王志盟,呂 陽*,趙桐可,梁婧怡,周雨薇,陳 濱,吉野博

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室內環(huán)境與高齡者血壓的關聯(lián)性——以大連市供暖季為例

王志盟1,呂 陽1*,趙桐可2,梁婧怡1,周雨薇1,陳 濱1,吉野博3

(1.大連理工大學土木工程學院,遼寧 大連 116024；2.斯坦福大學土木與環(huán)境工程系,加利福尼亞州 舊金山 CA 94305；3.日本東北大學建筑與建筑科學系,宮城 仙臺 980-857777)

對中國大連市供暖季住宅室內環(huán)境與高齡者血壓的關聯(lián)性進行了調查研究,具體包括住宅熱濕環(huán)境(溫度、相對濕度)、化學污染(CO2、CO、甲醛和TVOC)、物理污染(PM2.5)和生物污染(附著真菌)與高齡者血壓的關聯(lián)性.研究表明,城市和農村住宅供熱方式不同是導致住宅室內熱環(huán)境舒適度差異的主要原因.在大連農村, 處于室外的廁所與室內形成的大溫差使得農村高齡者患心血管疾病的誘發(fā)風險比城市更高.城市高齡者的平均血壓比農村低且波動小.城市住宅室內溫濕度與血壓均存在關聯(lián)(<0.01),農村室內溫濕度對血壓的影響程度不如城市明顯.另外,室內空氣質量參數(shù)并未發(fā)現(xiàn)與血壓存在顯著關聯(lián).

大連市；供暖季；室內環(huán)境；高齡者；心血管疾病

中國正面臨著日益嚴重的老齡化問題[1-3].截止2017年,中國65歲以上的高齡者已占總人口的10%以上[4].高齡者的健康更不容忽視,根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)對全球疾病的調查,心血管疾病(CVD)已成為高齡者死亡的主要原因.如已有研究表明,患有CVD的高齡者人群在冬季有著很高的發(fā)病率和死亡率[5-7],CVD已成為研究冬季居住環(huán)境對高齡者健康影響的重要健康指標.根據(jù)WHO對全球疾病負擔風險的報告,缺血性心臟病和腦中風受到環(huán)境風險影響分別達到35%和42%[8],已有研究表明室內環(huán)境對缺血性心臟病和腦中風的影響風險分別達到了18%和26%[8],室內環(huán)境對CVD的風險影響不容忽略.20世紀80年代到90年代,吉野博等學者研究發(fā)現(xiàn)冬季室內的供暖環(huán)境與高齡者腦卒中存在關聯(lián)[9-10].2014~2015年,Saeki等[11-12]表示寒冷會引起血壓的升高,而供熱會改善這種情況.王媛等[13]發(fā)現(xiàn)高齡者心血管疾病與空氣污染存在關聯(lián),這些研究普遍認為室內環(huán)境及其變化與CVD相關.

現(xiàn)代人每天在室內度過的時間超過 80%[14],特別是對于高齡者,處于室內的時間相對于其他人群更長,高齡者身體狀況下降也更容易受到室內環(huán)境暴露的威脅.在中國,更多的老人愿意住在自己的家中[15].然而,由于中國不均衡的經濟發(fā)展,高齡者的住宅在城市和農村有所不同,表現(xiàn)在采暖方式、建筑圍護結構、室內環(huán)境等方面.在中國東北地區(qū),農村住宅由于設計和施工水平相對較低,建筑氣密性和保溫性能較差[16],而城市住宅由于裝修等原因更易造成室內空氣污染[17].另外,中國東北地區(qū)城市采暖方式主要是通過市政管網的集中供熱,而農村主要是以“炕”為主的采暖方式[18].“炕”是靠燃燒產生的熱煙氣加熱炕板為室內供熱[19],被加熱的炕板表面的溫度有明顯的時間變化[20],這導致農村室內的供熱效果與城市住宅存在差異,不同的供暖方式可能對高齡者的CVD帶來不同的影響.

