體育健身場(館)室內空氣質量現狀調查研究

陳金鰲，周祖寶，陸阿明

體育健身場(館)室內空氣質量現狀調查研究

陳金鰲1,3，周祖寶2，陸阿明3

目的：依據公共場所衛生標準，對江蘇省范圍內具有代表性的大眾體育健身館營業期間室內不同功能區域的空氣質量進行調研、監測與分析，提出針對性建議。方法：利用相關儀器設備對力量訓練區、有氧運動區、動感單車室和健身操房進行溫度、相對濕度、風速、甲醛、苯、CO濃度、CO2濃度、空氣細菌總數、可吸入顆粒物(PM10)濃度等9項指標檢測，同時，對場地內的健身鍛煉者進行了空氣質量主觀感受的問卷調查以及心率(HR)、血氧飽和度(SaO2)的測試對比。結果：鍛煉高峰期時段，各區域的CO濃度均未超標(P>0.05)；力量訓練區和有氧運動區的甲醛和苯含量未超標(P>0.05)，而CO2濃度、空氣細菌總數、PM10濃度等明顯超標(P<0.05)；動感單車室和健身操房的甲醛和苯含量均嚴重超標(P<0.01)，CO2濃度、空氣細菌總數、PM10濃度等也出現不同程度的超標(P<0.05)；鍛煉者的SaO2較高峰期前出現顯著性降低的運動功能區域是動感單車室(P<0.05)。結論：江蘇地區大眾體育健身場(館)各運動功能區域營業高峰期的室內空氣質量總體情況堪憂，尤以動感單車室的污染最為嚴重；其次是健身操房和力量訓練區，污染相對較輕的是有氧運動區。建議：體育健身館從各方面加強對高峰期場地內空氣環境質量的綜合管理與維護，相關職能部門完善對體育健身館室內空氣環境質量的監控、處罰和整改程序。

健身場(館)；空氣質量；污染；調查

1 引言

隨著我國2011—2015年全民健身計劃的頒布，運動有益健康的意識深入人心，城鎮居民參加體育鍛煉的人數顯著增長，不同類型的大眾商業性體育健身場(館)也應運而生，數量和規模正逐步擴大，已成為城市居民健身鍛煉的主要場所。然而，環境衛生學研究表明，空氣質量下降將迫使人體吸入較多的有害物質，誘發或加重呼吸及心血管系統疾病，從而直接危害到人體的身心健康。因此，健身效果在很大程度上依賴于良好的環境衛生狀況，即人體鍛煉時所處的外界條件是運動促進健康的基本保證[1]。健身場所室內空氣質量則對鍛煉人群的身心健康起著舉足輕重的作用，也間接影響到全民健身工程實施的效果。

然而，有關空氣污染方面的研究報道，目前大多集中在污染物致病因素及機理方面，專門針對體育健身場(館)室內不同區域空氣質量與健身人群關系的研究較少。鑒于此，本研究對江蘇省范圍內具有代表性的大眾體育健身館營業高峰期室內不同功能區域的空氣質量進行了檢測和分析，還測試了場地內鍛煉者的HR、SaO2，以及調查他們對空氣質量的主觀感受，并據其現狀提出了針對性建議。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

在南京、蘇州、無錫、常州市共選取20家營業面積1 500 m2以上，具有代表性的大眾體育健身俱樂部場(館)進行營業期間的室內空氣質量調查，主要監測的運動功能區域包括：力量訓練區、有氧運動區、動感單車室、健身操房；同時，在每家俱樂部隨機抽取場地內的30名鍛煉者進行心率(HR)、血氧飽和度(SaO2)的測試以及問卷調查，總共600名會員。

2.2 研究方法

2.2.1 問卷調查

首先，對健身俱樂部室內場(館)每日高峰期和非高峰期時間段進行調查，然后，對每家俱樂部營業高峰期時段的30名健身鍛煉者進行空氣質量主觀感受的問卷調查，共600名會員，現場回收率100%，經過信度效度檢驗，總有效率為100%，調查結果可以接受。

2.2.2 專家訪談法

在查閱相關文獻資料的基礎上，通過與相關專家學者座談，確立了以《公共場所衛生標準》(GB9668-2002)和《室內空氣質量標準》(GB/T18883-2002)[4]作為本次研究的主要評價依據，并根據《室內空氣監測技術》[4]及專家建議，使用相應的測量儀器對溫度、相對濕度、風速、甲醛、苯、CO濃度、CO2濃度、空氣細菌總數、PM10濃度等9項指標進行采樣和檢測(表1，表2)；此外，還就室內環境污染問題及改善措施進行了深入細致的咨詢。

