天津市地鐵內(nèi)空氣質(zhì)量的調(diào)查分析.doc

- 天津市地鐵內(nèi)空氣質(zhì)量的調(diào)查分析 摘要：此次實(shí)驗(yàn)對(duì)天津市地鐵一號(hào)線內(nèi)空氣品質(zhì)，可吸入顆粒物等進(jìn)行了較全面的測(cè)試。分析其產(chǎn)生原因，變化規(guī)律，及對(duì)乘車(chē)人員可能造成的影響。由于目前還沒(méi)有針對(duì)地鐵等交通工具指定的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，本次試驗(yàn)參照GB/T 18683-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)綜合評(píng)價(jià)地鐵車(chē)站的空氣質(zhì)量，以期為有關(guān)部門(mén)的相關(guān)防治工作提供科學(xué)依據(jù)。測(cè)試首先以問(wèn)卷調(diào)查形式，了解乘客對(duì)乘車(chē)環(huán)境的不同需求篩選最主要影響因素，從而進(jìn)行針對(duì)性測(cè)試。主要測(cè)試為甲醛含量，一氧化碳、二氧化碳含量，氧氣濃度，溫濕度，可吸入性顆粒物。其次，通過(guò)SPSS統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，研究以上幾項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)的變化規(guī)律及影響因素。關(guān)鍵字：地鐵 空氣質(zhì)量 綜合評(píng)價(jià) 統(tǒng)計(jì)分析方法1 引言：從70年代開(kāi)始，室內(nèi)微小環(huán)境的污染狀況開(kāi)始受到人們的關(guān)注。通過(guò)之前相關(guān)調(diào)查表明，室內(nèi)環(huán)境的污染會(huì)直接刺激室內(nèi)人員的呼吸道、眼睛、皮膚，伴有頭疼、頭暈、乏力、睡眠質(zhì)量下降、皮疹等癥狀。世界衛(wèi)生組織綜合各國(guó)研究報(bào)告后，將其稱(chēng)為病態(tài)建筑綜合癥（Sick Building Syndrome），其主要原因是采用的建筑材料含有有害成分，建筑結(jié)構(gòu)封閉、通風(fēng)不暢導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境污染和空氣質(zhì)量下降造成。影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的因素主要有一氧化碳、二氧化碳濃度，甲醛含量，以及可吸入性顆粒物的濃度。而可吸入性顆粒物，如細(xì)菌、真菌、螨蟲(chóng)、病毒等的含量又受室內(nèi)環(huán)境的溫度、相對(duì)濕度的影響。在判斷室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量時(shí)，不僅要考慮空氣品質(zhì)對(duì)人體無(wú)害，且要考慮到人體舒適性的因素。2 實(shí)驗(yàn)材料及方法：2.1 資料來(lái)源：對(duì)天津市地鐵一號(hào)線劉園站至雙林站共21站車(chē)廂內(nèi)進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容包括每站車(chē)廂內(nèi)乘客人數(shù)，車(chē)廂空氣溫度、相對(duì)濕度、一氧化碳和二氧化碳濃度、甲醛濃度、可吸入性顆粒物濃度。2.2 采樣點(diǎn)選取位置： 選取車(chē)廂中部，避免靠近空調(diào)及門(mén)窗等與外界空氣交換頻繁位置。采樣點(diǎn)高度在1.21.5m間。2.3 測(cè)試方法：2.3.1 溫度、相對(duì)濕度、一氧化碳和二氧化碳濃度的檢測(cè)：使用美國(guó)TSI 8762型室內(nèi)空氣品質(zhì)測(cè)試儀對(duì)以上三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。打開(kāi)測(cè)試儀，待示數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)。溫度、相對(duì)濕度可直接讀??；一氧化碳、二氧化碳體積濃度單位為ppm,按下列公式將其換算成質(zhì)量濃度：一氧化碳濃度換算公式：mg/m3=ppm/28B；二氧化碳濃度換算公式:mg/m3=ppm/44B式中，B：標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積。 0(101Kpa)時(shí)，B=22.41；25(101Kpa)時(shí)，B=24.46。 28：一氧化碳分子量 44：二氧化碳分子量2.3.2 甲醛含量的檢測(cè)： 采用乙酰丙酮分光光度法。對(duì)待測(cè)空氣采樣之后，用吸收液吸收被測(cè)空氣之后，加熱吸收液，使之發(fā)生顏色變化，通過(guò)使用分光分度劑測(cè)試顏色變化程度，從而判定空氣中甲醛濃度。2.3.3 可吸入性顆粒物的檢測(cè)： 使用AA3000可吸入顆粒分析儀對(duì)地鐵內(nèi)部空氣進(jìn)行檢測(cè)。