淄博某小学教室内PM2.5颗粒浓度现状分析
蔡明昱 李殿民
摘要：了解山东某区小学教室空气可吸入颗粒物状况，为保护学生身体健康、改善室内环境质量提供依据，调研显示淄博某小学教室颗粒物PM 2.5主要受室外影响，污染情况严重，应引起高度重视并采取措施。
关键词：PM2.5；空气污染；室内；教室
中图分类号：X823 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0233-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.135
Analysis of PM2.5 particle concentration in a classroom of zibo primary school
Cai Mingyu 1， Li Dianmin 2
（1.Zibo Seventh Middle School，Zibo Shandong 255400，China；2.Hushan Primary School，Linzi District，Zibo City，Zibo Shandong 255400，China）
Abstract：To understand the air respirable particulate matter （PMH） in primary school classrooms in a district of Shandong Province and provide a basis for protecting students health and improving the indoor environment quality.The investigation shows that PM2.5 in a primary school classroom in Zibo City is mainly affected by the outside and pollutes seriously and should be highly valued Take measures.
Keywords：PM2.5；Air pollution；Indoor；Classroom
PM2.5浓度水平与呼吸系统发病率密切相关[1]，能够降低儿童的免疫功能，增加儿童的患病率[2-3]，学生大部分时间都在教室内度过，因此选择小学教室颗粒物现状分析尤为必要。
可吸入颗粒物（Inhaleble particles，IP）指空气动力学当量直径≤10μm 的颗粒物。它们是可在大气中长期飘浮的悬浮微粒，也称可吸入微粒、可吸入尘或飘尘。可吸入肺的颗粒是指能够进入人体肺泡的颗粒，通常指PM 2.5即空气动力学当量直径≤2.5μm 的颗粒物[4]。为此，笔者参加了教室PM2.5顆粒浓度调研活动，现将结果并分析如下。
1 选择对象与方法
为全面了解教室内PM2.5浓度，本次调研选取了淄博某小学的4间教室，分别为一年级1班、二年级1班、三年级1班、四年级1班，教室分布楼层分别是1层、2层、3层、4层，每个教室面积9*6m、学生人数38-40人、门窗大小4*3.4m2。并于2017年4月对教室室内空气中的PM2.5进行连续测量。
监测方法：监测点的选择按照《室内空气质量标准》（GB/T 18883 -2002）的标准，根据教室面积大小和布局设置监测点[5]；使用便携式光散射法检测教室内、外颗粒物（PM2.5）质量浓度，便携式光散射仪器在本次检验之前，采用滤膜重量法[6]进行比对，确保在合理误差范围内；调研前对教室内颗粒物质量浓度影响因素进行设计，通过测定和记录教室内外颗粒物（PM2.5）浓度，分析教室室内颗粒物浓度与室外浓度关系，分析学生上课、课间活动对室内颗粒物浓度影响；连续检测在打扫卫生期间颗粒物浓度，分析打扫行为对颗粒物浓度影响。
评判标准：室外PM 2.5以《环境空气质量标准》（ GB 3095-2012）规定的75μg /m3 作为浓度限值；室内PM2.5参照美国国家环保局（ EPA） 2006 年新修订的大气环境质量标准规定的35μg /m3 进行评价。
2 教室自然通风检测结果
在教室门窗打开、自然通风情况下连续检测五天时间，第一天晴，室内温度平均17.9℃、室外17.5℃，室内外空气湿度均为40%；第二天阴，室内温度平均17.2℃、室外15.6℃，室内空气湿度58%、室外68%；第三天阴转晴，室内温度平均18℃、室外19.8℃，室内空气湿度49%、室外44%；第四天晴，室内温度平均19.6℃、室外22℃，室内外空气湿度48%；第五天晴，室内温度平均19℃、室外20℃，室内外空气湿度42%。由于处于春夏交接时间，除个别温度外，室内外温度、湿度基本全部满足GB/T 1883-2002要求。
