学校空气污染和二氧化碳监测

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  • 经过 IQAir Staff Writers
Smokestacks producing yellow air pollution

二氧化碳(CO2)是一种无色无味的气体。它是导致气候变化的主要温室气体,也是室内外常见的空气污染物。

监测二氧化碳是确保教师、教职员工和孩子们呼吸到更清洁空气的一个积极步骤,它只是以学校为重点的一系列空气、能源和水环境考虑因素中的一个组成部分。

校区必须升级建筑通风和暖通空调系统并更换过滤器,以减少教室内的室内污染物和空气传播感染。

以下是有关二氧化碳监测和学校的内容,包括

  • 什么是安全和不安全的室内二氧化碳浓度变化
  • 什么是微粒污染物,为什么它们比其他污染物更危险
  • 为什么更全面的室内外空气质量监测方法对健康学校很重要
  • 空气污染监测如何帮助您达到州和联邦学校指导方针的要求

什么是二氧化碳的安全水平?

室外和室内二氧化碳的主要来源不同。室外二氧化碳主要由工业和汽车尾气产生,而室内二氧化碳则更多地与人类呼气和燃料使用有关。

当室外二氧化碳浓度较高时,它可能会进入建筑物,使空气质量恶化。然而,将建筑物与室外空气严密隔绝会导致二氧化碳在室内积聚得更多。在寒冷的日子里,如果为了保温而关闭窗户,通风量减少也会导致二氧化碳积聚。

二氧化碳浓度以百万分之一(ppm)为单位。室外的二氧化碳浓度通常为 250-350 ppm。在通风良好的有人居住的空间,二氧化碳浓度一般在 350-1000 ppm 之间。二氧化碳浓度在 1,000 至 5,000 ppm 之间被认为是不健康的,浓度超过 5,000 ppm 可能会造成危险。

教室中的二氧化碳监测仪应在二氧化碳浓度超过 1,100 ppm 时发出警报。配备有精确二氧化碳传感器的典型空气质量监测仪可以检测到这一范围内的二氧化碳。

在 1100 ppm 时发出警报固然重要,但可能无法阻止二氧化碳浓度超过 1100 ppm。由于室内二氧化碳浓度会对人体健康造成危害,因此必须将警报阈值设置在这一水平以下,可能是 900 或 1,000 ppm。

浓度在 1,000 至 2,000 ppm 之间

当二氧化碳浓度超过 1,000 ppm 时,会导致昏昏欲睡、闷热和轻度精神错乱(1,2)。

浓度介于 2,000 至 5,000 ppm 浓度介于 2,000 至 5,000 ppm 时,与二氧化碳浓度升高有关的症状会增加,包括

  • 注意力不集中
  • 心率加快
  • 轻度恶心

浓度超过 5,000 ppm

二氧化碳浓度超过 5,000 ppm 是危险的,可能导致中毒和缺氧。

为什么颗粒污染物很重要

虽然安装二氧化碳监测仪有助于保护师生免受教室内二氧化碳积聚的影响,但这不应是管理者考虑空气质量的唯一因素。仅靠室内二氧化碳监测不足以提醒学校注意至危险而普遍的空气污染物,也无法通知师生室外空气污染物的高浓度。

二氧化碳是需要测量和控制的重要污染物。然而,颗粒污染物更为普遍和危险。二氧化碳和颗粒污染物都是需要控制的重要污染物,如果不加以解决,会对教室造成危害。

野火是颗粒污染物的主要来源之一。气候变化加剧并延长了历史上的野火期。 野火。2023 年,野火影响了全球的空气质量,数百万人因烟雾污染而经历了不健康的空气条件。

当学校位于主要道路和工业附近时,师生可能会经常接触到颗粒污染物。根据2014年发表在《暴露科学与环境流行病学杂志》上的一项研究,有640万美国儿童就读的学校距离主要道路250米以内(3)。

靠近道路产生的颗粒污染物会损害学习成绩。根据美国国家经济研究局的数据,从小学或初中转入同一邮政编码内的初中或高中的学生,如果处于交通污染的下风向,则考试成绩会更低、缺席次数会更多,报告的行为问题也会更多 (4)。

野火、工业污染和汽车尾气会增加空气中的污染物,包括

这些污染源排放的主要污染物是颗粒物污染 (6)

颗粒物污染物包括

可吸入颗粒物(PM10):由较大的颗粒组成,俗称灰尘,与较小的颗粒相比,可吸入颗粒物较大,更容易从呼吸道中过滤。PM10 可造成短期和长期的心血管和呼吸系统损伤。

PM2.5:由于体积微小,PM2.5在空气中的悬浮时间比较大的颗粒要长得多,吸入后可被血液吸收。由于PM2.5可以进入循环系统,因此PM2.5对人体的健康具有广泛的严重威胁,在2020年期间,全球顶尖五个至人口众多的城市中有16万人死于PM2.5。

