如何提升客艙空氣質(zhì)量

崔璽康 張志雄 胡震東

在飛機(jī)客艙這種半密閉空間內(nèi)，空氣質(zhì)量與乘客、機(jī)組人員的健康及對舒適性的感受息息相關(guān)。因此，近年來飛機(jī)制造商已將良好的客艙空氣品質(zhì)作為飛機(jī)設(shè)計的重要目標(biāo)。

氣態(tài)污染物水平現(xiàn)狀

除了由于高污染引起的突發(fā)事件，常規(guī)運行的航班客艙內(nèi)也存在低濃度的各類氣態(tài)污染物。相較于其他環(huán)境諸如家庭住宅、學(xué)校教室等，飛機(jī)客艙具有高人員密度、高材料負(fù)載率、半密閉空間等特征?？傮w來看，影響客艙內(nèi)化學(xué)污染物暴露的因素主要有以下幾類：

首先是地面等候階段的機(jī)場空氣環(huán)境。機(jī)場的空氣污染，如飛機(jī)、汽車的尾氣等是航班等候階段的主要污染物來源。由于室外空氣未經(jīng)過濾直接進(jìn)入艙內(nèi)，空氣中的污染物，如有機(jī)化合物（VOCs）和臭氧會直接被帶入艙內(nèi)。

第二是艙內(nèi)飾面材料?？团搩?nèi)壁面、天花板、座椅、地毯，各組件連接處的膠合劑及表面漆等都會散發(fā)有機(jī)化學(xué)污染物，類似于家裝建材，是飛機(jī)客艙環(huán)境中的穩(wěn)定散發(fā)源。

第三是客艙服務(wù)。為營造舒適的乘機(jī)體驗，餐飲服務(wù)和定期清潔服務(wù)必不可少。客艙內(nèi)加熱餐食的過程、乘客用餐的過程、座椅套表面清潔劑的殘留、長途航班出入境時噴灑的殺蟲劑等一系列必要的航空服務(wù)過程，都是客艙內(nèi)部間歇性氣態(tài)化學(xué)污染物的短期強(qiáng)散發(fā)源。

第四是客艙內(nèi)的人員。高人員密度是客艙環(huán)境的典型特征之一。人員本身也是揮發(fā)性VOCs的散發(fā)源。另外，客艙里的人員所使用的化妝品、香水等產(chǎn)生的刺激性氣味也是特定的VOCs?？团摥h(huán)境中，尤其是鄰座、前后排乘客自身所散發(fā)的VOCs會對客艙空氣質(zhì)量以及乘客的乘機(jī)滿意度帶來直接的影響。

第五是通過客艙環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)入客艙的污染物。液壓油、燃油等的蒸發(fā)和燃燒產(chǎn)物可能通過環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)入客艙內(nèi)。

第六是其他化學(xué)反應(yīng)。現(xiàn)有研究表明，約有15%的客艙內(nèi)VOCs是由化學(xué)反應(yīng)二次生成的。雖然現(xiàn)有飛機(jī)均配備了臭氧轉(zhuǎn)換器來控制臭氧濃度，但客艙內(nèi)的臭氧濃度是否已經(jīng)低到可以忽略臭氧化反應(yīng)的產(chǎn)生尚有待研究。客艙內(nèi)，角鯊烯與臭氧反應(yīng)生成臭氧副產(chǎn)物，主要包括壬醛、癸醛等醛類VOCs和超細(xì)顆粒物，而這些臭氧化副產(chǎn)物與人體健康和客艙空氣氣味密切相關(guān)。

可見，由于客艙內(nèi)氣態(tài)污染物，尤其是VOCs的多源性和其自身種類及化學(xué)反應(yīng)的多樣性、復(fù)雜性，客艙中可揮發(fā)性有機(jī)物的相關(guān)研究亟待深入。為研究艙內(nèi)VOCs及其對乘客和機(jī)組人員的健康、舒適性感受的影響，國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者已展開了一系列調(diào)研。例如，英國克蘭菲爾德大學(xué)在2007～2010年間對5種不同機(jī)型的100架航班的空氣質(zhì)量進(jìn)行了采樣分析，發(fā)現(xiàn)所檢測的VOCs中檸檬烯和甲苯的含量最高。

