（劳动卫生与环境卫生学专业论文）北京某小学教室室内颗粒物浓度水平研究.pdf

摘要 近年来，大量流行病学研究表明大气颗粒物浓度水平与死亡率、呼吸系统 和心血管系统发病率、医院门诊人数等健康效应终点密切相关。然而，对于室 内颗粒物暴露水平及其相关健康风险研究较少。由于儿童对环境有害因素的作 用更敏感，受环境暴露的影响要比成人脆弱得多；再加之儿童大部分时问都在 室内度过，因此开展教室内颗粒物研究尤为必要。 基于上述背景，本课题组选取了北京市宣武师范学校附属第一小学的5 间 教室，使用便携式监测仪和采样仪于秋季( 2 0 0 6 年1 0 月2 3e 1 2 0 0 6 年1 1 月8 日) 和冬季( 2 0 0 6 年1 2 月2 5e i - 2 0 0 6 年1 2 月2 9 日) 对教室内外p m i o 、p m z 5 进行实时连续测量，并同时测定和记录了室内环境参数( 温度、相对湿度、c 0 2 ) 和教室参数( 教室面积、窗户，气窗开启面积、教室内学生数、学生人均占有面 积、学生人均占有体积、教室楼层、年级级别) 。 本研究较为深入地分析了秋冬两季教室内p m l o 、p m 2 5 暴露水平，并运用 统计软件定量分析了不同因素对室内p m l 0 、p m 25 质量浓度的影响，建立了教 室内p m l o 、p m 25 浓度多元线性回归模型，获得以下主要结论： ( 1 ) 秋冬两季教室内p m l 0 、p m 2 5 暴露水平很高，尤其是秋季p m 2 5 ( 中 位数为0 2 0 4m g m 3 ) 。教室内外p m l o 、p m 25 质量浓度变化范围很大，其中位 数秋季高于冬季，而平均值秋冬两季接近。 ( 2 ) 光散射法所测教室内外p m l 0 、p m 25 的质量浓度值绝大部分高于滤膜采 样称重法所测的相应值。相对于滤膜采样称重法而言，光散射法所测室i 女p m l o 、 p m 2 5 的质量浓度日均值分别增加了5 6 3 、1 8 2 2 ，室外p m i o 、p m 25 的质量浓 度日均值分别增加了3 3 5 、2 3 7 8 。 ( 3 ) 当教室通风良好时，相比于室内来源来说，室外大气颗粒物对室内颗 粒物质量浓度影响更大，起决定性作用；当教室较为封闭时，由于室内不存在 颗粒物室内主要来源燃料燃烧( 烹饪、取暖) 和吸烟，室内颗粒物质量浓 度将随着学生活动量的变化而变化，其峰值出现在课间休息结束的时刻。 ( 4 ) 教室内p m l o 、p m 25 质量浓度受室内相对湿度、温度、c t h 、窗户 气窗开启面积、教室内学生数及学生人均占有体积等因素的影响。其中，秋冬 两季教室内p m l o 、p m 25 质量浓度均与相对湿度呈正相关( | 口 o 0 0 1 ) ；秋季教室 内p m 2 5 质量浓度与c 0 2 显著负相关( p 0 0 5 ) ；不同 年级级别对秋冬季教室内p m l 0 、p m 2 5 质量浓度有显著性影响( p o 0 5 ) ，随着 学生年级的增加，其活动量相对增大，教室内p m l o 、p m 2 5 质量浓度也随之增 加；不同楼层教室内p m l o 、p m 2 5 质量浓度在秋季监测期无显著性差异，在冬 季监测期其差异具有统计学显著意义。 关键词：教室可吸入颗粒物( p m l o )细颗粒物( p m 25 )质量浓度 a b s t r a c t n u m e r o u se p i d e m i o l o g i e a ls t u d i e si nr e c e n ty e a r sh a v ed o c u m e n t e dap o s i t i v e a s s o c i a t i o nb e t w e e na m b i e n tp a r t i c u l a t ec o n c e n t r a t i o nl e v e la n da d v e r s eh e a l t h o u t c o m e si n c l u d i n gc a r d i o v a s c u l a ra n dr e s p i r a t o r ym o r b i d i t y , m 叫a l i t ya n dh o s p i t a l a d m i s s i o n s h o w e v e r , m u c hl e s si sk n o w na b o u ti n d o o rp a r t i c u l a t em a t t e re x p o s u r e l e v e la n da s s o c i a t e dh e a l t hr i s k s i np a r t i c u l a r , s t u d yo l lp a r t i c u l a t em a t t e ri nt h e i n d o o ra i ro fc l a s s r o o mi sn e e d e d , s i n c ec h i l d r o na r em o r es u s c e p t i b l et o e n v i r o n m