城市住宅内PM2.5污染问题策略探讨
2017-06-05陈诗月ChenShiyue刘保辰LiuBaochen
■ 陈诗月 Chen Shiyue 刘保辰 Liu Baochen
城市住宅内PM2.5污染问题策略探讨
■ 陈诗月 Chen Shiyue 刘保辰 Liu Baochen
住宅室内空气污染一直是在装修后人们所关注的问题,但是,居住之后很少有人关注,特别是室内的PM2.5污染问题。文章通过实验和数据分析来论述室内PM2.5污染是不容忽视的问题,并且针对室外雾霾污染情况给出具体策略。
PM2.5;城市住宅;室内空气污染
1 课题研究的必要性
目前,雾霾已然成为全球性的空气污染问题。所谓雾霾,是指雾和霾的混合物,而是雾霾的主要组成成分,在一定浓度下可被肉眼观察到,呈灰白色雾状。由于PM2.5的直径≤2.5μm,相当于头发丝的1/20,可深入到细支气管和肺泡,进而进入毛细血管,对呼吸系统和心血管系统造成危害。雾霾不会因为太阳出来而消散,其持续时间较雾天更长。当风速较小时,其空气中的浓度则会越来越高。可以说,PM2.5的浓度能直接反映出空气质量的好坏。
针对雾霾问题,我国出台了不少对应政策,但治理空气污染不是一蹴而就的。普通老百姓在面对这一问题时,大多选择外出戴口罩,在室内则减少门窗开启时间,多使用净化设备。但是,减少了自然通风的室内环境,其PM2.5污染程度往往比室外更严重,且不易被察觉。据统计,人们待在室内的时间占其总寿命的80%~90%,其中待在家里的时间占60%。可见,住宅室内PM2.5的污染问题相当严峻,需要引起重视。
2 室内外PM2.5的关系和污染改善措施
2.1 PM2.5指数的中外差异
目前,世界卫生组织(WHO)针对PM2.5给出的标准值为:年平均浓度的限值10μg/m3,24h平均浓度限值25μg/m3(表1)。
美国是最早在国标中为PM2.5制定限值的国家。从1997年到2012年,其PM2.5年平均浓度限值从15μg/m3提高到12μg/m3,24h平均浓度的限值则由65μg/m3提高到12μg/m3。
我国对于MP2.5的研究起步很晚。2012年2月,中国环境保护部颁布了《环境空气质量标准》(GB 3095—2012),但直到2016年1月1日起才正式实施。其中,对PM2.5浓度给出的限值为:年平均浓度35μg/m3,24h平均浓度的限值为75μg/m3。可以看出,中国制定的标准是参照WHO的过渡目标-1制定的,也就是说,在国内标准中属于一级优的,在美国仅仅属于二级良(表2)。
WHO在2016年9月27日发表了一篇关于空气污染的报告,指出“空气污染已然成为人类健康所面临的最大环境风险”。而PM2.5是导致空气污染的重要原因,且该污染已经在全球蔓延开来。据调查,全球每年约有300万人因肺癌等相关疾病而死。根据WHO的卫星和地面观测分析结果,有92%的人生活在PM2.5超标(WHO标准)的地方,其中,我国的PM2.5的日均值为54μg/m3,远远超过WHO的标准,空气污染问题十分严峻。
由此可见,我国的PM2.5污染问题已经到了迫在眉睫的地步。由于我们平时生活的室内与室外空气流通,室内PM2.5的污染问题同样严重。
2.2 室内PM2.5的污染源
室内PM2.5污染的来源主要分为室外和室内两方面,室外的污染源主要有汽车尾气、工业生产、冬季供暖和地面扬尘;而室内的污染源主要有装修、吸烟和烹饪等(任何需要经过燃烧过程的几乎都会产生PM2.5)(表3)。
我们选取10户作为实验场地,对吸烟和烹饪前后的PM2.5检测,检测结果表明:吸烟和烹饪所产生的PM2.5都很高(表4)。因为显著性P=0.000<0.05,表明吸烟和烹饪前后PM2.5值存在显著性差异,且吸烟所导致的PM2.5浓度比烹饪更高。
可以看出,室内的PM2.5污染源通常是短暂且立竿见影的,所以比室外的污染源更容易控制。
表1 WHO针对PM2.5给出的标准值和过渡目标值
表2 中美PM2.5日均浓度对应的指数等级
表3 室内PM2.5的污染源
表4 PM2.5分别在吸烟和烹饪前后配对样本T检验差异性
2.3 室内外PM2.5的关系
我们针对室内外PM2.5进行为期6d的24h检测。其中6:00~24:00,每隔1h检测一次;0:00~6:00每隔2h检测一次[2](图1)。检测期间,温度起伏不明显,除了最后一天有几小时的大风,其余时间风速较小。
