朱 超,趙 彬,程念政
(安徽省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,安徽 合肥 230071)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展,人們物質(zhì)和文化水平的不斷提高以及生活方式的極大改變,越來(lái)越多的家庭在居室裝修和裝飾時(shí)過(guò)分追求美觀豪華,大量密度板、膠合板、刨花板、墻紙墻布、涂料油漆和大理石等裝修裝飾材料被廣泛應(yīng)用,由此帶來(lái)的室內(nèi)環(huán)境空氣污染問(wèn)題也日漸突出。室內(nèi)空氣污染物種類(lèi)繁多,來(lái)源復(fù)雜,如常見(jiàn)的甲醛、苯系物和總揮發(fā)性有機(jī)物(Total Volatile Organic Compounds,TVOC)等污染物是影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的主要因素[1]。根據(jù)世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(International Agency for Research on Cancer, IARC)發(fā)布的致癌物清單,室內(nèi)空氣的主要污染物如甲醛、苯和放射性氡(Rn-222)等為1類(lèi)致癌物(Group 1, Carcinogenic to humans),甲苯和二甲苯等為3類(lèi)致癌物(Group 3, Not classifiable as to its carcinogenicity to humans),長(zhǎng)期暴露在受污染的室內(nèi)環(huán)境中會(huì)對(duì)人們的身心健康造成極大的危害[2]。據(jù)估計(jì),人們?cè)谑覂?nèi)環(huán)境中度過(guò)的時(shí)間超過(guò)80%,其中又以個(gè)人居家為主,因此,室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量的好壞與居住者的健康直接相關(guān)[3]。
近些年來(lái),國(guó)內(nèi)的一些學(xué)者對(duì)杭州、北京、西安等城市的居民住宅或辦公場(chǎng)所進(jìn)行了室內(nèi)空氣污染狀況調(diào)查,顯示室內(nèi)空氣中的污染物主要為甲醛和揮發(fā)性有機(jī)物,且超標(biāo)率嚴(yán)重,室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況整體并不樂(lè)觀[4~7]。合肥市為中部省份安徽省的省會(huì),城區(qū)常住人口超過(guò)800萬(wàn)人,有關(guān)室內(nèi)空氣污染的研究報(bào)道較為匱乏。本研究對(duì)2016~2021年合肥市新裝修的178戶(hù)居民住宅進(jìn)行室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測(cè),了解近些年來(lái)合肥市新裝修居室的室內(nèi)空氣污染現(xiàn)狀及變化特征和趨勢(shì),為防治室內(nèi)空氣污染提供科學(xué)基礎(chǔ)。
選取2016~2021年合肥市主城區(qū)178戶(hù)新裝修(主要裝修結(jié)束1年以?xún)?nèi))的普通居民住宅為調(diào)查對(duì)象進(jìn)行室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè),共計(jì)監(jiān)測(cè)719個(gè)獨(dú)立空間,包括客廳173間、臥室455間以及書(shū)房91間,監(jiān)測(cè)指標(biāo)為甲醛、苯系物(苯、甲苯、二甲苯)和放射性氡共5項(xiàng),其中甲醛為719個(gè)獨(dú)立房間全部監(jiān)測(cè),苯系物一般每戶(hù)選取2個(gè)房間進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè),放射性氡一般每戶(hù)監(jiān)測(cè)1個(gè)房間(均在臥室布設(shè)),具體分布情況如表1所示。
表1 合肥市普通居民住宅室內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)數(shù)量分布情況
(1)甲醛。《公共場(chǎng)所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法第2部分:化學(xué)污染物》(7.4 甲醛光電光度法)(GB/T 18204.2-2014),監(jiān)測(cè)儀器為FM-801型多模式甲醛檢測(cè)儀(美國(guó)格雷沃夫GRAY WOLF公司),現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。
(2)苯系物。《居住區(qū)大氣中苯、甲苯和二甲苯衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法氣相色譜法》(GB/T 11737-1989),監(jiān)測(cè)儀器為7890A型氣相色譜儀(美國(guó)安捷倫Agilent公司),樣品采集后實(shí)驗(yàn)室分析。