血壓作為CVD的重要參數(shù),本研究對供暖季中國東北地區(qū)大連市(東經121°38’,北緯38°55’)城市與農村居住室內環(huán)境與高齡者血壓關聯(lián)性進行研究.通過對室內熱濕環(huán)境(溫度、相對濕度),化學污染參數(shù)(CO2、CO、甲醛、TVOC),物理污染參數(shù)(PM2.5),生物污染參數(shù)(真菌微生物)和心血管疾病參數(shù)(血壓)的關聯(lián)性分析,闡述供暖季中國東北地區(qū)城市與農村住宅室內環(huán)境的差異對高齡者心血管疾病的影響,為改善中國東北地區(qū)高齡者居住環(huán)境提供支持.

1 研究方法

1.1 樣本選擇

本研究于2017年11月對中國東北地區(qū)大連市城市和農村各50戶住宅進行了問卷調查,調查對象均為大連長期居住的高齡者.問卷內容涉及住宅基本信息、室內供暖情況以及高齡者的生活習慣、飲食、遺傳、健康等個人情況.調查的城市高齡者年齡范圍為(72.94±0.97)歲,農村高齡者年齡范圍為(72.40±0.87)歲.根據(jù)問卷調查的結果進行實測調查,基于住宅情況和供熱情況,以及性別、年齡等狀況,選取城市和農村各具有代表性的5戶高齡者居住住宅,這10戶住宅中有16位高齡者居住,具體信息如表1所示.如圖1所示,城市地區(qū)的住戶在大連市內較為分散,且距離海岸線不遠,可以很好地反映大連市作為沿海城市的城市地區(qū)情況.農村地區(qū)的住戶為傳統(tǒng)的東北平房且沿海的農村住宅.城市地區(qū)實測時間為2017年11月26日~2017年12月4日,農村地區(qū)實測時間為2017年12月6日~2017年12月14日.

1.2 實測方法

實測內容包括住宅環(huán)境實測和高齡者生理參數(shù)實測,其中住宅環(huán)境實測分為室內熱濕環(huán)境(溫度、相對濕度)和室內空氣質量,室內空氣質量包括化學污染(CO2、CO、甲醛和TVOC)、物理污染(PM2.5)和生物污染(附著真菌),生理參數(shù)為高齡者的血壓.

圖1 實測住宅地理位置及實測時間

除了各個房間溫濕度、CO2進行了一周的實時監(jiān)測外,CO、甲醛、VOCs、PM2.5和附著真菌僅在入戶當天進行采樣.其中溫濕度和CO2采用TR- 76Ui(日本T&D Corp.)監(jiān)測,分別放置于客廳、臥室和衛(wèi)生間3處,室外溫濕度采用TR-72Ui(日本T&D Corp.)監(jiān)測,設備均距離地板1.1m[21],每5min記錄一次,監(jiān)測時間為一周.由于實測農村的廁所全部處于室外,因此農村廁所的溫濕度測點與室外測點為同一個.CO、甲醛、TVOC、PM2.5的室內采樣點是高齡者主要活動的房間,城市室內采樣點選擇客廳,農村室內采樣點在臥室.CO采用檢知管(日本GASTEC Corp.)采樣,用MP-Σ300空氣泵(日本SIBATA Corp.)和DNPH甲醛吸附管(日本SIBATA Corp.)采集室內空氣中的甲醛,抽氣流量為1L/min,抽氣30min;采用MP-Σ300空氣泵(日本SIBATA Corp.)和TenaxVOC吸附管(日本SIBATA Corp.)采集住宅室內空氣中的VOC,抽氣流量為0.3L/min,抽氣30min,之后采用液相色譜法[22]分析其組成.PM2.5采用TSI AM520(美國TSI Corp.)檢測,共采樣10次,每次采樣為3min,取平均濃度.附著真菌采用粘性貼紙(美國3M Corp.)分別對客廳的中央、角落和臥室床腳進行取樣,然后將取得的真菌樣本于25℃環(huán)境中培養(yǎng)基表面培養(yǎng)5d,最后計算附著真菌的濃度(cfu/cm2)[23].另外,通過UA- 767PC血壓計(日本A&D Medical Corp.),分別對高齡者起床后和睡覺前的血壓進行測量,并連續(xù)記錄一周的數(shù)據(jù).