表 1 本研究健身場(館)室內空氣衛生質量參考標準一覽表Table 1 The Reference Standards of Indoor Air Sanitary Quality

表 2 本研究健身場(館)室內空氣衛生質量檢測儀器一覽表Table 2 The Detecting Instruments of Indoor Air Sanitary Quality

2.2.3 指標采樣與檢測

采用累積法分別在力量訓練區、有氧運動區的高峰期前30 min、高峰期30 min、高峰期60 min、高峰期結束時進行10 min采樣；在動感單車室、健身操房的開課前30 min、開課20 min、開課40 min、課程結束時進行5 min采樣。由于各相對獨立區域面積均在100 m2以上，故根據《公共場所衛生監測技術規范》(GB/T17220-1998)以5點法進行采樣布點，形態呈雪花狀。各采樣點距離墻壁>0.5 m，高度介于0.8～1.5 m之間[2,3,5]。

2.2.4 HR及SaO2監測

使用芬蘭polar頂級運動HR表和HR帶對健身鍛煉者的實時HR變化進行監測；使用YX300型指夾式脈搏血氧儀對場地內的受試者運動20 min、運動40 min時的SaO2進行監測[2,3,5]。

2.3 數據統計及處理

3 研究結果

3.1 力量訓練區空氣質量

力量區場地面積約200～300 m2，配備杠鈴、啞鈴、龍門架、Smith深蹲架，以及針對全身肌肉力量訓練的各式組合器械等，主要面向希望發達肌肉、塑造形體、改善身體穩定與協調性的鍛煉人群。表3的監測結果顯示，該區域營業期間的CO濃度、甲醛和苯含量均未超標；溫度、相對濕度和風速在高峰期前后出現一定波動，但都處于人體適宜范圍內；在高峰期時段，CO2濃度顯著增高并超標(P<0.05)，其最大超標率為26.66%；PM10濃度較高峰期前有明顯增長(P<0.05)，其最大超標率為66.66%；空氣細菌總數較高峰期前也顯著增加(P<0.05)，其最大超標率為28.00%。

表 3 本研究健身場(館)力量訓練區不同時段空氣衛生質量測定結果一覽表Table 3 Determination Results of Air Sanitary Quality at Different Times in Strength Training Area

表4顯示，高峰期鍛煉者在力量訓練20 min及40 min時的HR及SaO2與非高峰期相比，無顯著性差異(P>0.05)；從問卷調查結果來看，認為高峰期時段的力量訓練區空氣質量好，呼吸清爽、無異味的健身會員占28%，感覺一般的占37%，而有35%的人則感到不滿意，他們普遍認為空氣不清新，有異味。

表 4 本研究健身場(館)力量訓練區高峰與非高峰期鍛煉者HR及SaO2對比一覽表Table 4 Comparison of HR and SaO2 between Peak and non-Peak in Strength Training Area

3.2 有氧運動區空氣質量

有氧區場地面積一般約300～400 m2，設備包括跑步機、橢圓漫步儀、登山儀、磁力電動腳踏車等，主要面向減脂瘦身、改善心肺功能和提高體能的鍛煉人群。表5的監測結果顯示，該區域營業期間的CO濃度、甲醛和苯含量均未超標；溫度、風速在高峰期前后有一定變化，但均在人體適宜范圍內；在高峰期時段，相對濕度顯著升高(P<0.05)，在45%～60%之間浮動，對耐力訓練者較為適宜；CO2濃度則顯著增高并超標(P<0.05)，其最大超標率為33.33%；空氣細菌總數比高峰期前顯著提高(P<0.05)，其最大超標率為41.2%；另外，PM10濃度在高峰期30 min時有極顯著增長(P<0.01)，超標率達到106.66%，但隨時間延長，高峰期中后時段的PM10濃度有所降低，超標率降至26.66%。