(3)氡?!妒覂?nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(附錄N 室內(nèi)空氣中氡的測(cè)定方法兩步測(cè)量法)(HJ/T 167-2004),監(jiān)測(cè)儀器為MODEL-1027型連續(xù)氡測(cè)量?jī)x(美國(guó)Sun Nuclear公司),現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。
按照《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 18883-2002)和《室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 167-2004)的要求進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)與樣品采集,其中面積小于50 m2的于房間正中間布設(shè)1個(gè)點(diǎn),50~100 m2的按照對(duì)角線(xiàn)的方式均勻布設(shè)3個(gè)點(diǎn),采樣點(diǎn)高度為0.5~1.5 m,距離墻壁大于0.5 m,避開(kāi)門(mén)窗等通風(fēng)口。樣品采集與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定在保持房間密閉12 h后進(jìn)行,現(xiàn)場(chǎng)記錄溫度和壓力(YM3型空盒氣壓表,上海孟德儀器公司)。
按照《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 18883-2002)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)室內(nèi)空氣污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),其中甲醛的濃度限值為0.10 mg/m3,苯為0.11 mg/m3,甲苯和二甲苯均為0.20 mg/m3,氡為400 Bq/m3。當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值時(shí),計(jì)算其超標(biāo)倍數(shù),即超標(biāo)倍數(shù)=(監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)值-室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值)/室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值。
按照《室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 167-2004)的要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平均值為算術(shù)平均值,當(dāng)樣品濃度低于方法檢出限時(shí),該監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以1/2最低檢出限的數(shù)值參加平均值統(tǒng)計(jì)。
Spearman(斯皮爾曼)秩相關(guān)系數(shù)法是衡量環(huán)境污染變化趨勢(shì)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有無(wú)顯著性差異的常用方法[8, 9]。采用Spearman檢驗(yàn)對(duì)室內(nèi)空氣污染物的年平均濃度變化趨勢(shì)和程度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件為IBM SPSS Statistics v26.0,得到秩相關(guān)系數(shù)rs。當(dāng)rs>0時(shí),表示整體變化趨勢(shì)呈上升或加重態(tài)勢(shì);當(dāng)rs<0時(shí),表示整體變化趨勢(shì)呈下降或好轉(zhuǎn)態(tài)勢(shì)[10, 11]。將rs與Spearman臨界值Wp進(jìn)行比較分析,當(dāng)|rs|>Wp時(shí),表示其變化趨勢(shì)有顯著意義;當(dāng)|rs|≤Wp時(shí),表示其變化趨勢(shì)無(wú)顯著意義,污染物變化波動(dòng)不大,整體較為平穩(wěn)[12]。
2016~2021年合肥市居民住宅室內(nèi)空氣污染的總體情況如表2所示,其中室內(nèi)空氣污染物以甲醛的檢出率最高,為78.7%,超標(biāo)率為31.4%,其中超標(biāo)1倍以?xún)?nèi)的房間數(shù)占18.6%,超標(biāo)1~3倍的占9.7%,超標(biāo)3倍以上的占3.1%,最大檢出濃度為1.10 mg/m3,超標(biāo)10.0倍。苯系物中除苯的檢出率(38.6%)相對(duì)較高外,其他兩種苯系物(甲苯和二甲苯)的檢出率均較低,且3種苯系物的超標(biāo)率僅為苯1.5%、甲苯2.4%和二甲苯6.7%,均不足10%,但亦有超標(biāo)嚴(yán)重的情況出現(xiàn),如二甲苯的最大超標(biāo)倍數(shù)達(dá)到了10.5倍。放射性氡的檢出率較高,為91.1%,但未發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)現(xiàn)象。
表2 合肥市普通居民住宅室內(nèi)空氣污染總體狀況
