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：此次實驗對天津市地鐵一號線內(nèi)空氣品質(zhì)，可吸入顆粒物等進行了較全面的測試。分析其產(chǎn)生原因，變化規(guī)律，及對乘車人員可能造成的影響。由于目前還沒有針對地鐵等交通工具指定的空氣質(zhì)量標準，本次試驗參照GB/T 18683-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標準綜合評價地鐵車站的空氣質(zhì)量，以期為有關(guān)部門的相關(guān)防治工作提供科學(xué)依據(jù)。測試首先以問卷調(diào)查形式，了解乘客對乘車環(huán)境的不同需求篩選最主要影響因素，從而進行針對性測試。主要測試為甲醛含量，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SPSS統(tǒng)計分析方法對以上數(shù)據(jù)進行處理分析，研究以上幾項測試指標的變化規(guī)律及影響因素。關(guān)鍵字：地鐵 空氣質(zhì)量 綜合評價 統(tǒng)計分析方法1 引言：從70年代開始，室內(nèi)微小環(huán)境的污染狀況開始受到人們的關(guān)注。通過之前相關(guān)調(diào)查表明，室內(nèi)環(huán)境的污染會直接刺激室內(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)生組織綜合各國研究報告后，將其稱為病態(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，如細菌、真菌、螨蟲、病毒等的含量又受室內(nèi)環(huán)境的溫度、相對濕度的影響。在判斷室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量時，不僅要考慮空氣品質(zhì)對人體無害，且要考慮到人體舒適性的因素。2 實驗材料及方法：2.1 資料來源：對天津市地鐵一號線劉園站至雙林站共21站車廂內(nèi)進行連續(xù)檢測，檢測內(nèi)容包括每站車廂內(nèi)乘客人數(shù)，車廂空氣溫度、相對濕度、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 采樣點選取位置： 選取車廂中部，避免靠近空調(diào)及門窗等與外界空氣交換頻繁位置。采樣點高度在1.21.5m間。2.3 測試方法：2.3.1 溫度、相對濕度、一氧化碳和二氧化碳濃度的檢測：使用美國TSI 8762型室內(nèi)空氣品質(zhì)測試儀對以上三項指標進行測試。打開測試儀，待示數(shù)穩(wěn)定后進行讀數(shù)。溫度、相對濕度可直接讀?。灰谎趸?、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：標準狀況下氣體摩爾體積。 0(101Kpa)時，B=22.41；25(101Kpa)時，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： 采用乙酰丙酮分光光度法。對待測空氣采樣之后，用吸收液吸收被測空氣之后，加熱吸收液，使之發(fā)生顏色變化，通過使用分光分度劑測試顏色變化程度，從而判定空氣中甲醛濃度。2.3.3 可吸入性顆粒物的檢測： 使用AA3000可吸入顆粒分析儀對地鐵內(nèi)部空氣進行檢測。三 結(jié)果與討論：3.1 問卷調(diào)查結(jié)果3.1.1 圖一、圖二分別顯示了乘客對地鐵內(nèi)空氣溫度及相對濕度的滿意程度： 圖一 圖二由圖一、圖二可見，認為地鐵內(nèi)部溫度適中的占94%，其他占6%，認為濕度適中的占82%，18%的感覺干燥。3.1.2 乘客乘車時間的調(diào)查結(jié)果 圖三表示了乘客在地鐵內(nèi)的滯留時間： 圖三44%的乘客乘車時間一般為 10到20分鐘。乘車時間在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：圖四表明乘客對乘坐地鐵所關(guān)注問題的不同關(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、相對濕度、光線各占8%。除候車時間外，其余均為環(huán)境問題，且空氣品質(zhì)問題受關(guān)注程度最高。3.2 測量數(shù)據(jù)的調(diào)查結(jié)果與分析：3.2.1 車廂內(nèi)人數(shù)的調(diào)查結(jié)果： 圖五 圖五為乘客人數(shù)在地鐵一號線21站的變化曲線。其中人數(shù)高峰點（11-15站）是對地鐵內(nèi)環(huán)境調(diào)查研究的重點。