廖建华 姜恒 张粤婷 肖雄

摘 要：通过对永川区新华书店、重庆文理学院图书馆电子阅览室、自习室、永川书城进行总挥发性有机物（TVOC）和甲醛监测，研究公共阅读场所空气中污染物浓度的时空分布规律。研究结果表明：不同季节对公共阅读场所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即随着季节的变化，TVOC的浓度也会变化，冬季TVOC浓度明显低于春、秋两季TVOC浓度;不同地点对公共阅读场所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即随着地点的变化，TVOC的浓度也会变化;气温对公共阅读场所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即随着温度的上升，TVOC浓度变高，符合温度越高挥发性有机化合物的散发速度越快的规律;装修后时间长短对公共阅读场所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即伴隨装修后时间流逝，TVOC浓度有显著的下降倾向;不同天气对公共阅读场所TVOC的浓度没有显著影响（P>0.05）。则甲醛受季节、开放时间和已开放时长影响较大。

关键词：公共阅读场所;TVOC;甲醛;时空分布

1.前言

室内场所的装修在很大程度上满足了人们对美观、实用、舒适的需求，但由于装修而造成室内环境污染会影响消费者的健康，是对人群健康危害最大的5种环境因素之一，因此公共场所环境的空气质量也成为人们关注的话题。其中总挥发性有机物（Total Volatile Organic Compounds，TVOC）是挥发性化合物的通称，现在已鉴定出8类300种以上，致癌物质有20多种，有甲醛、苯、二甲苯、三氯甲烷、三氯乙烷、萘等化合物。TVOC对人体有较严重的健康危害，如果较长时间位于含有TVOC的公共阅读场所中，会对人体认知、感官、消化系统、神经系统及免疫系统造成伤害，严重时甚至可对造血和肝脏系统形成不可逆转的损伤，产生变态反应等[1]。而甲醛作为较高毒性的物质，是健康的一大杀手，目前已被世界卫生组织确定为致癌和致畸物质，世界公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一，在我国有毒化学控制名单上高居第二位[2]。研究表明甲醛对人体皮肤和黏膜有强烈刺激作用，长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病、鼻咽癌、结肠癌、脑癌、月经紊乱、妊娠综合症、新生儿染色体异常、白血病、青少年记忆力和智力下降等[3]。

本课题结合气候条件采用客观测试数据，分析了TVOC和甲醛浓度时空分布特征以及影响室内甲醛浓度的主要因素，提出改善室内甲醛浓度的有效举措，对公共阅读场所室内TVOC及甲醛浓度的研究具有现实意义。

2.材料与方法

2.1实验地点

选取具有代表性的公共阅读场所：永川区新华书店、重庆文理学院图书馆电子阅览室、自习室、永川书城作为检测对象，这些公共阅读场所为二类民用建筑。

2.2实验仪器

TVOC采用空气品质检测仪（上海乐控环境技术有限公司，LKC-H2型，量程 0～2mg/m?，精度0.001mg/m?）。该仪器监测使用电化学传感器对空气中的TVOC含量进行监测，所用仪器在使用前都经校准。甲醛采用乐控甲醛监测仪（上海乐控环境技术有限公司，LKC-H2型，量程0～2mg/m3，精确度0.001mg/m3）对室内甲醛浓度进行数据采集。该检测仪使用Dart电化学传感器对空气中的甲醛含量进行测定，不同浓度的被测气体改变传感器放电电流的不同来检测空气中甲醛的浓度。

2.3实验方法

根据《室内空气质量标准》（GB/T18883-2002）[4]、《公共场所卫生检测技术规范》（GB/T17220-1998）[5]和《公共场所卫生检测标准检验方法》（GB/T18204-2000）[6]检测室内TVOC、甲醛浓度，其选点原则为：①小于50m?的房间应设1～3个点，50～100m?的房间应设3～5个点100m?以上至少设5个点，在对角线上或梅花式均匀分布;②采样点应避开通风口，距离墙壁大于0.5m;③采样点高度，原则上与人的呼吸道高度一致，相对高度0.8～1.5m之间;④应在人们正常活动情况下采样，每日早晨和傍晚各监测一次。

根据以上原则，校内图书馆自习室、永川书城呈梅花式分布选取5个，校内电子阅览室、永川新华书店在对角线上选取3个点，布点分布图，见图1。每个监测点每隔6天监测一次，监测时间为北京时间8：00-9：00一次在同一个选点每一分钟读取一个数值，连续读取三次，取三次平均值为该点该次的监测数据。永川区新华书店、重庆文理学院图书馆电子阅览室、自习室进行2017年10月14日至2018年1月13日持续三个月的监测。永川区新华书店、永川书城、重庆文理学院图书馆电子阅览室、自习室进行2019年3月29日至2019年4月6日TVOC与甲醛监测。且每次监测时，记录公共阅读场所内的通风状态，即开关窗情况和空调是否开启。

