某两类全封闭水面舰艇舱室空气质量调查与评价

潘沪湘，陈 茜，袁海霞，肖存杰，江 璐，燕 锐

随着海军造船工艺的不断发展，水面作战舰艇舱室的封闭性越来越高，舱室空气污染物的种类和浓度也不断增加。对新型全封闭水面舰艇舱室的空气进行检测与舰员主观评价，可为全面掌握舱室空气质量现状，进行舱室空气质量评价，保护艇员身体健康提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 调查评价对象

某2类全封闭水面舰艇共6艘，第1类舰2艘，简称 Q1、Q2;第2 类舰4 艘，简称 H1、H2、H3、H4;调查地点为东海、南海和亚丁湾护航1个航次。

1.2 调查方法

1.2.1 主观评价 主观评价是利用人的感觉器官进行描述和主观评价，一是表达对环境因素的感觉，二是表达环境对健康的影响［1]。本研究采取自行设计的调查问卷，对住舱和工作舱的空气品质、新风量、温湿度、声环境、视觉环境以及舰员自觉症状进行调查。发放调查问卷465份，回收442份，其中有效385份。舰员年龄18～37岁，住舱人数1～20人，工作战位包括驾驶室、主机舱、辅机舱、机电、电站等20多个舱室。

1.2.2 客观评价 采用浓度指标评价法结合水面舰艇舱室空气组分容许浓度［2]对新型全封闭水面舰艇舱室空气质量进行评价。采用便携式仪器现场分析，浓缩采样管现场采样，样品实验室分析。

1.3 仪器与材料

Agilent 6890N/5975 GC/MS气质联用仪，英国Marx UltrA TD/Unit自动热解吸系统和液体标准加载平台;Varian 450气相色谱仪配有FID和PFPD检测器，ENTECH 7100A预浓缩仪;科创 GC9800气相色谱仪，FID检测器，TVOC热解析仪;QC-2型大气采样仪;Tenax TA直型采样管，Tenax U型采样管，华瑞PGM54复合式气体检测仪，2 L气体采样袋。

2 结果

2.1 主观调查结果

2.1.1 空气品质和空气流通 对空气品质的调查结果如表1所示。Q1、H4舰员对空气品质不满意率(差和很差的百分比)大于60%，对Q2、H3空气品质不满意率大于50%，对H1、H2空气品质不满意率大于40%。对住舱空气流通的主观感受如表2。H1、H2、H3的大多数舰员认为自己住舱的空气流通很好、好和适中，Q1、H4超过40%的舰员认为住舱空气流通差。对工作舱空气流通的主观感受见表3。Q2超过60%的舰员感觉工作舱的空气流通差和很差，其他舰大多数舰员认为自己住舱的空气流通很好、好和适中。和住舱相比，除Q2外，舰员感觉工作舱的空气流通明显好于住舱。

表1 舰员对6艘舰艇舱室空气品质的主观感受(%)

表2 舰员对6艘舰艇住舱空气流通的主观感受(%)

表3 舰员对6艘舰艇工作舱空气流通的主观感受(%)

2.1.2 舱室空气气味来源 大部分舰员认为住舱、工作舱有异味，且住舱更明显。住舱中人体异味和臭味明显高于工作舱，刺激性气味和挥发性有机物工作舱明显高于住舱。住舱中人体异味和臭味程度较高，与住舱中人员集中，汗液、脚臭、其他人体分解产物的挥发有关;工作舱中刺激性气味和挥发性有机物程度最高，主要是装饰材料、油类的挥发产物所致。见图1～3。

图1 舰员对住舱空气气味来源的主观感受

图2 舰员对工作舱空气气味来源的主观感受

图3 舰员对住舱和工作舱空气的主观感受比较

2.1.3 舱室环境综合因素 图4为空气品质、温湿度、声环境、视觉环境4个环境综合因素对舰员影响的主观感受，Q1、H1、H3的舰员认为声环境是影响的第一因素，H4的舰员认为空气品质是影响的第一因素，Q2、H2的的舰员认为声环境和空气品质对舱室产生同样的影响。

2.1.4 舰员自觉症状 舰员自觉症状调查结果见表4。比较明显的症状有疲乏、呼吸不畅，占比均超过40%;头晕、口干喉痛也比较普遍。H3舰员自觉症状明显多于H2、H4。原因可能是H3舰型较老，新风量不足，设施老化，空气质量较差，导致舰员症状较明显。对6艘水面舰艇的调查表明，舰员主观感受对舱室内空气质量不满意率超过了半数。为了明确影响主观感受的主要空气污染物，本研究还对各舱室的空气组分进行了定性和定量分析。

