進(jìn)博會(huì)室外吸煙點(diǎn)周邊空氣污染水平及優(yōu)化設(shè)置研究

謝臣晨，陳 德，龔正陽，賈曉嫻，樂坤蕾，孫源樵，高晶蓉，丁 園，蔡云飛，趙卓慧，殷竹琰，承語芝

大型展會(huì)活動(dòng)一般指由一個(gè)城市主辦的有組織、有計(jì)劃、有主題的社會(huì)活動(dòng)，通常有三個(gè)顯著特點(diǎn)：一是鮮明的目的性；二是周密的計(jì)劃；三是參與人群數(shù)量眾多[1]。煙草煙霧中含有250種有毒有害物質(zhì)和至少69種致癌物質(zhì)。吸煙和二手煙霧都嚴(yán)重危害公眾健康。根據(jù)《上海市公共場(chǎng)所控制吸煙條例》的規(guī)定及疏堵結(jié)合的原則，在室內(nèi)全面禁煙的前提下，通常要求設(shè)置室外吸煙點(diǎn)。但如果室外吸煙點(diǎn)設(shè)置不規(guī)范，往往不能達(dá)到理想的效果，且容易造成人群二手煙暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)。做好大型展會(huì)活動(dòng)中室外吸煙點(diǎn)的設(shè)置，對(duì)于保護(hù)人群健康、控制吸煙點(diǎn)對(duì)臨近建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響均有重要的作用和意義。

煙草燃燒產(chǎn)生大量的細(xì)小顆粒物及揮發(fā)性有機(jī)物，常以PM2.5為代表性顆粒物指標(biāo)開展測(cè)量和評(píng)價(jià)[2-4]。PM2.5是指空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤2.5μm的顆粒物[5]，因其比表面積大，表面吸附多種有毒有害物質(zhì)，且顆粒細(xì)小更易被人體吸入[6]，產(chǎn)生的危害更大。已有多項(xiàng)研究表明PM2.5除了對(duì)呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)產(chǎn)生危害以外，還會(huì)引起生殖能力降低、致畸、致突變、誘發(fā)白血病等不良效應(yīng)[7-11]。WHO發(fā)布公告稱，如果大氣中PM2.5的濃度長(zhǎng)期＞10μg/m3，人的死亡風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)上升[12]。同時(shí)，更細(xì)小的粒子比如PM1.0在煙草燃燒所產(chǎn)生的細(xì)粒子中也占據(jù)了一定比例，因此，有必要針對(duì)危害可能更大的細(xì)小粒徑PM1.0開展同步測(cè)試。

本研究通過對(duì)第三屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“第三屆進(jìn)博會(huì)”）展館的室外吸煙點(diǎn)周邊空氣開展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，了解室外吸煙點(diǎn)及其周邊空氣的污染情況，為相關(guān)大型展會(huì)活動(dòng)場(chǎng)館室外吸煙點(diǎn)設(shè)置提供優(yōu)化建議。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選取第三屆進(jìn)博會(huì)場(chǎng)館室外吸煙點(diǎn)8個(gè)，其中2個(gè)作為定點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，6個(gè)作為隨機(jī)多次監(jiān)測(cè)點(diǎn)。2個(gè)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)中的1個(gè)位于場(chǎng)館0米層（7.1館與8.1館之間），因周邊建筑物阻隔所以通風(fēng)差；另1個(gè)位于場(chǎng)館16米層（國(guó)家會(huì)議中心前，靠近5.1館），可與室外大氣充分通風(fēng)。定點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中，監(jiān)測(cè)設(shè)備置于吸煙點(diǎn)中央，距離地面1～1.2m的高度。6個(gè)隨機(jī)多次監(jiān)測(cè)點(diǎn)在場(chǎng)館不同樓層的室外吸煙點(diǎn)（靠近1.1館、1.2館、2.1館、2.2館、7.1館、7.2館分別選定）。在每個(gè)吸煙點(diǎn)周邊，放置同款監(jiān)測(cè)儀（距離地面1～1.2m），分別測(cè)試距離吸煙點(diǎn)周邊不同距離（≤6m、＞6m）的空氣污染物水平。

1.2 方法

測(cè)試設(shè)備采用基于傳感器原理的由復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院與上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心聯(lián)合研發(fā)的同款便攜式FS Air 2.0空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀（其中包括國(guó)產(chǎn)攀藤顆粒物激光傳感器A003，瑞典森爾Senseair二氧化碳傳感器S8-0053以及瑞士盛思銳Sensirion溫濕度傳感器SHT30），可實(shí)時(shí)上傳監(jiān)測(cè)點(diǎn)位空氣的 PM1.0、PM2.5、PM10、CO2、溫度及相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，同步記錄測(cè)試點(diǎn)位相對(duì)吸煙點(diǎn)位的風(fēng)向位置信息。本次監(jiān)測(cè)共六天（2020年11月5—10日，即第三屆進(jìn)博會(huì)開幕至閉幕期間），每日監(jiān)測(cè)自9:00起，至16:00結(jié)束，主要涵蓋了場(chǎng)館開放期間每日的人流高峰時(shí)段。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

