謝學(xué)報

(上海申通軌道交通研究咨詢有限公司，200070，上海//工程師)

城市軌道交通車站特別是地下車站作為相對封閉的環(huán)境，存在自然通風(fēng)不足、人群密集且流動性大、缺乏自然采光及易引起疾病傳播等客觀不足[1]。國內(nèi)外研究表明，城市軌道交通車站環(huán)境中存在顆粒物、二氧化碳(CO2)、微生物、甲醛和揮發(fā)性有機物的污染，這些都會對車站環(huán)境舒適度以及乘客和車站工作人員的健康產(chǎn)生不利影響[2]。

目前，國內(nèi)外并沒有專門針對城市軌道交通環(huán)境質(zhì)量的標準。我國在城市軌道交通車站環(huán)境方面主要依據(jù)的是GB 9672—1996《公共交通等候室衛(wèi)生標準》、GB/T 18883—2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》、GB 50325—2015《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》、WS 394《集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》和DB 31/405—2012《上海市集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生管理規(guī)范》等標準。這些標準無論在適用對象、污染物來源，還是監(jiān)測手段等方面，都與城市軌道交通車站的實際情況存在較大差異，并且部分指標和相關(guān)設(shè)計標準存在不一致。在此背景下，上海市質(zhì)監(jiān)局于2014年委托上海申通地鐵集團有限公司技術(shù)中心(上海申通軌道交通研究咨詢有限公司)，編制能反映本市軌道交通車站環(huán)境質(zhì)量實際情況的標準。DB 31/T 1013—2016《城市軌道交通地下車站環(huán)境質(zhì)量要求》于2016年11月2日正式發(fā)布，2017年1月1日正式實施。本文從文獻綜述、國內(nèi)外相關(guān)標準、國內(nèi)外專家研究及課題組測試結(jié)果等角度，對該標準的主要指標及其限值進行詳細解析。

1 編制原則及適應(yīng)范圍

1.1 主要編制原則

課題組提出了“以科學(xué)性、前瞻性為主要目標，兼顧可操作性和實際現(xiàn)狀”的工作原則。以國內(nèi)外標準為基礎(chǔ)，梳理篩選環(huán)境質(zhì)量指標，充分體現(xiàn)標準整體的科學(xué)性和前瞻性；通過對相關(guān)專家、從業(yè)人員的咨詢訪談，并借鑒現(xiàn)行地鐵設(shè)計標準和管理標準，以全面兼顧可操作性，降低標準的執(zhí)行風(fēng)險。

1.2 適用范圍

本標準主要規(guī)定了城市軌道交通地下車站站廳層和站臺層的公共區(qū)域以及地下車站管理用房的環(huán)境質(zhì)量要求。地面車站場所由于其環(huán)境設(shè)施和特征不同于地下車站，僅可參照執(zhí)行。地下車站公共空間內(nèi)的商業(yè)態(tài)獨立隔斷的經(jīng)營場所(如商鋪、餐飲場所等)則不在本標準適用范圍之內(nèi)。

2 主要指標解析

公共區(qū)域作為人流量集中的場所，設(shè)置了CO2、可吸入顆粒物(PM10)、溫度、菌落總數(shù)(空氣)等26個控制指標及限值。地下車站管理用房考慮相應(yīng)職業(yè)人群的環(huán)境健康保障和環(huán)境舒適性，共設(shè)置溫度、濕度、可吸入顆粒物(PM10)、CO2等12個指標及限值。筆者選擇與人群健康密切相關(guān)且社會關(guān)注度高的溫度、相對濕度、一氧化碳(CO)、CO2、可吸入顆粒物(PM10)及菌落總數(shù)(空氣)等6個指標進行分析。

2.1 溫度和相對濕度

溫度、相對濕度是公共場所室內(nèi)反映微小環(huán)境質(zhì)量的基本指標，考慮到地下車站不僅空間大且與室外環(huán)境相通，難以對相對濕度進行調(diào)節(jié)控制，故未將相對濕度納入公共區(qū)域標準，而地下車站管理用房納入溫度、相對濕度兩個基本指標。

公共區(qū)域溫度、管理用房溫度及相對濕度的限值主要采用GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》中溫濕度要求。其原因在于，地下車站與一般公共場所有所不同，屬大空間，環(huán)境控制難度較大，如果其溫濕度限值與設(shè)計標準保持一致，將有利于提高本標準的可操作性。故本標準規(guī)定：公共區(qū)域夏季，溫度低于室外干球溫度2 ℃，且≤30 ℃；地下車站管理用房夏季，溫度<27 ℃，濕度<65%?？紤]到上海軌道交通地下車站公共區(qū)域尚無設(shè)置采暖設(shè)施和濕度控制設(shè)施，故對冬季溫度和相對濕度等未做規(guī)定。