自然通风条件下教室室内外PM2.5数据。对4个教室室内PM2.5进行连续检测，检测时间安排在白天，检测数据见图1：
4个教室内PM2.5数据基本相近，1-4层楼层影响较小。教室1为例，第一天室内平均PM2.5为22μg /m3；第二天为109μg /m3；第三天85μg /m3；第四天199μg /m3；第五天83μg /m3。后四天PM2.5远超35μg /m3，检测期间教室内颗粒物污染较为严重。同时对4个教室外PM2.5进行同样连续检测，数据显示4个教室外PM2.5基本相近，以教室1室外测量为例，第一天室外平均PM2.5为32μg /m3；第二天为119μg /m3；第三天89μg /m3；第四天236μg /m3；第五天90μg /m3。后四天PM2.5远超75μg /m3，检测期间教室外颗粒物污染严重。
室内、室外颗粒物浓度对比见图2。教室外颗粒物浓度要普遍高于室内，数据趋势一致。第一天平均值高10个单位、第二天高10个单位、第三天高4个单位、第四天高37个单位、第五天高7个单位。
I /O 比值（室内质量浓度/室外质量浓度） 是评价质量浓度室内、室外关系的主要指标[7]。计算自然通风条件下教室室内外PM2.5的比值，门窗敞开时，I/O连续五天比值为0.687、0.916、0.955、0.843、0.922，室内颗粒物浓度与室外浓度正相关。
自然通风条件下课间活动对教室室内PM2.5的影响，学生在每天9：00、11：00、13：00进行课间活动，对比其他上课期间，观察到室内PM2.5数据趋势在课间活动期间没有出现显著变化，表明正常课间活动对室内PM2.5影响较小。
3 教室关闭门窗检测结果
在教室门窗关闭情况下连续检测五天时间，第一天晴，室内温度平均20.4℃、室外19.4℃，室内空气湿度15%、室外11%；第二天晴，室内温度平均17.5℃、室外16.3℃，室内空气湿度12%、室外10%；第三天晴，室内温度平均15.9℃、室外14.9℃，室内空气湿度11%、室外10%；第四天晴转阴，室内温度平均12.9℃、室外8.2℃，室内空气湿度38%、室外45%；第五天阴，室内温度平均13.5℃、室外11.9℃，室内外空气湿度35%。室内外温度、湿度基本满足GB/T 1883-2002要求。
关闭门窗条件下教室室内外PM2.5数据，教室1测量为例，第一天室内平均PM2.5为78μg /m3；第二天为11μg /m3；第三天50μg /m3；第四天19μg /m3；第五天29μg /m3。教室外颗粒物浓度要普遍高于室内，第一天平均值高29个单位、第二天高3个单位、第三天高7个单位、第四天高3个单位、第五天高12个单位，室内、室外颗粒物浓度对比见图3。
关闭门窗情况下教室室内外PM2.5的比值，用室内外I/O比值衡量，关闭门窗时连续五天比值为0.724、0.753、0.874、0.833、0.707，说明室内颗粒物浓度仍与室外正相关，对比自然通风I/O值，关闭门窗后室外颗粒物浓度对室内颗粒物的影响略有降低，平均降低10%。
4 不同打扫卫生方式检测结果
跟踪分析了学生打扫卫生方式对教室内PM2.5的影响，学生打扫卫生时间在早上8：10开始、8：25结束，每次打掃卫生安排3人同时清扫、倒垃圾。
教室门窗打开、扫帚清扫：在室外PM2.5变化不大情况下，打扫卫生后，室内PM2.5呈现快速上升趋势，室内PM2.5要高于室外，高出27～43个单位，显示用扫帚打扫卫生，对室内PM2.5影响较大，数据见下图4：
教室门窗打开、湿拖把清扫：打扫卫生后，室内PM2.5与扫帚打扫相比，没有出现明显上升趋势，数据见下图5：
5 检测结论
自然通风条件下，对教室连续检测5天，PM2.5平均值由4天超过限制值；关闭门窗期间连续检测5天，PM2.5平均值由2天超过限制值；两次检测结果合计超标率60%，接受检测教室内PM2.5污染严重。同样教室外颗粒物浓度污染也较严重。教室内PM2.5与室外浓度存在显著正关联性，室外浓度高于室内，利用I/O比值对比衡量，关闭门窗室外颗粒物浓度对室内颗粒物的影响略有降低。湿拖布打扫卫生方式，在引起室内PM2.5上升程度方面要好于扫帚打扫。
参考文献
[1]谢鹏，刘晓云，刘兆荣，李湉湉，白郁华.我国人群大气颗粒物污染暴露-反应关系的研究[J].中国环境科学，2009，29（10）：1034-1040.
