高校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量分析探討

王明仕，王明婭，宋黨育

（河南理工大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)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(shí)間是在實(shí)驗(yàn)室度過(guò)的［1］，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響他們的健康。世界衛(wèi)生組織在《2002年世界衛(wèi)生報(bào)告》中已將室內(nèi)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(fā)性有機(jī)物）是室內(nèi)空氣污染的重要因素。長(zhǎng)期吸入TVOC會(huì)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(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，由于人流的增加，導(dǎo)致室內(nèi)CO2濃度升高，而某些實(shí)驗(yàn)由于操作要求，室內(nèi)環(huán)境處于密閉狀態(tài)，工作者、學(xué)生甚至可能出現(xiàn)缺氧狀態(tài)。

目前，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)空氣TVOC和CO2開(kāi)展的研究較少［4－11］。為此，本文以河南理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)環(huán)境為研究對(duì)象，探討實(shí)驗(yàn)室內(nèi)TVOC和CO2濃度特征，并在此基礎(chǔ)上提出合理改進(jìn)措施，有效控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣環(huán)境質(zhì)量。

1 監(jiān)測(cè)對(duì)象與儀器

1.1 監(jiān)測(cè)對(duì)象

本研究于2012年4月選取河南理工大學(xué)4個(gè)實(shí)驗(yàn)室作為監(jiān)測(cè)調(diào)查對(duì)象，其中化學(xué)藥品室1個(gè)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，地質(zhì)標(biāo)本觀察實(shí)驗(yàn)室（簡(jiǎn)稱地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室）1個(gè)，水文水動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室（簡(jiǎn)稱水文實(shí)驗(yàn)室）1個(gè)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室分4次采樣：第1、2次為實(shí)驗(yàn)室無(wú)人時(shí)采樣；第3次為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中采樣；第4次為學(xué)生離去通風(fēng)半小時(shí)后采樣，其中化學(xué)藥品存放室無(wú)學(xué)生進(jìn)入。按照GB50325—2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》關(guān)于檢測(cè)點(diǎn)要求，實(shí)驗(yàn)室使用面積50m2以下設(shè)1個(gè)、50～100m2設(shè)2個(gè)、100～500m2不少于3個(gè)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平均后，作為該實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。

1.2 儀器

本實(shí)驗(yàn)采用美國(guó)IAQRAE PGM－5210室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)。IAQRAE PGM－5210室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀是專為室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)而設(shè)計(jì)的復(fù)合式儀器，采用了具有最新專利技術(shù)的離子化檢測(cè)器，其檢測(cè)量程為0～1224mg／m3，下限可達(dá)0.0122mg／m3。儀器采用紅外傳感器對(duì)CO2濃度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合了傳統(tǒng)室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目。該儀器是目前比較先進(jìn)的光粒子化檢測(cè)儀，它與GB50325—2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》提出的TVOC氣相色譜檢測(cè)法檢測(cè)結(jié)果的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.9999，并無(wú)顯著性差異［12］，可信度較高。

1.3 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)GB／T18883—2002《空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》［13］進(jìn)行評(píng)價(jià)。TVOC質(zhì)量濃度≤0.6mg／m3，CO2的體積分?jǐn)?shù)≤0.15%。

2 測(cè)試結(jié)果

按照GB50325—2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》規(guī)定，高校實(shí)驗(yàn)室屬Ⅰ類民用建筑，其TVOC質(zhì)量濃度限值≤0.5mg／m3，CO2的體積分?jǐn)?shù)限值≤0.15%。據(jù)表1和表2，化學(xué)藥品室和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室TVOC存在超標(biāo)現(xiàn)象，而地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室和水文實(shí)驗(yàn)室的TVOC均未出現(xiàn)超標(biāo)。這一結(jié)果與葉羨云［14］等人的研究結(jié)果相似。4個(gè)實(shí)驗(yàn)室在無(wú)人實(shí)驗(yàn)情況下，CO2濃度均未超標(biāo)；在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，CO2濃度出現(xiàn)超標(biāo)問(wèn)題。

表1 實(shí)驗(yàn)室TVOC的質(zhì)量濃度分布特征 mg／m3

表2 實(shí)驗(yàn)室CO2的體積分?jǐn)?shù)分布特征 %

3 討論與分析

本次調(diào)查顯示，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的TVOC濃度明顯高于地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室和水文實(shí)驗(yàn)室。由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程涉及的化學(xué)物質(zhì)較多，而地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室和水文實(shí)驗(yàn)室分別進(jìn)行標(biāo)本觀察和水動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)而不涉及化學(xué)物質(zhì)的釋放，因而實(shí)驗(yàn)室內(nèi)TVOC的濃度較低。化學(xué)藥品存放室TVOC濃度高于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，主要是由于存放的化學(xué)藥品揮發(fā)，而該存放室極少通風(fēng)，因而導(dǎo)致室內(nèi)新風(fēng)量不足，TVOC在室內(nèi)長(zhǎng)期存在難以去除。相對(duì)于TVOC，4個(gè)實(shí)驗(yàn)室CO2濃度差異不大，均不超標(biāo)。

3個(gè)實(shí)驗(yàn)室在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)后，TVOC和CO2濃度均出現(xiàn)較大變化。其中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室學(xué)生實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致TVOC質(zhì)量濃度是平時(shí)濃度的2倍以上，而另外2個(gè)實(shí)驗(yàn)室由于是物理類實(shí)驗(yàn)，TVOC質(zhì)量濃度變化未出現(xiàn)異常。但是，由于學(xué)生的進(jìn)入，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)CO2濃度達(dá)到平常的2～5倍，是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的1.67～2.13倍。可見(jiàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境質(zhì)量影響較大。但是，在學(xué)生離去并通風(fēng)半小時(shí)后，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)TVOC、CO2的濃度顯著降低，甚至低于平時(shí)的濃度水平。

當(dāng)室內(nèi)空氣TVOC質(zhì)量濃度高于0.2mg／m3時(shí)，可使人體出現(xiàn)刺激感和不適；高于3mg／m3時(shí)，可出現(xiàn)頭痛等癥狀。因此。美國(guó)EPA（1996年）和德國(guó)Seifert（1990年）將TVOC的質(zhì)量濃度限值分別定為0.2mg／m3和0.3mg／m3。而本次調(diào)查中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)藥品室皆超出這一標(biāo)準(zhǔn)，而水文實(shí)驗(yàn)室和地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室也由于鄰近這2個(gè)實(shí)驗(yàn)室，也存在一定的污染問(wèn)題。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，筆者建議實(shí)驗(yàn)室采取以下措施加強(qiáng)管理。

（1）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的分類管理。不同實(shí)驗(yàn)室盡量隔離開(kāi)，減少化學(xué)試劑揮發(fā)，避免實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣交叉污染。

（2）實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)通風(fēng)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前、后，都保持實(shí)驗(yàn)室一定時(shí)間的通風(fēng)；對(duì)學(xué)生進(jìn)入較少的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)定期通風(fēng)，保證室內(nèi)空氣質(zhì)量良好。

（3）合理安排實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)時(shí)間分散開(kāi)，不要在一天內(nèi)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，防止由于實(shí)驗(yàn)室空氣質(zhì)量較差，加上工作人員勞累，出現(xiàn)人員身體不適。

（4）定期檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境質(zhì)量存在問(wèn)題時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行治理。

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