西安某高校打印室環(huán)境的空氣污染分析

【摘 要】 文章通過對西安市某大學(xué)東四樓裝修后的打印室內(nèi)空氣中CO2、CO濃度以及VOC的監(jiān)測，分析打印高峰期打印室內(nèi)空氣污染的日變化特征，著重觀察VOC、CO、CO2濃度的變化特征，最后對檢測的VOC、CO、CO2的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，并且采用我國國家環(huán)境空氣標(biāo)準(zhǔn)和美國國家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比評價，結(jié)果表明CO、CO2符合國家標(biāo)準(zhǔn)，而VOC則超標(biāo)。最后進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)良好的通風(fēng)狀況可以改善室內(nèi)環(huán)境的污染狀況。

【關(guān)鍵詞】 VOC 空氣質(zhì)量 CO2 CO 評價

基金項目：西安市大型公建合同能源管理模式研究（12JK0903），西安市城鄉(xiāng)建設(shè)東樓委員會建設(shè)科技項目（2011002）。

前 言

打印、復(fù)印行業(yè)的發(fā)展與興起是一個國家經(jīng)濟增長、現(xiàn)代化發(fā)展的必然結(jié)果，隨著中國經(jīng)濟幾十年的迅速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，工作性質(zhì)也日漸多樣化。[1-2]所以，在如此快節(jié)奏的工作狀態(tài)下，高效、便利的輔助行業(yè)隨之興起，為緊張的工作活動提供了便利。但在帶來經(jīng)濟效益和便捷生活的同時，我們也需要考慮打印、復(fù)印時對室內(nèi)環(huán)境的影響，打印店的環(huán)境中存在很多污染，為了在保證良好的工作環(huán)境下，使打印復(fù)印行業(yè)能夠健康、穩(wěn)定地運行。因此我們選擇對西安市某大學(xué)東四樓打印店內(nèi)環(huán)境進(jìn)行考察，調(diào)查CO2、CO、VOC的暴露水平，并對風(fēng)速進(jìn)行了簡單地考察從而作空氣質(zhì)量評估。

實驗部分

1.監(jiān)測點布設(shè)。出于對考察區(qū)域特點及人員密度情況的考慮，我們選擇了一個典型微環(huán)境進(jìn)行布點：西安市某大學(xué)東四樓打印店。此打印店位于東四樓自由空間自修區(qū)，因為擴大業(yè)務(wù)的原因，停業(yè)裝修。裝修后，其東側(cè)與自修區(qū)連通，方便學(xué)生與教職工打印及復(fù)印。平時自修區(qū)有大量學(xué)生自修，并且教職工人員出入頻繁，再加之二樓是建筑以及城市規(guī)劃專業(yè)的工作室，學(xué)生打印復(fù)印需求量很大，因此我們選此處作為監(jiān)測點。

2.監(jiān)測時間和頻率。由于實驗時間受到實驗人員上課時間的影響，考慮到各方面的因素，選擇了2天采樣時間：分別是2011年11月7日和8日。并將一天劃分為三個大時段：上午11：54～14：34和下午14：34～18：04以及18：04～21：34。每天監(jiān)測持續(xù)九個半小時，每隔一分鐘采集一套數(shù)據(jù)。其中中午午休期間和晚上飯后時段為打印高峰期，其余時間段為非高峰時段。

3.監(jiān)測項目和監(jiān)測儀器。打印店中除空氣中的氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣為無害成分外，其余均為有害成分。因?qū)嶒瀮x器的限制，我們只對CO2、VOC、PM2.5、CO進(jìn)行監(jiān)測。CO2和CO的濃度用美國TSI公司的Q-Trak7565室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測器直接讀數(shù)法測定其濃度（單位：ppm），監(jiān)測PM2.5濃度使用美國TSI公司的手持式Dust-Trak氣溶膠（粉塵）監(jiān)測儀（單位：mg/m3）進(jìn)行監(jiān)測，VOC濃度的監(jiān)測則使用的是美國RAE公司便攜式VOC（PGM-7340）監(jiān)測儀（單位：ppb）。在采樣的同時，記錄了現(xiàn)場溫度、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)。

打印店微環(huán)境大氣污染特征

1.CO2變化特征。現(xiàn)以兩天所得到的數(shù)據(jù)為例繪制表1加以說明CO2變化特征。采樣時段中上午11：54～14：34和下午14：34～18：04以及18：04～21：34可以認(rèn)為是中午下課午休和下午上課時間以及下午下班后到打印店關(guān)門的時間，符合學(xué)生的一般學(xué)習(xí)時間和作息規(guī)律，那么在這三段時間內(nèi)，來打印店進(jìn)行打印的人流密度分別達(dá)到一個高峰期，打印店內(nèi)污染排放也勢必加重。在7號晚上9點后，打印店內(nèi)往來人流較多。而在8號的中午12點，下午3點和5點分別出現(xiàn)高峰值，此時，打印店內(nèi)的人流較為密集。雖然CO2并非有毒污染物，但其濃度反映了房間的通風(fēng)效果，從一個側(cè)面反映出室內(nèi)空氣質(zhì)量的優(yōu)劣。