[2]魏复盛，胡伟，滕恩江，吴国平，JimZhang，RobertS.Chapman.空气污染与儿童呼吸系统患病率的相关分析[J].中国环境科学，2000（03）：220-224.
[3]王燕侠，牛静萍，丁国武，Noordin MM，陈晓燕.兰州市大气污染对青春期青少年肺功能的影响[J].环境与健康杂志，2007（06）：415-418.
[4]丁峰，梁鹏，李时蓓，戴文楠.新环境空气质量标准实施后环评如何应对？[J].环境保护，2012（15）：41-44.
[5]室内空气质量标准[GB/T 18883-2002][J].广西质量监督导报，2006（08）：39.
[6]廖鹏，杨琪琪.环境空气颗粒物PM2.5手工法测量各参数对测量结果的影响[J].质量探索，2016，13（06）：43-44.
[7]王春梅，魏建荣，马彦.室内PM2.5暴露评价研究进展[J].环境卫生学杂志，2014，4（01）：85-92.
收稿日期：2017-11-15
作者简介：蔡明昱（1999-），男，学生，项目调研小组成员。
摘要：了解山东某区小学教室空气可吸入颗粒物状况，为保护学生身体健康、改善室内环境质量提供依据，调研显示淄博某小学教室颗粒物PM 2.5主要受室外影响，污染情况严重，应引起高度重视并采取措施。
关键词：PM2.5；空气污染；室内；教室
中图分类号：X823 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0233-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.135
Analysis of PM2.5 particle concentration in a classroom of zibo primary school
Cai Mingyu 1， Li Dianmin 2
（1.Zibo Seventh Middle School，Zibo Shandong 255400，China；2.Hushan Primary School，Linzi District，Zibo City，Zibo Shandong 255400，China）
Abstract：To understand the air respirable particulate matter （PMH） in primary school classrooms in a district of Shandong Province and provide a basis for protecting students health and improving the indoor environment quality.The investigation shows that PM2.5 in a primary school classroom in Zibo City is mainly affected by the outside and pollutes seriously and should be highly valued Take measures.
