048武汉某大学校园环境调查与评价
武汉某大学校园环境调查与评价
武汉工程大学 周朝霞 刘燕妮 叶晓江 陆靓燕 王召
摘要：通过对武汉市某大学校园里的建筑物的PM10、CO和CO2等污染物进行监测，对校园环境进行了初步评价，结果发现绝大多数测量点的污染物平均浓度都达到了国家标准，空气品质良好，并分析了原因，提出了一些改善校园环境的建议。
关键词：室内空气品质；PM10、CO、CO2；调查
Investigation and evaluation on environment of a campus in Wuhan
Abstract: Indoor air quality (IAQ) parameters in five buildings of a campus in Wuhan were surveyed for the purpose of evaluating the levels of PM10, CO and CO2. The result was that the average concentrations of most sampled places in campus were lower than the indoor air quality standard in China and were in good condition. At the last, some suggestions that may improve the environment in the campus were brought forward. Key words: IAQ; PM10; CO; CO2; investigation 1.引言
现代工业社会中，随着生活水平的提高和生活方式的改变，人们越来越多的活动在室内进行。但
[1]
20世纪70年代的全球能源危机，使得节能降耗成为建筑设计的关键环节，人们不断提高建筑物的气密性和热绝缘性，导致室内有害物质浓度得不到新风稀释而升高，引起了室内空气环境恶化。常见的室内污染物：如可呼吸颗粒物（PM10）可通过呼吸进入人体，并导致严重的呼吸系统疾病；CO可阻止
[2]
氧气与血红蛋白的结合，使人产生头痛、恶心的感觉，严重时还可以导致死亡。本文着重研究大学校园的空气品质，并结合国内外标准进行评价，提出一些改进措施。 2.内容与方法
2.1 调查地点与调查对象
选取武汉市某大学校园进行调查，主要对校园内的建筑物如科教大楼、教室、图书馆、女生宿舍、食堂等进行空气品质的检测，各检测点的基本情况见表1，测点分布图见图1。A位于交通繁忙的马路边，车流量比较大，旁边有一小型停车场，B是主要的教学楼，检测的是学生自习时的空气品质，C处学生进出比较频繁，人口密度大，D室外有阳台且位于田径场的旁边，空气流通比较顺畅，E是学生用餐的地方，有些地方在烹饪，F是位于郊区的教室，离马路较远,测量的是学生上课时的空气品质。
1 测点分布图
2.2 室内空气污染物检测
检测指标为可吸入颗粒物（PM10）、CO和CO2。PM10采用美国特赛TSI数字粉尘仪[3]（SIDEPAK AM510）进行检测。CO和CO2采用美国TSI Models 8762室内空品质测试仪[4]来进行检测。 3.结果分析与讨论 3.1 室内空气质量标准
为了提供良好的空气品质，
世界上许多国家和地区对室内空气质量标准进行研究并根据实际情况制
定了相应的室内空气质量标准。国内标准[5]和其它国家及地区的标准[6,7,8] 的比较见表2。从表中可以看到，我国的CO和CO2质量标准和其他地区和国家的标准相差不大，PM10质量标准与新加坡的标准相同，但几乎是美国标准和香港标准的3倍，这说明与经济发达的国家和地区相比，我国对室内空气品质的控制要求不高，对空气污染的治理和控制力度不够，有待于进一步发展经济，制定更加严格的标准，提高空气品质，为人们提供一个良好的工作和生活环境。 3.2 各测量点的污染物浓度
为了对将各个检测点的污染物浓度状况进行分析，将各个检测点的浓度表示在表1中，并与国内标准[5]进行比较。
[5]
注：E1表示未烹饪时的情况，E2表示烹饪时的情况。
从表1中可以看出，校园中A、B、C、D和E1等地方的空气品质良好，平均浓度都达到了国内标准，主要是因为校园里树木很多，绿化好，树木可以吸收空气中的部分污染物，起到过滤空气的作用，降低了污染物的浓度。其次A位于学校的最前方，离马路最近而且是校园里最高的建筑物，有效的阻挡了污染物向校园内扩散。第三，校园里的污染源较少，主要是行人及自行车，机动车辆很少出入校园。但是，E2的PM10浓度严重超过了国内标准，是国内标准的1.58倍，是E1的2.58倍，最大浓度是国内标准的4.18倍，污染情况非常严重。主要原因是E点内有些地方在烹饪，所使用的燃料主要是液化石油气，燃烧过程中可在室内产生各种有害气体[9]，是主要的污染源，另一个污染源是烹饪食物的食用油在150-200℃时产生的大量烟气。虽然设置有排气扇、排油烟机等设备，但还是对室内环境有一定的影响。