2.2 CO和CO2

CO是公共場所空氣中最為常見的有毒氣體，其毒性機制較復(fù)雜，一般認為CO易與鐵血紅素結(jié)合是其毒性基礎(chǔ)。CO進入人體后作用于血紅蛋白，引起缺氧而中毒，當(dāng)人體吸入CO過高時也會引起神經(jīng)系統(tǒng)受損[3]。公共場所空氣中的CO2主要來自人體呼出氣[1]。文獻資料表明，人群聚集的公共場所空氣中CO2的含量與細菌總數(shù)、可吸入塵、體臭等污染物含量成正相關(guān)。因此，許多國家把室內(nèi)CO、CO2含量作為評價空氣清潔度的綜合指標。本標準將CO、CO2含量作為地下車站公共區(qū)域和管理用房的一項重要指標。國內(nèi)外關(guān)于CO、CO2含量指標的相關(guān)標準如表1所示。

表1 CO、CO2相關(guān)國內(nèi)外標準

文獻[4]指出,地鐵站內(nèi)的有害氣體主要來源自人群呼出的CO2以及通風(fēng)系統(tǒng)帶入的室外大氣污染物。文獻[5]在對廣州地鐵環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測后得出，地下車站站臺、站廳空氣中的CO、CO2均能達標，但值得關(guān)注的是CO、CO2含量較高的車站多處于交通繁忙、商業(yè)和人流聚集地。文獻[6]對首爾地下車站站臺的監(jiān)測結(jié)果中未發(fā)現(xiàn)CO2含量超標。課題組選取上海軌道交通不同線路的地下車站公共區(qū)域和管理用房進行了現(xiàn)場檢測，結(jié)果顯示：① 不同類型的地下車站CO污染水平相近，其質(zhì)量濃度檢測值最高為2.80 mg/m3，遠低于10 mg/m3的要求。② 大型樞紐換乘站有一定比例的車站CO2的質(zhì)量分數(shù)超過了0.15%；一般換乘站中CO2的質(zhì)量分數(shù)基本滿足低于0.15%的要求，但對低于0.10%限值仍有少量超標；非換乘站中CO2的質(zhì)量分數(shù)均能滿足低于0.10%的要求。結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)場檢測時局部區(qū)域有大量人員滯留干擾。管理用房僅有極個別密閉、通風(fēng)不良的場所CO2的質(zhì)量分數(shù)檢測結(jié)果超出限值，通過強化開門通風(fēng)等措施后，其CO2可控制在限值范圍內(nèi)。

綜上所述，從國內(nèi)外相關(guān)標準來看，CO的質(zhì)量濃度定為10 mg/m3是較為一致的限值；CO2的質(zhì)量分數(shù)為0.15%和0.10%是較常用的限值。結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的污染水平和工作組的檢測結(jié)果，考慮其與人流量密切相關(guān)，且在本市現(xiàn)有軌道交通負荷量情況下仍有少量的檢測點CO2會超過0.15%，因此建議采取分類管理的模式。即公共區(qū)域CO2采用0.15%的限值，管理用房CO2采用0.10%的限值。采用上述限值一方面可以體現(xiàn)本標準的先進性，另一方面兼顧了實用性。

2.3 可吸入顆粒物(PM10)

顆粒物種類多樣、成分復(fù)雜，其對健康的危害性與顆粒的大小、形狀、密度和化學(xué)活性等有關(guān)。近幾年來流行病學(xué)研究表明，顆粒物濃度水平與呼吸系統(tǒng)和心肺疾病的發(fā)病率呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性。粒徑小于10 μm的顆粒物(即可吸入顆粒物PM10)進入人體后會導(dǎo)致機體炎癥反應(yīng)、心血管反應(yīng)等，長期暴露可引起呼吸和心血管系統(tǒng)等疾病[7-8]，因此PM10能夠?qū)θ梭w構(gòu)成潛在威脅性。本標準將可吸入顆粒物(PM10)作為一項控制指標。

我國在制定室內(nèi)PM10濃度限值標準時主要參照GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》中的二級標準。課題組針對可吸入顆粒物(PM10)相關(guān)國內(nèi)外標準進行統(tǒng)計，見表2。

表2 可吸入顆粒物(PM10)相關(guān)國內(nèi)外標準mg/m3

目前，我國上海、廣州、深圳、香港等軌道交通系統(tǒng)較發(fā)達的城市都已開展了對地下車站站臺、站廳和地鐵車廂的顆粒物監(jiān)測。文獻[9]對上海軌道交通2號線沿線12座地下車站的站臺和站廳進行了監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)各站廳PM10變化不大，站臺PM10質(zhì)量濃度，除一個站點高達750 μg/m3之外，其余站點均在70～150 μg/m3。文獻[10]在對上海軌道交通地下車站的PM10監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)，除客流量較大的人民廣場站PM10質(zhì)量濃度高達718～975 μg/m3外，其余地下車站的PM10值均偏低。本文對上海軌道交通進行了選擇性的現(xiàn)場檢測，結(jié)果顯示：各種類型的地下車站中，均有一定比例的車站PM10質(zhì)量濃度超過了0.25 mg/m3;管理用房僅個別場所有超標。