e n t a l l yh a z a r d o u sf a c t o r sa n da r em o r ev u l n e r a b l et oh e a l t hh a z a r d st h a n a d u l t sa n ds p e n da l a r g ep a r to f t h e i r t i m ei nc l a s s r o o m s o nt h i sb a c k g r o u n d , f i v ec l a s s r o o m si nn o 1e l e m e n t a r ys c h o o la 衔l i a t e dt o x u a n w un o r m a ls c h o o lw e r ec h o s e nf o ri n v e s t i g a t i o no fi n d o o ra i rq u a l i t y i nt h e a u t u m nm e a s u r e m e n tp e r i o d ( 2 3 r do c t 2 0 0 6t o8 t hn o v 2 0 0 6 ) a n di nt h ew i n t e r m e a s u r e m e n tp e r i o d ( 2 5 t hd e e 2 0 0 6t o2 9 t hd e e 2 0 0 0 , v a r i o u sd u s tp a r t i c l e f i a c t i o n s ( p m t oa n dp m 2 5 ) w e r em o n i t o r e di n d o o r sa n do u t d o o r sc o n t i n u o u s l yb y p o r t a b l e m o n i t o r sa n ds a m p l e r s a d d i t i o n a l l y , d a t ao ni n d o o re n v i r o n m e n t a l p a r a m e t e r s ( t e m p e r a t u r e r e l a t i v eh u m i d i t ya n dc a l i md i o x i d e ) a n dc l a s s r o o m c h a r a c t e r i s t i cp a r a m e t e r s ( r o o ma r e a , a r e ao fo p e n e dw i n d o w so rl o u v e rw i n d o w s ， n u m b e ro fo c c u p a n t s ，r o o ma r e a o c c u p a n t ，r o o mv o l u m e o c c u p a n t , f l o o ra n dc l a s s l e v e l ) w e r ec o l l e c t e ds i m u l t a n e o u s l y i nt h i sr e s e a r c h , e x p o s u r et op a r t i c u l a t em a t t e ri nt h ei n d o o ra i ro f c l a s s r o o m si n a u t u m na n di nw i n t e rw a sf i r s t l ya n a l y z e di ne n t i r e t y a p p l y i n gs t a t i s t i c ss o f t w a r e s ， t h ei m p a c to fd i f f e r e n tp a r a m e t e r so np a r t i c u l a t em a t t e r ( p m l 0a n dp m 25 ) m a s s c o n c e n t r a t i o nw a st h e nq u a n t i t a t i v e l ya n a l y z e d a n dt h em o d e l so f i n d o o rp a r t i c u l a t e m a t t e ri nt w om e a s u r i n gp e r i o d sw e me s t a b l i s h e du s i n gt h em u l t i p l el i n e a r r e g r e s s i o nm o d e l 1 1 1 em a i nc o n c l u s i o n sw e r ei n c l u d e da sf o l l o w s ： ( 1 ) e x p o s u r et op m i oa n dp m 25i nt h ei n d o o ra i ro f c l a s s r o o m si na u t u m na n d i nw i n t e rw a