在各检测点中，C点的CO2平均浓度最高，PM10浓度较高，其次是E2点，PM10浓度很高，严重超标，E1点的CO浓度最高，是其它点的1.64倍至2.03倍，其它点的浓度相当。A点的污染物平均浓度都很低。B点和C点的PM10浓度的最大值分别是国内标准的1.18倍和1.05倍，其它点的最大浓度均符合国内标准,所有测量点的CO和CO2浓度的最大值都没有超标。因此，综合三种浓度来看，E2点的空气品质最差，其次是C点，空气质量最好的是A点。C点空气品质差是由于学生进出比较频繁，流动性大，造成污染物（特别是颗粒物）浓度的增加。A点是校园内最高的建筑物（15层），面积大，
[2]
人员少，空气流通状况较好，污染物在垂直高度上的分布是不均匀的，随着高度的增加，浓度逐渐减少，所以整个大楼的平均浓度较低，空气品质良好。 3.3 污染物浓度分布状况
各检测点的污染物浓度虽然都达到了国内标准，但是也有必要对它们的浓度分布进行研究，分析各种污染物的浓度主要集中在哪个浓度附近，以便提出改进空气品质的有效的建议，进一步优化校园环境。图2，3，4以B点为例分析了三种污染物的浓度分布。研究表明，PM10的浓度主要集中在0.075mg/m3左右，占总数的34%，CO2浓度在0.05%附近的最多，占总数的32%，CO浓度主要集中在4.0mg/m3，几乎占总数的55%。
50454035
35302520
频率(%)
30
频率(%)
0.06
0.08
0.10
0.12
3
2520151050
0.14
0.16
1510500.03
0.040.050.060.070.080.09
PM10浓度(mg/m )
CO2浓度(%)
图2 B点的PM10浓度分布 图3 B点的CO2浓度分布
140120100
频率(%)
80
PM10浓度
6040200
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
3
6.06.5
CO浓度(mg/m )
楼层
图4 B点的CO浓度分布 图5 临街教室的PM10浓度
3.4 不同粒径颗粒物的浓度分布
为了分析A点颗粒物的粒径大小，同时对A点四种不同粒径的颗粒物进行测量，表2是A点各种粒径的颗粒物的浓度。从表中可以看出，随着颗粒物粒径的增加，平均浓度、最大及最小浓度也不断增大，而且各粒径颗粒物的平均浓度相差不大，都集中在0.05mg/m3左右，这说明颗粒物中大部分是细颗粒和超细颗粒。
3
表2 A点不同粒径颗粒物浓度（单位：mg/m）
4. 小结
本文通过对大学校园中主要的6处建筑物的室内空气品质进行监测，了解到该校园中绝大多数测点的PM10、CO、CO2平均浓度达到了国家标准，空气品质良好。局部PM10浓度超过了国家标准，主要是离马路较近的教室。PM10浓度与距离马路的远近及楼层高度有关，A处离马路最近PM10浓度也是
最高的，而且楼层越高，PM10浓度越低。对食堂烹饪和未烹饪时分别进行了测量，发现烹饪时PM10浓度严重超标，是国内标准的1.58倍，最大浓度是国内标准的4.18倍，主要是烹饪时使用的燃料和食用油造成颗粒物的增加。还比较了教室上课和不上课时的PM10平均浓度，发现教室上课时的浓度约为不上课时的2倍，在使用粉笔写字和擦黑板的过程会产生大量颗粒物，导致上课时的PM10浓度较高。
通过国内标准和其它国家和地区标准的比较，发现国内标准比较宽松，对空气污染的治理和控制力度不够，有待于进一步发展。最后，建议将校园建在离交通繁忙的马路较远（50米以上）的地方，在校园里多种植树木和草坪，提高食堂内烹饪时的通风情况，在上课时尽量使用无尘粉笔或采用多媒体教学，减少粉笔的使用，可以有效的减少空气污染，提高空气质量，为学生创造一个良好的学习和生活环境。
参考文献
[1] 姚寿广,马哲树,陈宁等.室内空气品质研究现状及发展综述[J].华东船舶工业学院学报（自然科学版）,2002,16(3):21-27
[2] Wan-Kuen Jo,Joon-Yeob Lee.Indoor and outdoor levels of respirable particulates (PM10) and Carbon Monoxide (CO) in high-rise apartment buildings[J].Atmospheric Environment,2006,40(32):6067-6076
[3] http://www.05921718.cn/05921718_Product_2509922.html [4] http://www.micron365.org/TSI/TSI/tsi%208732.html
[5] GB/T18883-2002,室内空气质量标准[S].国家质量监督检验检疫总局,2002
[6] 香港特别行政区政府室内空气质素管理小组.办公室及公共场所室内空气质素管理指引[M].香港特别行政区政府,1999
[7] ASHRAE 62-1999. Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality[S].ASHRAE,1999 [8].Ministry
of the
Environment.Guidelines for
good indoor air quality in
office
premises.www.hea.gov.sg,2003
[9].李中山,杨杰.厨房内空气污染危害及治理对策的探讨[J].环境保护科学,1995,21(4):68-72