三 結(jié)果與討論：3.1 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果3.1.1 圖一、圖二分別顯示了乘客對(duì)地鐵內(nèi)空氣溫度及相對(duì)濕度的滿(mǎn)意程度： 圖一 圖二由圖一、圖二可見(jiàn)，認(rèn)為地鐵內(nèi)部溫度適中的占94%，其他占6%，認(rèn)為濕度適中的占82%，18%的感覺(jué)干燥。3.1.2 乘客乘車(chē)時(shí)間的調(diào)查結(jié)果 圖三表示了乘客在地鐵內(nèi)的滯留時(shí)間： 圖三44%的乘客乘車(chē)時(shí)間一般為 10到20分鐘。乘車(chē)時(shí)間在10分鐘以下，20至30，30分鐘以上的分別占 16%，34%，6%。3.1.3 乘客關(guān)注地鐵最主要影響因素：圖四表明乘客對(duì)乘坐地鐵所關(guān)注問(wèn)題的不同關(guān)注程度。 圖四由圖四可知，空氣品質(zhì)占有20%，噪音為13.3%，溫度、相對(duì)濕度、光線各占8%。除候車(chē)時(shí)間外，其余均為環(huán)境問(wèn)題，且空氣品質(zhì)問(wèn)題受關(guān)注程度最高。3.2 測(cè)量數(shù)據(jù)的調(diào)查結(jié)果與分析：3.2.1 車(chē)廂內(nèi)人數(shù)的調(diào)查結(jié)果： 圖五 圖五為乘客人數(shù)在地鐵一號(hào)線21站的變化曲線。其中人數(shù)高峰點(diǎn)（11-15站）是對(duì)地鐵內(nèi)環(huán)境調(diào)查研究的重點(diǎn)。3.2.2 溫度、相對(duì)濕度、一氧化碳及二氧化碳濃度測(cè)量結(jié)果：表一顯示了溫度、相對(duì)濕度、一氧化碳及二氧化碳濃度隨站臺(tái)及車(chē)廂內(nèi)人數(shù)變化而變化的測(cè)量值。（注：表一至表三見(jiàn)附圖）使用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件分析表一上述數(shù)據(jù)，由于相對(duì)濕度及二氧化碳含量值變化顯著，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)表四、表五：計(jì)算公式： （1）式中，為總體均值，為總體方差，n為樣本數(shù)?？傮w分布近似服從正態(tài)分布時(shí)，當(dāng)樣本數(shù)n較大時(shí)，由中心極限定理得知樣本均值也近似服從公式（1）的正態(tài)分布。于是可構(gòu)造Z檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，Z統(tǒng)計(jì)量定義為： （2）由（2）可知，Z統(tǒng)計(jì)量服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。通?？傮w方差是未知的，此時(shí)可以用樣本方差替代，得到的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量t統(tǒng)計(jì)量，定義為： （3）其中，用特定值代入，t統(tǒng)計(jì)量服從n-1個(gè)自由度的t分布。單樣本t檢驗(yàn)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量即為t統(tǒng)計(jì)量1. 相對(duì)濕度 表四表四中，t表示對(duì)樣本統(tǒng)計(jì)量的觀測(cè)值，為-29.555；df為自由度為n-1=21-1=20；sig.是t統(tǒng)計(jì)量觀測(cè)值的雙尾概率p值；Mean Difference是樣本均值與檢驗(yàn)值的差，為-33.781；后尾兩列為總體均值與原假設(shè)值差的95%的置信區(qū)間，為（-36.165，-31.397）。結(jié)論：結(jié)論：95%置信度下，28個(gè)站的平均濕度與GB（冬季）比較存在顯著差異，其測(cè)試值相對(duì)較低?？梢?jiàn)，地鐵內(nèi)空氣的相對(duì)濕度的變化范圍隨車(chē)內(nèi)人員數(shù)量的增多而增長(zhǎng)，但仍沒(méi)有達(dá)到國(guó)標(biāo)規(guī)定的濕度范圍。（2）二氧化碳分析：數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS處理之后得表三：表五其分析方法與對(duì)表五的分析方法相同。結(jié)論：95%置信度下，21個(gè)站的二氧化碳與GB比較存在顯著差異，其中人數(shù)相對(duì)較多的站點(diǎn)的二氧化碳測(cè)試值相對(duì)較高，超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定。對(duì)上述結(jié)果的分析，二氧化碳含量主要來(lái)自于地鐵內(nèi)人員的呼吸，且隨人數(shù)的增加二氧化碳有顯著的增加，且人數(shù)相對(duì)過(guò)多的幾站空氣中二氧化碳濃度明顯超過(guò)國(guó)家室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。因一氧化碳含量遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)規(guī)定最高限度，符合國(guó)標(biāo)規(guī)定，因此不做詳細(xì)分析。