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

城市與農村之間的數(shù)據(jù)對比采用檢驗,探究兩者之間是否具有明顯的差異性.環(huán)境數(shù)據(jù)與健康數(shù)據(jù)的關聯(lián)性采用Pearson相關系數(shù)進行分析.

表1 實測住宅及高齡者信息

2 實測結果

2.1 熱濕環(huán)境實測結果

如圖2(a)所示,在實測期間,城市地區(qū)客廳平均溫度為21.61℃,臥室平均溫度為22.47℃,廁所平均溫度為21.48℃,室外平均溫度為3.26℃;農村地區(qū)客廳的平均溫度為10.36℃,臥室平均溫度為14.07℃,廁所平均溫度為-0.49℃.如表2所示,城市室內溫度顯著高于農村(<0.001).根據(jù)《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)冬季室內供暖的溫度標準16~24℃[24],城市地區(qū)室內平均溫度基本符合要求,但室內外溫差較大,最大平均溫差達到了近22℃.農村地區(qū)室內客廳和臥室平均溫度均達不到16℃,由于廁所處于室外,平均溫度已經達到了零度以下.

圖3 城市與農村住宅室內CO2濃度

Fig.3 Indoor CO2 concentrations in urban and rural dwellings

表2 城市與農村實測參數(shù)的組間差異分析

如圖2(b)所示,城市住宅客廳平均相對濕度為44.04%,臥室平均相對濕度為45.23%,廁所平均相對濕度為49.41%,室外平均相對濕度為37.86%;農村住宅客廳平均相對濕度為53.32%,臥室平均相對濕度為46.91%,廁所或室外平均相對濕度為50.66%.由表2所示,城市室內相對濕度顯著高于農村(<0.001).《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)對冬季室內供暖的相對濕度標準為30%~60%[24],城市住宅室內平均相對濕度基本符合要求,僅有DT04的廁所相對濕度過高,超過了60%.農村住宅室內平均相對濕度相比于城市波動更大,農村各個住宅之間的差異性很明顯,DT06的平均室內相對濕度超過60%,而DT07的平均室內相對濕度低于30%.總體來說,城市室內的相對濕度較農村穩(wěn)定.

2.2 化學污染實測結果

2.2.1 CO2實測結果 如圖3所示,在實測期間,城市地區(qū)客廳平均CO2濃度為1060.19×10-6,臥室平均濃度為1187.56×10-6,廁所平均濃度為1138.32×10-6;農村地區(qū)客廳平均CO2濃度為606.56×10-6,臥室平均CO2濃度為1008.51×10-6.表2所示,城市室內CO2濃度顯著高于農村(<0.001).《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)對室內CO2濃度日平均值標準值為1000×10-6[24],可見城市室內房間CO2濃度均偏高,農村僅有臥室CO2濃度偏高,而農村地區(qū)客廳CO2濃度符合標準,這是因為農村高齡者冬季主要在臥室活動[25],這與前期問卷調查的結果一致.另外,無論城市還是農村,臥室的平均CO2濃度普遍要高于客廳濃度.

