实验方法和模型的发展
沉积物实验分析
从两辆被洪水泡过的房屋内沉淀物收集,分析金属和有机污染物。金属被微波提取酸分解,分析了电感耦合等离子体质谱仪(icp), 3051年和6020年基于EPA的方法。有机污染物提取超声在丙酮/己烷,和分析了气相色谱光谱法(gc - ms)基于EPA 3550 b和8270 c的方法。其他地方有进一步的细节在两个分析(10)。
气相建模
沉积物之间的污染物的分布以及气相是由属性如泥沙水分含量和比表面积,以及物种的蒸汽压和分子量。为了确定最大可能的气相浓度,最坏的情况下建模方法。最坏的方法假设沉积物与水完全饱和,从而推动了最大可能的挥发性和挥发性物质进入气相。这热力学平衡模型是有用的,因为它设置一个上限的气相浓度感兴趣的物种。Sediment-air分区描述亨利定律常数和湿地中分配系数。sediment-air分区系数,KSG (atm公斤/毫克)是由方程1:
^ sw权相佑(L /毫克)是湿地中分配系数,由公式2:
权相佑= focKoc (2)
船是沉积物的一部分有机碳,Koc (L /公斤)是物种有机碳分配系数。
物理化学性质对所有物种从文学和获得标准引用。这些参数,以及实验数据的沉积物组成,使所有化合物的气相浓度的计算。
在计算个别物种的气相浓度,两个独立的方程是可行的,根据沉积物负荷的测量值的比较(是)计算临界沉积物加载(wAC)。关键的泥沙装载是沉积物中的浓度,最大可能的气相浓度处于平衡状态,由物种的饱和蒸汽压。沉积物的测量值加载这超过了临界值计算意味着一个足够大的数量的污染物存在的气相浓度与纯浓缩阶段材料将处于平衡状态。
方程计算个别污染物的浓度在多个阶段将所示的完整性、但将没有推导。充分发展的模型和方程的导出(12)。最终方程计算气相浓度,以及模具相浓度如表所示。
气溶胶建模
划分成一个富含有机物气相污染物气溶胶,比如霉菌孢子,可能代表一个重要的水槽为某些类型的污染物。一个雾化模具阶段是最关心的,因为它能够被返回居民吸入,可能增加大众接触特定的有毒化学物质。
我们开始建模分析,考虑辛醇是有机和生物的代表比例的霉菌孢子。K0a octanol-air分区系数,可以用来描述分区之间的有机污染物粒子和蒸汽阶段。mold-gas阶段分配系数(哈)是这样定义基于K0a和孢子的一部分有机碳,船:
害怕哈(| ig / m3模具/ ig /立方米空气)可以用来预测粒子质量载荷,利用从先前的模型预测气相浓度的结果。模型参数,包括一部分有机碳(foc)和孢子湿密度、选择提供一个保守的估计的孢子污染物载荷。提醒读者:模型预测并不打算作为绝对的污染物质量载荷,而是应该先作为一个近似对评估污染物分布在多个阶段内淹没房屋在广泛的范围内。方程计算霉菌孢子载荷是显示在表我。
表即方程计算多相家庭污染物的浓度。
是< wAC |
是> wAC |
|
汽相 |
wasKsgMWa |
p ? mwa |
RT |
RT |
|
模具的电影 |
y»asKSGKMGVfilmMWA |
pTmwakmg |
RTmjUm |
RTpmM |
|
霉菌孢子 |
^ ASKSGKMCCMvapMWA |
PTMWACMvapKMG |
RTPmold |
RTpmM |
请注意。MWa =分子量的物种;哈= mold-gas相分配系数(下面定义);漏磁场| m & Vfl | m =模具电影的质量和体积;CMvap =模具气溶胶的浓度在汽相;pmoid =修正模具的湿密度
单位是:[ig / m3(蒸汽);毫克/公斤(模具电影);ng / m3(霉菌孢子)来源:转载引用12的许可。版权2008美国社会土木工程师。
请注意。MWa =分子量的物种;哈= mold-gas相分配系数(下面定义);漏磁场| m & Vfl | m =模具电影的质量和体积;CMvap =模具气溶胶的浓度在汽相;pmoid =修正模具的湿密度
单位是:[ig / m3(蒸汽);毫克/公斤(模具电影);ng / m3(霉菌孢子)来源:转载引用12的许可。2008年美国土木工程师协会的版权。
电影建模
除了雾化霉菌孢子,气相污染物也可以气相之间的分区和模具电影在墙壁和其他室内表面生长。化学,我们假设霉菌和霉菌孢子膜是由相同的材料(相当于假设这部电影是霉菌孢子的集合,之前已经显示(13))。因此,相同的建模方法被气溶胶阶段可以应用在这里,唯一的区别在于粒子和电影的代表卷阶段。根据直接观察和大量淹没了房屋在暴风雨毁坏的图片(14),我们保守估计内部模具表面覆盖10平方米。当然更大的模具表面覆盖有结构比我们估计。薄膜厚度估计通过考虑典型的城市有机薄膜的厚度,已被广泛地研究了金刚石和同事(15 - 17)。他们报告薄膜厚度从29 - 250 nm, 70海里的电影是平均厚度(16、17)。我们因此考虑模具的电影大约7 * 10”8立方米体积的分析。方程计算模具载荷是显示在表我的电影。
目前,关于波动所知甚少或挥发性有机化学中分区模具电影或雾化霉菌孢子。这里采用平衡方法是第一次近似技术,旨在调查某些类的亲和力的化合物可能模具阶段。显然,在这一领域需要更多的详细的实验分析,和这些数据可以用来形成均衡分配模型的基础上更加完善。
整体质量分布
基于结果的蒸汽、气溶胶和电影模式,以及实验沉积物分析,全球质量分布各阶段内的污染物可以获得。分解成阶段污染物质量可以作为研究人员的一个有用的工具,第一响应,返回居民,和恢复该地区的工人,通过强调哪些类污染物可能是最普遍的一个特定阶段。
质量分布模型是由一个Lavosier物种质量平衡方法,占污染物质量与泥沙进入家里,以及最终的均衡分布的室内污染物在所有四个阶段(沉淀物,蒸汽、气溶胶、电影)。物种质量的比例在每个阶段的总质量污染物给每个物种的相对分布/室内污染物类的多个阶段。更多细节的发展所有可用的模型所描述的其他地方(11、12)。
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