重慶市地下商場TVOC污染調查及來源分析

高俊敏，陳磊， 張英，金芬，李百戰

(1.重慶大學 三峽庫區生態環境教育部重點實驗室，重慶，400045；2.中國農業科學院 農業質量標準與檢測技術研究所 農產品質量與食物安全重點實驗室，北京，100081)

近年來，隨著城市建設和社會經濟的迅速發展，我國許多城市的人防工程相繼改建成了地下商場。地下商場封閉、潮濕、空氣流通差，只能采用機械通風的方法進行換氣，污染物不易稀釋和擴散。此外，地下商場內部裝修所用的裝飾材料種類繁多，化學成分復雜，它與商場內銷售的商品一起散發出多種有害物質(如甲醛、苯、氡等)[1-3]，其中大部分是揮發性有機物(Volatile organic compounds, VOCs)。研究結果表明，室內的VOCs成分達50～300種，且濃度大大超過室外VOCs濃度，其中一些成分具有致癌、致畸、致突變毒性[4-6]。此外，VOCs能引起機體免疫水平失調，影響中樞神經系統功能，使人體出現頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等自覺癥狀，還可能影響消化系統，使人體出現食欲不振、惡心等。美國EPA制定的優先控制的188種有毒污染物中就有50多種為VOCs[7-8]。地下商場室內空氣品質不但直接影響室內人員的身心健康，而且間接影響商場的經濟效益。但是，目前有關我國城市地下商場室內空氣品質的研究主要集中在溫濕度、氡、二氧化碳等指標的測試[9-11]，而對反映室內空氣質量重要指標之一的TVOC污染狀況研究很少[2]。從其他室內環境的調查研究結果來看，很多地方的室內空氣普遍受到VOCs等物質的污染，有些污染甚至嚴重超標[1,12-13]。因此，根據地下商場室內環境的特點，研究地下商場室內TVOC污染狀況，對于改善地下商場室內空氣品質，保護人們身體健康，促進地下空間的開發利用具有重要意義。重慶市作為我國西南地區的重要城市，1960年建造了大量的地下人防工程。根據“平戰結合”的原則，目前許多位于高區的人防工程均相繼改建成了地下商場。此外，重慶市屬山城，地形和地質結構特殊，房屋依山坡而建，地下商場在重慶市區隨處可見。但是，目前有關重慶市地下商場室內空氣品質調查的研究較少[14-15]，反映室內空氣質量重要指標之一的TVOC污染狀況尚未見報道，缺乏最基本的基礎數據。為此，本文作者對重慶主城區17個地下商場室內空氣中TVOC濃度進行監測，并對商場內TVOC主要來源進行初步分析，以期了解重慶市主城區地下商場VOCs污染狀況。研究結果可以為重慶市乃至我國其他城市地下商場室內空氣品質的改善提供理論依據，也可以為有關部門制訂符合中國國情的地下商場室內空氣品質評價體系和標準提供基礎數據。

1 調查對象和方法

選取重慶市主城區17個地下商場作為監測對象，其中營業面積超過5 000 m2的大型地下商場有7個，中小型地下商場有10個，分別分布在沙坪壩區、九龍坡區、渝中區、南岸區和江北區5個城區。選取商場時主要考慮了商場地理位置、人流量、室外氣流速度及銷售商品種類等因素。采樣方法參考國家《公共場所衛生監測技術規范》(GB/T 17220—1998)。本次監測共設監測點位289個，主要沿人行通道進行布點，同時在不同的商品區域增加測點。采樣點高度一般在人的呼吸道范圍內(離地面0.5～1.5 m)，采樣時避開通風道和通風口。在檢測商場內TVOC質量濃度的同時，選擇新風口處，測量商場外的TVOC質量濃度。

監測時間為2008-05-18—2008-06-03，在每日的10:00～20:00(商場營業的時間段)使用PGM-7240型ppbRAE手持式VOC氣體檢測儀(美國RAE公司)對各測點TVOC濃度進行監測，測量時間間隔設為5 min，在選取的每個點位上進行等時移動采樣，每個商場總采樣時間為6～8 h。

2 結果和討論

2.1 重慶市各地下商場室內外TVOC監測結果

各地下商場室內外TVOC質量濃度的監測結果如表1所示(本文后面各商場的TVOC質量濃度均是該商場所有測點的平均值)。將表1中TVOC質量濃度與GB/T 18883—2002《室內空氣質量標準》中TVOC質量濃度標準值0.60 mg/m3(8 h均值)比較可以得出：重慶市地下商場室內TVOC質量濃度超標現象比較嚴重，在監測的17個地下商場中，室內TVOC平均質量濃度為0.21～3.94 mg/m3，有9個商場的TVOC質量濃度超過國家標準，超標率為53%。其中S2地下商場共設置監測點位40個，TVOC平均質量濃度達到3.94 mg/m3，是所有商場中濃度最高的，超標5.57倍。TVOC監測值最低的是J3地下商場，質量濃度為0.21 mg/m3，低于國家標準。

監測各商場TVOC質量濃度分布情況如表2所示。從表1和表2可以看出：在監測的17個地下商場中，7個大型地下商場室內TVOC質量濃度為 0.49～3.94 mg/m3，其中有6個商場的TVOC質量濃度超過國家標準，超標率為85.7%；而在監測的10個中小型地下商場中，TVOC質量濃度為0.21～2.79 mg/m3，只有3個地下商場的TVOC質量濃度超過國家標準，超標率為30%。由此可以看出：大型地下商場的VOCs污染比中小型地下商場嚴重。在一般情況下，大型地下商場無論是人流量還是商品種類都比中小型地下商場多，裝修也比中小型地下商場好，這可能是導致大型地下商場的VOCs污染比中小型地下商場嚴重的一個主要原因。