2.2.2 CO實測結果 如圖4所示,在實測期間,城市室內平均CO濃度為3.48×10-6,室外為0.12×10-6;農村地區(qū)室內平均CO濃度為5.64×10-6,室外為0.68×10-6.如表2所示,城市與農村室內CO濃度差異不顯著(>0.05).實測結果顯示DT03、DT06和DT08的室內CO濃度超過了《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)限值8×10-6(即10mg/m3)[24],可以確定這3戶室內存在CO污染源.對城市住宅DT03的客廳進行24h的CO濃度監(jiān)測,結果如圖5所示,在做早餐和做午餐的時間段,室內CO濃度有明顯的增加.由于DT03住宅屬于高檔住宅區(qū),圍護結構氣密性較好,從午餐時間到次日早餐開始的時間段內,CO濃度自然下降速度很慢,為2.18×10-6/h,相對于峰值濃度達到45×10-6的室內來說,DT03的室內CO污染長期處于較嚴重的境地.而農村的CO污染比城市嚴重,DT06的供熱熱源為煤爐而且煤爐處于臥室,煤爐燃燒的熱空氣進入“炕”中,為臥室中的人員供暖.由于煤爐直接在臥室燃燒,直接導致了DT06的平均CO濃度達到了11.5×10-6,遠遠超過了《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)的標準值8×10-6(即10mg/m3). DT08是在午飯后進行的實測,此時廚房因固體燃料燃燒產生的CO已經擴散到臥室區(qū)域,造成DT08的CO值達到9.9×10-6,這是可能是DT08室內CO超標的主要原因.

圖4 城市與農村住宅室內CO濃度

2.2.3 甲醛實測結果 關于甲醛濃度的實測結果如圖6(a)所示.城市室內甲醛平均濃度為29.6μg/m3,農村室內甲醛平均濃度為5.1μg/m3.由表2所示,城市室內甲醛濃度顯著高于農村(<0.01).城市與農村地區(qū)的甲醛濃度均未超出《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)100mg/m3的限值[24],但城市地區(qū)室內甲醛濃度要高于農村地區(qū),且兩者均高于室外.

圖5 城市住宅DT03的CO濃度時平均值

2.2.4 TVOC實測結果 關于TVOC濃度的實測結果如圖6(b)所示.城市室內TVOC平均濃度為403.6μg/m3,農村室內TVOC平均濃度為180.4μg/m3.城市與農村地區(qū)的TVOC濃度均未超出《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002) 600mg/m3的限值[24],但如表2所示,城市室內TVOC濃度顯著高于農村(<0.05),且兩者均高于室外.

進一步分析TVOC中主要的揮發(fā)性有機物(VOC),結果如圖7所示,城市室內VOC污染比農村要更嚴重.與室外VOC各組分濃度相比,室內VOC各組分濃度均較高.已有研究表明,甲苯和二甲苯會通過加劇老年人的氧化應激對肺功能產生不利影響[26],但是在實測的住戶中,甲苯和二甲苯的室內濃度實測范圍分別為4.7~36.9mg/m3(平均值為14.0mg/m3)和2.3~15.0mg/m3(平均值為7.8mg/ m3),均遠小于《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)規(guī)定的限值200mg/m3[24].對于DT03中對二氯苯以及乙醛濃度在實測結果中所占比例較大,室內對二氯苯和乙醛濃度分別達到了103.2,115.7mg/m3,遠超其他住戶.右旋檸檬稀在DT03、DT04、DT05、DT06和DT10的VOC中所占比例較大,該化學物質主要用于合成空氣清新劑、香燭等生活用品,在生活中被廣泛應用,但在《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)中并沒有標準值,應對此引起關注.

圖7 實測TVOC中主要的VOC組分

2.3 物理污染(PM2.5)實測結果

如圖8所示,實測結果顯示城市室內平均PM2.5濃度為50.3μg/m3,室外平均濃度為17.7μg/m3;農村室內平均PM2.5濃度為140.3μg/m3,室外平均濃度為124.2μg/m3.如表2所示,農村室內PM2.5濃度顯著高于城市(<0.05).農村的PM2.5濃度室內外全部超出中華人民共和國《建筑通風效果測試與評價標準》(JGJ/T 309-2013)規(guī)定的75mg/m3的限值[27],城市室內平均PM2.5濃度未超過國家標準,而農村則不然.城市住宅PM2.5的平均I/O(即室內平均濃度與室外平均濃度的比值)比為2.84,其中DT01~DT04的PM2.5平均I/O比為1.43,DT05的PM2.5平均I/O比為6.79.農村住宅PM2.5平均I/O比為1.13.大連市城市與農村住宅的I/O比均大于1,室內PM2.5均存在室內污染源.