2.4数据处理分析

数据处理和作图主要采用spss软件和Microsoft office Excel等统计软件进行;数据都以平均值±标准差来表现，并且进行差异分析，水平以0.05为标准，分析TVOC、甲醛的变化特征。

3.结果与分析

3.1公共阅读场所空气污染物的时空分布规律

根据单因素方差分析结果显示，不同季节对公共阅读场所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即随着季节的变化，TVOC的浓度也会变化，冬季TVOC浓度明显低于春、秋两季TVOC浓度，见表1。据研究显示温度越高，TVOC的释放量越多，导致了公共阅读场所TVOC的浓度升高。TVOC释放初期，其释放速率随温度和湿度的升高而加快，至释放后期，其释放趋于稳定。春秋冬季公共阅读场所TVOC浓度有显著差异，春季气温慢慢升高，公共阅读场所挥发性有机物释放量增大，导致公共阅读场所TVOC浓度升高;秋季TVOC浓度持续上升;冬季因气温降低，公共阅读场所挥发性有机物释放量减小，TVOC浓度明显下降。春季和秋季虽然气温相差不大，但湿度有一定差异，春季因湿度过高，公共阅读场所地板、天花板、墙壁等表面被一层水膜覆盖，造成书架、桌子等散发的挥发性有机物减少，造成春季TVOC浓度比秋季TVOC浓度低的结果。中温中湿的春秋季条件较低温低湿的冬季条件更促进公共阅读场所装修装饰材料以及书架、桌子等器物中TVOC的释放。所以永川区新华书店和重庆文理学院图书馆自习室秋季的TVOC浓度几乎是冬季TVOC浓度的两倍。甲醛方面，甲醛的释放速度与温度呈正相关，温度越高释放速率越快，重庆属亚热带季风性湿润气候，四季温差较大，在通风良好的情况下，室内温度受室外温度影响较大，所以可以推测造成这种显著差异的主要原因为四季温度的变化。冬季平均温度9-13℃，春季平均温度11-18℃，秋季平均温度21-28℃，温度的显著差异导致了室内甲醛释放速率的不同，从而导致了不同季节室内甲醛浓度差异性。

3.2公共阅读场所空气污染物浓度随地点、装修后时间变化的分布规律

根据单因素方差分析结果显示，不同对公共阅读场地点所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即随着地点的变化，TVOC的浓度也会变化，永川书城TVOC浓度明显高于永川区新华书店、重庆文理学院图书馆电子阅览室和自习室的TVOC浓度，见表2。每张电脑桌都是用细木工板组装而成，而每张桌子的表面为了防潮防污也刷上了一层油漆。油漆则会向空气中释放挥发性有机物TVOC。计算机及显示屏本身也是TVOC的污染源，会产生甲苯、乙苯、苯酚、臭氧、丁基-2-邻苯二甲酸、邻苯二甲酸二异辛酯等室内污染物。重庆文理学院电子阅览室的人流量大，空调长时间开放，空气流动性差，通风效果不好，室内装饰材料复杂，地板为泡沫隔热材料，电脑散热，所以同位于重庆文理学院图书馆，电子阅览室TVOC濃度比自习室高。

公共阅读场所空气的温度是影响书架、桌子、涂料、地毯、塑料、油漆等装修装饰材料中挥发性有机物释放的重要环境因素。在10℃及以下、11℃-15℃和16℃及以上三个温度分段中，TVOC浓度随着温度的上升而上升。实验表明挥发性有机物的释放随着温度的增大而增大，导致公共阅读场所TVOC浓度上升。

新装修公共阅读场所和装修完成时间较长的公共阅读场所总挥发性有机物（TVOC）浓度差异较大，且两个时期的公共阅读场所空气污染主要来源也有明显差异。新装修公共阅读场所永川书城TVOC浓度明显高于装修完成时间较长的公共阅读场所永川新华书店、重庆文理学院自习室TVOC浓度。这主要是由于永川新华书店、重庆文理学院自习室装修时间较长，塑料、油漆、涂料及各种粘合剂等各种装修装饰材料在使用过程中向公共阅读场所散发苯、甲苯、二甲苯、氯乙烯、三氯甲烷、甲醛、酚类等大量有毒气体，经过长时间的空气稀释，从而使TVOC浓度降低。而新装修公共阅读场所永川书城则刚开始释放挥发性有机物，TVOC浓度增加，导致永川书城TVOC浓度是永川区新华书店和重庆文理学院图书馆自习室TVOC浓度的五倍左右。