根据图1,我们可以观察出室内外PM2.5的浓度之间有一定关系(表5)。
2.4 城市住宅内的PM2.5污染改善措施
针对城市住宅PM2.5污染问题,我们认为最有效、最立竿见影和最实惠的改善措施是开窗通风[3]。但是,由于目前国内的大气污染,特别是雾霾污染很严重,所以,开窗通风产生的空气流通,会有将室外污染源引入室内的风险[4]。另外,由于PM2.5无色无味,对于能见度的影响,在室内很难察觉。所以,针对室外雾霾污染严重问题,我们可以通过网络查询室外实时PM2.5浓度和风速来自己控制开窗时间点和时间长短。主要有:①当查询到室外PM2.5浓度较低时,我们尽量保持开窗通风,且风速越大通风效果越好;②当查询到室外PM2.5浓度较高且风速较小时,我们可以大约在1.5~2h之后,提前把窗户关闭;③当查询到室外PM2.5浓度较高且风速较大时,我们应该立刻把窗户关闭。
面对室内的PM2.5污染源,我们分为装修期间和居住后两种情况。
住宅装修时,室内的空气污染不可避免,且污染种类众多,特别是装修时的操作和材料的选择,会直接影响室内空气的污染程度。因此,我们在装修时,应选择环保材料;监督工人尽量避免在施工过程中产生大量的粉尘;另外,在装修完工后,不论是否使用环保材料,都应保持室内开窗通风,并至少放置半年以上时间[5]。因为即使全部使用环保材料,但基数上的增加也会导致污染浓度增加。
在入住后,很多装修材料仍然会持续释放挥发性有机物,需要经常开窗通风,使室内外空气流通。除了装修材料产生的污染,大部分室内PM2.5的污染源都来自人为,如:烹饪、吸烟和点蚊香等等。我们可以在烹饪时打开抽油烟机,将厨房门关紧、窗户打开;尽量不在室内吸烟,或者吸烟时去阳台,或去厨房并打开抽油烟机;点蚊香时保持室内开窗通风等等。
图1 2016年5月6日~5月11日的室内外PM2.5浓度对比图
表5 室内外PM2.5浓度的关系
3 结语
综上所述,室内PM2.5的污染问题解决的最好措施就是开窗通风,让室外新鲜空气进入室内。但目前室外大气污染问题严重,我们需要因时制宜,根据室内外PM2.5浓度的关系采取具体措施,来保持室内空气新鲜。另外,我们也需从自身出发,尽量避免人为因素导致的室内PM2.5污染。大气污染追根溯源是人为破坏自然环境导致,我们在平时生活中也需要时刻注意绿色环保,从自身做起,为保护自然环境做出一点贡献。
[1]李富林.建筑装修致室内空气污染模拟与评价研究[D].哈尔滨工业大学,2005.
[2]催九思.室内空气污染监测方法[J].北京化学工业出版社,2002.
[3]赵晓颖.南京地区住宅自然通风设计研究[D].东南大学,2005.
[4]李想.自然通风住宅建筑室内空气品质的测试研究及治理措施[D].西安建筑科技大学,2015.
[5]竹内昌义,森美和.大师如何设计最节能的生态绿住宅[M].李明颖译.北京:瑞升文化出版社,2014.
Discussion on Strategy for PM2.5 Pollution Inside Urban Housing
Indoor air pollution is always a problem concerned by people after fitting up. However, it is less concerned after people move into the new house, especially the problem of indoor PM 2.5 pollution. Through experiments and data analysis, this paper expounded that indoor PM 2.5 pollution is a problem that cannot be ignored and offered detailed measures specific to outdoor haze pollution.
PM2.5, urban housing, indoor air pollution
2016-10-26)
陈诗月,南京工业大学在读研究生;刘保辰,南京工业大学在读研究生。