3.2.3 可吸入性顆粒物的測(cè)量結(jié)果及分析： 表二顯示了不同時(shí)段，車(chē)廂內(nèi)可吸入性顆粒物的濃度變化?？晌胄灶w粒物是指直徑10m的懸浮顆粒。主要包含塵埃，纖維，微生物等，易通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體，是引起呼吸道疾病的主要原因之一。由于可吸入性顆粒物，空氣中二氧化碳含量，細(xì)菌含量三者關(guān)系緊密，所以是衡量室內(nèi)空氣品質(zhì)的主要指標(biāo)。國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定公共場(chǎng)所可吸入性顆粒物含量不得超過(guò)0.25mg/m3，從上述測(cè)試結(jié)果判斷，各站指標(biāo)均符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。3.2.4 甲醛含量的測(cè)試結(jié)果及分析：表三顯示了不同時(shí)段車(chē)內(nèi)甲醛含量的濃度變化。表三中甲醛濃度為一日內(nèi)三個(gè)不同時(shí)段（8：00，14：00，20：00）所測(cè)各車(chē)廂甲醛濃度的平均值。按照GB/T 18683-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定，居室內(nèi)空氣中甲醛衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（最高允許濃度）規(guī)定為0.12mg/m3。地鐵內(nèi)甲醛來(lái)源主要是地鐵內(nèi)部設(shè)施在裝配過(guò)程中，裝配材料含有甲醛。材料中的甲醛在地鐵運(yùn)行期間緩慢釋放到外界空氣中。車(chē)內(nèi)甲醛含量的高低與室內(nèi)空氣和外界空氣的交換友直接關(guān)系。在8：00-10：00的時(shí)間段中，因車(chē)內(nèi)人員流動(dòng)相對(duì)較大，使得車(chē)內(nèi)的空氣，與外界環(huán)境進(jìn)行空氣交換的頻率和能力明顯高于與21：00-23：00時(shí)間段的空氣交換。但車(chē)內(nèi)甲醛含量都保持在國(guó)標(biāo)規(guī)定范圍內(nèi)。四 總結(jié)：天津地鐵一號(hào)線在設(shè)計(jì)時(shí)，已充分考慮到了室內(nèi)空氣質(zhì)量等與車(chē)內(nèi)人員舒適度有關(guān)的問(wèn)題，對(duì)環(huán)保材料的使用，在很大程度上減少了車(chē)內(nèi)空氣中的甲醛含量，且已達(dá)到了室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。一氧化碳的含量也在規(guī)定范圍內(nèi)。但個(gè)別幾站的二氧化碳濃度在乘車(chē)人數(shù)的增多之后，有顯著的上升，且小幅超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍。在地鐵一號(hào)線之后的運(yùn)行期間，要加強(qiáng)對(duì)站廳以及機(jī)車(chē)內(nèi)環(huán)境的監(jiān)理，在設(shè)備設(shè)施維護(hù)、更換時(shí)考慮使用環(huán)保材料。隨著乘車(chē)人數(shù)的增多，提高站廳、機(jī)車(chē)內(nèi)的機(jī)械通風(fēng)能力，盡量增加站內(nèi)新風(fēng)量，從而使站臺(tái)、機(jī)車(chē)內(nèi)的空氣質(zhì)量在國(guó)標(biāo)規(guī)定范圍內(nèi)，滿(mǎn)足人體舒適度要求。五 參考文獻(xiàn)：1 季俊杰 劉臣輝 葛麗英，室內(nèi)空氣污染現(xiàn)狀及其防治措施. 環(huán)境科學(xué)與管理 Environmental Science and Management 2001年,第03期:p.22.2李勁松, 室內(nèi)空氣生物污染危害評(píng)價(jià)和控制的研究. 中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)環(huán)境衛(wèi)生分會(huì)，全國(guó)空氣污染與健康學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集, 2005: p. 156170.3 戈鶴山 沈少林 謝明, 大型候車(chē)室內(nèi)空氣離子與室內(nèi)空氣質(zhì)量相關(guān)性調(diào)查. 中國(guó)衛(wèi)生監(jiān)督雜志 Chinese Journal of Health Inspection 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Fluid and Climate Technology, Royal Institute of Technology, KTH Technology and Health. 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