高校實驗室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量分析探討

王明仕，王明婭，宋黨育

（河南理工大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，河南 焦作 454003）

高校與科研單位的科研工作者，大約有40%的工作時間是在實驗室度過的［1］，實驗室內(nèi)空氣質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響他們的健康。世界衛(wèi)生組織在《2002年世界衛(wèi)生報告》中已將室內(nèi)空氣污染列為影響公眾健康的世界十大危害之一［2］，其中TVOC（總揮發(fā)性有機物）是室內(nèi)空氣污染的重要因素。長期吸入TVOC會影響人體健康，許多TVOC組分已被證明是致癌物或可疑致癌物［3］。此外，學(xué)生在進(jìn)入實驗室后，由于人流的增加，導(dǎo)致室內(nèi)CO2濃度升高，而某些實驗由于操作要求，室內(nèi)環(huán)境處于密閉狀態(tài)，工作者、學(xué)生甚至可能出現(xiàn)缺氧狀態(tài)。

目前，對高校實驗室室內(nèi)空氣TVOC和CO2開展的研究較少［4－11］。為此，本文以河南理工大學(xué)實驗室室內(nèi)環(huán)境為研究對象，探討實驗室內(nèi)TVOC和CO2濃度特征，并在此基礎(chǔ)上提出合理改進(jìn)措施，有效控制實驗室內(nèi)的空氣環(huán)境質(zhì)量。

1 監(jiān)測對象與儀器

1.1 監(jiān)測對象

本研究于2012年4月選取河南理工大學(xué)4個實驗室作為監(jiān)測調(diào)查對象，其中化學(xué)藥品室1個，化學(xué)實驗室1個，地質(zhì)標(biāo)本觀察實驗室（簡稱地質(zhì)實驗室）1個，水文水動力學(xué)實驗室（簡稱水文實驗室）1個。每個實驗室分4次采樣：第1、2次為實驗室無人時采樣；第3次為學(xué)生進(jìn)行實驗中采樣；第4次為學(xué)生離去通風(fēng)半小時后采樣，其中化學(xué)藥品存放室無學(xué)生進(jìn)入。按照GB50325—2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》關(guān)于檢測點要求，實驗室使用面積50m2以下設(shè)1個、50～100m2設(shè)2個、100～500m2不少于3個，每個實驗室內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)平均后，作為該實驗室數(shù)據(jù)。

1.2 儀器

本實驗采用美國IAQRAE PGM－5210室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測儀進(jìn)行檢測。IAQRAE PGM－5210室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測儀是專為室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測而設(shè)計的復(fù)合式儀器，采用了具有最新專利技術(shù)的離子化檢測器，其檢測量程為0～1224mg／m3，下限可達(dá)0.0122mg／m3。儀器采用紅外傳感器對CO2濃度進(jìn)行檢測，結(jié)合了傳統(tǒng)室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測項目。該儀器是目前比較先進(jìn)的光粒子化檢測儀，它與GB50325—2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》提出的TVOC氣相色譜檢測法檢測結(jié)果的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.9999，并無顯著性差異［12］，可信度較高。

1.3 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)GB／T18883—2002《空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》［13］進(jìn)行評價。TVOC質(zhì)量濃度≤0.6mg／m3，CO2的體積分?jǐn)?shù)≤0.15%。

2 測試結(jié)果

按照GB50325—2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》規(guī)定，高校實驗室屬Ⅰ類民用建筑，其TVOC質(zhì)量濃度限值≤0.5mg／m3，CO2的體積分?jǐn)?shù)限值≤0.15%。據(jù)表1和表2，化學(xué)藥品室和化學(xué)實驗室TVOC存在超標(biāo)現(xiàn)象，而地質(zhì)實驗室和水文實驗室的TVOC均未出現(xiàn)超標(biāo)。這一結(jié)果與葉羨云［14］等人的研究結(jié)果相似。4個實驗室在無人實驗情況下，CO2濃度均未超標(biāo)；在學(xué)生進(jìn)入實驗室后，CO2濃度出現(xiàn)超標(biāo)問題。

表1 實驗室TVOC的質(zhì)量濃度分布特征 mg／m3

表2 實驗室CO2的體積分?jǐn)?shù)分布特征 %

3 討論與分析

本次調(diào)查顯示，化學(xué)實驗室的TVOC濃度明顯高于地質(zhì)實驗室和水文實驗室。由于化學(xué)實驗過程涉及的化學(xué)物質(zhì)較多，而地質(zhì)實驗室和水文實驗室分別進(jìn)行標(biāo)本觀察和水動力學(xué)實驗而不涉及化學(xué)物質(zhì)的釋放，因而實驗室內(nèi)TVOC的濃度較低。化學(xué)藥品存放室TVOC濃度高于化學(xué)實驗室，主要是由于存放的化學(xué)藥品揮發(fā)，而該存放室極少通風(fēng)，因而導(dǎo)致室內(nèi)新風(fēng)量不足，TVOC在室內(nèi)長期存在難以去除。相對于TVOC，4個實驗室CO2濃度差異不大，均不超標(biāo)。

3個實驗室在學(xué)生進(jìn)入實驗后，TVOC和CO2濃度均出現(xiàn)較大變化。其中，化學(xué)實驗室學(xué)生實驗導(dǎo)致TVOC質(zhì)量濃度是平時濃度的2倍以上，而另外2個實驗室由于是物理類實驗，TVOC質(zhì)量濃度變化未出現(xiàn)異常。但是，由于學(xué)生的進(jìn)入，實驗室內(nèi)CO2濃度達(dá)到平常的2～5倍，是國家標(biāo)準(zhǔn)的1.67～2.13倍。可見，學(xué)生實驗對實驗室環(huán)境質(zhì)量影響較大。但是，在學(xué)生離去并通風(fēng)半小時后，實驗室內(nèi)TVOC、CO2的濃度顯著降低，甚至低于平時的濃度水平。

當(dāng)室內(nèi)空氣TVOC質(zhì)量濃度高于0.2mg／m3時，可使人體出現(xiàn)刺激感和不適；高于3mg／m3時，可出現(xiàn)頭痛等癥狀。因此。美國EPA（1996年）和德國Seifert（1990年）將TVOC的質(zhì)量濃度限值分別定為0.2mg／m3和0.3mg／m3。而本次調(diào)查中，化學(xué)實驗室和化學(xué)藥品室皆超出這一標(biāo)準(zhǔn)，而水文實驗室和地質(zhì)實驗室也由于鄰近這2個實驗室，也存在一定的污染問題。因此，針對上述問題，筆者建議實驗室采取以下措施加強管理。

（1）加強實驗室的分類管理。不同實驗室盡量隔離開，減少化學(xué)試劑揮發(fā)，避免實驗室內(nèi)空氣交叉污染。

（2）實驗室加強通風(fēng)。在學(xué)生實驗前、后，都保持實驗室一定時間的通風(fēng)；對學(xué)生進(jìn)入較少的實驗室，應(yīng)定期通風(fēng)，保證室內(nèi)空氣質(zhì)量良好。

（3）合理安排實驗。將實驗時間分散開，不要在一天內(nèi)進(jìn)行多次實驗，防止由于實驗室空氣質(zhì)量較差，加上工作人員勞累，出現(xiàn)人員身體不適。

（4）定期檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實驗室環(huán)境質(zhì)量存在問題時，應(yīng)及時進(jìn)行治理。

（References）

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