sh i 曲，e s p e c i a l l yt h a to fp m 25i na u t u m n ( m e d i a n ：0 2 0 4 m g m 3 ) a n d t h er a n g eo fp a r t i c u l a t em a t t e rm a s sc o n c e n t r a t i o n sw a sv e r yw i d e n em e d i a ni n a u t u n m w a sh i g h e rt h a nt h a ti nw i n t e rw h i l et h em e a n sw e r ec l o s ei nt w os e a s o n s ( 2 ) t h ep mx oa n dp m 2 5 m a s sc o n c e n t r a t i o n so b t a i n e d 、；l r i t l ll i g h ts c a t t e r i n g ! i i a b s t r a e t m e t h o dw e r ei ng e n e r a lh i g h e rt h a nt h o s eo b t a i n e dw i t ht h ef i l t e r - b a s e dg r a v i m e t r i c t e c h n i q u e c o m p a r e dt ot h ef i l t e r - b a s e dg r a v i m e t r i cm e t h o d , t h el i g h ts c a t t e r i n g m e t h o dr e s u l t e di na ni n c r e a s ei nt h ed a i l yv a l u e sb y5 6 3 ( p m t o ，i n d o o r ) ，18 2 2 ( p m 2 5 ，i n d o o r ) ，3 3 5 ( p m i o ，o u t d o o r ) a n d2 3 7 8 ( p m 2 5 ，o u t d o o r ) r e s p e c t i v e l y ( 3 ) w h e n v e n t i l a t i o ni nc l a s s r o o m sw a sa d e q u a t e ，c o m p a r e dt oi n d o o rs o u r 嘲， a m b i e n tp a r t i c u l a t ec o n c e n t r a t i o n sh a das i g n i f i c a n ti m p a c to ni n d o o ro n e s w h i l e i n a d e q u a t e , d u e t ot h ea b s e n c eo f t y p i c a li n d o o rs o u r 淄o f p a r t i c u l a t em a t t e r , s u c ha s c o o k i n g , h e a t i n ga n dc i g a r e t t es m o k e ，t h ei n c r e a s e dc o n c e n t r a t i o n sa s s o c i a t e dw i t h i n c r e a s e dp h y s i c a la c t i v i t yo ft h ep u p i l sa n dp e a kv a l u e sw e r eo b s e r v e da te n do f t e n m i n u t eb r e a k s ( 4 ) t h ei n d o o rp m m 0a n dp m 2 5m a s sc o n c e n t r a t i o n sw e r er e l a t e dt od i f f e r e n t p a r a m e t e r si n c l u d i n gr e l a t i v eh u m i d i t y , t e m p e r a t u r e ，c a r b o nd i o x i d e , a r e ao fo p e n e d w i n d o w so rl o u v e rw i n d o w s ，n u m b e ro fo c c u p a n t sa n dr o o mv o l u m e o c c u p a n ta n d s oo n f o re x a m p l e , as i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o nb e n v 啪r e l a t i v eh u m i d i t ya n d p m j oa n dp m 2 5m a s sc o n c e n t r a t i o n sw a so b s e r v e