Keywords：PM2.5；Air pollution；Indoor；Classroom
PM2.5浓度水平与呼吸系统发病率密切相关[1]，能够降低儿童的免疫功能，增加儿童的患病率[2-3]，学生大部分时间都在教室内度过，因此选择小学教室颗粒物现状分析尤为必要。
可吸入颗粒物（Inhaleble particles，IP）指空气动力学当量直径≤10μm 的颗粒物。它们是可在大气中长期飘浮的悬浮微粒，也称可吸入微粒、可吸入尘或飘尘。可吸入肺的颗粒是指能够进入人体肺泡的颗粒，通常指PM 2.5即空气动力学当量直径≤2.5μm 的颗粒物[4]。为此，笔者参加了教室PM2.5顆粒浓度调研活动，现将结果并分析如下。
1 选择对象与方法
为全面了解教室内PM2.5浓度，本次调研选取了淄博某小学的4间教室，分别为一年级1班、二年级1班、三年级1班、四年级1班，教室分布楼层分别是1层、2层、3层、4层，每个教室面积9*6m、学生人数38-40人、门窗大小4*3.4m2。并于2017年4月对教室室内空气中的PM2.5进行连续测量。
监测方法：监测点的选择按照《室内空气质量标准》（GB/T 18883 -2002）的标准，根据教室面积大小和布局设置监测点[5]；使用便携式光散射法检测教室内、外颗粒物（PM2.5）质量浓度，便携式光散射仪器在本次检验之前，采用滤膜重量法[6]进行比对，确保在合理误差范围内；调研前对教室内颗粒物质量浓度影响因素进行设计，通过测定和记录教室内外颗粒物（PM2.5）浓度，分析教室室内颗粒物浓度与室外浓度关系，分析学生上课、课间活动对室内颗粒物浓度影响；连续检测在打扫卫生期间颗粒物浓度，分析打扫行为对颗粒物浓度影响。
评判标准：室外PM 2.5以《环境空气质量标准》（ GB 3095-2012）规定的75μg /m3 作为浓度限值；室内PM2.5参照美国国家环保局（ EPA） 2006 年新修订的大气环境质量标准规定的35μg /m3 进行评价。
2 教室自然通风检测结果
在教室门窗打开、自然通风情况下连续检测五天时间，第一天晴，室内温度平均17.9℃、室外17.5℃，室内外空气湿度均为40%；第二天阴，室内温度平均17.2℃、室外15.6℃，室内空气湿度58%、室外68%；第三天阴转晴，室内温度平均18℃、室外19.8℃，室内空气湿度49%、室外44%；第四天晴，室内温度平均19.6℃、室外22℃，室内外空气湿度48%；第五天晴，室内温度平均19℃、室外20℃，室内外空气湿度42%。由于处于春夏交接时间，除个别温度外，室内外温度、湿度基本全部满足GB/T 1883-2002要求。
自然通风条件下教室室内外PM2.5数据。对4个教室室内PM2.5进行连续检测，检测时间安排在白天，检测数据见图1：
4个教室内PM2.5数据基本相近，1-4层楼层影响较小。教室1为例，第一天室内平均PM2.5为22μg /m3；第二天为109μg /m3；第三天85μg /m3；第四天199μg /m3；第五天83μg /m3。后四天PM2.5远超35μg /m3，检测期间教室内颗粒物污染较为严重。同时对4个教室外PM2.5进行同样连续检测，数据显示4个教室外PM2.5基本相近，以教室1室外测量为例，第一天室外平均PM2.5为32μg /m3；第二天为119μg /m3；第三天89μg /m3；第四天236μg /m3；第五天90μg /m3。后四天PM2.5远超75μg /m3，检测期间教室外颗粒物污染严重。
室内、室外颗粒物浓度对比见图2。教室外颗粒物浓度要普遍高于室内，数据趋势一致。第一天平均值高10个单位、第二天高10个单位、第三天高4个单位、第四天高37个单位、第五天高7个单位。
I /O 比值（室内质量浓度/室外质量浓度） 是评价质量浓度室内、室外关系的主要指标[7]。计算自然通风条件下教室室内外PM2.5的比值，门窗敞开时，I/O连续五天比值为0.687、0.916、0.955、0.843、0.922，室内颗粒物浓度与室外浓度正相关。