表1 重慶市各地下商場室內外TVOC質量濃度監測結果Table1 Concentrations of indoor and outdoor TVOC in underground stores in Chongqing mg/m3

表2 監測各商場TVOC質量濃度分布情況Table2 Distribution of TVOC concentrations in underground stores

2.2 重慶市地下商場室內TVOC來源分析

通常情況下，地下商場的VOCs主要有室外空氣污染、室內裝修污染、室內售賣商品和人群活動等幾種來源。由于人群活動等很難控制，因此，本文僅從室外空氣污染、室內裝修污染和售賣商品3方面對重慶市地下商場的TVOC來源進行初步分析。

2.2.1 室外空氣污染對室內TVOC質量濃度的貢獻

為探討地下商場室外空氣中TVOC對室內TVOC質量濃度的影響，本文在監測室內TVOC質量濃度的同時，對各地下商場通風口附近的室外TVOC質量濃度進行了監測。監測結果分別見表1和圖1。

圖1 各地下商場室內外TVOC質量濃度與標準值Fig.1 TVOC concentrations in indoor and outdoor of underground stores

由表1和圖1可以看出：除Y1地下商場室外的TVOC質量濃度略超過標準值外，其他點的室外TVOC質量濃度都低于標準值，而商場內TVOC質量濃度普遍高于商場外TVOC質量濃度，僅J3地下商場室內外的TVOC質量濃度比較接近，相差0.02 mg/m3；S2地下商場室內外的TVOC質量濃度差距最大，室內TVOC質量濃度比室外高3.48 mg/m3。因此，重慶市地下商場室內空氣中TVOC質量濃度基本不受室外VOCs的影響，也就是室外VOCs對室內TVOC質量濃度基本沒有貢獻。

2.2.2 室內裝修對TVOC質量濃度的影響

為了解地下商場裝修對室內TVOC質量濃度的貢獻，選取D1，Y1，N3，S2和J1 5個大型地下商場，對部分裝修過但未陳列商品且人流量很小的門面進行了TVOC監測。在忽略商場其他地方人流量和商品影響的情況下，將進風口即室外TVOC質量濃度近似作為本底值，本底值與測點的差值近似為裝修對TVOC質量濃度貢獻。監測值與本底值比較結果如圖2所示。

圖2 裝修后的TVOC監測值與本底值比較Fig.2 Comparison of TVOC concentrations between background value and monitoring value after decoration

從圖2可以看出：測試點的TVOC質量濃度普遍高于商場進風口的本底值，說明商場裝修對室內TVOC質量濃度的影響明顯。5個地下商場中測試點的TVOC質量濃度與本底值之差最大的是S2商場，差值為0.77 mg/m3，最小的是D1商場，差值為0.06 mg/m3。因此，裝修對TVOC質量濃度影響最大的是S2商場，影響最小的是D1商場。實際調查表明：不同商場裝修對室內空氣中TVOC質量濃度貢獻不同主要是不同商場裝修的規模、使用材料的不同等造成的。

2.2.3 商品對室內TVOC質量濃度的影響

為了解地下商場銷售的商品對室內TVOC質量濃度的貢獻，選取D1，Y1，N3，S2和J1 5個商場作為監測對象，根據商品種類，將5個地下商場的商品歸為服飾、皮具、電子產品、食品、日用品共五大類，對商場的各類商品售賣區域進行了TVOC質量濃度監測。由于是在早晨人流量很少的時段進行監測，故可以近似忽略人流量對TVOC質量濃度的影響。將前面所測的已裝修但未陳列商品區域的TVOC質量濃度近似作為本底值，本底值與測點的差值近似為商品對TVOC質量濃度貢獻值。各類商品監測值和本底值的比較如表3所示。

表3 各類商品監測值和本底值Table3 Monitoring results and background value of all types of goods mg/m3

從表3可以看出：各商場的商品售賣區域TVOC質量濃度均高于本底值。由此可見各類商品對地下商場TVOC質量濃度貢獻明顯，且不同種類的商品貢獻不同。此外，即使是同一類商品，不同商場由于商品數量、品種等不同，TVOC的貢獻也不同。其中S2商場的食品區域TVOC質量濃度最高，監測值達到7.31 mg/m3，超過國家標準11倍多。TVOC質量濃度監測值最低的是D1商場的電子產品區域，監測值為0.33 mg/m3，未超過國家標準。

3 結論

(1)重慶市地下商場室內TVOC質量濃度超標現象嚴重。在監測的17個地下商場中，室內各測點TVOC質量濃度為0.19～8.18 mg/m3，各商場TVOC平均質量濃度為0.21～3.94 mg/m3，共有9個商場的TVOC濃度超過國家標準，超標率為53%。

(2)重慶市大型地下商場的VOCs污染比中小型地下商場嚴重。在監測的17個地下商場中，7個大型地下商場室內TVOC平均質量濃度為0.49～3.94 mg/m3，其中有6個商場的TVOC質量濃度超過國家標準，超標率為85.7%；而在監測的10個中小型地下商場中，TVOC平均質量濃度為0.21～2.79 mg/m3，只有3個地下商場的TVOC質量濃度超過國家標準，超標率為30%。

(3)商場裝修和售賣的商品是重慶市地下商場室內VOCs的主要來源，而商場外VOCs污染對商場內TVOC質量濃度基本沒有影響。

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