高校實驗室內環境質量分析探討

王明仕，王明婭，宋黨育

（河南理工大學 資源與環境學院，河南 焦作 454003）

高校與科研單位的科研工作者，大約有40%的工作時間是在實驗室度過的［1］，實驗室內空氣質量的優劣直接影響他們的健康。世界衛生組織在《2002年世界衛生報告》中已將室內空氣污染列為影響公眾健康的世界十大危害之一［2］，其中TVOC（總揮發性有機物）是室內空氣污染的重要因素。長期吸入TVOC會影響人體健康，許多TVOC組分已被證明是致癌物或可疑致癌物［3］。此外，學生在進入實驗室后，由于人流的增加，導致室內CO2濃度升高，而某些實驗由于操作要求，室內環境處于密閉狀態，工作者、學生甚至可能出現缺氧狀態。

目前，對高校實驗室室內空氣TVOC和CO2開展的研究較少［4－11］。為此，本文以河南理工大學實驗室室內環境為研究對象，探討實驗室內TVOC和CO2濃度特征，并在此基礎上提出合理改進措施，有效控制實驗室內的空氣環境質量。

1 監測對象與儀器

1.1 監測對象

本研究于2012年4月選取河南理工大學4個實驗室作為監測調查對象，其中化學藥品室1個，化學實驗室1個，地質標本觀察實驗室（簡稱地質實驗室）1個，水文水動力學實驗室（簡稱水文實驗室）1個。每個實驗室分4次采樣：第1、2次為實驗室無人時采樣；第3次為學生進行實驗中采樣；第4次為學生離去通風半小時后采樣，其中化學藥品存放室無學生進入。按照GB50325—2010《民用建筑工程室內環境污染控制規范》關于檢測點要求，實驗室使用面積50m2以下設1個、50～100m2設2個、100～500m2不少于3個，每個實驗室內監測數據平均后，作為該實驗室數據。

1.2 儀器

本實驗采用美國IAQRAE PGM－5210室內空氣質量檢測儀進行檢測。IAQRAE PGM－5210室內空氣質量檢測儀是專為室內空氣質量檢測而設計的復合式儀器，采用了具有最新專利技術的離子化檢測器，其檢測量程為0～1224mg／m3，下限可達0.0122mg／m3。儀器采用紅外傳感器對CO2濃度進行檢測，結合了傳統室內空氣質量檢測項目。該儀器是目前比較先進的光粒子化檢測儀，它與GB50325—2010《民用建筑工程室內環境污染控制規范》提出的TVOC氣相色譜檢測法檢測結果的相關系數高達0.9999，并無顯著性差異［12］，可信度較高。

1.3 相關標準

依據GB／T18883—2002《空氣質量標準》［13］進行評價。TVOC質量濃度≤0.6mg／m3，CO2的體積分數≤0.15%。

2 測試結果

按照GB50325—2010《民用建筑工程室內環境污染控制規范》規定，高校實驗室屬Ⅰ類民用建筑，其TVOC質量濃度限值≤0.5mg／m3，CO2的體積分數限值≤0.15%。據表1和表2，化學藥品室和化學實驗室TVOC存在超標現象，而地質實驗室和水文實驗室的TVOC均未出現超標。這一結果與葉羨云［14］等人的研究結果相似。4個實驗室在無人實驗情況下，CO2濃度均未超標；在學生進入實驗室后，CO2濃度出現超標問題。

表1 實驗室TVOC的質量濃度分布特征 mg／m3

表2 實驗室CO2的體積分數分布特征 %

3 討論與分析

本次調查顯示，化學實驗室的TVOC濃度明顯高于地質實驗室和水文實驗室。由于化學實驗過程涉及的化學物質較多，而地質實驗室和水文實驗室分別進行標本觀察和水動力學實驗而不涉及化學物質的釋放，因而實驗室內TVOC的濃度較低。化學藥品存放室TVOC濃度高于化學實驗室，主要是由于存放的化學藥品揮發，而該存放室極少通風，因而導致室內新風量不足，TVOC在室內長期存在難以去除。相對于TVOC，4個實驗室CO2濃度差異不大，均不超標。