圖8 室內外物理(PM2.5)污染物濃度

圖9 城市與農村住宅室內生物(附著真菌)污染物濃度

Fig.9 Indoor biological pollutants (adherent fungi) in urban and rural dwellings

圖10 城市和農村地區(qū)高齡者早晚血壓值

2.4 生物污染(附著真菌)實測結果

關于室內附著真菌濃度的實測分析結果如圖9所示.實測取點位置為客廳中央和角落、臥室床腳,青霉菌是客廳中主要的附著真菌.城市客廳附著真菌平均濃度為6.5cfu/cm2,臥室為4.7cfu/cm2.農村客廳附著真菌平均濃度為3.4cfu/cm2,臥室為9.8cfu/cm2.如表2所示,城市與農村室內附著真菌濃度差異不顯著(>0.05).青霉菌在DT04的客廳濃度較高,枝孢菌在DT01和DT08的臥室濃度較高.在《中華人民共和國室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)中并沒有附著真菌的標準值,對此應引起重視.

2.5 高齡者生理參數(shù)實測結果

關于高齡者血壓的實測結果如圖10所示,血壓均在脈搏為55~60次/min左右時測得.血壓包括收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP),SBP標準值為130mmHg的,DBP標準值為80mmHg[28],也即標準值為130/80mmHg(SBP/DBP).城市地區(qū)高齡者起床時平均血壓值為140.9/78.4mmHg,睡覺前平均血壓值為134.9/73.2mmHg;農村地區(qū)起床時平均血壓值為147.0/83.1mmHg,睡覺前平均血壓值為136.2/ 78.1mmHg.城市與農村高齡者的平均SBP均超過130mmHg,城市高齡者的DBP均小于80mmHg,農村高齡者睡前平均DBP小于80mmHg,但是起床時平均DBP大于80mmHg.城市與農村的組間差異如表2所示,除了城市與農村的高齡者睡覺前的SBP無顯著差異(>0.05),起床時的SBP和DBP以及睡覺前的舒張壓均表現(xiàn)為農村顯著高于城市(<0.05).總體來說,起床時間的平均血壓比睡覺前要高,無論是在起床時還是睡覺前,城市地區(qū)的平均SBP和DBP均比農村低.另外,城市高齡者的DBP相對于農村來說,更加穩(wěn)定.

圖11 實測住宅供熱形式及布局

3 討論

3.1 室內熱濕環(huán)境與高齡者心血管疾病的關聯(lián)性

本研究中大連市供熱季城市與農村的室內熱濕環(huán)境差異與供熱方式和房間布局是密不可分的,如圖11所示.城市住宅室內溫度波動不大,熱濕環(huán)境較穩(wěn)定,臥室客廳溫度差異不大.城市住宅DT01、DT02、DT04和DT05均為集中供熱,DT03為小區(qū)獨立供熱,其供熱末端均為散熱器,受到市政或小區(qū)的集中調控,如圖2(a)所示,城市住宅房間的溫度較穩(wěn)定,波動較小.DT02的廁所處于建筑內區(qū),為了保持廁所的通風,廁所南向窗戶和廚房南向窗戶經常開啟,與外界換氣,DT02廁所的溫度波動范圍較大,但由于處于建筑內區(qū),與外界接觸時有廚房作為緩沖區(qū),因此廁所溫度并未達到很低的程度.城市地區(qū)DT03的客廳溫度波動也比較大,一方面是因為小區(qū)獨立供熱不如集中供熱穩(wěn)定,另一方面是因為DT03的客廳面積約占總住宅面積的1/2,只有一個散熱器對客廳供熱,造成客廳溫度波動較大.

