长春市大型医院室内空气质量分析

2018-04-20贺梓健陈琬玥倪沈阳

长春工程学院学报（自然科学版） 2018年1期

贺梓健，白　莉，陈琬玥，倪沈阳

(吉林建筑大学市政与环境工程学院，长春 130118)

0　引言

空气质量与人体健康密切相关。近年来，人们逐渐将控制空气质量的焦点由室外转向室内，室内空气品质与健康的关系，成为环境科学研究领域的一个热点[1]。相关研究表明，由于人们在室内环境的时间超过80%，室内空气环境质量对人体健康、舒适性感觉和工作效率影响很大，室内污染比室外污染对人体产生的影响更为严重[2]。医院作为具有医疗功能的特殊公共建筑，室内空气中的细菌、细颗粒物、甲醛等污染物质量浓度高于一般公共建筑。身处医院的人们具有工作与生活的持续性，控制空气品质具有更重要的意义。本文通过对长春市市区大型医院室内空气质量的连续监测，旨在了解医院室内空气污染水平，为医院室内空气净化工作提供科学依据。

1　对象与方法

在长春市区选择了5家大型医院，于2017年3月—7月分别进行了连续现场测试。每家医院尽量选取相同的测试区域，分别是科室护理站、医护办公室、病房与病房走廊；每个测试区域共设置两个监测点。现场测试选取门诊时间进行，每次监测时间不少于30 min。

为便于现场测试，选取已经在实验室统一校准的智能空气检测仪，它可以实时精准地测量出空气温度、湿度、细颗粒物(PM2.5)、甲醛(HCHO)及二氧化碳(CO2)的质量浓度。监测采样操作严格按照GB/T 18883—2002《室内空气质量标准》要求执行，监测时仪器放置于监测点中央区域，离地面的高度约为1.5 m。

2　测试结果

分别按污染物类别，将现场实测的空气细颗粒物(PM2.5)、甲醛(HCHO)与二氧化碳(CO2)质量浓度数据进行了统计与整理，结果如下：

2.1　PM2.5质量浓度结果

5家医院的室内空气中PM2.5平均质量浓度见表1。其中，科室护理站的PM2.5质量浓度最小值为13.2 μg/m3，最大为56.4 μg/m3，平均值为36.6 μg/m3；走廊的PM2.5质量浓度最小值为17.1 μg/m3，最大值为74.9 μg/m3，平均值为38.4 μg/m3；病房PM2.5质量浓度最小值为12.1 μg/m3，最大值为61.0 μg/m3，平均值为33.5 μg/m3；医护办公室的PM2.5质量浓度值最小值为9.7 μg/m3，最大值为42.5 μg/m3，平均值为19.7 μg/m3。

我国GB 3095—2012《环境空气质量标准》规定，室内24小时日均质量浓度限值为75 μg/m3。根据监测到的数据可以看出，长春市5家大型医院的室内空气PM2.5浓度都没有超过限值，这与5家医院全面实施禁烟，且测试阶段室外空气没有发生雾霾天气有着直接关系。

表1　5家医院不同监测区域的PM2.5质量浓度　单位：μg/m3

为便于表现各区域PM2.5质量浓度值，根据测试的数据，绘制出医院不同监测区域空气PM2.5质量浓度散点图，如图1所示。从图1可以明显地看出，医护办公室PM2.5质量浓度最为集中，且数值最低；其次为科室护理站；最次为病房走廊。

1.科室护理站；2.医护办公室；3.病房；4.走廊图1　不同区域PM2.5质量浓度散点图

2.2　甲醛(HCHO)质量浓度结果

甲醛主要是由室内装饰材料如墙面装饰材料、地板、家具、窗帘等织物所释放的，其中铺设的各类木地板、各种板材制成的木质家具等人造板材制品对室内空气中的甲醛贡献最大，是室内甲醛污染的主要污染源的。我们只测试医院常规区域医患活动空间空气中的甲醛含量，测试仪器的放置位置与PM2.5相同。在整理测试结果时发现，科室护理站的甲醛质量浓度值远远高出其他测试区域。经进一步的调查研究发现：科室护理站因为工作中需要使用一定量的酒精或少量含有HCHO的试剂，对甲醛质量浓度的测试产生很大影响，导致测试值出现偏差。