di nt w os e a s o n s ( 萨o 0 0 1 ) ；a s i g n i f i c a n tn e g a t i v ec o e l a t i o nb e t w e e np a l b o bd i o x i d ea n dp m 2 5 m a s s c o n c e n t r a t i o n sw a so b s e r v e di na u t u m n ( 萨o o ow h i l eas i g n i f i c a n tp o s i t i v e c o r r e l a t i o nb e t w e e nt h et w op a r a m e t e r sw a so b s e r v e di nw i n t e r ( p 0 0 5 ) h o w e v e r , as t a t i s t i c a l l ys i g n i f i c a n t i n f l u e n c eo fc l a s sl e v e lo nt h ei n d o o rp m l oa n dp m 2 3m a s sc o n c e n t r a t i o n sw a s a p p a r e n ti nb o t hm e a s u r i n gp e r i o d sp ( o 0 5 ) t h ed i f f e r e n c e si ni n d o o rp m i oa n d p m 25m a s sc o n c e n t r a t i o n si na u t u m nb e t w e e nf l o o r1a n df l o o r4w a sn os t a t i s t i c a l s i g n i f i c a n tw h i l et h e r ew a sas t a t i s t i c a ls i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nw i n t e r k e yw o r d s ：c l a s s r o o m i n h a l a b l ep a r t i c u l a t e s ( p m j o )f i n ep a r t i c u l a t e s ( p m 25 ) m a s sc o n c e n t r a t i o n i v 学位论文独创性声明 本人郑重声明：今所呈交的( 北京某小学教室室内颗粒物浓度 水平研究论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的科 研成果。尽我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写的内容及科研成果，也不包含为获 得首都经济贸易大学或其他教育机构的学位论文或证书所使用过的 材料。 ，岳ii - 7 ，d 作者签名：翻i 芏丝日期：z o o t 年壹月_ j l f i 学位论文版权使用授权书 本人完全了解首都经济贸易大学有关保留，使用学位论文的有 关规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅、 借阅或网络索引；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采取 影印、缩印或其他复印手段保留论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 作者签名：越旦接导师签名：期：盐旺咀月且e l 1 1 研究背景及意义 1引言 清洁的空气是人类健康和福祉的基本需求。根据世界卫生组织( w h o ) 对 空气污染造成的疾病负担的评价，每年有超过2 百万的过早死亡归因于城市室 外和室内空气污染( 由固体燃料燃烧引起) ，其中一半以上的疾病负担由发展中 国家承担【i 】。因此，空气污染在全球范围内已经对人体健康构成了严重威胁， 应引起各国政策制订者的足够重视。 颗粒物、特别是细颗粒物，具有巨大的表面积，使其能够吸附更多的对人 体健康有害的重金属和有机物，并能使毒性物质有更高的反应和溶解速度。目 前，颗粒物已被公认为对人体健康危害最大且代表性最强的空气污染物，w h o 、 美国环境保护署( e p a ) 、欧盟等诸多国际机构在评价大气污染的健康危害时均 选择颗粒物作为代表性空气污染物。因此，近年来颗粒物污染与人体健康的关 系已成为国际环境卫生学研究的热点之一。 基于大量对人群进行的流行病学观测性研究以及对动物和人体进行的实验 室研究结果，大家已普遍接受。大气颗粒物污染可以引起多种急性和慢性疾病” 的观点，并认为这种污染暴露轻则对人体产生细微的生理干扰，重则可引起呼 吸系统、心血管系统疾病，进而导致死亡。然而，定点室外颗粒物暴露浓度对 于评价个体暴露水平的价值是有限的；并且测量误差也会对评价这些研究的相 对危险度产生一定的偏差和不确定性。 颗粒物个体暴露存在于室内外各种环境中。而室内颗粒物暴露水平不仅受 室外大气颗粒物浓度影响，还与空气换气率、穿透系数及颗粒物迁移、沉积机 理等因素的有关。