可以檢測空氣中PPB級別臭氧濃度的傳感器

臭氧的來源分為自然源和人為源 。自然源的臭氧主要指平流層的下傳。1962年，Junge研究認(rèn)為，在波長小于240nm 紫外線的輻射條件下，平流層中的臭氧會分解，產(chǎn)生的氧原子與氧分子結(jié)合產(chǎn)生臭氧，平流層臭氧向下傳輸?shù)綄α鲗?，成為對流層中臭氧的源?/p>

國際環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（National Ambient Air Quality Standards，NAAQS）提出，人在一個小時內(nèi)可接受臭氧的極限濃度是260μg/m3。 在320μg/m3臭氧環(huán)境中活動1h就會引起咳嗽、呼吸困難及肺功能下降。臭氧還能參與生物體中的不飽和脂肪酸、氨基及其他蛋白質(zhì)反應(yīng)，使長時間直接接觸高濃度臭氧的人出現(xiàn)疲乏、咳嗽、胸悶胸痛、皮膚起皺、惡心、脈搏加速、記憶力衰退、視力下降等癥狀。

臭氧在我們生活中越來越常見，從遠(yuǎn)到天邊的臭氧層，近地的臭氧污染，再到家用一些臭氧消毒柜等設(shè)備。那么關(guān)于臭氧相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)你又知道多少呢？工采網(wǎng)小編下面為大家講解

在我們了解相關(guān)臭氧標(biāo)準(zhǔn)前，先做些準(zhǔn)備工作，了解相關(guān)單位含義及轉(zhuǎn)換。通常在表示臭氧濃度時會使用到體積濃度或質(zhì)量濃度。

ppm：百萬分之幾

ppb：10億分之幾

mg/m3：毫克每立方

μg/m3：微克每立方

其實ppm轉(zhuǎn)換為mg/m3時，公式是較為復(fù)雜，因為氣體在不同溫度壓強(qiáng)狀態(tài)下體積是不同，具體轉(zhuǎn)換如下：

mg/m3=M/22.4·ppm·[273/(273+T)]·（Ba/101325）

其中，M表示氣體分子量，ppm表示測定的體積濃度值，T表示溫度，Ba表示壓力。

因此在正常大氣壓，溫度O℃，可轉(zhuǎn)換為：1ppm=1ppm=M/22.4mg/m3

代入臭氧的氣體分子量可得：1ppm=2.14mg/m3

通常估算的話會以2倍關(guān)系進(jìn)行計算，故整體轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：

臭氧：1ppm≈2mg/m3

1ppm=1000ppb

1mg/m3=1000μg/m3

一、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

我國《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）中增加了8 小時平均濃度限值，一級標(biāo)準(zhǔn)為100 ug/m3，二級標(biāo)準(zhǔn)為 160 ug/m3。

《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）

據(jù)相關(guān)研究表明，在較低臭氧濃度環(huán)境中暴露 8 小時暴露，對健康的損傷很大，因此臭氧更多的關(guān)注的是短期內(nèi)的影響效應(yīng)。

WHO《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》

美國、歐盟、英國等發(fā)達(dá)國家制定的臭氧指導(dǎo)值主要是8小時平均限值，一般集中在 120 ~ 150 ug/m3 之間。WHO 8 h 平均濃度指導(dǎo)值為 100 ug/m3。過渡期第 1 期階段目標(biāo)值為 160 ug/m3。

目前，僅有澳大利亞、韓國等少數(shù)發(fā)達(dá)國家制定了 1 h 平均濃度限值，在 160~200 ug/m3 之間。WHO 在 2000 年廢除了 1987 年制定的 1 h平均濃度指導(dǎo)值。我國《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）中臭氧1 h 平均濃度，一級標(biāo)準(zhǔn)為 160 ug/m3，二級標(biāo)準(zhǔn)為 200 ug/m3。

二、室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于臭氧的室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有兩個《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T18883-2002和《室內(nèi)空氣中臭氧衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 18202-2000，其中《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中1h均值0.16mg/m3，而在《室內(nèi)空氣中臭氧衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》更較為嚴(yán)格規(guī)定1h平均最高容許濃度為0.1mg/m3。

《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

《室內(nèi)空氣臭氧衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》

三、工作中職業(yè)因素危害

2019年9月我國發(fā)布強(qiáng)制性國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值?第1部分：化學(xué)有害因素》該標(biāo)準(zhǔn)自2020年4月1日起施行，GBZ?2.1—2007同時廢止。

在新的標(biāo)準(zhǔn)中臭氧的最高容許濃度（在一個工作日內(nèi)、任何時間、工作地點(diǎn)的化學(xué)有害因素均不應(yīng)超過的濃度）為0.3mg/m3。

在美國國家職業(yè)安全與健康研究所（NIOSH）發(fā)布的立即危害生命或健康濃度(IDLH)中關(guān)于臭氧標(biāo)準(zhǔn)中TWA（時間加權(quán)平均值）為 0.1 ppm (0.2 mg/m3）STEL值(短時間接觸容許濃度)為 0.3 ppm(0.6mg/m3)，IDLH（立即危險）值為5ppm。

四、其他行業(yè)相關(guān)

隨著臭氧在生活中的應(yīng)用越來越廣泛，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范也在不斷完善中。其中在《家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能 空氣凈化器的特殊要求》GB 21551.3-2010要求臭氧濃度（出風(fēng)口5cm）≤0.10mg/m3；《醫(yī)用臭氧消毒柜》YY 0215-2008中臭氧氣體殘留量不應(yīng)大于0.16mg/m3；《食具消毒柜安全和衛(wèi)生要求》GB 17988-2008中距柜20cm處，10分鐘平均每兩分鐘臭氧濃度不超過0.2mg/m3；《紫外線空氣消毒器安全與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 28235-2011中有人時，消毒器工作時室內(nèi)空氣環(huán)境中1h平均最高容許臭氧濃度為0.1mg/m3。《醫(yī)療機(jī)構(gòu)消毒技術(shù)規(guī)范》WS/T 367-2012中有人情況下室內(nèi)空氣允許臭氧濃度為0.16mg/m3….

類似的標(biāo)準(zhǔn)還有很多，但總體來看在有人情況下臭氧最高容許濃度為0.16mg/m3,更為嚴(yán)格的會要求在0.1mg/m3。不同使用環(huán)境及場景會有所差異。

總結(jié)，日常生活中室內(nèi)臭氧可以控制在0.1mg/m3（0.05ppm）以下是最理想的環(huán)境，工作接觸最大臭氧濃度不應(yīng)超過0.3mg/m3（0.6ppm）。

五、可以檢測ppb級別臭氧濃度的傳感器

英國Alphasense 高分辨率臭氧傳感器（O3傳感器）OX-B431能同時探測O3和NO2（O3+NO2），但NO2-B43F只能測量NO2，而濾除O3。同時使用這兩個傳感器，用已校正的OX-B431濃度減去已校正的NO2-B43F濃度，得出 O3的濃度。臭氧傳感器OX-B431，量程為0~20ppm，低可以檢測15ppb的臭氧濃度，非常適合環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)及儀器。

審核編輯 黃昊宇