光散射测量仪

产品优势:

·       测量范围为 0.2 至 100μm(在一台设备中可选择 4 个测量范围)
·       每个测量范围多达 128 个尺寸通道/十进制
·       浓度范围为 1 p/cm3 至 106 p/cm3
·         
不同折射率的校准曲线
·       耐压达 10 bar(可选)
·       可加热至 250°C(可选)
·       通过 RS 232 或以太网进行外部控制
·       低维护
·       功能可靠

应用领域:

·       设备排放监控
·       控制研磨和分类过程
·       监控食品、 制药和化工行业的生产过程
·       测试完整的过滤器、惯性和湿式分离器或静电除尘器

Palas® Fidas® Frog 多颗粒数浓度和粒径测量仪

产品优势:

·       连续、同时实时测量 PM1、PM2.5、PM10 和 TSP 值
·       附加颗粒数浓度和粒径分布信息
·       宽量程:180 nm ‒ 100 µm
·       可调时间分辨率,低从 1 s 开始
·       可与不同的测量直接比较
·       用户可设定限值,超过限值仪器自动通知
·       采用 EN 认证的 Fidas®200 的传感器和算法,可实现高质量的测量
·       测量设备和平板电脑可拆分(通过 WLAN 通讯),进 一步扩展了应用范围
·       电池模式下长达八小时的测量时间
·       人体工程学设计,重量轻
·       直观简单的操作
·       集成摄像头,用于测量记录
·       导出测量数据功能
·       可以在 Fidas®Frog 中生成 pdf 测量报告
·       通过网络集成轻松进行远程监控

应用领域:

·       在不同的位置或移动监测细颗粒物
·       室内、工作场所或车辆内部的空气质量监测
·       在空间有限的环境中充当气溶胶光谱仪使用

Palas®为广泛的科学研究领域提供纳米到微米级的高精度气溶胶监测仪器,无论是燃烧过程中产生的颗粒物、影响城市空气质量的雾霾,还是人们呼吸的空气中都存在气溶胶的身影。想要了解气溶胶是怎么形成的,气溶胶是通过怎样的形式进行传播,以及天然气溶胶与人为气溶胶的区别,请参加7月6日及7月27日Palas® 4 Science在线研讨会,Palas®德国总部专家将为您解答(英文)。点击阅读原文,即刻注册Palas® 4 Science在线研讨会。

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