自然通风条件下课间活动对教室室内PM2.5的影响，学生在每天9：00、11：00、13：00进行课间活动，对比其他上课期间，观察到室内PM2.5数据趋势在课间活动期间没有出现显著变化，表明正常课间活动对室内PM2.5影响较小。
3 教室关闭门窗检测结果
在教室门窗关闭情况下连续检测五天时间，第一天晴，室内温度平均20.4℃、室外19.4℃，室内空气湿度15%、室外11%；第二天晴，室内温度平均17.5℃、室外16.3℃，室内空气湿度12%、室外10%；第三天晴，室内温度平均15.9℃、室外14.9℃，室内空气湿度11%、室外10%；第四天晴转阴，室内温度平均12.9℃、室外8.2℃，室内空气湿度38%、室外45%；第五天阴，室内温度平均13.5℃、室外11.9℃，室内外空气湿度35%。室内外温度、湿度基本满足GB/T 1883-2002要求。
关闭门窗条件下教室室内外PM2.5数据，教室1测量为例，第一天室内平均PM2.5为78μg /m3；第二天为11μg /m3；第三天50μg /m3；第四天19μg /m3；第五天29μg /m3。教室外颗粒物浓度要普遍高于室内，第一天平均值高29个单位、第二天高3个单位、第三天高7个单位、第四天高3个单位、第五天高12个单位，室内、室外颗粒物浓度对比见图3。
关闭门窗情况下教室室内外PM2.5的比值，用室内外I/O比值衡量，关闭门窗时连续五天比值为0.724、0.753、0.874、0.833、0.707，说明室内颗粒物浓度仍与室外正相关，对比自然通风I/O值，关闭门窗后室外颗粒物浓度对室内颗粒物的影响略有降低，平均降低10%。
4 不同打扫卫生方式检测结果
跟踪分析了学生打扫卫生方式对教室内PM2.5的影响，学生打扫卫生时间在早上8：10开始、8：25结束，每次打掃卫生安排3人同时清扫、倒垃圾。
教室门窗打开、扫帚清扫：在室外PM2.5变化不大情况下，打扫卫生后，室内PM2.5呈现快速上升趋势，室内PM2.5要高于室外，高出27～43个单位，显示用扫帚打扫卫生，对室内PM2.5影响较大，数据见下图4：
教室门窗打开、湿拖把清扫：打扫卫生后，室内PM2.5与扫帚打扫相比，没有出现明显上升趋势，数据见下图5：
5 检测结论
自然通风条件下，对教室连续检测5天，PM2.5平均值由4天超过限制值；关闭门窗期间连续检测5天，PM2.5平均值由2天超过限制值；两次检测结果合计超标率60%，接受检测教室内PM2.5污染严重。同样教室外颗粒物浓度污染也较严重。教室内PM2.5与室外浓度存在显著正关联性，室外浓度高于室内，利用I/O比值对比衡量，关闭门窗室外颗粒物浓度对室内颗粒物的影响略有降低。湿拖布打扫卫生方式，在引起室内PM2.5上升程度方面要好于扫帚打扫。
参考文献
[1]谢鹏，刘晓云，刘兆荣，李湉湉，白郁华.我国人群大气颗粒物污染暴露-反应关系的研究[J].中国环境科学，2009，29（10）：1034-1040.
[2]魏复盛，胡伟，滕恩江，吴国平，JimZhang，RobertS.Chapman.空气污染与儿童呼吸系统患病率的相关分析[J].中国环境科学，2000（03）：220-224.
[3]王燕侠，牛静萍，丁国武，Noordin MM，陈晓燕.兰州市大气污染对青春期青少年肺功能的影响[J].环境与健康杂志，2007（06）：415-418.
[4]丁峰，梁鹏，李时蓓，戴文楠.新环境空气质量标准实施后环评如何应对？[J].环境保护，2012（15）：41-44.
[5]室内空气质量标准[GB/T 18883-2002][J].广西质量监督导报，2006（08）：39.
[6]廖鹏，杨琪琪.环境空气颗粒物PM2.5手工法测量各参数对测量结果的影响[J].质量探索，2016，13（06）：43-44.
[7]王春梅，魏建荣，马彦.室内PM2.5暴露评价研究进展[J].环境卫生学杂志，2014，4（01）：85-92.
收稿日期：2017-11-15
作者简介：蔡明昱（1999-），男，学生，项目调研小组成员。
