重慶市地下商場TVOC污染調(diào)查及來源分析

高俊敏，陳磊， 張英，金芬，李百戰(zhàn)

(1.重慶大學 三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，重慶，400045；2.中國農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術研究所 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與食物安全重點實驗室，北京，100081)

近年來，隨著城市建設和社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國許多城市的人防工程相繼改建成了地下商場。地下商場封閉、潮濕、空氣流通差，只能采用機械通風的方法進行換氣，污染物不易稀釋和擴散。此外，地下商場內(nèi)部裝修所用的裝飾材料種類繁多，化學成分復雜，它與商場內(nèi)銷售的商品一起散發(fā)出多種有害物質(zhì)(如甲醛、苯、氡等)[1-3]，其中大部分是揮發(fā)性有機物(Volatile organic compounds, VOCs)。研究結(jié)果表明，室內(nèi)的VOCs成分達50～300種，且濃度大大超過室外VOCs濃度，其中一些成分具有致癌、致畸、致突變毒性[4-6]。此外，VOCs能引起機體免疫水平失調(diào)，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，使人體出現(xiàn)頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等自覺癥狀，還可能影響消化系統(tǒng)，使人體出現(xiàn)食欲不振、惡心等。美國EPA制定的優(yōu)先控制的188種有毒污染物中就有50多種為VOCs[7-8]。地下商場室內(nèi)空氣品質(zhì)不但直接影響室內(nèi)人員的身心健康，而且間接影響商場的經(jīng)濟效益。但是，目前有關我國城市地下商場室內(nèi)空氣品質(zhì)的研究主要集中在溫濕度、氡、二氧化碳等指標的測試[9-11]，而對反映室內(nèi)空氣質(zhì)量重要指標之一的TVOC污染狀況研究很少[2]。從其他室內(nèi)環(huán)境的調(diào)查研究結(jié)果來看，很多地方的室內(nèi)空氣普遍受到VOCs等物質(zhì)的污染，有些污染甚至嚴重超標[1,12-13]。因此，根據(jù)地下商場室內(nèi)環(huán)境的特點，研究地下商場室內(nèi)TVOC污染狀況，對于改善地下商場室內(nèi)空氣品質(zhì)，保護人們身體健康，促進地下空間的開發(fā)利用具有重要意義。重慶市作為我國西南地區(qū)的重要城市，1960年建造了大量的地下人防工程。根據(jù)“平戰(zhàn)結(jié)合”的原則，目前許多位于高區(qū)的人防工程均相繼改建成了地下商場。此外，重慶市屬山城，地形和地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊，房屋依山坡而建，地下商場在重慶市區(qū)隨處可見。但是，目前有關重慶市地下商場室內(nèi)空氣品質(zhì)調(diào)查的研究較少[14-15]，反映室內(nèi)空氣質(zhì)量重要指標之一的TVOC污染狀況尚未見報道，缺乏最基本的基礎數(shù)據(jù)。為此，本文作者對重慶主城區(qū)17個地下商場室內(nèi)空氣中TVOC濃度進行監(jiān)測，并對商場內(nèi)TVOC主要來源進行初步分析，以期了解重慶市主城區(qū)地下商場VOCs污染狀況。研究結(jié)果可以為重慶市乃至我國其他城市地下商場室內(nèi)空氣品質(zhì)的改善提供理論依據(jù)，也可以為有關部門制訂符合中國國情的地下商場室內(nèi)空氣品質(zhì)評價體系和標準提供基礎數(shù)據(jù)。

1 調(diào)查對象和方法

選取重慶市主城區(qū)17個地下商場作為監(jiān)測對象，其中營業(yè)面積超過5 000 m2的大型地下商場有7個，中小型地下商場有10個，分別分布在沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、渝中區(qū)、南岸區(qū)和江北區(qū)5個城區(qū)。選取商場時主要考慮了商場地理位置、人流量、室外氣流速度及銷售商品種類等因素。采樣方法參考國家《公共場所衛(wèi)生監(jiān)測技術規(guī)范》(GB/T 17220—1998)。本次監(jiān)測共設監(jiān)測點位289個，主要沿人行通道進行布點，同時在不同的商品區(qū)域增加測點。采樣點高度一般在人的呼吸道范圍內(nèi)(離地面0.5～1.5 m)，采樣時避開通風道和通風口。在檢測商場內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度的同時，選擇新風口處，測量商場外的TVOC質(zhì)量濃度。