農村住宅室內溫度波動較大,僅臥室存在供暖設備,臥室與客廳溫差較明顯.農村地區(qū)DT06供熱形式為“炕”,DT07~10的供熱形式均為“炕+暖氣片”,如圖11所示.DT06通過臥室的煤爐取暖,煤爐燃燒的熱空氣進入“炕”中,為臥室中的人員供暖. DT07~10的煤爐均置于廚房的“土灶”旁,煤爐燃燒產生熱空氣排到“炕”下,對“炕”進行加熱,煤爐加熱與臥室的散熱器相連接的水管,通過散熱器對臥室供暖.“土灶”在烹飪時也會向“炕”中排放熱氣以對臥室供熱.如圖2(a)所示,農村DT07的臥室溫度基本達到16~24℃,供熱效果較好,這是因為該住宅客廳面積小,且與臥室相連的隔斷門時常打開,使得DT07的客廳溫度相對于農村其他住宅客廳溫度要高.另外,DT07的西側墻壁為內墻(西側為老人子女的住所,房屋相連在一起),也對客廳溫度起到了保溫的作用.DT10的煤爐數(shù)量與農村其他住宅一樣,但是其加熱的熱水需對兩間臥室進行供熱,導致高齡者居住的臥室溫度常常達不到標準,比其他農村住宅臥室溫度低.

根據(jù)ASHRAE 55-2013[21]標準,在圖12中虛線框劃定了熱舒適范圍,其代謝率控制在1.0~1.3met,衣服熱阻控制在0.5~1.0clo.如圖12所示,大部分城市房間均達到熱舒適要求,而所有實測的農村住宅房間均不滿足熱舒適性要求,總體來說,城市室內空氣熱舒適性要優(yōu)于農村.可見,中國東北地區(qū)農村特殊的供暖形式——“炕”,其營造的室內熱濕環(huán)境未達到熱舒適要求.已有研究表明,大溫差變化會引起心血管疾病[29],對于農村高齡者來說,如圖12(b)所示農村的廁所在室外,室外與臥室溫差達到14~15℃,高齡者如果往返于廁所與臥室,會經歷大溫差環(huán)境變化,加大心血管疾病的患病風險.

表3 城市與農村住宅室內熱濕環(huán)境參數(shù)與血壓參數(shù)的關聯(lián)性

注:*<0.05,**<0.01,***<0.001.

為了分析熱濕環(huán)境參數(shù)與高齡者血壓之間的相關性,將高齡者測量血壓時的1h內的溫濕度與血壓進行相關分析,同時將這1h內溫濕度的波動值(即1h內的溫濕度極差)與血壓進行相關分析,結果如表3所示.在城市住宅中,SBP與溫度存在中等程度的負相關關系(相關系數(shù)為-0.551);DBP與溫度存在弱的負相關關系(相關系數(shù)為-0.352);溫度波動與SBP和DBP均存在弱的正相關關系(相關系數(shù)分別為0.333和0.291);相對濕度與SBP和DBP均存在弱的負相關關系(相關系數(shù)分別為-0.357和-0.391);相對濕度的波動與SBP和DBP均存在弱的正相關關系(相關系數(shù)分別為0.299和0.337).在農村住宅中,溫度與SBP存在弱的負相關(相關系數(shù)為-0.254);相對濕度與SBP存在中等程度的負相關關系(相關系數(shù)分別為-0.466),與DBP存在弱的負相關關系(相關系數(shù)分別為-0.262).綜上所述,城市住宅室內溫濕度與血壓均存在關聯(lián),農村室內溫濕度對血壓的影響程度不如城市明顯.