再加之在复杂的室内微环境中，人员活动，例如烹饪、清洁、 走动，尤其是吸烟都会引致室内颗粒物的形成。因此，为更加准确、科学地评 价颗粒物个体暴露水平与人体健康效应两者之间的关系，应首先搞清楚室内外 颗粒物浓度。 到目前为止，国内外很多地区的环境监测站对室外颗粒物浓度进行了每日 监测，但室内颗粒物浓度基础数据还相对较少，尤其是教室等公共场所。由于 儿童是处于生长发育阶段的特殊人群，他们受环境影响的危险度与成人相比有 明显的质和量的不同，o i j ) l 童对环境有害因素的作用更敏感，受环境暴露的影 1 引言 响要比成人脆弱得多；再加之，儿童大部分时间都在室内度过，因此，测定儿 童比较集中的小学教室室内颗粒物浓度更易获得暴露一效应关系有价值的结 果。 1 2 国内外研究综述 1 2 1 颗粒物来源研究 室内环境中的颗粒物从来源上可以分为两大类，即室外颗粒物和室内发生 源，两者共同作用决定了室内空气中颗粒物的浓度和组成。 1 2 2 1 室外颗粒物 室外颗粒物主要通过门窗等维护结构缝隙的渗透、机械通风的新风以及人 员带入室内，从而影响室内颗粒物的分布。室外颗粒物的来源主要有两大类： 自然散发和人的生产、生活活动。其中，自然发生源包括土壤微粒、植物花粉 以及火山爆发、森林火灾和海水喷溅等形成的颗粒；人为活动产生的颗粒主要 来自工农业生产、建筑施工以及交通运输过程等。通常自然散发的颗粒量是4 2 1 1 0 61 8 5 0 1 0 6 t a ，人为活动产生的颗粒量是2 3 7 1 0 6 7 5 5 1 0 6 t a t 2 i 。 1 2 2 2 室内发生源 除了室外颗粒物的影响之外，室内人员活动或设备运行等是室内颗粒物的 另一主要来源。室内颗粒物的来源主要是燃烧过程( 做饭、供暖、吸烟) 、表面 磨损、设备运行、人员行动以及气溶胶消耗的产物，如有害物控制、清洁以及 室内污染物的化学反应等。分析室内颗粒物的来源对于人体健康风险评估和通 风措施的制定起着极其重要的意义。 ( 1 ) 燃烧过程 大量的研究表明，火炉、烤箱、壁炉的使用以及吸烟、熏香等燃烧过程是 室内颗粒物最主要的来源。据统计，世界大约5 0 的污染主要来自供暖或做饭 用的燃料，在发展中国家这个比例更是高达9 0 【2 , 3 1 。 h e 等人【4 j 对澳大利亚布里斯班1 5 间厨房室内的颗粒物污染情况进行了调 查，发现烹饪过程可以使室内p m 2 5 的数浓度增加约5 倍，对质量浓度的影响 更大。他们对各种不同类型的烹饪行为进行了实测，包括比萨制作、油炸、烧 烤、微波炉和烤箱的使用等，指出油炸和烧烤这两类烹饪行为所导致的颗粒污 染最为严重。w a l l a c e 5 1 、c h r i s t o p h d 6 】等人也对烹饪过程中产生的颗粒物做了相 2 i 引言 关研究，其结果均证明烹饪将会产生大量颗粒物。 近年来，越来越多的学者致力于研究吸烟对室内颗粒物污染的影响。根据 b r a u e r 等人的研究结果。香烟在燃烧过程中平均每分钟可产生细小颗粒1 6 7 m g 。更多的文献提供的数据则是香烟在整个燃烧过程中所释放的颗粒总量。例 如，w a l l a c e 在报告中指出，一支香烟在其燃烧周期中平均可释放p m i o ( 2 2 ：e 8 ) m g ，其中约2 3 为p m 2 5 ( 1 4 士4 ) m g 。 ( 2 ) 人员活动【2 川 人员活动也与室内颗粒物的产生和传播密切相关。人的生理活动，如皮肤 代谢，咳嗽、打喷嚏、吐痰以及谈话都可能产生颗粒物质。a u s t e n 曾指出，人 体是重要的颗粒物发生源，静止时o 3 岫以上的颗粒物发生率为1 0 5 个r a i n ， 完成起立、坐下等动作时为2 5 x1 0 6 个m i n ，步行时产生的颗粒数将大大增加。 人的家务活动。如清洁、除尘等也会引起颗粒物的二次悬浮，增加室内颗 粒物含量，这主要对2 5 1 0 t t m 的颗粒浓度造成影响。人员活动产生颗粒物的 数量取决于室内的人数、活动类型、活动强度以及地面特性。此类颗粒源的特 点是持续时间短，但是能够导致室内颗粒物浓度瞬间增加数倍。 在一些办公建筑或工作厂房中，人的生产活动也会产生大量颗粒，比如办 公建筑中的复印、打印操作等。l e e 等人对一个人工环境中几类典型办公设备 的污染物发生情况进行了实测，结果表明，激光打印机比喷墨打印机产生更多 的颗粒物，在稳定工作状态下，打印机出口附近的颗粒物浓度分别是6 5 m g m 3 和2 9 m g m 3 1 2 2 颗粒物浓度研究 空气中颗粒物浓度与人体健康有着密切的关系。到目前为止，关于室内外 颗粒物浓度的研究非常多，主要是针对可吸入人体呼吸道、甚至是肺泡的颗粒 物( p m i o 和p m 25 ) 以及它们中的元素等进行的。 w i l s o nw e 等人i7 】对城市大气中不同粒径的颗粒物研究表明同一地点不同 时间内p m l 0 日均值与p m 25 日均值相关性很好，但与p m i 5 的相关性很差； p m 2 5 日均值在不同地点的线性也比p m i 5 的线性好。考虑上述关系，可假设 颗粒物与人体健康的统计关联是由于细颗粒物中不同组分造成的，而不是粗颗 粒物( p m l 呲5 ) 。