監(jiān)測時間為2008-05-18—2008-06-03，在每日的10:00～20:00(商場營業(yè)的時間段)使用PGM-7240型ppbRAE手持式VOC氣體檢測儀(美國RAE公司)對各測點TVOC濃度進行監(jiān)測，測量時間間隔設為5 min，在選取的每個點位上進行等時移動采樣，每個商場總采樣時間為6～8 h。

2 結(jié)果和討論

2.1 重慶市各地下商場室內(nèi)外TVOC監(jiān)測結(jié)果

各地下商場室內(nèi)外TVOC質(zhì)量濃度的監(jiān)測結(jié)果如表1所示(本文后面各商場的TVOC質(zhì)量濃度均是該商場所有測點的平均值)。將表1中TVOC質(zhì)量濃度與GB/T 18883—2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》中TVOC質(zhì)量濃度標準值0.60 mg/m3(8 h均值)比較可以得出：重慶市地下商場室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度超標現(xiàn)象比較嚴重，在監(jiān)測的17個地下商場中，室內(nèi)TVOC平均質(zhì)量濃度為0.21～3.94 mg/m3，有9個商場的TVOC質(zhì)量濃度超過國家標準，超標率為53%。其中S2地下商場共設置監(jiān)測點位40個，TVOC平均質(zhì)量濃度達到3.94 mg/m3，是所有商場中濃度最高的，超標5.57倍。TVOC監(jiān)測值最低的是J3地下商場，質(zhì)量濃度為0.21 mg/m3，低于國家標準。

監(jiān)測各商場TVOC質(zhì)量濃度分布情況如表2所示。從表1和表2可以看出：在監(jiān)測的17個地下商場中，7個大型地下商場室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度為 0.49～3.94 mg/m3，其中有6個商場的TVOC質(zhì)量濃度超過國家標準，超標率為85.7%；而在監(jiān)測的10個中小型地下商場中，TVOC質(zhì)量濃度為0.21～2.79 mg/m3，只有3個地下商場的TVOC質(zhì)量濃度超過國家標準，超標率為30%。由此可以看出：大型地下商場的VOCs污染比中小型地下商場嚴重。在一般情況下，大型地下商場無論是人流量還是商品種類都比中小型地下商場多，裝修也比中小型地下商場好，這可能是導致大型地下商場的VOCs污染比中小型地下商場嚴重的一個主要原因。

表1 重慶市各地下商場室內(nèi)外TVOC質(zhì)量濃度監(jiān)測結(jié)果Table1 Concentrations of indoor and outdoor TVOC in underground stores in Chongqing mg/m3

表2 監(jiān)測各商場TVOC質(zhì)量濃度分布情況Table2 Distribution of TVOC concentrations in underground stores

2.2 重慶市地下商場室內(nèi)TVOC來源分析

通常情況下，地下商場的VOCs主要有室外空氣污染、室內(nèi)裝修污染、室內(nèi)售賣商品和人群活動等幾種來源。由于人群活動等很難控制，因此，本文僅從室外空氣污染、室內(nèi)裝修污染和售賣商品3方面對重慶市地下商場的TVOC來源進行初步分析。

2.2.1 室外空氣污染對室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度的貢獻

為探討地下商場室外空氣中TVOC對室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度的影響，本文在監(jiān)測室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度的同時，對各地下商場通風口附近的室外TVOC質(zhì)量濃度進行了監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果分別見表1和圖1。

圖1 各地下商場室內(nèi)外TVOC質(zhì)量濃度與標準值Fig.1 TVOC concentrations in indoor and outdoor of underground stores

由表1和圖1可以看出：除Y1地下商場室外的TVOC質(zhì)量濃度略超過標準值外，其他點的室外TVOC質(zhì)量濃度都低于標準值，而商場內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度普遍高于商場外TVOC質(zhì)量濃度，僅J3地下商場室內(nèi)外的TVOC質(zhì)量濃度比較接近，相差0.02 mg/m3；S2地下商場室內(nèi)外的TVOC質(zhì)量濃度差距最大，室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度比室外高3.48 mg/m3。因此，重慶市地下商場室內(nèi)空氣中TVOC質(zhì)量濃度基本不受室外VOCs的影響，也就是室外VOCs對室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度基本沒有貢獻。

