38 / 2023-04-24 10:12:08

臭氧对人体VOC排放的影响：暴露舱实验与简化模型

臭氧反应,室内,可挥发性有机物

臭氧可以与人体皮肤表面的皮脂反应生成多种挥发性有机物（Volatile Organic Compounds, VOC），进而影响室内空气质量。臭氧的存在可以显著提高这些VOC的排放速率，但目前探讨臭氧与这些VOC排放定量关系的数据有限。本研究通过在受控暴露舱中开展一系列实验，监测不同臭氧浓度下人体皮肤的VOC排放，以定量探究臭氧对人体皮肤VOC排放的影响，并建立估算人体VOC排放的简化模型。

本研究共开展了36组实验，三名受试者分别暴露在0-32 ppb的臭氧中。通过标液标定准确定量了11种皮脂的主要臭氧分解产物VOC，并计算不同条件下受试者的VOC排放通量（单位皮肤面积的排放速率）。结果表明，大多数VOC的排放通量与臭氧浓度呈线性关系，可以用一个恒定的表面产率（每摩尔臭氧反应释放的VOC摩尔数）来表征。而二次反应产物4-戊酮醛在高臭氧浓度下的表面产率也更高。此外，在不通入臭氧的条件下，很多种VOC仍有显著的排放，即不依赖于臭氧浓度的基线排放。我们根据这些结果建立简化模型，利用VOC表面产率和基线排放两个参数，估计不同环境臭氧浓度下人体的VOC排放。

本研究发现了大部分人体皮脂臭氧反应产物VOC的排放通量与臭氧浓度的线性关系，揭示了这些VOC的排放过程中的复杂表面反应和传质过程可以用表面产率和基线排放两个参数来简化，并建立了对应的简化模型。