这也说明了选择细颗粒物进行流行病学研究比粗颗粒物更能 提供有效的信息。 中国环境监测总站 8 , 9 1 于1 9 9 5 1 9 9 6 年在广州、武汉、兰州和重庆四城市监 测了p m i o 和p m 25 ，其监测结果为：p mj o 年均值为6 8 2 7 3 9 9 m 3 ，其中p m 2s i m l o 3 1 引言 为5 2 - 7 5 。城区监测点比郊区监测点颗粒物的年均值浓度高。通过x - 射线荧 光光谱( x l 谭) 方法测定了颗粒物中的4 2 种元素，发现8 种元素同城市污染有 密切联系。p m 25 中这些元素的富集因子比p m i 们5 中的显著大，说明这些元素 主要是富集于p m 2 5 中。 近年来，随着研究的不断深入，人们越来越关心室内空气污染对人体健康 的影响。国内外许多科研机构和高校都致力于研究室内外暴露之间的相关关系， 并发现两者之间有很高的相关性。 y i pf y 等人【1 0 1 于2 0 0 0 2 0 0 1 年对美国底特律两所小学室内外p m l o 进行了 监测，并同时测定了该学校2 0 名患哮喘儿童家庭室内p m l o 及其个体暴露浓度， 发现吸烟家庭和非吸烟家庭儿童p m l o 个体暴露浓度平均值分别为 5 7 1 + 4 1 0 9 9 m 3 、4 7 6 士3 4 6 1 _ l g m 3 ，且均大于教室室内和大气环境p m l o 浓度相应 值。该研究还发现儿童p m l o 个体暴露浓度与其家庭室内环境p m l o 浓度呈显著 相关( p e a r s o n 相关系数r = 0 3 8 加7 0 ，p 0 0 0 0 1 ) ，尤其是与非吸烟家庭室内p m l o 浓度。该结论与j a n s s e n n a 等人【1 1 1 所得结论大体一致。 b l o n d e a u 等人 1 2 】对法国拉罗谢尔( l ar o c h e l l e ) 及周边地区8 所学校冬季和 春季( 或夏季) 室内外空气质量进行了调查，发现除一所学校冬季所测数据外， 不同粒径( o 3 1 5 i t m ) 室内室外( i o ) 颗粒物个数比值变化范围为0 0 3 1 7 9 ； 室内有人室内无人( o u ) 颗粒物个数比值均大于1 ，且o a j 比值与颗粒物大小 有关，即该比值越高，颗粒物的粒径越大。 m o n nc 等人对瑞士1 7 个家庭室内外颗粒物暴露水平进行了研究，发现 在室内无明显污染源以及人员活动较少的家庭其颗粒物暴露水平是室外的 7 0 0 ，而在吸烟家庭中则为1 8 0 。这也再次证明吸烟是室内颗粒物污染最主要 的来源。 刘阳生等人 1 4 1 于2 0 0 2 年1 1 月1 0 日2 0 0 3 年2 月2 8 日对北京市海淀区、 朝阳区、丰台区和昌平区的1 9 个家庭的厨房、客厅和卧室的室内空气中t s p 、 p m l o 、p m 2 5 和p m l 的浓度进行了测定，结果表明：p m l o 与p m 25 和p m l 呈现 较好的相关性，且在p m l o 中，4 3 以上的颗粒物属于p m 25 范畴。 综上所述，上述研究不仅给出了研究区域的空气颗粒物暴露水平，还为进 一步暴露评价提供了许多宝贵的经验和基础数据。 1 2 3 颗粒物对人体健康影响研究 白2 0 世纪9 0 年代以来，大量流行病学研究表明颗粒物浓度变化与死亡率、 呼吸系统和心血管系统发病率、医院门诊人数等健康效应终点密切相关，并在 4 l 引言 全球不同地点、不同大气污染背景、不同人群取得了相似的结果。 1 9 8 7 1 9 9 4 年全美2 0 个最大城市的发病率、死亡率与空气污染关系的研究 ( n a t i o n a l m o r b i d i t y , m o r t a l i t y a n d a i r p o l l u t i o n s t u d y , n m m a p s ) 最初表明【1 5 】： 大气p m l o 中每增加1 0 1 g , m 3 ，人群总死亡率、心肺疾病死亡率分别升高0 5 1 ( 9 5 c i ：0 0 7 - 4 ) 9 3 ) 、0 6 8 ( 9 5 c i ：o 2 1 1 6 ) 。并且在2 0 0 2 年，美国 健康影响研究所( h e a l t he f f e c t si n s t i t u t e ，h e i ) 因之前使用的g a m s 建模方法可 能对统计分析中的不确定性考虑不够，重新对n m m a p s 数据进行了分析，结果 发现【1 5 ，1 6 l ：p m l o 污染对健康效应的影响明显有所下降，即人群总死亡率、心肺 疾病死亡率分别为0 2 1 、0 3 1 ，但其定性结论并未改变。 o s t r ob d 等人m 】在智利圣地亚哥调查了2 岁以下以及3 1 5 岁儿童的上、 下呼吸道症状与颗粒物关系。本研究运用多元回归分析发现2 岁以下以及3 1 5 岁的儿童下呼吸道门诊率与p m o 有显著的关联；3 - - 1 5 岁儿童上呼吸道门诊率 与p m l o 也有显著的关联。