表6顯示，高峰期鍛煉者在有氧運動20 min及40 min時的HR及SaO2均分別較非高峰期有偏高和偏低的趨勢，但不具有顯著性差異(0.05

3.3 動感單車室空氣質量

動感單車室內面積相對較小，約(100～150)m2左右，一般容納20～30臺單車，每臺單車都是由車身固定框架將車把、車座、踏板和飛輪等幾個部分有機整合而成。動感單車課程是一種結合了音樂、視覺效果等獨特的充滿活力的室內自行車訓練課程，訓練課持續60 min左右，主要面向減脂塑身、增強心肺功能及體能的健身人群。表7的單車室內空氣監測結果顯示，CO濃度未超標；甲醛和苯含量明顯超標(P<0.01)，超標率分別為110%和72.73%；開課后，風速雖有顯著增加(P<0.05)，但仍然維持在合理水平；溫度也呈直線上升，最高增長了6.5℃(P<0.01)；相對濕度也隨運動時間的延長持續升高(P<0.05)，最大超出適宜范圍10%(P<0.01)；CO2濃度持續上升并超標(P<0.05)，其最大超標率為133.33%(P<0.01)；空氣細菌總數顯著提高(P<0.01)，其最大超標率為73.08%；PM10濃度顯著增長(P<0.05)，在開課20min時達到峰值，其最大超標率為93.33%(P<0.01)。

表 5 本研究健身場(館)有氧運動區不同時段空氣衛生質量測定結果一覽表Table 5 Determination Results of Air Sanitary Quality at Different Times in Aerobic Fitness Area

表 6 有氧運動區高峰期與非高峰期鍛煉者HR及SaO2對比一覽表Table 6 Comparison of HR and Oxygen Saturation between Peak and non-Peak in Aerobic Fitness Area

表 7 本研究健身場(館)動感單車室不同時段空氣衛生質量測定結果一覽表Table 7 Determination Results of Air Sanitary Quality at Different Times in Spinning Room

表8顯示，鍛煉者在開課20min及40min時的HR較開課前呈極顯著增加(P<0.01)，SaO2較開課前顯著降低(P<0.05)；從問卷調查結果來看，認為動感單車室開課后空氣質量一般的健身會員僅占25%，感覺訓練課中空氣不清新、有異味、呼吸不暢的占45%，還有30%的人對訓練課中的空氣質量極度不滿，認為異味明顯，呼吸悶塞，鼻腔與咽喉不適。

3.4 健身操房空氣質量

健身操房室內面積約為150～200 m2，開設各式大眾健身操、有氧舞蹈、形體芭蕾和瑜伽等集體健身課程，配備有健身球、踏板和瑜珈墊，在課程高峰期間約容納35～45人，主要面向希望瘦身美體和塑形減壓的女性鍛煉人群。表9的操房室內空氣監測結果顯示，CO濃度未超標；甲醛和苯含量嚴重超標(P<0.01)，超標率分別達到190%和118.18%；有氧健身操開課后，風速、溫度與相對濕度變化均不明顯，無顯著性差異(P>0.05)；CO2濃度有所上升，在開課40 min時出現顯著性差異(P<0.05)，最大超標率為80%；空氣細菌總數在開課20 min時出現顯著性增長(P<0.05)，最大超標率為42.96%(P<0.01)；PM10濃度逐漸增加，在開課40 min時出現顯著性差異(P<0.05)，其最大超標率為46.66%。

表 8 本研究健身場(館)動感單車室不同時段鍛煉者HR及SaO2對比一覽表Table 8 Comparison of HR and SaO2 between Different Times in Spinning Room

表 9 本研究健身場(館)健身操房不同時段空氣衛生質量測定結果一覽表Table 9 Determination Results of Air Sanitary Quality at Different Times in Aerobics Room

表10顯示，鍛煉者在有氧操開課20 min及40 min時的HR較開課前呈極顯著性增加(P<0.01)，SaO2較開課前有偏低趨勢，但無顯著性差異(P>0.05)；從問卷調查結果來看，認為操房內空氣清爽，無異味，呼吸自然的健身會員占33%，感覺一般的占41%，另有26%的人感到不滿，認為空氣有異味，呼吸不暢。

表 10 本研究健身場(館)健身操房不同時段鍛煉者HR及SaO2對比一覽表Table 10 Comparison of HR and SaO2 between Different Times in Aerobics Room