为此，作者在实验室进行“乙醇对甲醛测试数值干扰的实验研究”，如图2所示，共进行了10组有、无酒精影响的对照实验。在相同的甲醛质量浓度下，当有乙醇影响时，仪器测得的HCHO质量浓度平均值为2.11 mg/m3；没有乙醇影响时，HCHO的质量浓度平均值仅为0.42 mg/m3。这一实验说明，对于像乙醇等具有挥发性的药品置放于测试区，会对测试区甲醛测试仪器产生影响，所以对于存在乙醇等挥发性药品的空间，甲醛仪器测试到的甲醛质量浓度值会远远高于空气中甲醛的实际质量浓度。为了避免医用酒精或其他医药试剂挥发对甲醛测试所产生偏差，作者重新进行了测试，将测试时间与护理站药品集中配置时间错开，并尽量避免酒精棉等医疗用品在测试阶段暴露于空气，将此类挥发物对测试的干扰降低至最小。

图2　有无酒精影响对照实验

采用合理的方法排除乙醇等挥发物对测试的干扰，重新测得5家医院的室内空气甲醛的质量浓度见表2。其中科室护理站的甲醛质量浓度为0.23 mg/m3，最小值为0.11 mg/m3，最大值为0.72 mg/m3；医护办公室的甲醛质量浓度为0.12 mg/m3，最小值为0.07 mg/m3，最大值为0.23 mg/m3；病房甲醛的质量浓度最小值为0.10 mg/m3，最大值为0.33mg/m3，平均值为0.17 mg/m3；走廊的甲醛质量浓度值最小值为0.05mg/m3，最大值为0.21mg/m3，平均值为0.13 mg/m3。

根据我国GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》规定，医院作为一类民用建筑工程，其室内空气中甲醛的质量浓度限值为0.08 mg/m3。结合实测的400多组数据可以得出，医院室内空气的甲醛质量浓度绝大部分超过标准限值，4个监测区域的超标率分别为100%、87%、100%、74%。

表2　5家医院不同监测区域的甲醛浓度　单位：mg/m3

为便于表现各区域HCHO质量浓度值，根据测试的HCHO数据，绘制出医院不同监测区域空气HCHO质量浓度散点图，如图3所示。从图3可以明显地看出，医护办公室和病房走廊HCHO质量浓度最为集中，且数值最低；科室护理站HCHO最为分散，病房次之，科室护理站与病房所测得的甲醛质量浓度值全部超出标准限值。

1.科室护理站；2.医护办公室；3.病房；4.走廊图3　不同区域甲醛浓度散点图

2.3　二氧化碳(CO2)质量浓度结果

5家医院的室内空气二氧化碳的质量浓度见表3所示，其中科室护理站的二氧化碳质量浓度为579 μg/m3，最小值为447 μg/m3，最大值为933 μg/m3；医护办公室的二氧化碳质量浓度为787 μg/m3，最小值为480 μg/m3，最大值为2 580 μg/m3；病房二氧化碳的质量浓度最小值为386 μg/m3，最大值为1 389 μg/m3，平均值为753 μg/m3；走廊的二氧化碳浓度值最小值为401 μg/m3，最大值为860 μg/m3，平均值为659 μg/m3。

GB/T 18883—2002《室内空气质量标准》中，规定了公共场所室内二氧化碳浓度限值为1 000 μg/m3，在1 000 μg/m3以下，人们感到空气清新呼吸顺畅；超过1 000 μg/m3后人会开始感到空气浑浊晕晕欲睡。结合实测数据可以得出，科室护理站与走廊的二氧化碳质量浓度达标，而医护办公室与病房虽然总体上达标，但部分时间段还是处于超标状态，超标率分别为9%与13%。