PM1:PM1与 PM2.5 很相似,只是直径更小,表面积更大,比 PM2.5 更容易进入血液。由于 PM1 的表面积较大,它的表面更容易携带有毒化学物质(6)。与 PM2.5 一样,PM1 通常也是由燃烧引起的,这可能会对主要道路附近的学校造成影响。

空气质量监测仪旨在测量空气中的一系列污染物。检测到的最致命的污染物是细颗粒物 PM2.5。

监测二氧化碳和 PM2.5 可以帮助保护教室免受空气污染。不过,这需要将污染物检测监测与通风和空气过滤相结合,才能真正治理室内空气污染。

全面的污染物检测

虽然安装在教室中的典型二氧化碳监测仪应在二氧化碳浓度过高时向教师和教职员工发出警报,但这还不足以帮助保证空气的安全。如果没有 监测仪 来检测更加危险的颗粒物污染,二氧化碳检测设备只是空气质量解决方案的一部分。

AirVisual系列空气质量 监测仪提供更全面的空气质量数据工具,以便 利用室内和室外空气质量测量,自动控制过滤和通风,有助于减少室内二氧化碳和其他空气污染物,如颗粒物和空气传播的传染病。

用于 IQAir 空气质量 监测仪 和支持物联网的净化器的传感器可检测并显示 PM2.5 和二氧化碳污染物以及每个教室的温度和湿度。这些数据可通过 AirVisual Pro 可视化界面和 AirVisual 应用程序向教师发出空气污染测量值上升的警报。通过我们的 API,可以根据 {{faf8e3a780d56c41398be60314fdc290} 空气质量 监测仪 或净化器测量到的二氧化碳水平,自动为楼宇提供新鲜空气。请随时联系我们,以便我们为您找到适合您的 至 解决方案。您还可以探索其他自动化替代方案。

室外空气质量对室内空气质量也有很大影响。虽然打开门窗有助于减少室内二氧化碳的积聚,但当室外污染物含量较高时,这也会使室内空气质量恶化。因此,了解两种环境的空气质量至关重要,尤其是对于靠近主要道路或工业设施的学校。

在室外污染物浓度较高的情况下打开窗户,会大大恶化整栋楼的空气质量。

AirVisual Outdoor 空气质量监测仪可以提供现场空气质量数据,让学校全面了解室外空气污染物的情况。AirVisual Outdoor可以测量 0.3 微米到 10 微米大小的颗粒物,涵盖了所有颗粒污染物,并配有模块化的现场可更换传感器,包括可选的二氧化碳传感器。全天候封装使其几乎适用于任何室外环境。

通常建议使用 MERV 13 来帮助减少传染性气溶胶的传播,但它在能效和过滤能力方面存在许多缺陷。MERV 16 及以上(如采用 NanoMax 过滤技术)可帮助排出二氧化碳,同时还能过滤高达 90% 的小至 0.003 微米的颗粒,而不需要超出建筑规范要求的通风能力。

洁净空气学校计划

为了更好地帮助确保教室改善空气质量,学校可以加入洁净空气学校计划。量身定制的洁净空气解决方案包括现场评估、安装、维护、空气质量验证、监测和更新,所有这些都包含在该计划中。

通过自动集成监控、通风和过滤系统,学校可以 至好 达到州和联邦的清洁空气要求,并帮助保持教室空气清洁。

启示

当涉及到儿童安全时,仅仅满足法律条文的要求是不够的。监测二氧化碳水平固然重要,但提供更全面的污染物监测解决方案对学生、教师和教职员工的健康也至关重要。

理想的空气质量监测解决方案可跟踪颗粒物、二氧化碳、温度和湿度,同时提供一个平台,利用空气质量数据自动执行通风过滤解决方案,以确保校舍安全。

文章资源

[1] Wisconsin Department of Health Services. (2021). Carbon dioxide.

[2] U.S. Environmental Protection Agency. (n.d.). Appendix B: Overview of acute health effects.

[3] Kingsley S, et al. (2014). Proximity of US schools to major roadways: a nationwide assessment. Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology. DOI: 10.1038/jes.2014.5

[4] Heissel J, et al. (2019). Does Pollution Drive Achievement? The Effect of Traffic Pollution on Academic Performance. National Bureau of Economic Research. DOI: 10.3386/w25489

[5] U.S. Environmental Protection Agency. (2019). Why wildfire smoke is a health concern.

[6] Wang K, et al. (2020). Seasonal concentration distribution of PM1.0 and PM2.5 and a risk assessment of bound trace metals in Harbin, China: Effect of the species distribution of heavy metals and heat supply. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-020-65187-7

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