從現(xiàn)有的國內(nèi)外室內(nèi)空氣標準和地鐵環(huán)境標準來看，0.25 mg/m3是被較廣泛接受的限值。地下車站空氣與室外大氣相通，大氣環(huán)境中現(xiàn)有PM10標準限值為0.25 mg/m3，故本標準將地下車站公共區(qū)域的PM10限值設(shè)定為0.25 mg/m3(日平均)較為合理，超標車站主要通過較好質(zhì)量的送風(fēng)(可以通過有效過濾達到)來保障環(huán)境中的顆粒物符合標準?？紤]到職業(yè)人群暴露時間較長，因此地下車站管理用房以0.15 mg/m3作為控制目標。

2.4 菌落總數(shù)(空氣)

公共場所空氣中的細菌主要來源于人們的活動。公共場所空氣中存在的病原微生物主要有結(jié)核桿菌、白喉桿菌、溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌、腦膜炎雙球菌、流感病毒等。帶菌飛沫可噴射至15～20 m遠處，這些小滴可在空氣中懸浮4～6 h，引起以呼吸道傳染病為主的多種傳染病的傳播，以及公共場所就業(yè)人員免疫水平下降[11-12]。因此，對公共場所微生物的污染程度進行數(shù)量限制是十分必要且迫切的。目前，以病原體作為直接評價指標在技術(shù)上尚有一定困難，所以仍以菌落總數(shù)作為地下車站室內(nèi)空氣中細菌的評價指標。

微生物指標是評價室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要標準。一般認為，空氣中菌落總數(shù)越高，存在致病性微生物的可能性越高。本文對菌落總數(shù)相關(guān)國內(nèi)外標準進行統(tǒng)計，見表3。

表3 菌落總數(shù)相關(guān)國內(nèi)外標準

文獻[13]對上海軌道交通15個地下站臺的空氣進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)空氣中菌落總數(shù)檢測值較低，且低于室外，表明集中空調(diào)系統(tǒng)對引入新風(fēng)起到了一定的過濾作用。課題組對上海軌道交通地下車站進行了選擇性的現(xiàn)場檢測，結(jié)果顯示：各種類型的地下車站中，均有少量車站的菌落總數(shù)超過了2 500 cfu/m3，極個別車站的菌落總數(shù)超過了7 000 cfu/m3。

從國內(nèi)外相關(guān)標準分析來看,由于國內(nèi)外環(huán)境條件差距較大，國外標準明顯較國內(nèi)標準嚴格，而2 500 cfu/m3是國內(nèi)較為常用的限值。結(jié)合現(xiàn)有的檢測結(jié)果，雖然仍有少部分檢測點的空氣菌落總數(shù)超過了2 500 cfu/m3,但考慮到現(xiàn)有的地下車站均設(shè)置了集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、屏蔽門系統(tǒng)已作為常態(tài)設(shè)計要求、車站內(nèi)環(huán)境保潔基礎(chǔ)較好等實際情況，同時希望通過本標準的推進實施能進一步促進運營方持續(xù)改進車站內(nèi)環(huán)境空氣的微生物污染狀況，本標準在限值制訂時未直接引用7 000 cfu/m3相對寬泛的限值。本標準規(guī)定：地下車站公共區(qū)域和管理用房菌落總數(shù)≤2 500 cfu/m3。

3 結(jié)語

本文介紹了DB 31/T 1013—2016《城市軌道交通地下車站環(huán)境質(zhì)量要求》編制原則及適應(yīng)范圍，并對與人群健康密切相關(guān)且社會關(guān)注度高的溫度、相對濕度、CO、CO2、可吸入顆粒物(PM10)及菌落總數(shù)(空氣)等6個指標及其限值進行了詳細分析。

該地方標準的編制可進一步確保乘客和工作人員擁有一個健康的室內(nèi)環(huán)境,也能夠讓建設(shè)者和管理者有章可循。該標準彌補了我國城市軌道交通無環(huán)境質(zhì)量標準的空白，進一步完善了地下車站室內(nèi)空氣質(zhì)量標準體系，對實現(xiàn)上海市政府在《上海城市交通發(fā)展白皮書》中提出的“為市民提供暢達、安全、舒適和清潔的交通服務(wù)”的發(fā)展目標有著十分積極的作用。