低成本的家用空气质量监测仪对野火烟雾很有用

在过去的频繁和激烈的野火季节的过去几年中，美国许多地方已经连续数天经历了危险的空气质量。同时，市场上出现了许多低成本的空气质量监测仪，使消费者可以检查自己家中和附近的污染物水平。因此，劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab)的空气质量科学家想知道：这些低成本的监测器有什么好处吗?

答案是肯定的。

他们的研究最近发表在《传感器》杂志上，他们的研究在实际的野火污染事件中测试了四种低成本空气质量监测器模型，发现他们的PM2.5或2.5微米以下的颗粒物读数与呼吸系统和心血管疾病有关—始终高于监管机构使用的参考监控器;但是，由于每个监视器对烟雾的反应都相对一致，因此可以使用读数来估算真实的PM2.5水平。总体而言，研究人员得出结论，监控器可以提供可操作的信息。

“我们将低成本监测器与空气监测站监管机构使用的监测器进行了比较。事实证明，它们之间的相关性非常好。当一台上升时，另一台同时上升，并且成比例。该研究的主要作者之一伍迪·德尔普(Woody Delp)说，这给了我们很大希望，希望能够将其用于真实信息。“它可以让某人知道他们的新型便携式空气过滤器在减少烟尘方面的性能。但是，从绝对的角度来看，这些传感器需要进行一些调整和检查才能使用这些数字，这一点已经变得显而易见。”

对于这项名为“带有光学传感器的低成本和专业PM2.5显示器的野火烟雾调节因子”的研究，Delp和合著者Brett Singer测试了四台低成本空气质量显示器：

IQAir AirVisual Pro

紫空气室内

空气质量蛋

eLichens室内空气质量专业站

这些设备的价格在几百美元左右，并与监管机构和研究人员使用的参考显示器(价格在20,000美元或以上)进行了比较。他们还测试了两台显示器，供研究人员和工业卫生学家使用，价格在5,000美元至10,000美元之间。此外，研究人员将PurpleAir PA-II监测器的公开数据与2018年受四场野火影响的附近监管监测站进行了比较。

校准和调整系数

过去，空气质量监测仅限于高价位的专业监测器，因此无法供个人使用。制造商建议根据特定的污染源对设备进行校准，因为传感器使用的光学传感技术对不同污染源的响应不同。后院烧烤或汽车尾气造成的污染可能在大小和密度上与森林大火造成的污染有所不同，森林大火可能散发与城市大火不同类型的颗粒。

低成本监视器使用相同的光学传感技术-根据光散射估算颗粒浓度-但使用的批量生产的光学传感器的加工精度不如专业级设备。相比之下，监管机构使用的最昂贵的监视器是使用重量分析法(基于颗粒的重量)进行校准的。

通过在通风良好的单层实验室大楼内的伯克利实验室部署空气质量监测仪，研究人员收集了2018年秋季北加州营地大火焚烧时的数据。他们发现，四台低成本监测仪大大夸大了PM2 .5水平，比监管参考监视器的读数高1.6至2.4倍。但是，相对变化与监管人员和专业监测人员都很好地相关。

研究人员在加利福尼亚的Camp，Carr和Mendocino复杂火灾以及犹他州的Pole Creek火灾期间在户外使用PurpleAir PA-II监测器时，计算出的校正因子约为0.48(这意味着读数应乘以0.48才能估算出真正的PM2 .5级)。此更正非常接近PurpleAir网站上提供的数据转换选项(“ LRAPA”)之一。

也适用于其他室内污染物

在今年早些时候的另一项研究中，德尔普和辛格与第一作者王志强一起，通过比较六台低成本空气质量监测仪的输出与21种常见住宅来源的PM2.5和PM10的参考测量值(包括油炸，烧烤)，对六台低成本空气质量监测仪进行了评估。 ，爆米花，吸尘和燃烧蜡烛。该研究发表在《建筑与环境》杂志上，是对其2018年研究的更新。

他们发现，对于大多数污染源而言，低成本监测仪与专业监测仪之间的PM2.5跟踪在两倍之内。德尔普说，消费者监控器“使人们能够识别出在家中散发细颗粒物的活动，并确定在室外空气污染非常严重的情况下，操作过滤器或仅关上窗户是否能有效地减少室内暴露。为此，他们工作以及专业级监视器，而且看起来非常可靠。”

伯克利实验室能源技术部室内环境小组负责人辛格说：“这些价格低于300美元的空气质量监测仪的实用性和性能给我们留下了深刻的印象和兴奋。”

两项研究均得到了能源部建筑技术办公室和美国环境保护局室内环境司的支持。

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