運(yùn)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)0米層與16米層固定吸煙點(diǎn)的PM1.0、PM2.5、PM10濃度差異及PM2.5/PM10比值差異進(jìn)行檢驗(yàn)（檢驗(yàn)水準(zhǔn)P＜0.01）。FS Air 2.0空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀在本次測(cè)試前后，均與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行比對(duì)。其中，顆粒物傳感器與美國(guó)賽默飛1405-F TEOM? 連續(xù)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)器進(jìn)行長(zhǎng)期比對(duì)，其測(cè)試前后與TEOM的相關(guān)性（R2）為0.91，二氧化碳傳感器與多濃度二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體（0 ppm，500 ppm，1 000 ppm，1 500 ppm，3 000 ppm，5 000 ppm）比對(duì)，其測(cè)試前后相關(guān)性（R2）均為0.98。

2 結(jié)果

2.1 定點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室外吸煙點(diǎn)周邊的空氣污染情況

2.1.1 固定吸煙點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果

整個(gè)展會(huì)期間，0米層固定吸煙點(diǎn)的PM1.0、PM2.5、PM10和CO2瞬時(shí)濃度平均值分別達(dá)到167 μg/m3、317 μg/m3、354 μg/m3和 1 619 mg/m3。展會(huì)期間每日空氣污染物的瞬時(shí)均值和范圍見表1。0米層固定吸煙點(diǎn)PM2.5濃度值六日的10min平均濃度趨勢(shì)變化見圖1。

表1 0米層固定吸煙點(diǎn)每日空氣污染物瞬時(shí)濃度

圖1 0米層固定吸煙點(diǎn)6日PM2.510min平均濃度趨勢(shì)變化圖

16米層固定吸煙點(diǎn)在監(jiān)測(cè)期間，PM1.0、PM2.5、PM10、CO2平均瞬時(shí)濃度值分別為 80 μg/m3、138 μg/m3、153 μg/m3和 1 229mg/m3。每日空氣污染物瞬時(shí)濃度均值及范圍見表2；16米層固定吸煙點(diǎn)PM2.5濃度值6日的10min平均濃度趨勢(shì)變化見圖2。

表2 16米層固定吸煙點(diǎn)每日空氣污染物瞬時(shí)濃度

圖2 16米層固定吸煙點(diǎn)6日PM2.510min平均濃度趨勢(shì)變化圖

2.1.2 固定吸煙點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果比較

2.1.2 .1 固定吸煙點(diǎn)空氣污染物水平的比較

兩個(gè)固定吸煙點(diǎn)在監(jiān)測(cè)全程中的PM1.0、PM2.5、PM10濃度間均存在差異，0米層的空氣污染物濃度約是16米層的2～3倍，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。見表3。

表3 0米層、16米層固定吸煙點(diǎn)監(jiān)測(cè)全程空氣污染物平均濃度比較 (μg/m3)

2.1.2 .2 0米層、16米層固定吸煙點(diǎn)監(jiān)測(cè)全程PM2.5/PM10比值情況

0米層固定吸煙點(diǎn)監(jiān)測(cè)全程PM2.5/PM10的比值平均為89.3%，16米層固定吸煙點(diǎn)兩者的比值平均為87.0%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。見表4。從兩者全程比值動(dòng)態(tài)圖中可以看到，處于16米層的固定吸煙點(diǎn)，其PM2.5/PM10比值＜80%的情況較多。見圖3和圖4。

表4 0米層、16米層固定吸煙點(diǎn)監(jiān)測(cè)全程PM2.5/PM10比值比較

圖3 0米層固定吸煙點(diǎn)PM2.5/PM10濃度比值時(shí)間趨勢(shì)變化圖

圖4 16米層固定吸煙點(diǎn)PM2.5/PM10濃度比值時(shí)間趨勢(shì)變化圖

同時(shí)，與上海市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)-國(guó)展中心站（與固定吸煙點(diǎn)的直線距離約800m）監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)作比較?？梢园l(fā)現(xiàn)，同地點(diǎn)空曠區(qū)域普通大氣狀態(tài)下，室外PM2.5/PM10濃度的比值平均為79.8%，與室外吸煙點(diǎn)處的濃度比值情況不同。見圖5。