3.2 室內空氣質量與高齡者心血管疾病的關聯(lián)性

住宅室內空氣質量包括化學污染(CO2、CO、甲醛和TVOC)、物理污染(PM2.5)以及生物污染(附著真菌).

在化學污染方面,城市住宅中CO2、甲醛和TVOC污染均比農村嚴重,而CO污染農村嚴重.如圖3所示,城市住宅DT01、DT02、DT04和DT05的每個房間中的CO2差異不大,反映了城市高齡者在室內活動區(qū)域主要為客廳和臥室,且客廳臥室之間經常處于連通狀態(tài)(隔斷門不關閉),同時反映了城市由于集中供暖為室內各個房間均營造了舒適的生活環(huán)境.在農村住宅中,臥室的CO2濃度均大于客廳,反映了農村高齡者主要活動區(qū)域為臥室.由于實測中高齡者所居住住宅的房齡均為10a以上,農村住宅均為20a以上,所以在一定程度上,甲醛和TVOC的污染在實測調查中并不明顯.對于CO,在做早餐和做午餐的時間段,室內CO濃度值急劇增加,這表明廚房的煤氣燃燒是室內CO濃度超標的主要原因,而過高的CO濃度很容易引發(fā)心血管疾病[30].而農村的CO污染比城市嚴重,由于煤爐直接在臥室燃燒,直接導致了DT06的平均CO濃度達到了11.5×10-6,遠遠超過了標準值8×10-6.DT08的CO調查結果反映了廚房因固體燃料燃燒產生的CO很容易擴散到臥室區(qū)域,造成DT08的CO值達到9.9× 10-6.農村住宅室內煤炭的不完全燃燒很容易造成室內CO的升高,進而易誘發(fā)心腦血管疾病.因此,烹飪后應及時通風,煤爐最好置于其他房間或室外,這樣可以降低高齡者因CO而導致的心腦血管疾病.

在物理污染方面,本次實測的主要參數(shù)為PM2.5.如圖6所示,除了DT05,城市室內外PM2.5濃度值較低.DT05室內由于人員吸煙很容易導致PM2.5濃度過高,而且由圖11的DT05房間分布可知,由于客廳的北向通道很狹窄,且處于建筑內區(qū),很難有很好的通風效果,因此室內PM2.5濃度幾乎會長時間維持在高水平,圖3中CO2濃度水平在所有城市住宅中處于較高水平也反映了該室內通風效果不佳這一結論.不過總體上,城市的PM2.5濃度無論是室內還是室外均遠低于農村的濃度,除非室內存在高污染源,比如人員吸煙等情況.農村室外的PM2.5濃度值均超過標準75mg/m3的限值.農村住宅由于需自行供暖,并使用“土灶”進行烹飪,且供暖和烹飪的燃料主要為煤炭等固體燃料,導致室內外的PM2.5濃度在冬季供暖期遠超過標準75mg/m3的限值.總體來說,農村PM2.5污染比城市嚴重,在城市,室內吸煙易造成室內PM2.5污染,而在農村,烹飪和供熱時使用的煤炭等固體燃料的燃燒是造成室內外PM2.5污染主要原因.

表4 城市與農村住宅室內空氣質量參數(shù)與血壓參數(shù)的關聯(lián)性

注:在本次實測中, 空氣質量參數(shù)并未發(fā)現(xiàn)與血壓存在顯著關聯(lián)(>0.05).

在生物污染方面,本次實測的主要參數(shù)為附著真菌.如圖11所示,住宅室內真菌主要為枝孢菌和青霉菌,這與其他調研結果相似[31-33].對于免疫力低下的高齡者,枝孢菌和青霉菌可引起發(fā)熱、咳嗽、胸痛或呼吸困難和其他肺部疾病[34-35].此外,農村住宅的真菌水平高于城市住宅,生活在農村的老年人可能會暴露于相對嚴重的真菌污染.