图4 舰员对舱室环境综合因素的主观评价

2.2 定性测定结果

对6艘全封闭水面舰艇航行和码头系泊时多个舱室的空气进行定性分析，共检出429种化合物，包括脂肪烃、芳香烃、卤代烃、含氧物等有机物和7种无机物。主要成分为:脂肪烃占39.9%，含氧物占28.2%，芳香烃86种占14.3%。定性分析结果见表5。舰员主观反映的人体异味、臭味、刺激性气味等，主要是由于酸类化合物、含硫化合物、芳香烃等化学物质的存在。

表5 水面舰艇舱室空气组分定性分析结果

2.3 定量测定结果

H2、H3和Q2航行期间各组分最高浓度见表6。从表6可以看出，H2舱室内一氧化碳、臭氧、芳香烃、丙酮等多种气体浓度显著高于H3和Q2，这与H2航行周期长、距离远有一定相关。H3舱室内二氧化碳、硫化氢、氨气浓度较高，这与H3舰型较老、卫生间设施老化、异味较大有关。H2舱室中二氧化碳、臭氧浓度超过水面舰艇舱室空气组分容许浓度，H3舱室中二氧化碳、臭氧、硫化氢浓度超过容许浓度，Q2无组分超过容许浓度。

3 讨论

此次问卷调查中，大多数舰员认为舱室空气质量一般或差，也有部分舰员认为很差。影响舰员主观感受的综合环境因素依次为声环境＞空气品质＞温湿度＞视觉环境，说明声环境和空气品质是水面舰艇突出的有害环境因素。本研究对6艘水面舰艇的调查结果表明，舰员主观感受对舱室内空气质量不满意率超过了半数。

对3艘全封闭水面舰艇的住舱、机舱、作战指挥室、卫生间等住舱和工作舱的空气组分进行定量分析，共检出43种组分，其中部分舱室的二氧化碳、臭氧和硫化氢最高浓度超过水面舰艇舱室空气组分容许浓度。

定性检出的429种气体组分，主要来源于油漆涂料、塑料制品、合成橡胶、黏合剂、润滑剂、油料等非金属材料的释放物和人体代谢产物［3]。这些化合物中，脂肪烃多属低毒或中等毒性;芳香烃中多属中等毒性，也有高毒类化合物苯;卤代烃的毒性差别较大。此外，苯、氯乙烯、氯甲烷等是致癌或可疑致癌物［4]。还存在甲硫醚、硫化氢、二硫化碳等恶臭气体，对舰员的嗅觉有强烈的刺激作用。

表4 各舰艇艇员自觉症状比较(%)

虽然定量检出的组分大部分未超标，但有害化学物质种类和数量较多，还包括高毒和致癌物质，通常舱室内多种化学污染物协同作用于机体，如一氧化碳与硫化氢具有相互增毒作用;同时舰艇存在的有害物理因素也会降低机体对化学污染物的耐受性。因此，舱室内污染物浓度不超标并不等于空气品质就好。单纯依靠室内空气品质客观评价结果是不全面的。就舒适性而言，化学污染的不良刺激影响舰员的主观感受。调查结果也表明，舰员对空气品质的平均接受率小于50%，低于美国标准62-1999中提出的室内空气品质应满足的80%的可接受率［5]。舰员主观感受对舱室空气质量并不满意，且舰员的部分主观感受与定性、定量检测结果一致。

水面舰艇是一个比较特殊的环境，舰艇不仅是舰员的作业场所，也是他们的居住场所，码头系泊和航行时舰员工作、生活都在舰上，接触有害气体的机会和时间增加，对舰员的生理和心理均会造成一定程度的影响，可能引起舰员的部分生理反应或病理变化。

［1] Wei XQ，Li NP，Zhou H，et al.Investigation and analysis on indoor air quality of large commercial office building in summer［J] .J Southeast Univ(English Edition)，2010，26(2):243-245.

［2] GJB 7497-2012.水面舰艇舱室空气组分容许浓度［S] .

［3] 彭光明.AIP潜艇舱室大气环境控制研究［J] 中国舰船研究，2006，1(2):62-65.

［4] 董华模.化学物的毒性及环境保护参数手册［M] .北京:人民卫生出版社.1988:28-29，130-131.

［5] ASHRAE Standard 62-1999.Ventilation for acceptable indoor air quality［S] .