PMFモデリングを用いた豚舎におけるPM発生源の特定：粒子径分布データに基づく解析

科学分野:

• 環境科学
• 農業工学
• 公衆衛生

背景:

• 豚舎内の粒子状物質（PM）は、動物と人間の両方にとって健康リスクとなります。
• 効果的な空気質管理のためには、PMの具体的な発生源を理解することが不可欠です。

研究 の 目的:

• 豚生産環境におけるPM濃度と粒子径分布（PSD）を測定すること。
• 正値行列因子分解（PMF）モデリングを用いてPM発生源を特定すること。
• PM発生源特定のための低コストセンサーを評価すること。

主な方法:

• 夏と冬の生産室およびオフィスで、Grimm 11-D OPCを使用してPM濃度（PM2.5、PM10、TSP）とPSDを測定しました。
• 発生源特定のためにPSDデータにPMFモデリングを適用しました。
• Alphasense OPC-N3センサーの性能を評価しました。

主要な成果:

• 冬の生産室では、より高いPM濃度が観察されました。
• PMFモデリングにより、冬の生産室におけるTSPの主要な発生源として、動物用飼料、堆積粉塵、糞便が特定されました。
• 換気と浸入は、サブミクロン粒子に大きく寄与しました。

結論:

• PSDベースのPMFモデリングは、畜産業におけるPM発生源特定のための費用対効果の高い方法です。
• 本研究の知見は、豚生産環境における空気質管理に役立ちます。
• 低コストセンサーは、同様のアプリケーションで有望であることが示されました。