研究表明,我國(guó)新裝修居民住宅或辦公室的室內(nèi)裝修污染物基本以甲醛和揮發(fā)性有機(jī)物為主,而放射性氡基本未見(jiàn)有超標(biāo)現(xiàn)象,如2006~2009年杭州市的室內(nèi)空氣污染物總超標(biāo)率為甲醛20.4%、苯系物1.6%~8.7%[4],2007~2015年北京市的總超標(biāo)率為甲醛50.8%、苯系物1.8%~26.9%、氡無(wú)超標(biāo)[5],2010~2015年西安市的總超標(biāo)率為甲醛62.9%、苯系物3.45%~3.68%、氡600個(gè)樣本僅1例超標(biāo)[7]。合肥市的居民住宅室內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)結(jié)果與國(guó)內(nèi)其他城市的研究結(jié)果基本一致,即室內(nèi)空氣中甲醛的超標(biāo)現(xiàn)象較為普遍、苯系物超標(biāo)現(xiàn)象較為輕微、氡基本無(wú)超標(biāo),這可能和污染物的來(lái)源和釋放特征有關(guān)。甲醛來(lái)源廣泛,大量存在于膠粘劑中,釋放周期長(zhǎng);苯系物的來(lái)源較為單一且揮發(fā)性較強(qiáng),主要的污染源涂料油漆均存在于家裝表面,短周期通風(fēng)即可快速降低室內(nèi)濃度;室內(nèi)氡的來(lái)源主要為建筑材料,如墻體磚、水泥混凝土、瓷磚大理石等,根據(jù)全國(guó)居室氡調(diào)查課題組的研究,我國(guó)部分地區(qū)居室氡濃度范圍為5.3~183 Bq/m3,基本沒(méi)有超標(biāo)的情況出現(xiàn)[13]。
我國(guó)現(xiàn)行的《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 18883-2002)中放射性氡的標(biāo)準(zhǔn)限值為400 Bq/m3,這似乎是氡鮮見(jiàn)超標(biāo)的另一重要原因。世界衛(wèi)生組織(WHO)2009年發(fā)布的《世衛(wèi)組織室內(nèi)氡防護(hù)手冊(cè):公共衛(wèi)生角度》建議應(yīng)當(dāng)從國(guó)家層面制定減少氡風(fēng)險(xiǎn)的公共衛(wèi)生方案,基于最新的科學(xué)數(shù)據(jù),建議室內(nèi)氡的參考水平為100Bq/m3,以盡量減少室內(nèi)氡暴露對(duì)人類(lèi)健康的危害,若以現(xiàn)有的條件無(wú)法達(dá)到該水平,則選擇的參考水平不應(yīng)超過(guò)300 Bq/m3[14]。研究表明,當(dāng)氡濃度大于100 Bq/m3時(shí),長(zhǎng)時(shí)間的氡濃度平均值每上升100 Bq/m3,氡暴露者患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加11.0%~14.0%[15, 16]。合肥市2016~2021年的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,在測(cè)定的158個(gè)房間中,有17個(gè)房間的室內(nèi)放射性氡濃度超過(guò)100 Bq/m3,最大監(jiān)測(cè)值為277 Bq/m3,因此其潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)仍需密切關(guān)注。
2016~2021年合肥市室內(nèi)空氣污染的年際變化情況如表3所示。甲醛的年均濃度范圍為0.03~0.15 mg/m3,其中2016~2018年的年均濃度均處于超標(biāo)(>0.10 mg/m3)狀態(tài),而2019年~2021年則降至標(biāo)準(zhǔn)值以?xún)?nèi),且2021年的年均濃度最低,為0.03 mg/m3;超標(biāo)率范圍為6.8%~49.6%,其中2016~2018年超標(biāo)率基本處于同一水平(42.7%~49.6%),而從2019年開(kāi)始出現(xiàn)大幅度的下降,相較于2018年,年均濃度和超標(biāo)率的下降幅度分別達(dá)到了53.3%和47.6%,到2021年超標(biāo)率已降至6.8%。苯、甲苯、二甲苯和放射性氡的年均濃度均在標(biāo)準(zhǔn)值以?xún)?nèi),且每年的超標(biāo)率均處于較低水平甚至不超標(biāo)。
利用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法對(duì)合肥市室內(nèi)空氣污染物的年均濃度與年份時(shí)間序列進(jìn)行相關(guān)性分析,檢驗(yàn)相關(guān)系數(shù)和斜率的顯著性意義,結(jié)果如表4所示,其中甲醛年均濃度呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì),且意義顯著(rs=-0.899)。造成甲醛年均濃度和超標(biāo)率逐步下降的原因可能與國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格和市場(chǎng)規(guī)范有關(guān)。2017年國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布了修訂的室內(nèi)裝飾裝修甲醛釋放量標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)裝飾裝修材料、人造板及其制品中甲醛釋放限量》(GB 18580-2017),該版本與前一版(GB 18580-2001)相比,直接刪除了E2級(jí)別的人造板,并提高了E1級(jí)人造板的甲醛釋放限量要求(0.124 mg/m3)。該版標(biāo)準(zhǔn)于2018年5月份正式實(shí)施,因此,產(chǎn)品質(zhì)量體系的規(guī)范和嚴(yán)格可能是造成室內(nèi)甲醛污染逐步下降的主要原因。另外,公眾環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)以及對(duì)裝修裝飾的慎重可能也是主因之一。苯、甲苯、二甲苯和氡雖然從趨勢(shì)上有上升或下降,但趨勢(shì)均不明顯,無(wú)顯著性意義。