表3　5家医院不同监测区域的CO2浓度　单位：μg/m3

为便于表现各区域CO2质量浓度值，根据测试区域空气CO2质量浓度数据，绘制出医院不同监测区域空气CO2质量浓度散点图，如图4所示。从图4可以明显地看出，科室护理站和走廊CO2质量浓度最为集中，医护办公室CO2质量浓度最为分散，病房次之。

1.科室护理站；2.医护办公室；3.病房；4.走廊图4　不同区域二氧化碳浓度散点图

3　数据分析与讨论

本文通过实测得到医院空气的一个物理性指标：二氧化碳，两个化学性指标:PM2.5与甲醛，分析长春市5家大型医院的室内空气质量现状如下：

1)PM2.5——通过对测试得到的PM2.5数据进行研究发现，室内PM2.5质量浓度与室外质量浓度、室内污染源具有较为明显的关联性。室外出现雾霾天气时，室内的PM2.5质量浓度也随之升高；室外空气呈现良好状态时，室内PM2.5质量浓度也随之减低[3]。在不同的5家医院的4个监测区域中，医护办公室的PM2.5质量浓度均低于走廊、护理站、病房空气PM2.5的数值。究其原因，一是因为测试时间为门诊时间，走廊、护理站人员进出频繁，流动性大，使得室外空气与医院内空气形成了一定的贯通，室外空气的细颗粒物会随着人员流动大量侵入室内；而病房作为功能性房间，人员流动虽不像走廊、护理站那么频繁，但房间内人员活动也会产生大量细颗粒物；医护办公室人员流动性最小，人口密度相对较低，办公设备使用频率也较低，空气中细颗粒物质量浓度最低。

2)甲醛——监测结果表明，医院测试区域空气中甲醛质量浓度超标严重。许多学者也对室内甲醛做过大量研究表明，室内装修物及家具甲醛释放周期为3～15 a，新家具甲醛质量浓度为2.31 mg/m3，使用2 a的家具甲醛质量浓度为0.26～0.69 mg/m3[4-6]。甲醛不仅通过家具等装修物散发，甲醛会依附在颗粒物上，随着人员流动在医院内挥发。4个监测区域中，由于护理站的药物与设备较多，医疗工作繁忙，即使排除乙醇等挥发性物质对测试的干扰，其甲醛质量浓度也高于其余3个区域。

3)二氧化碳——有关学者调研显示，当人群中允许有10%的人感觉不满意时，CO2质量浓度限值为570 μg/m3；允许20%人感到不满意时，CO2质量浓度限值为680 μg/m3，若以1 000 μg/m3为标准，会超过60%的人员感到不满意[7]。由于病房和医护办公室较为密闭，一旦通风不及时，就会造成二氧化碳质量浓度迅速升高。

医院作为一种特殊的公共建筑，不仅仅是治病救人的场所，更是维护人民健康的前沿阵地。如果医院的室内空气品质得不到保障，会严重威胁患者与医疗人员的健康。由于医院存在医疗药品，人流量密集，通风较少，病房内家属较多等一系列因素，导致了医院的室内空气质量与其他公共建筑产生很大的区别。

人们往往认为病人身体虚弱，担心通风会招致室外细菌等污染物，从而影响病患的康复，却忽略了室内空气污染带来的危害性。因此，改善医院室内空气质量，不仅需要医患及家属增强对室内空气污染危害的重视，提高对空气品质与健康关系的认识，还需要医院有关人员加强室内空气污染控制管理，设置合理的新风系统及空气净化装备。医院的设计者和管理人员要借鉴发达国家的先进经验，结合我国医院建筑室内空气现状，制定更科学、合理的医疗类建筑设计标准及运行管理规定，为医患人员营造良好品质的室内空气环境。