3.2.2 溫度、相對濕度、一氧化碳及二氧化碳濃度測量結(jié)果：表一顯示了溫度、相對濕度、一氧化碳及二氧化碳濃度隨站臺及車廂內(nèi)人數(shù)變化而變化的測量值。（注：表一至表三見附圖）使用SPSS統(tǒng)計軟件分析表一上述數(shù)據(jù)，由于相對濕度及二氧化碳含量值變化顯著，統(tǒng)計分析結(jié)果見表四、表五：計算公式： （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，當樣本數(shù)n較大時，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檢驗統(tǒng)計量，Z統(tǒng)計量定義為： （2）由（2）可知，Z統(tǒng)計量服從標準正態(tài)分布。通常總體方差是未知的，此時可以用樣本方差替代，得到的檢驗統(tǒng)計量t統(tǒng)計量，定義為： （3）其中，用特定值代入，t統(tǒng)計量服從n-1個自由度的t分布。單樣本t檢驗的檢驗統(tǒng)計量即為t統(tǒng)計量1. 相對濕度 表四表四中，t表示對樣本統(tǒng)計量的觀測值，為-29.555；df為自由度為n-1=21-1=20；sig.是t統(tǒng)計量觀測值的雙尾概率p值；Mean Difference是樣本均值與檢驗值的差，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個站的平均濕度與GB（冬季）比較存在顯著差異，其測試值相對較低?？梢姡罔F內(nèi)空氣的相對濕度的變化范圍隨車內(nèi)人員數(shù)量的增多而增長，但仍沒有達到國標規(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表五的分析方法相同。結(jié)論：95%置信度下，21個站的二氧化碳與GB比較存在顯著差異，其中人數(shù)相對較多的站點的二氧化碳測試值相對較高，超過國標規(guī)定。對上述結(jié)果的分析，二氧化碳含量主要來自于地鐵內(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)相對過多的幾站空氣中二氧化碳濃度明顯超過國家室內(nèi)空氣質(zhì)量標準規(guī)定值。因一氧化碳含量遠低于國標規(guī)定最高限度，符合國標規(guī)定，因此不做詳細分析。3.2.3 可吸入性顆粒物的測量結(jié)果及分析： 表二顯示了不同時段，車廂內(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，易通過呼吸道進入人體，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。國家衛(wèi)生標準規(guī)定公共場所可吸入性顆粒物含量不得超過0.25mg/m3，從上述測試結(jié)果判斷，各站指標均符合國家衛(wèi)生標準規(guī)定。3.2.4 甲醛含量的測試結(jié)果及分析：表三顯示了不同時段車內(nèi)甲醛含量的濃度變化。表三中甲醛濃度為一日內(nèi)三個不同時段（8：00，14：00，20：00）所測各車廂甲醛濃度的平均值。按照GB/T 18683-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標準之規(guī)定，居室內(nèi)空氣中甲醛衛(wèi)生標準（最高允許濃度）規(guī)定為0.12mg/m3。地鐵內(nèi)甲醛來源主要是地鐵內(nèi)部設(shè)施在裝配過程中，裝配材料含有甲醛。材料中的甲醛在地鐵運行期間緩慢釋放到外界空氣中。車內(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的時間段中，因車內(nèi)人員流動相對較大，使得車內(nèi)的空氣，與外界環(huán)境進行空氣交換的頻率和能力明顯高于與21：00-23：00時間段的空氣交換。但車內(nèi)甲醛含量都保持在國標規(guī)定范圍內(nèi)。四 總結(jié)：天津地鐵一號線在設(shè)計時，已充分考慮到了室內(nèi)空氣質(zhì)量等與車內(nèi)人員舒適度有關(guān)的問題，對環(huán)保材料的使用，在很大程度上減少了車內(nèi)空氣中的甲醛含量，且已達到了室內(nèi)空氣質(zhì)量標準的要求。一氧化碳的含量也在規(guī)定范圍內(nèi)。但個別幾站的二氧化碳濃度在乘車人數(shù)的增多之后，有顯著的上升，且小幅超出國家標準規(guī)定范圍。在地鐵一號線之后的運行期間，要加強對站廳以及機車內(nèi)環(huán)境的監(jiān)理，在設(shè)備設(shè)施維護、更換時考慮使用環(huán)保材料。隨著乘車人數(shù)的增多，提高站廳、機車內(nèi)的機械通風(fēng)能力，盡量增加站內(nèi)新風(fēng)量，從而使站臺、機車內(nèi)的空氣質(zhì)量在國標規(guī)定范圍內(nèi)，滿足人體舒適度要求。