大理大學古城校區PM2.5濃度檢測與分析

唐雙云，吳榮華，楊兵華，謝 勇

（大理大學工程學院，云南大理 671003）

PM2.5是空氣動力學直徑小于或等于2.5 mm的大氣顆粒物。由于PM2.5能夠進入人體肺泡，故被定義為可入肺顆粒物（Repairable Particles）〔1〕。研究表明，PM2.5可沉積到氣管、支氣管，會引發支氣管炎、哮喘和心血管等疾病〔2〕。目前，對PM2.5的監測研究多見于城市或更大區域〔3-5〕，而對大學校園內小區域的空氣質量研究則很少。大理大學古城校區容納了1萬多師生員工，校區內的空氣質量好壞直接關系到每一位師生的身心健康，因此，對校園內主要場所的空氣質量進行調查分析是很有必要的。本研究通過對人員相對集中的教室和學生食堂的PM2.5濃度進行調查，并參照國家標準進行比較分析，結果發現部分區域或某些區域的部分時段空氣中PM2.5濃度均超過國家一級標準，應該引起學校的重視。

1 調查方案

1.1 調查地點 本次數據調查分別選取了第二學生食堂監測點、多媒體教室監測點和普通教室觀測點。第二學生食堂位于學校生活區中心地帶，周圍有多處燃煤污染源。

1.2 監測儀器 本次調查使用的設備為SDC2501型PM2.5檢測儀。該儀器分辨率為0.1 μg/m3，檢測顆粒最小直徑0.7 μg，滿足測試要求。

1.3 測量方法 每個時間點測量3次數據，然后求平均值。對第二學生食堂PM2.5濃度的監測在師生就餐高峰期的前后時段進行；對多媒體教室和普通教室，測量同步進行，以便于對比分析。

2 結果與分析

2.1 基于PM2.5的空氣質量標準 為保護人類的生態環境，世界各國和地區都制定了與PM2.5濃度相應的空氣質量標準〔6〕，其中世界衛生組織（WHO）和幾個有代表性的國家地區的標準見表1。

表1 WHO以及幾個有代表性國家的PM2.5標準

國際衛生組織的標準是2005年頒布的。從表1可以看出，澳大利亞2003年發布的標準最為嚴格，年平均質量濃度比WHO的準則值還低。美國2006年12月17日生效的和日本2015年1月1日強制生效的標準與WHO目標-3基本一致。歐盟2015年1月1日強制生效的標準略微寬松，與WHO目標-2一致。中國擬于2016年1月1日實施的針對自然保護區、風景名勝區和其他需要特殊保護區域的一級標準與美國和日本相同，而針對居住區、商業交通居民混合區、文化區、工業區和農村地區提出的二級標準在表中列出的國家和地區中要求最低〔7〕，說明我國對空氣污染的控制與治理力度還不夠。我們相信，隨著我國經濟和社會的進一步發展，人們對生活品質的需求不斷提高，環保意識也將不斷增強，將促使我國制定更加嚴格的標準，從而改善環境的空氣品質，為人們提供一個更加健康、安全的生活環境。

2.2 校區PM2.5監測結果

2.2.1 校區室外PM2.5濃度調查 為掌握校區室外的空氣質量，我們選擇了人工湖、南體育場等10個觀測點周圍的空曠區域，分別在10：00，12：00，14：00，18：00 4個時間點對觀測點的PM2.5濃度進行測量，然后將多次測量的結果求平均值。見表2。

表2 校區室外空氣PM2.5濃度分布值

表2的數據表明，大理大學古城校區室外空氣PM2.5濃度低于WHO的準則值，表明空氣質量好。

2.2.2 第二學生食堂PM2.5濃度調查 學校食堂用餐時間相對固定，我們從早上7：30開始，每隔0.5 h測一組數據，共10個時間點，然后與國家標準的日平均質量濃度值進行比較。見表3。

表3 第二學生食堂PM2.5濃度與國家標準的對比

從表3的數據可以看出，在學生就餐的高峰期的3個時間段7：30～8：00、11：30～12：00及17：00～17：30，第二食堂的PM2.5濃度均超過國家一級標準，但都低于國家二級標準。

2.2.3 多媒體教室和普通教室PM2.5濃度調查 對多媒體教室和普通教室PM2.5濃度的調查，我們選取了單位面積學生人數接近相同的兩個教室，第一教學樓的五大多媒體教室，面積約200 m2，上課學生人數約180人；第二教學樓A座108普通教室，面積60 m2，上課學生人數約50人。測量時我們分成兩個組，在兩個教室同步測量數據。一節課是40 min，我們從上課時開始測量，時間間隔5 min，第10次是在下課后5 min測量的。見表4。

表4 多媒體教室和普通教室PM2.5濃度分布值

表4的數據顯示，兩個教室一節課10個時間點測得的PM2.5濃度都低于國家一級日均標準，但多媒體教室的濃度值約為普通教室的1.5倍。多媒體教室內的PM2.5濃度從上課開始，數值逐步上升，到第25分鐘時達到最大值18.2 μg/m3，比初始值增加了24.8%，隨后基本處于飽和狀態。而普通教室的情況則是隨著上課時間的增加，數值略有增高，最大幅度14.3%。可見，多媒體教室的空氣質量相對比普通教室差一些。

3 討論

從PM2.5濃度總體分布上看，除學生食堂外，大理大學古城校區的空氣質量都能達到國家一級標準。學生食堂在用餐高峰期的PM2.5濃度值在42.3～48.0 μg/m3之間，根據美國國家環境保護局制定的PM2.5標準值和健康警示，當PM2.5濃度達到41～65 μg/m3，空氣質量“不利于敏感人群的健康”，安全警示是“心臟疾病或肺病患者、老年人和兒童應避免長時間或劇烈活動”〔8〕。在學生就餐的高峰期，第二食堂空氣質量都在這個范圍以內，應該引起我們的重視。第二食堂周圍有很多餐飲店，有的還在使用燃煤，這些排放源的影響，加上就餐高峰期人數密度的增大使得空氣流動性更差，這些因素都會導致學生食堂的PM2.5濃度增高。所以，建議學校進一步改善第二學生食堂的通風環境，合理控制周圍的排放源，為師生就餐提供一個更加健康的環境。

為保證投影效果，多媒體教室通常要關閉門窗和窗簾，空氣流動差。多媒體教室的電腦、投影儀、功放機、控制臺等電器也會在設備周圍產生電子霧，增加了空氣中的微小塵埃數量〔9〕。同時，學生的呼出物在大氣中經過化學反應會產生二次顆粒物，從而影響PM2.5濃度〔10〕。所以，多媒體教學過程中，在不顯著影響播放效果的前提下，盡量打開門窗，增加教室內空氣的流動性，為師生提供一個更加健康的教學環境。

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