上海市轨道交通系统空气质量调查及其影响因素研究

论文摘要

轨道交通系统作为一种快速安全的交通方式越来越被广大都市居民所认可,据了解,目前上海市轨道交通网络承担了城市35%的公共交通客流。在地铁成为人们主要出行工具的同时,人们在地铁车站内逗留的时间也随之增加,地铁车站卫生状况是否可能对人体产生不良健康影响这一问题已引起国内外专家学者的广泛关注。由于地下铁道在国外使用时间较早,范围较广,国外学者对地下铁道车站内空气质量方面的研究做得较多。已有的研究表明,造成地下铁道车站空气污染的原因除了人流密集外,主要是由于采用的建筑材料、其自身封闭的建筑结构、室外环境状况以及通风不足等。地下车站的站台和站厅一般不直接和外界相通,尤其站台大部分为地下二层至三层,不利于室内外空气交换,由此会引起其微小气候不稳定和空气污染等问题。本课题选取上海市轨道交通代表性的六个车站（包括四个地下车站和两个地上站）及三条线路列车车厢,分别于2009年5月份、7份月、9月份及2010年1月份对其进行了环境卫生状况调查。通过综合参考国内外文献资料及相关卫生标准、规范等,选取14项卫生指标进行监测,包括：微小气候指标（温度、相对湿度、平均风速）、化学污染物指标[一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、可吸入颗粒物（PM10）、甲醛、挥发性有机物VOCs（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）]、微生物污染指标（细菌总数、真菌总数、溶血性链球菌、军团菌）、噪声、新风量等。监测结果结合客流量信息进行综合分析,以期阐明轨道交通系统污染物在不同时间、空间的变化规律及其可能的影响因素,为制定相关卫生标准规范提供科学依据。第一部分是对轨道交通系统车站站台、站厅及列车车厢进行环境监测。车站内采用平行布点法,按照每个车站站台、站厅面积大小进行布点,避开人流通道、空调风口、通道出入口等,在距离墙壁1米左右设点。车厢选取对角线交点位置,避免靠近空调送风口及门窗等与外界空气交换频繁的位置。采样高度为人群呼吸带范围（距地面1.2～1.5米）。每个指标平行采样三次。结果表明,地下站微小气候中的温度在冬季和夏季超标现象严重,分别达到90.1%和76.2%。表现为冬季温度低于标准,夏季温度高于标准。地面站和高架站温度由于受到室外环境影响,超标率冬、夏季分别为80.1%和68.7%。地下站冬季相对湿度超标率达90.8%,而同期室外站相对湿度超标率也大90%,均表现为普遍低于标准,地下站相对湿度最低为27%。不同时段空气微小气候各指标未见明显差别。站台和站厅空气微小气候未见明显差别。对车站空气污染状况监测表明,各地下站细菌总数平均为22.9±8.0个/皿～38.0±6.6个/皿,全年超标率为0.59%。地面站和高架站细菌总数平均为22.1±4.1个/皿-22.4±7.7个/皿,未见超标。各地下站真菌总数平均为17.9±1.3个/皿～30.6±7.1个/皿,地面站和高架站平均为18.2±8.1个/皿-18.5±8.0个/皿。可吸入颗粒物各地下站平均为0.124±0.02mg/m3～0.169±0.06 mg/m3,除1个站点平均低于室外对照点外,其余三个站点均高于室外对照点,全年超标率为1.81%。地面站和高架站IP平均为0.111±0.04 mg/m3～0.117±0.03 mg/m3,除1月份超标率为1.75%外,其余季节均未见超标。二氧化碳各地下站平均为0.056±0.01%-0.071±0.01%；地面站和高架站平均为0.055±0.01%～0.059±0.01%；超标率地下站全年为0.6%,地上站点均未见超标。各地下站点TVOC平均为0.095±0.001 mg/m3～0.197±O.001 mg/m3；全年超标率为7.62%；地面和高架站TVOC平均为0.069±0.002mg/m3～0.089±0.001 mg/m3,未见超标。各地下站点甲醛平均为0.012±0.001 mg/m3～0.037±0.001 mg/m3；全年超标率为0.33%；地面和高架站甲醛平均为0.007±0.001 mg/m3～0.008±0.001 mg/m3,全年超标率为0.15%。各地下站点噪声平均为54.5±5.3dB（A）～60.8±2.5 dB（A）,全年超标率为1.96%；地面和高架站点平均56.4±8.7 dB（A）～59.4±5.1 dB（A）,全年超标率为2.20%。地下站和地面或高架站一氧化碳均未见超过标准。地下车站站台区细菌总数为38.5±2.7个/皿,真菌总数为33.1±6.6个/皿,CO2为0.075±0.003%,PM10浓度为0.192±0.004 mg/m3,噪声为62.3±3.5 dB（A）,分别显著高于站厅区（23.5±2.8个/皿、20.1±4.5个/皿、0.046±0.009%、0.119±0.02 mg/m3、47.4±2.9 dB（A））。