為了進(jìn)一步更好地說明CO2濃度變化的趨勢，進(jìn)行了時段均值的計算，具體情況見表1。

表1 采樣點CO2濃度相關(guān)數(shù)據(jù)

2.CO的變化趨勢。在觀測期，東四樓打印店內(nèi)的CO的濃度跨度從0.4ppm到4.9ppm，平均水平在1.3ppm（表2）。分析顯示，CO的濃度水平與打印店內(nèi)機器的使用頻率密切相關(guān)，CO的平均濃度在中午和夜晚最高，最高的CO的濃度發(fā)生在7號中午和8號的傍晚。此外，CO的濃度與空氣穩(wěn)定度關(guān)系密切，在清晨、傍晚，空氣對流弱，大氣的湍流度小，容易形成逆溫層，地面風(fēng)速較小，污染物不易擴散，使污染物停留在低層大氣很小的空間范圍內(nèi)；而在中午飯后，因為學(xué)生的走動和人流的密度，[3]大氣湍流達(dá)到一個峰值，污染物擴散相對較快。另外，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)一些其他因素也會對測量產(chǎn)生影響，比如風(fēng)向、風(fēng)速等原因都可能嚴(yán)重影響CO的濃度測定。但對于室內(nèi)觀測而言，人員密度是影響CO的因素。據(jù)考察，在采樣的這兩天里，雖然沒有明顯的規(guī)律性，但是依然可以看出中午和傍晚的CO濃度的平均水平高于其余采樣時間，換句話說，打印店機器工作的高峰時期時間段的CO的濃度總體高于非高峰期。

表2 采樣點CO濃度相關(guān)數(shù)據(jù)

3.VOC濃度變化趨勢。表3中列出了采樣兩天一個時間段內(nèi)的VOC濃度平均值，據(jù)實驗，11月7日中午時間溫度偏高，VOC的濃度大于清晨時的濃度值，其中2011年11月7日為1115.12ppb，2011年11月8日為494.71ppb。

表3 監(jiān)測點VOC濃度的相關(guān)數(shù)據(jù)

打印店微環(huán)境空氣質(zhì)量評價

1.評價標(biāo)準(zhǔn)。[4]采用《室內(nèi)環(huán)境國家標(biāo)準(zhǔn)》GB50325-2001和GBT18883-2002對某大學(xué)東四樓打印店環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行評價，評價標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 空氣中污染物濃度限值

注：一類建筑：住宅、醫(yī)院、老年公寓、幼兒園、學(xué)校教室等。二類建筑：辦公樓、商務(wù)旅店、文化娛樂場所、書店、展覽館、圖書館、體育館、公共交通場所、餐廳、理發(fā)店等。

表5 路邊微環(huán)境CO2、PM2.5日平均濃度及級別

2.評價結(jié)果。從表4和表5可知，某大學(xué)東四樓打印店這個監(jiān)測點空氣中CO、CO2濃度較高，但是沒有超過二級標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國家環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的分類和標(biāo)準(zhǔn)分級規(guī)定，本文中所涉及到的這個打印店屬二類建筑工程，應(yīng)執(zhí)行二類標(biāo)準(zhǔn)，但VOC已經(jīng)超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié) 論

檢測與分析結(jié)果顯示，西安市某高校打印店的CO2、CO污染物的日平均濃度不超過標(biāo)準(zhǔn)。室內(nèi)空氣質(zhì)量基本滿足國家規(guī)范規(guī)定的室內(nèi)空氣質(zhì)量指標(biāo)要求。[5]因為打印店剛剛裝修好，所以室內(nèi)的VOC在冬季供暖期散發(fā)得很快，造成室內(nèi)VOC污染物的超標(biāo)，更易造成環(huán)境污染而影響損害人類健康，但通過風(fēng)速的測量，我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，良好的通風(fēng)狀況下，人們普遍對環(huán)境滿意度較高，而改善公共室內(nèi)環(huán)境對于減少空氣污染對女性與老年人的健康危害尤為重要。

參考文獻(xiàn)：

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[5]Zhang， X.Y.， Cao， J.J.， Li， L.M.， Arimoto， R.， Cheng， Y.，Huebertd， B. and Wang， D. Characterization of Atmospheric Aerosol over Xi’an in the South Margin of the Loess Plateau， China. Atmos Environ. 2002. 36：4189–4199.

作者單位：西安建筑科技大學(xué) 陜西西安