室内环境氨气的变化和来源

发布时间:2022-02-27

  NH3是大气中最重要的碱性气体,其在室内环境中的浓度往往显著高于室外,而高浓度的NH3不仅对人体健康造成一定影响,也会贡献室外大气中的NH3浓度,但目前室内NH3的浓度、变化及其来源仍不清晰。为此,LAPC国家重点实验室李峻瑶博士和孙业乐研究员在3个不同学生办公室和1个地下健身房开展了室内NH3的观测与分析,同时进行了开关窗、烹饪、清洁等控制实验研究了室内NH3的源、汇及人类活动影响下NH3的动态变化过程(图1)。

  研究发现,不同季节、不同室内环境中NH3和CO2浓度的日变化规律相似,且与人的活动规律一致(图2)。人的皮肤裸露程度、室内温度、房屋建筑材料和人类活动(人数变化、开关窗、做饭、清洁、运动)都会显著影响室内NH3的浓度水平。夏季皮肤暴露更多,排汗增多,会导致表皮向室内空气中排放的NH3增加;室内温度升高会加速NH3从表面储库和建筑材料的释放;新装修的房间虽然只有一个人,但是由于装修材料的NH3排放,其室内平均NH3浓度却是几个环境中最高的;炒蔬菜几乎不排放NH3,而含动物蛋白食物的烹饪对室内NH3浓度有很大的贡献,这是高温下肉类蛋白质中氨基酸的热解导致的;学生集中运动时,健身房中NH3的瞬时浓度会达到很高的值,表明人的排放与呼吸、排汗等新陈代谢速率有关。

  NH3和CO2的室内去除机制有所不同。研究表明,NH3在室内的去除速率显著高于平均空气交换率(图3),说明室内NH3不仅通过空气交换去除,还存在其他反应或者吸附等去除过程。此外,研究发现室内高浓度的NH3会通过气-粒分配对颗粒物生成产生影响。当室内NH3浓度超过40ppb时,会促进气相NH3到颗粒相的非均相转化及铵盐的生成。相反,较高温度下,铵盐的分解又会向室内空气释放出NH3。

  该研究结果发表在Building and Environment上。

  Citation: Li, J., Xu, W., You, B., Sun, Y., Dynamic Variations of Ammonia in Various Life Spaces and Seasons and the Influences of Human Activities, Building and Environment, 108820, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.108820, 2022.