表3 合肥市普通居民住宅室內(nèi)空氣污染年際變化情況
表4 室內(nèi)空氣污染物年均濃度變化趨勢(shì)顯著性檢驗(yàn)
將監(jiān)測(cè)的719個(gè)獨(dú)立房間按照生活、休息、工作等3種不同的居家功能進(jìn)行分類(lèi),分別為客廳173間、臥室455間和書(shū)房91間,其監(jiān)測(cè)結(jié)果如圖1所示。放射性氡由于僅在臥室測(cè)定,無(wú)功能區(qū)分類(lèi),因此不作對(duì)比分析。甲醛在不同空間中的平均濃度分別為客廳0.07 mg/m3、臥室0.11 mg/m3、書(shū)房0.11 mg/m3,超標(biāo)率依次為21.4%、34.9%、33.0%,由此看出,臥室和書(shū)房的甲醛平均濃度與超標(biāo)率基本處于同一水平,且濃度均值處于超標(biāo)狀態(tài),而客廳相較于以上兩類(lèi)空間,平均濃度與超標(biāo)率只有其60%左右,這可能與其空間面積和布局有關(guān)。從整套居室來(lái)看,臥室和書(shū)房相較于客廳,一般存在面積較小、通透性差、裝修裝飾復(fù)雜、家具多且密集以及室內(nèi)空氣流通性差等問(wèn)題,從而導(dǎo)致其室內(nèi)甲醛釋放容易積累,室內(nèi)空氣質(zhì)量也相對(duì)較差。苯、甲苯和二甲苯在不同空間中的平均濃度范圍分別為0.020~0.028 mg/m3、0.03~0.04 mg/m3、0.05~0.10 mg/m3,均未超標(biāo)且基本處于較低的濃度水平甚至低于污染物的方法檢出限,這可能與室內(nèi)苯系物的主要來(lái)源較為單一且揮發(fā)周期短的特征有關(guān),從而導(dǎo)致不同的空間濃度差異并不明顯。
(1)合肥市新裝修的普通居民住宅室內(nèi)空氣污染以甲醛為主。對(duì)甲醛進(jìn)行監(jiān)測(cè)的719個(gè)房間中,其檢出率為78.7%,超標(biāo)率為31.4%;對(duì)苯系物(苯、甲苯和二甲苯)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的329個(gè)房間中,其檢出率范圍為12.2%~38.6%,超標(biāo)率范圍為1.5%~6.7%;對(duì)放射性氡進(jìn)行監(jiān)測(cè)的158個(gè)房間中,其檢出率為91.1%,無(wú)超標(biāo)房間,但有10.8%的房間濃度超過(guò)世
污染物
界衛(wèi)生組織(WHO)的建議限值100 Bq/m3,其潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)仍需警惕。
(2)2016~2021年,甲醛的年均濃度范圍為0.03~0.15 mg/m3,超標(biāo)率范圍為6.8%~49.6%,Spearman秩檢驗(yàn)結(jié)果顯示甲醛的年均濃度呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì),有顯著性意義(rs=-0.899),顯示普通居民住宅室內(nèi)空氣中的甲醛污染狀況有所好轉(zhuǎn);苯、甲苯和二甲苯的年均濃度范圍分別為0.016~0.042 mg/m3、0.03~0.10 mg/m3和0.05~0.15 mg/m3,超標(biāo)率范圍分別為0%~3.6%、0%~11.1%和0%~13.7%;氡的年均濃度范圍為37~60 Bq/m3;苯、甲苯、二甲苯和氡年際間上升或下降的趨勢(shì)均不明顯,統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著性意義。
(3)甲醛在臥室和書(shū)房中的平均濃度均為0.11 mg/m3,高于客廳的0.07 mg/m3,超標(biāo)率分別為34.9%和33.0%,也高于客廳的21.4%,表明居民住宅不同功能區(qū)內(nèi),臥室和書(shū)房的甲醛污染相對(duì)較為嚴(yán)重,而臥室又是人們休息放松的區(qū)域,使用的時(shí)間也可能最長(zhǎng),長(zhǎng)時(shí)間處于污染嚴(yán)重的臥室內(nèi)會(huì)對(duì)人們的身心健康造成損害,需密切注意并及時(shí)進(jìn)行一些甲醛防治措施,盡可能地降低室內(nèi)甲醛濃度。苯、甲苯和二甲苯在不同空間中的平均濃度均符合標(biāo)準(zhǔn)要求,差異也并不明顯,雖然平均濃度很低,但也應(yīng)密切防范苯系物的超標(biāo)情況。
(4)建議對(duì)策:新房裝修后應(yīng)避免短時(shí)間內(nèi)即入住,盡可能加強(qiáng)室內(nèi)空氣的流動(dòng),在條件許可的情況下保持通風(fēng)半年以上,最好能經(jīng)歷一個(gè)完整的夏季,在正式入住前可以邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)有資質(zhì)的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià),合格后入住也需時(shí)常保持室內(nèi)通風(fēng),“不超標(biāo)”并不代表絕對(duì)安全,盡可能地保障室內(nèi)居住人員的身心健康。