2.2.2 室內(nèi)裝修對TVOC質(zhì)量濃度的影響

為了解地下商場裝修對室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度的貢獻，選取D1，Y1，N3，S2和J1 5個大型地下商場，對部分裝修過但未陳列商品且人流量很小的門面進行了TVOC監(jiān)測。在忽略商場其他地方人流量和商品影響的情況下，將進風口即室外TVOC質(zhì)量濃度近似作為本底值，本底值與測點的差值近似為裝修對TVOC質(zhì)量濃度貢獻。監(jiān)測值與本底值比較結(jié)果如圖2所示。

圖2 裝修后的TVOC監(jiān)測值與本底值比較Fig.2 Comparison of TVOC concentrations between background value and monitoring value after decoration

從圖2可以看出：測試點的TVOC質(zhì)量濃度普遍高于商場進風口的本底值，說明商場裝修對室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度的影響明顯。5個地下商場中測試點的TVOC質(zhì)量濃度與本底值之差最大的是S2商場，差值為0.77 mg/m3，最小的是D1商場，差值為0.06 mg/m3。因此，裝修對TVOC質(zhì)量濃度影響最大的是S2商場，影響最小的是D1商場。實際調(diào)查表明：不同商場裝修對室內(nèi)空氣中TVOC質(zhì)量濃度貢獻不同主要是不同商場裝修的規(guī)模、使用材料的不同等造成的。

2.2.3 商品對室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度的影響

為了解地下商場銷售的商品對室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度的貢獻，選取D1，Y1，N3，S2和J1 5個商場作為監(jiān)測對象，根據(jù)商品種類，將5個地下商場的商品歸為服飾、皮具、電子產(chǎn)品、食品、日用品共五大類，對商場的各類商品售賣區(qū)域進行了TVOC質(zhì)量濃度監(jiān)測。由于是在早晨人流量很少的時段進行監(jiān)測，故可以近似忽略人流量對TVOC質(zhì)量濃度的影響。將前面所測的已裝修但未陳列商品區(qū)域的TVOC質(zhì)量濃度近似作為本底值，本底值與測點的差值近似為商品對TVOC質(zhì)量濃度貢獻值。各類商品監(jiān)測值和本底值的比較如表3所示。

表3 各類商品監(jiān)測值和本底值Table3 Monitoring results and background value of all types of goods mg/m3

從表3可以看出：各商場的商品售賣區(qū)域TVOC質(zhì)量濃度均高于本底值。由此可見各類商品對地下商場TVOC質(zhì)量濃度貢獻明顯，且不同種類的商品貢獻不同。此外，即使是同一類商品，不同商場由于商品數(shù)量、品種等不同，TVOC的貢獻也不同。其中S2商場的食品區(qū)域TVOC質(zhì)量濃度最高，監(jiān)測值達到7.31 mg/m3，超過國家標準11倍多。TVOC質(zhì)量濃度監(jiān)測值最低的是D1商場的電子產(chǎn)品區(qū)域，監(jiān)測值為0.33 mg/m3，未超過國家標準。

3 結(jié)論

(1)重慶市地下商場室內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度超標現(xiàn)象嚴重。在監(jiān)測的17個地下商場中，室內(nèi)各測點TVOC質(zhì)量濃度為0.19～8.18 mg/m3，各商場TVOC平均質(zhì)量濃度為0.21～3.94 mg/m3，共有9個商場的TVOC濃度超過國家標準，超標率為53%。

(2)重慶市大型地下商場的VOCs污染比中小型地下商場嚴重。在監(jiān)測的17個地下商場中，7個大型地下商場室內(nèi)TVOC平均質(zhì)量濃度為0.49～3.94 mg/m3，其中有6個商場的TVOC質(zhì)量濃度超過國家標準，超標率為85.7%；而在監(jiān)測的10個中小型地下商場中，TVOC平均質(zhì)量濃度為0.21～2.79 mg/m3，只有3個地下商場的TVOC質(zhì)量濃度超過國家標準，超標率為30%。

(3)商場裝修和售賣的商品是重慶市地下商場室內(nèi)VOCs的主要來源，而商場外VOCs污染對商場內(nèi)TVOC質(zhì)量濃度基本沒有影響。

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