五 參考文獻：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價和控制的研究. 中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會環(huán)境衛(wèi)生分會，全國空氣污染與健康學(xué)術(shù)研討會論文集, 2005: p. 156170.3 戈鶴山 沈少林 謝明, 大型候車室內(nèi)空氣離子與室內(nèi)空氣質(zhì)量相關(guān)性調(diào)查. 中國衛(wèi)生監(jiān)督雜志 Chinese Journal of Health Inspection 2005年,第03期:p.3.4 王津濤 姜恩海 王曉光 趙欣然 姚磊, SPSS技術(shù)在實證研究數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析中的應(yīng)用. 計算機工程與應(yīng)用 Computer Engineering and Applications 2006年,第36期:p.615 Thomas Alsmo and Sture Holmberg, Sick Buildings or Not: Indoor Air Quality and Health Problems in Schools. Fluid and Climate Technology, Royal Institute of Technology, KTH Technology and Health. Indoor Built Environ 2007;16;6:p.548555.附：表一、表二、表三：溫度、相對濕度、一氧化碳、二氧化碳測量值站名溫度T（）濕度RH （%）一氧化碳濃度（mg/m3）二氧化碳濃度（mg/m3）單節(jié)車廂人數(shù)編號雙林站14.120.50.2282.960-101財經(jīng)學(xué)院站15.518.50.4296.860-102華山里站17.317.70.5333.5530-403復(fù)興門站17.420.30.8406.9330-404陳唐莊站1821.20.8479.7530-405土城站19.925.41.0655.9750-606南樓站20.626.51.1811.0760-707下瓦房站21.428.11.2903.3570-808小白樓站22.630.11.51067.35110-1159鞍山道站22.630.11.51106.26115-12010海光寺站22.430.41.71156.29110-12011二緯路站22.731.92.01323.06120-13012西南角站22.731.62.11319.17120-13013西北角站22.932.61.91235.23110-12014西站23.133.21.71224.67100-11015洪湖里站23.230.31.5860.5560-7016勤儉道站23.129.31.4748.8140-5017本溪路站23.128.51.3711.0140-5018果酒廠站21.324.60.9558.6930-4019西橫堤站2121.80.7497.5420-3020劉園站19.5180.4408.041021 表一 可吸入性顆粒物濃度數(shù)據(jù)統(tǒng)計站名可吸入性顆粒物濃度范圍（mg/m3）均值（mg/m3）人數(shù)編號雙林站0.100.160.5090-101財經(jīng)學(xué)院站0.080.170.5340-102華山里站0.070.150.60030-403復(fù)興門站0.090.180.73230-404陳唐莊站0.060.150.86330-405土城站0.060.161.18050-606南樓站0.080.161.45960-707下瓦房站0.070.151.62570-808小白樓站0.080.171.920110-1159鞍山道站0.070.171.990115-12010海光寺站0.060.172.080110-12011二緯路站0.090.182.380120-13012西南角站0.080.192.373120-13013西北角站0.070.172.222110-12014西站0.050.162.203100-11015洪湖里站0.050.151.54860-7016勤儉道站0.060.161.34740-5017本溪路站0.040.141.27940-5018果酒廠站0.050.151.00530-4019西橫堤站0.070.170.89520-3020劉園站0.060.140.7341021 表二甲醛濃度數(shù)據(jù)統(tǒng)計站名8：0010：00甲醛濃度21：0023：00甲醛濃度編號雙林站0.060.091財經(jīng)學(xué)院