為了分析空氣質量參數(shù)與高齡者血壓之間的相關性,將CO2、CO、甲醛、TVOC、PM2.5以及附著真菌分別與SBP和DBP進行相關分析,結果如表4所示,由于值均大于0.05,室內空氣質量參數(shù)并未發(fā)現(xiàn)與血壓存在顯著關聯(lián).

4 結論

4.1 在熱濕環(huán)境方面,城市和農村住宅供熱方式是導致住宅室內熱環(huán)境舒適度差異的主要原因.另外,處于室外的廁所為農村高齡者營造了大溫差的熱環(huán)境變化,因此農村高齡者的心血管疾病誘發(fā)風險比城市更高.

4.2 在室內化學污染方面,高齡者住宅室內并無嚴重的甲醛和TVOC污染,其中右旋檸檬稀在VOC中所占比例較大,應對此引起重視;CO濃度在烹飪時明顯上升,城市和農村住宅均應注意通風.

4.3 在室內物理污染方面,農村PM2.5污染比城市嚴重.在城市,室內吸煙易造成室內PM2.5污染.而在農村,烹飪和供熱時使用的煤炭等固體燃料的燃燒是造成室內外PM2.5污染的主要原因.

4.4 在室內生物污染方面,住宅室內附著真菌主要為枝孢菌和青霉菌,農村住宅的真菌水平高于城市住宅.但目前尚無標準限值,對此應引起關注.

4.5 在高齡者血壓方面,起床時間的平均血壓比睡覺前要高,無論是在起床時還是睡覺前,城市地區(qū)的平均SBP和DBP均比農村低.另外,城市高齡者的DBP相對于農村來說,更加穩(wěn)定.

4.6 城市住宅室內溫濕度與血壓均存在關聯(lián),農村室內溫濕度對血壓的影響程度不如城市明顯.另外,室內空氣質量參數(shù)并未發(fā)現(xiàn)與血壓存在顯著關聯(lián).

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Association between indoor environment and blood pressure in the elderly —— A pilot study in Dalian during heating season.

WANG Zhi-meng1, Lü Yang1*, ZHAO Tong-ke2, LIANG Jing-yi1, ZHOU Yu-wei1, CHEN Bin1, YOSHINO Hiroshi3

(1.School of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024, China；2.Civil and Environmental Engineering Department, Stanford University, San Francisco, California, CA 94305, USA；3.Department of Architectural & Building Science, Tohoku University, Sendai, Miyagi, 980-857777, Japan.)., 2019,39(5)：2190~2201

This study investigated the association between elder dwellers’ blood pressure and indoor environment conditions including dwellings’ thermal and humid environment (temperature, relative humidity), chemical pollution (CO2, CO, formaldehyde and TVOC), physical pollution (PM2.5) and biological pollution (adherent fungi) during a heating season in Dalian, China. The results showed that the heating type was the main factor causing the difference of indoor thermal comfort between urban and rural dwellings. In rural Dalian, the large temperature step-changes between outdoor and indoor in toilets made the risk of cardiovascular disease higher for elder dwellers’ than that for urban elder dwellers. The mean blood pressure of urban elderly was lower than that of rural areas with smaller variation. There was a significant correlation between indoor temperature and humidity in urban dwellings and elder dwellers’ blood pressure (<0.01). The influence of indoor temperature and humidity on blood pressure in rural area was less obvious than that in urban area. In addition, no significant correlation was found between indoor air quality parameters and blood pressure.

Dalian；heating season；indoor environment；elderly；cardiovascular disease

X503.1

A

1000-6923(2019)05-2190-12

王志盟(1994-),男,江蘇句容人,大連理工大學碩士研究生,主要從事室內環(huán)境與健康研究.發(fā)表論文2篇.

2018-10-29

國家自然科學基金資助項目(91743102,51578103);大連理工大學基本科研業(yè)務費專項項目(DUT18JC21);日本學術振興會JSPS KAKENHI(16H05751)

*責任作者, 副教授, lvyang@dlut.edu.cn