对于2 岁以下儿童，p m l 0 每升高5 0 p g m 3 ，其下呼吸 道症状率上升4 - 1 2 ；对于3 1 5 岁儿童，p m l o 每升高5 0 1 t g m 3 ，其下呼吸道症 状上升3 - - 9 中国环境监测总科8 埔l 对4 个城市8 所小学进行了5 年的调查研究，通过分析 空气污染与儿童呼吸系统症状的相关性，发现儿童患感冒咳嗽、感冒咳痰、感 冒哮喘支气管炎与p m i o 、p m 25 的浓度呈显著正相关( r o 7 0 7 ) ；通过分析空气 污染与儿童肺功能指标的相关性，发现颗粒物与f e v i 、f e v l f v c 的调整值、 f e v l f v c 。8 0 的异常率都有显著的统计相关性。这提示空气颗粒物污染可能 使儿童呼吸道阻力增加或产生通气功能紊乱。 通过查阅国内外相关文献，发现有关室内空气污染暴露评价的研究近年来 呈现上升势头。但在我国，对于室内空气污染的较大规模的研究中，定量分析 少，而定性分析多。 1 2 4 颗粒物相关标准 目前大量流行病学研究已经证明，空气污染会对人体健康造成各种不利影 响，甚至能够导致肺病和心脏病患者的早亡。每个国家为了保护其公民的健康 都先后制定了空气质量标准，同时这些标准也是国家风险管理和环境政策的重 要组成部分。 1 9 8 7 年美国环保署( ep ：a ) 首次开始控制l o 微米甚至更小的空气颗粒物， 颁布了可吸入颗粒物( p m l o ) 的标准；并于十年后1 9 9 7 年提议修改国家环境 5 1 引言 空气质量标准( n a t i o n a la m b i e n ta i rq u a l i t ys t a n d a r d s ，n a a q s ) ，规定细微颗 粒( p m 2 5 ) 标准值。2 0 0 6 年9 月2 1 日，美国e p a 发布了新的颗粒物国家环 境空气质量标准 ( n a t i o n a la m b i e n ta i rq u a l i t ys t a n d a r d sf o rp a r t i c u l a t em a t t e r ) ， 并于2 0 0 6 年1 2 月1 8 日生效。新标准将p m 25 的2 4 小时标准大幅收紧，由1 9 9 7 年标准的6 5 1 a g m 3 下降到3 5 p g m 3 ，年均标准仍为原来的1 5 i t g m 3 ；p m l o 则保持 原先的2 4 小时标准1 5 0 9 9 m 3 ，但撤销其年均标准。 世界卫生组织( w h o ) 于1 9 8 7 年首次提出欧洲空气质量准n ) ( a i rq u a l i t y g u i d e l i n e sf o re u r o p e ) ，并在1 9 9 7 年进行了更新，规定p m l o 的2 4 小时准则值 为7 0 p g m 3 。为呼吁各国政府努力改进空气质量，保护人民的健康，w h o 于2 0 0 7 年2 月6 日公布了最新的空气质量准则( a i rq u a l i t yg u i d e l i n e s ) 。新的空气 质量准则首次涵盖了全球所有区域并提供了统一的空气质量标准，其中包括 p m l 0 、p m 年平均浓度和2 4 小时平均浓度的准则值。该准则值是在专家对现 有科学证据进行评估的基础上制定的，具体值见表1 1 和表1 2 。此外，在世界 卫生组织关于颗粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫的空气质量准则的风险评估 概要【1 叫( w h oa i rq u a l i t yg u i d e l i n e sf o rp a r t i c u l a t em a t t e r , o z o n e , n i t r o g e nd i o x i d e a n ds u l f u rd i o x i d e - g l o b a lu p d a t e2 0 0 5 一s u m m a r yo f r i s ka s s e s s m e n t ) 中还相应确 定了p m l o 、p m 2 5 的3 个过渡时期目标值( i n t e r i m t a r g e t s ，i t ) ，详见表1 1 和表 1 2 。这些过渡时期目标值有助于各国评价在逐步减少人群颗粒物暴露的艰难过 程中所取得的进展。 表1 1w h o 对于颗粒物的空气质量准则值和过渡时期目标( 年平均浓度。) p m l 0p m 2 ， 选择浓度的依据 ( i l g m 3 ) ( 1 1 9 m 3 ) 过渡时期目标1 相对于a q g 水平而言，在这些水平的长 ( i t 1 ) 7 03 5 期暴露会增加大约1 5 的死亡风险 过渡时期目标_ 2 除了其它健康利益外，与过渡时期日标1 ( i t - 2 ) 5 0 2 5相比，在这个水平的暴露会降低大约6 ( 2 1 1 ) 的死亡风险 过渡时期目标3 除了其它健康利益外，与过渡时期目标2 ( r r 3 ) 3 01 5 相比，在这个水平的暴露会降低大约6 ( 2 - 1 1 ) 的死亡风险 对于p m 25 的长期暴露，这是一个最低水 空气质量准则值 2 01 0 平，在这个水平，总死亡率、心肺疾病死 ( a q g ) 亡率和肺癌的死亡率会增加( 9 5 以上可 信度) a 应优先选择p m 2 j 准则值( a q g ) 6 1 引言 表1 2w h o 对于颗粒物的空气质量准则和过渡时期目标( 2 4 小时浓度6 ) p m l 0p m 2 5 选择浓度的依据 ( p g m 3 )( p g m 3 ) 以已发表的多中心研究币l m e t a 分析中 过渡时期目标1 1 5 07 5 得出的危险度系数为基础( 超过a q g 值 ( 玎- 1 ) 的短期暴露会增加5 的死亡率) 过渡时期目标2 以己发表的多中心研究 q m e t a 分析中 ( n 硷) 1 0 05 0 得出的危险度系数为基础( 超过a q g 值 的短期暴露会增加2 5 的死亡率) 过渡时期目标3 以已发表的多中心研究和m e t a 分析中 ( r r 3 ) 。 7 53 7 5 得出的危险度系数为基础( 超k 立a q g 值 的短期暴露会增加1 2 的死亡率) 空气质量准则值 5 0 2 5 建立在2 4 小时和年均暴露的基础上 ( a q g ) b 第9 9 0 - 分位数( 3 x 年) ； c 以卫生管理为目的以年平均浓度准则值为摹础；准确数的选择取决于当地日平均浓度频率分布；p m l s 或p m l o e l 平均浓度的分布频牢通常接近对数正态分布 我国政府高度重视对环境污染的控制，于1 9 9 6 年1 月1 8 日发布了环境 空气质量标准( g b3 0 9 5 1 9 9 6 ) ，其中规定了总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物日 均值和年均值的浓度限值，并于2 0 0 0 年6 月1 日起将空气质量日报中t s p 指 标修订为p m l o 指标，在环境质量状况与人体健康联系方面前进了一大步。随后， 国家质量监督检验检疫总局、卫生部和国家环保总局于2 0 0 2 年1 1 月1 9 日联合 发布了室内环境空气质量标准( g b1 8 8 8 3 2 0 0 2 ) ，并于2 0 0 3 年3 月1 日起 正式实施。由于国情不同，该标准只对p m l o 的浓度限值做出了规定，其值见表 1 3 。 表1 3 我国现行关于颗粒物的空气质量标准 标准实施时间发布机构 颗粒物标准( m g m 3 ) t s p 年均值：0 0 8 ( 一级) 、0 2 0 ( 二级) 、 0 3 0 ( 三级) 日均值：0 1 2 ( 一级) 、o 3 0 ( 二级) 、 环境空气质簧标 1 9 9 6 - 1 0 1 国家环境保护局 o 5 0 ( 三级) 准( g b3 0 9 5 1 9 9 6 ) p m l 0 年均值：o 0 4 ( 一级) 、o 1 0 ( 二级) 、 0 1 5 ( 三级) 日均值：o 0 5 ( 一级) 、o 1 5 ( 二级) 、 0 2 5 ( 三级) 室内环境空气质国家质罐监督检验 量标准( g b l 8 8 8 3 2 0 0 3 3 1检疫总局、卫生部、p mj o 日均值：o 1 5 2 0 0 2 )国家环境保护局 7 1 引言 香港特区政府于1 9 8 9 年颁布了香港室内外空气质量指标，香港环保署 ( h 】b e p d ) 也于1 9 9 7 年完成了一项对香港公共建筑室内环境的研究，并参照 美国采暖制冷空调工程师协会( a m e r i c a ns o c i e t yo fh e a t i n g , r e f i i g e r a t i n ga n d a i r - c o n d i t i o n i n g e n g i n e e r s ，a s h r a e ) 及w h o 等颁布的室内空气质量标准，制 定了办公与公共建筑室内空气质量管理指引草案，其中规定了p m l o 的浓度 限值【2 0 】。 综上所述，目前世界各国制定的国家标准之间是有差异的，因为标准是根 据所采用的权衡健康风险的方法、技术可行性、经济方面的考虑以及其他各种 政治和社会因素等来制定的，而这些因素反过来又取决于国家的发展水平和空 气质量管理能力。 1 3 研究目的及内容 1 3 1 研究目的 近年来，室内空气质量( i a q ) 已越来越受到人们的广泛关注，尤其在北 京等发达的大城市。然而，国内对颗粒物的研究主要集中在室外和工业污染较 为严重地区的来源分析及其控制对策；对室内环境中颗粒物的调查和研究还处 于起步阶段，尚缺乏系统的、有说服力的数据，尤其是教室等公共场所。 本研究的目的是在获取大量教室室内颗粒物浓度数据资料的基础上，利用 实验设计、相关分析及多元线性回归模型等，定量确定室内颗粒污染物的来源 及其影响颗粒物质量浓度的相关因素，为颗粒物的流行病学研究、环境标准的 制定和教室空气质量的控制提供科学的理论根据，最终达到减少儿童健康风险 的目的。 1 3 2 研究内容 为全面了解和掌握不同季节北京市小学教室空气质量现状，尤其是颗粒物 暴露水平，本课题组对北京市宣武师范学校附属第一小学( 以下简称“宣师一 小”) 不同年级教室室内空气中的p m l o 、p m 25 、c 0 2 、室内温度和相对湿度进 行连续测量。通过现场采样、实时监测和实验室