4 分析與討論

研究結果顯示，所調查的20家體育健身俱樂部場(館)各運動功能區域在鍛煉高峰期均存在不同程度的空氣污染情況。各項檢測指標中，CO濃度均值始終未超標，符合國家公共場所衛生標準，這可能得益于健身會館及公共場所內禁止吸煙的相關規定；溫度、相對濕度、風速等在高峰期前、后有一定波動；而CO2濃度、空氣細菌總數、PM10濃度等則在各區域高峰期出現了不同程度的超標；甲醛和苯含量在動感單車室和健身操房均嚴重超標；鍛煉者的SaO2在動感單車室高峰期普遍出現顯著性降低。若長期在這種不良環境中進行運動，則勢必有損健身鍛煉人群的身體健康[2,3,5,6]。

分析認為，力量訓練區高峰期的空氣質量下降，可能是因為部分鍛煉者將手中的杠鈴、啞鈴或配重片從距離地板較高處擲落時所激濺起的灰塵導致空氣中PM10增多，而顆粒物的過量吸入會產生呼吸不適，引發咳嗽、咳痰等呼吸系統癥狀，勢必影響健身人群的鍛煉效果和健康。因此，為控制和改善力量訓練區的空氣質量，工作人員不僅應在每天高峰期前、后對區域內健身器材、地板進行清潔和消毒，還應引領鍛煉者創造出文明健身的良好氛圍，做到對負重器材輕拿輕放，自覺清理殘留在器械上的污漬等。

有氧運動區的空氣質量相對較好可能是因為大部分健身俱樂部的有氧健身器材在臨窗附近，通風良好；此外，在跑步機傳送帶上奔跑所揚起的灰塵應該是導致空氣中PM10濃度在高峰期初始階段增多的主要原因，而隨著人體運動中汗液的不斷分泌與散發，空氣中相對濕度逐漸升高，使PM10出現沉降現象，以致其濃度在高峰期中、后時段開始下降，并維持在一個相對較低的穩定水平。因此，為進一步提高有氧區空氣的質量和氧飽和度，建議定時清理跑步機傳送帶上的灰塵，添置綠色植物，完善通風機等基礎設施。

動感單車室高峰期的空氣質量最差，污染最為嚴重，其原因之一可能，是俱樂部為避免無教練員指導下有會員獨自進入使用單車不當，而造成損傷或器材損壞，在非開課期間常封閉單車房，以致室內建筑和裝修材料中含有的大量超標甲醛和苯等有害物質無法得到完全徹底清除，而不斷向外揮發；其二，為追求視覺和音響效果，開課后室內門窗都完全關閉，加上單車排列緊湊，人均面積窄小和運動時間長，造成通風不良、空氣流動性差。因此，這種集體性的大運動量使人體所釋放的熱量、汗液以及呼出的大量CO2等聚集而無法及時擴散，導致室溫、濕度以及CO2濃度遞增，從而對人體散熱和氣體交換等生理功能帶來不利影響，使敏感體質人群的呼吸加深加快，極易引發體溫升高、氣短乏力等不適癥狀；第三，單車踏板及飛輪在踏蹬運動中的周期性高速旋轉會激起揚塵，造成PM10和空氣細菌總數增加，而人體運動狀態下的通氣速度較平時加深加快，吸入顆粒物的量更多，其在呼吸道內的擴散范圍也相應變大，以致呼吸不適，損害了身體健康；之后，隨濕度升高，PM10出現沉降現象，濃度開始逐漸降低。

健身操房的空氣污染主要是由于地面鋪設的木質地板及室內裝修材料中含有甲醛和苯等有害物質，平時極少開門窗通風，使得這些不斷揮發的有害氣體無法及時排出室外，隨時間延長的累積效應則造成含量超標，危害健康；開課后室內門窗也相對封閉，空氣流動性弱，運動中人體呼出的大量CO2無法及時散發，影響機能和代謝；此外，衣物或皮膚表面攜帶著大量的細菌和塵埃，在運動中也會脫落和飄散，從而使PM10和空氣細菌總數增多，對健康不利。

因此，為改善動感單車室和健身操房以上的不良環境狀況，建議俱樂部盡量避免在裝修中使用劣質建材和涂料，并于墻壁拐角或過道處長期放置鐵樹、菊花、常青藤、扶?；ǖ饶軌蛭蘸蛢艋諝庵屑兹┖捅降扔泻ξ镔|的綠色植物；還應及時清潔地板，添置并安裝能夠促進室內空氣流通，減少CO2、細菌以及PM10污染的設備，如負壓排風扇、空氣凈化器等。