圖5 上海市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)-國(guó)展中心站PM2.5/PM10濃度比值時(shí)間趨勢(shì)變化圖

2.2 分段定時(shí)監(jiān)測(cè)室外吸煙點(diǎn)的周邊空氣污染物

2.2.1 吸煙點(diǎn)周邊不同距離位置的空氣污染情況

在距離吸煙點(diǎn)周邊不同距離（≤6m、＞6m）位置處，分別開展空氣污染監(jiān)測(cè)并同時(shí)記錄吸煙人數(shù)、所在位置的風(fēng)向等信息，共得有效監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)53次。結(jié)果顯示，無明顯風(fēng)向情況下，距離≤6m點(diǎn)位的空氣PM2.5濃度達(dá)最大值（即各次監(jiān)測(cè)時(shí)段有效數(shù)據(jù)中PM2.5濃度達(dá)到的最大值，下同）的頻次最多，達(dá)到13次，且13次中PM2.5濃度最大值達(dá)到704 μg/m3；吸煙點(diǎn)的下風(fēng)向位置中，距離≤6m達(dá)到PM2.5濃度最大值的頻次最多，達(dá)到9次，且9次中PM2.5濃度最大值達(dá)到1 132 μg/m3；吸煙點(diǎn)的上風(fēng)向位置中，距離≤6m達(dá)到PM2.5濃度最大值的頻次最多，達(dá)到9次，且9次中PM2.5濃度最大值達(dá)到1 072 μg/m3；當(dāng)報(bào)告“有風(fēng)但無法判斷風(fēng)向”情況下，距離≤6m達(dá)到PM2.5濃度最大值的頻次最多，達(dá)到16次，且16次中PM2.5濃度最大值達(dá)到966 μg/m3。由上可見，在各類風(fēng)向情況下，距離吸煙點(diǎn)≤6m時(shí)，出現(xiàn)PM2.5濃度最大值的頻次均為最多。見表5。

表5 距吸煙點(diǎn)不同距離PM2.5濃度達(dá)最大值及出現(xiàn)的頻次情況

2.2.2 吸煙點(diǎn)周邊不同距離處空氣PM2.5濃度的變化

對(duì)隨機(jī)選擇的8個(gè)室外吸煙點(diǎn)進(jìn)行不同距離空氣PM2.5濃度變化的測(cè)試。將監(jiān)測(cè)儀器由外圈向吸煙點(diǎn)內(nèi)圈靠近，以記錄與吸煙點(diǎn)不同距離的空氣PM2.5濃度情況。將不同點(diǎn)位監(jiān)測(cè)記錄的PM2.5濃度與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，在監(jiān)測(cè)儀器逐步靠近吸煙點(diǎn)的過程中，空氣PM2.5的濃度呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)，這提示吸煙產(chǎn)生的細(xì)顆粒物是當(dāng)時(shí)空氣污染的主要發(fā)生源?？諝饧?xì)顆粒物的濃度水平與其和發(fā)生源的距離呈現(xiàn)明顯的負(fù)向關(guān)聯(lián)，因此，在環(huán)境允許的情況下應(yīng)將室外吸煙點(diǎn)設(shè)置在遠(yuǎn)離人群的位置。

3 討論

3.1 進(jìn)博會(huì)室外吸煙點(diǎn)周邊空氣污染情況較為嚴(yán)重，應(yīng)更加科學(xué)地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置

第三屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)（The 3rd China International Import Expo）是由中華人民共和國(guó)商務(wù)部和上海市人民政府主辦的大型博覽會(huì)，總展覽面積近36萬m2，近40萬名專業(yè)觀眾注冊(cè)報(bào)名，3 000多名境內(nèi)外記者報(bào)名采訪。根據(jù)本次研究，進(jìn)博會(huì)場(chǎng)館室外吸煙點(diǎn)周邊的空氣污染較為嚴(yán)重，固定吸煙點(diǎn)周邊空氣中的PM1.0、PM2.5、PM10瞬時(shí)平均濃度都在較高范圍值（峰值＞1 000 μg/m3），且在不通風(fēng)的情況下更為嚴(yán)重；同時(shí)，無論吸煙點(diǎn)處于上風(fēng)向還是下風(fēng)向，隨著靠近吸煙點(diǎn)的距離縮小，PM2.5的濃度值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。此外，吸煙點(diǎn)處空氣污染物PM2.5/PM10比值較高，0米層更高，且顯著高于普通大氣環(huán)境中的比值，提示細(xì)顆粒物的占比加大，這與煙草煙霧的污染源特征有關(guān)，可作為后續(xù)監(jiān)測(cè)的特征性指標(biāo)之一。說明此次進(jìn)博會(huì)室外吸煙點(diǎn)的設(shè)置情況不盡如人意，吸煙點(diǎn)的設(shè)置缺乏合理性。