甲醛浓度在永川书城装修完成时间只有两个月，是装修完成时间几年的永川区新华书店和重庆文理学院图书馆自习室的三倍左右。实验数据表明，在三个选定监测场所中，图书馆自习室甲醛含量明显低于其他两处监测点，由于图书馆自习室与电子阅览室均属于重庆文理学院图书馆，属于基本同时建成开放的公共阅读场所，所以排除因为甲醛释放时长造成的显著差异。虽然三个场所窗户开关情况不一致，但室内通风状况基本良好，不处于基本密闭状态，因此可以排除通风是导致该显著差异的主要原因。新华书店主要包括书架和大量书本以及墙面装饰等主要甲醛释放源，且新华书店没有窗户，相较于其余两个监测场所通风较差;电子阅览室主要包括书桌和电脑以及合成板地板等主要甲醛释放源;图书馆自习室主要包含书桌和少量书本。实地对比可以发现，图书馆自实习包含的甲醛的释放源最少，这可能是导致图书馆自习室甲醛含量明显低于其他两个监测点的主要原因。

3.3 对公共阅读场所空气污染物的现状评价

对于选定的四个监测点：永川区新华书店、重庆文理学院图书馆电子阅览室、自习室、永川书城，进行了总挥发性有机物（TVOC）监测，监测浓度变化（mg/m3）如图4所示。

采用单因子标准指数法对公共阅读场所TVOC污染现状进行评价，计算公式：，式中Pi—污染物的单项污染指数;Ci—污染物的监测浓度值，mg/m?;Coi—污染物的评价标准，mg/m?。当Pi>1时说明污染物超过评价标准。TVOC的单项污染指数Pi，见表4。

根据《中华人民共和国国家标准GB/T 18883-2002室内空气质量标准》规定[7]，室内总挥发性有机物8小时均值不大于0.60mg/m3。从柱形图和表6中可以看出：永川区新华书店、重庆文理学院图书馆电子阅览室、自习室、永川书城的总挥发性有机物（TVOC）均达标。

采用单因子标准指数法对公共阅读场所甲醛污染现状进行评价，计算公式：，式中Pi—污染物的单项污染指数;Ci—污染物的监测浓度值，mg/m?;Coi—污染物的评价标准，mg/m?。当Pi>1时说明污染物超过评价标准。甲醛的单项污染指数Pi。甲醛的单项污染指数Pi，见表4。

根据《中华人民共和国国家标准GB/T 18883-2002室内空气质量标准》规定，二类民用建筑的甲醛浓度标准为≤0.1mg/m3。从柱形图和表4中可以看出：永川区新华书店、图书馆电子阅览室、图书馆自习室的甲醛浓度均未超标达标。

4.结论

（1）不同季节对公共阅读场所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即随着季节的变化，TVOC的浓度也会变化，冬季TVOC浓度明显低于春、秋两季TVOC浓度;不同对公共阅读场地点所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即随着地点的变化，TVOC的浓度也会变化，永川书城TVOC浓度明显高于永川区新华书店、重庆文理学院图书馆电子阅览室和自习室的TVOC浓度;气温对公共阅读场所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即随着温度的上升，TVOC浓度变高，符合温度越高挥发性有机化合物的散发速度越快的规律;装修后时间长短对公共阅读场所TVOC的浓度有显著影响（P<0.05），即伴随装修后时间流逝，TVOC浓度有显著的下降倾向;不同天气对公共阅读场所TVOC的浓度没有显著影响（P〉0.05），即随着天气的变化，TVOC的浓度不会发生变化。

（2）公共阅读场所甲醛浓度与季节的关系主要体现在温度的不同导致的差异上，虽然甲醛释放量与温度呈正相关，但由于不同季节导致人类的行为不同，室内环境冬季反而温度最高。在冬季室内阅读时，建议选择一个离室内绿植较近的位置，在室内待一段时间以后，可以去往室外透风，降低室内甲醛对自身的持续影响;新装修好的室内空间甲醛浓度明显高于已装修开放数年的地点，随着开放时长的增长，室内甲醛浓度逐渐降低;公共阅读场所的甲醛浓度主要影响原因就是室内甲醛源数量，呈正相关关系，对于几个监测点的横线比较，可以明显看出，尽管三个场所都已经开放4年以上，依旧有甲醛持续释放，由此可以验证甲醛的持续性。

参考文献

[1] 陈晨，崔宝荣，王玉江，周慧霞，徐赐贤，程义斌.北京市丰台区公共场所空气中甲醛及总挥发性有机物污染状况分析[J].中国卫生检验杂志，2018，28（06）：718-720.

[2] 将文.甲醛的危害与防治[J].环境教育，2009（03）：72-73.

[3] 黄湘源，徐春秀.催化动力学测定食品中痕量甲醛[J].南昌大学学报（理科版），2003（01）：81-

[4] GB/T18883-2002，室内空气质量标准[S].

[5] GB/T17220-1998，公共场所卫生检测技术规范[S].

[6] GB/T18204-2000，公共场所卫生检测标准检验方法[S].

[7] Hun，D. E.，Corsi，R. L.，Morandi，M. T.，Siegel，J. A..Formaldehyde in residences：long-term indoor concentrations and influencing factors[J].Indoor Air，2010，20（3）：196-203.

作者简介：廖建华（1966.2-），男，重庆人，重庆建大城环学院市政工程专业，硕士生。