此外，建議體育健身場(館)在改善高峰期室內各空氣質量指標的基礎上，將營業期間的溫度、相對濕度分別保持在(16～24)℃和35%～65%之間，為會員營造舒適衛生的健身環境；質檢、衛生等行政部門定期對營業中的體育健身場(館)進行空氣環境質量的檢驗或監控，對空氣嚴重污染的違規現象要予以處罰，并要求限期整改[2,3,5,6]。

5 結論

江蘇地區大眾體育健身場(館)各運動功能區域營業高峰期的室內空氣質量總體情況堪憂，尤以動感單車室的污染最為嚴重；健身操房和力量訓練區次之，污染相對較輕的是有氧運動區。建議體育健身館從各方面加強對高峰期場地內空氣環境質量的綜合管理與維護；相關職能部門完善對體育健身館室內空氣環境質量的監控、處罰和整改程序。

[1]丁向東,宛鐘娜.氣象、氣候環境對體育運動的影響.體育成人教育學刊,2006,22(6):49-50.

[2]陸大江,沈逸蕾.健身房運動環境的研究與分析.體育與科學,2012,33(3):9-17.

[3]王躍.室內健身場所空氣質量及路徑健身器械生物性污染的調查與研究.中國體育科技,2004,40(5):35-37.

[4]中華人民共和國衛生部.GB/T18883-2002室內空氣質量標準.北京:中國標準出版社,2002.

[5]張大超.高校室內體育運動環境空氣衛生質量調查與分析.北京體育大學學報,2012,35(12):103-107.

[6]周波.長沙市經營性健身房空氣質量與噪聲的現狀調查及對策研究.安徽體育科技,2012,33(5):16-22.

InvestigationandAnalysisonAirQualityofIndoorSportsEnvironmentinGym

CHEN Jin-ao1,3,ZHOU ZU-bao2,LU A-ming3

Objective:On the basis of public health standards,this paper makes deeply investigation,monitor and analysis on indoor air quality in different functional areas whithin the scope of a representative of mass sports gym in Jiangsu province,and provides.Methods:Using relevant equipment for temperature,relative humidity,wind speed,concentration of formaldehyde,benzene,CO,CO2concentration,total number of bacteria in the air and the concentration of PM10in strength training area,aerobic fitness area,spinning room,aerobics room,as well as the business peak period of fitness exercisers in heart rate,blood oxygen saturation and questionnaire of subjective feeling.Results:At peak exercise session,each region of the CO concentration were not overweight (P>0.05);formaldehyde and benzene content didn’t exceeds in strength training and cardio zone(P>0.05),and CO2concentration,total number of bacteria in the air and the concentration of PM10levels significantly (P<0.05);formaldehyde and benzene content in spinning room and aerobics room exceeds badly (P<0.01),CO2concentration,total number of bacteria in the air and the concentration of PM10also appeared different degree of overweight (P<0.05);blood oxygen saturation of exercisers before the peak appeared significantly lower in spinning room (P<0.05).Conclusions:Indoor air quality of peak period at each functional area in gym is generally grim in Jiangsu.Pollution in spinning room is most serious,which followed by aerobics room,strength training area and aerobic fitness area.It is suggested to strengthen comprehensive management and maintenance of air quality at peak times from various aspects,and to improve monitoring,punishment and rectification process for indoor air quality.

sportsgym;indoorenvironment;airquality;subjectivefeeling;pollution

2013-05-03；

：2013-12-04

國家社會科學基金資助項目(11BTY045)。

陳金鰲(1981-)，男，江蘇淮安人，碩士，助教，主要研究方向為運動健身與適應的生物學理論與方法，Tel:(0519)86330555，E-mail：cja68209933@sina.com；周祖寶(1966-)，男，湖北宜昌人，副教授，碩士；陸阿明(1965-)，男，江蘇蘇州人，教授，博士，碩士研究生導師，主要研究方向為國民體質健康指標的數據監測與評定，Tel:(0512)67160591，E-mail：luaming@suda.edu.cn。

1.常州大學 體育學院，江蘇 常州 213164；2.華中師范大學 體育學院，湖北 武漢 430079；3.蘇州大學 體育學院，江蘇 蘇州 215021. 1.Changzhou University,Changzhou 213164,China；2.Central China Normal University,Wuhan 430079,China；3.Soochow University,Suzhou 215021,China.

1002-9826(2014)02-0140-06

G818

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