地面站与高架站站台区细菌总数为26.5±3.6个/皿,真菌总数为30.8±0.9个/皿,CO2浓度为0.065±0.007%,VOC浓度为0.048±0.002 mg/m3,PM10浓度为0.202±0.021 mg/m3,噪声为65.3±2.2 dB（A）,分别显著高于站厅区（14.0±1.8个/皿、19.7±3.7个/皿、0.042±0.007%、0.018±0.005 mg/m3、0.122±0.019 mg/m3、47.3±2.3 dB（A））。CO、甲醛未见站台、站厅间差异。地下站与地面站、高架站细菌总数、真菌总数、CO2.PM1。浓度在不同时段的变化均表现为中午时段显著低于早晚上下班高峰时段。甲醛浓度均表现为下午时段显著低于上午时段。其它指标未见时段差异。地面站和高架站细菌总数在7月份为30.1±7.7个/皿,显著高于其它监测月份。真菌总数在1月份为9.4±1.2个/皿,显著低于其它月份。VOC及甲醛浓度在7月份分为0.230±0.042 mg/m3、0.050±0.005mg/m3,显著高于1、5月份。CO.CO2浓度未见季节差异。地下车站细菌总数在5月份为21.5±4.1个/皿,显著低于其它月份。真菌总数在5月份为13.6±1.6个/皿,显著低于其它月份,7月份为37.1±8.6个/皿,显著高于其它月份。甲醛、VOC浓度在7月份分别为0.043±0.004 mg/m3,0.472±0.019 mg/m3,显著高于其它监测月份。PM10浓度在1月份为0.168±0.003 mg/m3,显著高于其它月份。CO、CO2浓度未见季节差异。细菌总数与新风量呈负相关关系,与温度及PM10浓度呈正相关。真菌总数与新风量呈负相关,与相对湿度、PM10浓度呈正相关。C02与新风量呈负相关,与客流量、PM10浓度呈正相关。PM10与新风量呈负相关,与客流量、温度呈正相关。VOC与新风量呈负相关关系。甲醛、CO浓度与各影响因素未见明显相关。溶血性链球菌仅在11月份检出一例,军团菌未检出。对车厢微小气候监测结果表明,所选三条线路列车车厢微小气候未见显著差异,相对湿度、温度、风速平均水平分别为56.3±3.7%、23.3±2.3℃、0.55±0.04m/s。相对湿度在1、5月份超标现象严重,表现为低于参考标准。温度在1、11月份超标现象严重,表现为1月份温度低于标准,11月份温度高于标准。风速在1、7、11月份均存在严重超标现象。1月份相对湿度为34.4±3.7%,显著低于其它月份。不同时段各微小气候指标未见显著差异。对车厢空气污染指标监测结果显示,3号线列车车厢CO浓度为0.46±0.03mg/m3,显著低于1、8号线车厢（分别为0.63±0.01 mg/m3、0.72±0.03 mg/m3）。8号线车厢C02浓度为0.135±0.034%,显著低于1、3号线车厢（分别为0.158±0.010%、0.200±0.042%）。1号线车厢VOC浓度为0.202±0.067 mg/m3,显著高于3、8号线车厢（分别为0.100±0.009 mg/m3、0.091±0.018 mg/m3）。1号线车厢PM10浓度为0.112±0.007mg/m3,显著高于3、8号线车厢（分别为0.068±0.002 mg/m3、0.078±0.012mg/m3）。细菌总数、真菌总数、噪声未见线路差异。三条线路细菌总数、CO2浓度及噪声全年超标率分别为0.9%、42.5%、42.8%,其中CO2、噪声在各监测月份均存在严重超标,细菌总数在5、7月份超标现象严重。细菌总数、真菌总数、CO2、PM1o浓度在中午时段显著低于早晚上下班高峰时段,VOC及甲醛浓度在上午时段显著高于下午时段。其余指标未见显著的时段差异。真菌总数在7月份为34.9±4.2个/皿,显著高于其它监测月份。VOC、甲醛浓度在7月份分别为0.376±0.014 mg/m3、0.133±0.003 mg/m3,均显著高于其它监测月份。PM10浓度在1月份为0.108±0.049 mg/m3,显著高于其它监测月份。细菌总数、CO、CO2、噪声未见季节差异。第二部分对轨道交通工作人员及普通乘客人群进行问卷调查。对轨道交通系统工作人员采用分层抽样方法,对乘客人群随机发放调查问卷。共回收合格问卷281份。结果表明,大多数被调查者认为轨道交通卫生状况比较令人满意；调查发现,对轨道交通卫生状况的评价不存在性别差异。不同年龄别存在差异,老年人对乘车环境的要求更为苛刻；客流密集、通风不足是被调查人群认为两个最重要的轨道交通环境影响因素；工作人员偶尔或经常出现不适症状的比例高于乘客人群。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 第一部分 轨道交通系统空气质量调查及影响因素研究
• 第一节 车站室内空气质量及影响因素
• 第二节 列车车厢空气质量及影响因素
• 第二部分 轨道交通系统环境对人群健康影响的调查
• 资料来源与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 总结
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表论文情况