3個實驗室在學生進入實驗后，TVOC和CO2濃度均出現較大變化。其中，化學實驗室學生實驗導致TVOC質量濃度是平時濃度的2倍以上，而另外2個實驗室由于是物理類實驗，TVOC質量濃度變化未出現異常。但是，由于學生的進入，實驗室內CO2濃度達到平常的2～5倍，是國家標準的1.67～2.13倍。可見，學生實驗對實驗室環境質量影響較大。但是，在學生離去并通風半小時后，實驗室內TVOC、CO2的濃度顯著降低，甚至低于平時的濃度水平。

當室內空氣TVOC質量濃度高于0.2mg／m3時，可使人體出現刺激感和不適；高于3mg／m3時，可出現頭痛等癥狀。因此。美國EPA（1996年）和德國Seifert（1990年）將TVOC的質量濃度限值分別定為0.2mg／m3和0.3mg／m3。而本次調查中，化學實驗室和化學藥品室皆超出這一標準，而水文實驗室和地質實驗室也由于鄰近這2個實驗室，也存在一定的污染問題。因此，針對上述問題，筆者建議實驗室采取以下措施加強管理。

（1）加強實驗室的分類管理。不同實驗室盡量隔離開，減少化學試劑揮發，避免實驗室內空氣交叉污染。

（2）實驗室加強通風。在學生實驗前、后，都保持實驗室一定時間的通風；對學生進入較少的實驗室，應定期通風，保證室內空氣質量良好。

（3）合理安排實驗。將實驗時間分散開，不要在一天內進行多次實驗，防止由于實驗室空氣質量較差，加上工作人員勞累，出現人員身體不適。

（4）定期檢查，當發現實驗室環境質量存在問題時，應及時進行治理。

（References）

［1］吳曉明.探索藥學人才培養模式培養新世紀高等藥學人才［J］.藥學教育，2004，20（1）：1－5.

［2］劉俊含，郭玉明，潘小川.西安市部分新裝修居室空氣污染及影響因素［J］.環境與健康雜志，2008，25（4）：323－325.

［3］梁寶生，田仁生.總揮發性有機化合物（TVOC）室內空氣質量評價標準的制訂［J］.重慶環境科學，2003，25（5）：1－3.

［4］賀小鳳，王國勝.深圳市某高校室內空氣中甲醛污染狀況的調查分析［J］.深圳職業技術學院學報，2010，9（1）：62－65.

［5］龔幸頤，白郁華，虞江平，等.北大園區室內揮發性有機物（VOCs）的研究［J］.環境科學研究，1998，11（6）：52－54.

［6］葉羨云，金凌飛，勵逑元，等.高校實驗室空氣中總揮發性有機物檢測結果分析［J］.實驗室研究與探索，2012，31（10）：258－259，339.

［7］魏萬貴.實驗室職業衛生環境對人體的影響及其防護措施［J］.上海勞動保護技術，1990（5）：18－19.

［8］王曉龍.化學實驗室空氣污染現狀分析及其對策［J］.蕪湖師專學報，2002，20（1）：115－117.

［9］翟金霞，張傳木，張鵬.某高校解剖實驗室內甲醛濃度及其對學生的健康影響［J］.環境與健康雜志，2008，25（2）：141－143.

［10］劉清華.實驗室的空氣污染與治理［J］.資源環境，2011，40（2）：75－76，102.

［11］王志偉，王嗚.某高校實驗室內空氣質量監測分析［J］.熱帶醫學雜志，2006，6（1）：75－77.

［12］陳兵.光離子化檢測儀進行揮發性有機物測定研究［J］.實用預防醫學，2006，13（2）：447－448.

［13］國家質量監督檢驗檢疫總局，衛生部，國家環境保護總局.GB／T18883—2002室內空氣質量標準［S］.北京：中國標準出版社，2002.

［14］周中平，趙勝堂，朱立，等.室內污染檢測與控制［M］.北京：化學工業出版社，2002.