Matematiksel maruziyet modellemesi - Mathematical exposure modeling

Matematiksel maruziyet modellemesi dolaylı bir belirleme yöntemidir poz özellikle insan maruziyeti için çevresel kirleticiler. Doğrudan ölçüm bazen yetenekli profesyoneller ve karmaşık, pahalı laboratuar ekipmanı gerektirdiğinden, doğrudan kirletici konsantrasyonunun ölçülmesi mümkün olmadığında faydalıdır. Doğrudan ölçümlerin yokluğunda çıkarım yapma yeteneği, maruz kalma modellemesini varsayımsal durumları keşfederek maruziyetleri tahmin etmek için güçlü bir araç haline getirir. Araştırmacıların sormasını sağlar "farzedelim" maruziyet senaryoları hakkında sorular.

İç havanın modellenmesi

Matematiksel modelleme, insanların iç mekan hava kirliliğine maruziyetini belirlemek için yaygın olarak kullanılır. Çalışmalar, insanların zamanlarının yaklaşık% 90'ını içeride geçirdiklerini ve yetersiz havalandırma ile birlikte birden fazla iç mekan kirletici kaynağının varlığından dolayı, kirletici madde seviyelerinin dışarıdan daha yüksek veya daha yüksek olabileceğini göstermiştir. İç mekan hava modellemesi, hava değişim oranı dahil bir dizi parametre hakkında bilgi gerektirir, biriktirme oranı, kaynak emisyon oranı ve iç mekan ayarının fiziksel hacmi. İç ortamlar temelde şu şekilde düşünülebilir: kapalı sistemler, bu nedenle bunları açıklayan modeller genellikle "kütle dengesi "denklem. Ayrıca, bir iç ortama yayılan bir kirleticinin sistem boyunca anında homojen bir şekilde yayıldığı, böylece konsantrasyonun uzaydaki herhangi bir noktada herhangi bir zamanda aynı olacağı varsayılır. Matematiksel olarak, bir oda içinde yayılan toplam kirletici kütle T zamanında şu şekilde ifade edilebilir:

Gkaynak(T) =
nerede
Gkaynak(T) = T zaman içinde kaynağın katkıda bulunduğu toplam kütle (örneğin, mg)
g (t) = zamanın bir fonksiyonu olarak emisyon akış hızı t (örneğin, mg / dak)

T zamanında kaybedilen toplam kütle şu şekilde ifade edilebilir:

Qkayıp(T) =
nerede
Qkayıp(T) = T zaman içinde bölmeden kaybedilen toplam kütle (örneğin, mg)
x (t) = odadan çıkan havadaki kirletici konsantrasyonu (örneğin mg / m3)
w = odadan çıkan havanın akış hızı (örneğin, m3/ dak)

"Kütle dengesi" denklemi prensibine göre, T zamanında haznedeki toplam kütle, yukarıdaki iki denklem arasındaki farktır, T zamanı sırasında oluşan kütle eksi T zamanı sırasında kaybedilen kütle. Bu değer ayrıca, denklem

T = vx (T) anında hazne içindeki toplam kütle

İnsanların hava kirliliğine maruz kalmasının modellenmesi

İnsan maruziyetini hesaplamak için gereken iki kritik bilgi parçası vardır. Bunlar, 1) maruz kalan bireyin veya bireylerin nerede olduğu ve 2) farklı yerlerdeki kirletici maddelerin konsantrasyonuna ilişkin verileri içerir. Bu, matematiksel olarak, bir kişi tarafından bu farklı yerlerde harcanan zamanın ürünlerinin zaman ortalamasına göre toplamı olarak ifade edilebilir. hava kirletici konsantrasyonları bu yerlerde meydana gelen.

Ep = CpiTpi
nerede
Tpi kişi tarafından harcanan zamandır p mikro ortamda ben, ve Cpi o kişinin hava kirletici konsantrasyonu p mikro ortamda deneyimler ben, Ep kişi için entegre maruziyet p ve m farklı mikro ortamların sayısıdır.

Yukarıda bahsedildiği gibi, hava kirliliği maruziyetini belirlemeye çalışırken bireyin veya bireylerin nerede olduğunu bilmek çok önemlidir. Doğrudan gözlemden elde edilen verilerin yokluğunda, insan etkinliği örüntü verileri kullanılabilir. Bu veriler, tarafından yürütülen çeşitli raporlarda bulunabilir. ABD Çevre Koruma Ajansı. Veriler, Ulusal İnsan Aktivitesi Modeli Araştırması (NHAPS) aracılığıyla toplanmıştır ve 24 saatlik günlük aktivite modellerinin temsili bir kesitini içermektedir. Bu veriler, inhalasyon maruziyet modelleri oluşturmak için kullanılabilir; epidemiyoloji, eğitim, müdahale, risk değerlendirmesi ve hava kalitesi yönergelerinin oluşturulması.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Ott, W.R., Steinemann, A.C., Wallace, L.A .. Pozlama Analizi. CRC Basın (2007)

The Inside Story: A Guide to Indoor Air Quality. ABD EPA (2009)