營造客艙潔凈空氣

健康暴露指標(biāo)是衡量客艙空氣的一個重要指標(biāo)。在飛機(jī)客艙環(huán)境中，健康暴露基于呼吸為主要暴露途徑的假設(shè)，呼吸吸入劑量即為總吸入劑量，可以根據(jù)實際濃度計算得到致癌風(fēng)險系數(shù)和非致癌危害指數(shù)。目前，更多情況是根據(jù)預(yù)設(shè)的危害風(fēng)險系數(shù)，反算得到相應(yīng)物質(zhì)的濃度限值。

盡管一直有乘客與機(jī)組人員關(guān)心由于客機(jī)客艙的空氣質(zhì)量不好會對健康造成負(fù)面影響，但迄今為止仍未有研究能夠非常清晰地量化艙內(nèi)污染對乘客和機(jī)組人員健康的影響。

從目前的研究來看，狹義的舒適性指的是污染物引起的“不舒適狀態(tài)”，例如刺激性和氣味。飛機(jī)內(nèi)獨特的艙室環(huán)境（如氣壓降低、相對濕度低、臭氧、一氧化碳、殺蟲劑、揮發(fā)性有機(jī)化合物和生物制劑等氣態(tài)污染物的暴露風(fēng)險）會導(dǎo)致干眼癥和較低的舒適程度。

另外，狹小空間內(nèi)，鄰座異味及短暫的其他氣味感知均會帶來人體刺激性，從而引起乘客的“氣味抱怨”。而人體氣味感知主要與各個化合物對人體本身的嗅閾值相關(guān)，不同VOCs氣味閾值不同（如部分醛類物質(zhì)氣味易被人體感知），不同人員對相同氣味的感知力差異也很大，且多種VOCs混合后與人員感知關(guān)系尚不明確。

一般來說，上述問題可以通過從源控制、客艙通風(fēng)及空氣凈化等手段來實現(xiàn)。但在實際操作中，一些污染源由于技術(shù)等原因無法在短時間內(nèi)得到有效改善，如目前已有的活性炭型空氣過濾器的氣態(tài)污染物凈化效率和使用壽命往往不盡如人意，是否有更合理的客艙通風(fēng)、凈化方式是值得進(jìn)一步探索的問題。

與建筑室內(nèi)環(huán)境相比，涉及客艙內(nèi)空氣質(zhì)量尤其是針對VOCs濃度限值的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)很少。目前可找到的關(guān)于飛機(jī)客艙VOCs污染水平規(guī)定參考值主要來源于歐洲航空工業(yè)協(xié)會和俄羅斯的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)考慮到了客艙中污染物的可能來源，選取了飛機(jī)運行過程中產(chǎn)生的幾種標(biāo)志化合物，如丙酮。俄羅斯民航還對甲醛、甲苯、汽油蒸汽、礦物潤滑油蒸氣及浮質(zhì)、合成潤滑油蒸氣及浮質(zhì)、丙烯醛、苯酚、甲醛等進(jìn)行了規(guī)定。

其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如美國聯(lián)邦航空規(guī)章FAR25-2017，以及中國民用航空規(guī)章CCAR25-2016，僅規(guī)定了部分氣態(tài)污染物（如O3，CO，CO2），而未給出VOCs的相關(guān)指標(biāo)，國標(biāo)GB9673-1996《公共交通工具衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中，同樣對飛機(jī)客艙的VOCs濃度限值沒有要求。

當(dāng)今時代，人們坐飛機(jī)出行的次數(shù)越來越多，在客艙中的時長與次數(shù)持續(xù)增長，為保證一個更安全、更健康、更舒適的客艙環(huán)境，未來亟待建立一個控制商業(yè)航班艙內(nèi)污染物的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

筆者認(rèn)為，新標(biāo)準(zhǔn)對飛機(jī)客艙中的污染物濃度應(yīng)當(dāng)分適用場景、分級別進(jìn)行設(shè)置，如安全值（短期暴露）、健康值（基于長期健康暴露）、舒適值（基于人員氣味感知）等。截至目前，國際上尚無完善的商用飛機(jī)客艙內(nèi)污染物行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提出并建立合理的適航標(biāo)準(zhǔn)是引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的重要契機(jī)，也是一個全新的挑戰(zhàn)，對增強(qiáng)國產(chǎn)飛機(jī)市場競爭力具有重要戰(zhàn)略意義。