3.2 從煙草煙霧環(huán)境監(jiān)測(cè)入手，進(jìn)一步為大型活動(dòng)中室外吸煙點(diǎn)設(shè)置提出科學(xué)建議

已有研究顯示，利用大型活動(dòng)的影響推行無煙理念是一種行之有效的措施[13]?！渡虾Ｊ泄矆?chǎng)所控制吸煙條例》第八條對(duì)吸煙點(diǎn)設(shè)置做出規(guī)定，但已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，條例中對(duì)于吸煙點(diǎn)設(shè)置的規(guī)定和要求可能無法對(duì)某些具體或復(fù)雜場(chǎng)景做出詳細(xì)指導(dǎo)。本次研究顯示，對(duì)于大型活動(dòng)室外吸煙點(diǎn)的設(shè)置，應(yīng)盡量選擇空氣流通較好的區(qū)域，這也符合WHO《煙草控制框架公約》第8條及其《實(shí)施準(zhǔn)則》提及的“室外吸煙點(diǎn)應(yīng)為非封閉的空間，有利于空氣流通。如有頂棚，則四周遮擋（有墻壁或擋板）的面積應(yīng)限定面積范圍”規(guī)定；其次，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離非吸煙區(qū)。本次研究環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，至少應(yīng)＞6米的距離可以顯著降低其影響，這也符合《國(guó)家衛(wèi)生區(qū)技術(shù)評(píng)估重點(diǎn)內(nèi)容（二）：健康教育和健康促進(jìn)》要求的“與非吸煙區(qū)（即建筑物）隔離，至少間隔6米”的要求。如在有條件的情況下，應(yīng)盡量擴(kuò)大室外吸煙點(diǎn)與非吸煙區(qū)、人群聚集和人行主通道之間的距離，以最大可能保護(hù)公眾健康安全。

3.3 研究的不足及后續(xù)完善和應(yīng)用方向

由于煙草煙霧實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過程中指標(biāo)數(shù)據(jù)的影響因素較多，例如實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)吸煙的人數(shù)變化、在吸煙點(diǎn)停留的時(shí)間、風(fēng)向、吸煙人群距離監(jiān)測(cè)儀器的距離等，因此，本次研究對(duì)于室外吸煙點(diǎn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)未能將所有影響因素納入。可能在移動(dòng)式監(jiān)測(cè)過程中，雖然距離發(fā)生了改變但吸煙人數(shù)也同時(shí)發(fā)生改變的情況，導(dǎo)致在監(jiān)測(cè)結(jié)果中出現(xiàn)了離吸煙點(diǎn)越近，但環(huán)境污染指標(biāo)值下降的情況。此外，本研究中對(duì)風(fēng)向的判定屬于定性判定，需要進(jìn)一步采用定量和計(jì)量設(shè)備的驗(yàn)證。雖然監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示影響吸煙點(diǎn)周邊空氣污染情況的主要因素是距離吸煙點(diǎn)的距離而不是風(fēng)向，但加入準(zhǔn)確風(fēng)向判定的數(shù)據(jù)對(duì)后續(xù)吸煙點(diǎn)設(shè)置方案的優(yōu)化會(huì)提供更有力的依據(jù)。最后，本次研究未設(shè)置非吸煙點(diǎn)作為對(duì)照也是研究設(shè)計(jì)的缺陷。

目前，我國(guó)許多城市已頒布實(shí)施了控?zé)煼ㄒ?guī)，室內(nèi)控?zé)煚顩r不斷好轉(zhuǎn)，但控?zé)煴O(jiān)管執(zhí)法仍存在一定難度和盲區(qū)，缺乏高效的監(jiān)督手段，實(shí)施效果有待進(jìn)一步加強(qiáng)[14]。因此，本研究探索和嘗試開展針對(duì)煙草煙霧的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法研究，可為控?zé)煴O(jiān)管領(lǐng)域的主動(dòng)和被動(dòng)識(shí)別煙草煙霧的環(huán)境監(jiān)測(cè)提供更客觀、科學(xué)、直觀的證據(jù)支持。同時(shí)，本次研究從大型展會(huì)活動(dòng)的室外吸煙點(diǎn)為切入點(diǎn)，探索運(yùn)用環(huán)境監(jiān)測(cè)的評(píng)價(jià)方法，包括對(duì)于PM1.0、PM10、CO2等空氣污染物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也有助于完善室外吸煙點(diǎn)設(shè)置的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，減少和降低人群在室外二手煙暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)。