2016～2021年合肥市居民住宅室內空氣污染狀況調查研究

朱 超，趙 彬，程念政

(安徽省生態環境監測中心，安徽 合肥 230071)

1 引言

隨著經濟社會的持續發展，人們物質和文化水平的不斷提高以及生活方式的極大改變，越來越多的家庭在居室裝修和裝飾時過分追求美觀豪華，大量密度板、膠合板、刨花板、墻紙墻布、涂料油漆和大理石等裝修裝飾材料被廣泛應用，由此帶來的室內環境空氣污染問題也日漸突出。室內空氣污染物種類繁多，來源復雜，如常見的甲醛、苯系物和總揮發性有機物(Total Volatile Organic Compounds,TVOC)等污染物是影響室內空氣質量的主要因素[1]。根據世界衛生組織國際癌癥研究機構(International Agency for Research on Cancer, IARC)發布的致癌物清單，室內空氣的主要污染物如甲醛、苯和放射性氡(Rn-222)等為1類致癌物(Group 1, Carcinogenic to humans)，甲苯和二甲苯等為3類致癌物(Group 3, Not classifiable as to its carcinogenicity to humans)，長期暴露在受污染的室內環境中會對人們的身心健康造成極大的危害[2]。據估計，人們在室內環境中度過的時間超過80%，其中又以個人居家為主，因此，室內環境空氣質量的好壞與居住者的健康直接相關[3]。

近些年來，國內的一些學者對杭州、北京、西安等城市的居民住宅或辦公場所進行了室內空氣污染狀況調查，顯示室內空氣中的污染物主要為甲醛和揮發性有機物，且超標率嚴重，室內空氣質量狀況整體并不樂觀[4～7]。合肥市為中部省份安徽省的省會，城區常住人口超過800萬人，有關室內空氣污染的研究報道較為匱乏。本研究對2016～2021年合肥市新裝修的178戶居民住宅進行室內空氣質量狀況進行調查監測，了解近些年來合肥市新裝修居室的室內空氣污染現狀及變化特征和趨勢，為防治室內空氣污染提供科學基礎。

2 材料與方法

2.1 調查對象

選取2016～2021年合肥市主城區178戶新裝修(主要裝修結束1年以內)的普通居民住宅為調查對象進行室內空氣質量監測，共計監測719個獨立空間，包括客廳173間、臥室455間以及書房91間，監測指標為甲醛、苯系物(苯、甲苯、二甲苯)和放射性氡共5項，其中甲醛為719個獨立房間全部監測，苯系物一般每戶選取2個房間進行采樣監測，放射性氡一般每戶監測1個房間(均在臥室布設)，具體分布情況如表1所示。

表1 合肥市普通居民住宅室內空氣監測數量分布情況

2.2 監測項目與方法

(1)甲醛。《公共場所衛生檢驗方法第2部分：化學污染物》(7.4 甲醛光電光度法)(GB/T 18204.2-2014)，監測儀器為FM-801型多模式甲醛檢測儀(美國格雷沃夫GRAY WOLF公司)，現場測定。

(2)苯系物。《居住區大氣中苯、甲苯和二甲苯衛生檢驗標準方法氣相色譜法》(GB/T 11737-1989)，監測儀器為7890A型氣相色譜儀(美國安捷倫Agilent公司)，樣品采集后實驗室分析。

(3)氡。《室內環境空氣質量監測技術規范》(附錄N 室內空氣中氡的測定方法兩步測量法)(HJ/T 167-2004)，監測儀器為MODEL-1027型連續氡測量儀(美國Sun Nuclear公司)，現場測定。

2.3 樣品采集與測定

按照《室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)和《室內環境空氣質量監測技術規范》(HJ/T 167-2004)的要求進行點位布設與樣品采集，其中面積小于50 m2的于房間正中間布設1個點，50～100 m2的按照對角線的方式均勻布設3個點，采樣點高度為0.5～1.5 m，距離墻壁大于0.5 m，避開門窗等通風口。樣品采集與現場測定在保持房間密閉12 h后進行，現場記錄溫度和壓力(YM3型空盒氣壓表，上海孟德儀器公司)。

2.4 評價標準

按照《室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)中規定的標準值對室內空氣污染狀況進行評價，其中甲醛的濃度限值為0.10 mg/m3，苯為0.11 mg/m3，甲苯和二甲苯均為0.20 mg/m3，氡為400 Bq/m3。當監測結果超過標準限值時，計算其超標倍數，即超標倍數=(監測數據值-室內空氣質量標準值)/室內空氣質量標準值。

2.5 數據處理與統計分析

按照《室內環境空氣質量監測技術規范》(HJ/T 167-2004)的要求進行監測結果的統計處理，監測數據平均值為算術平均值，當樣品濃度低于方法檢出限時，該監測數據以1/2最低檢出限的數值參加平均值統計。

Spearman(斯皮爾曼)秩相關系數法是衡量環境污染變化趨勢在統計學上有無顯著性差異的常用方法[8, 9]。采用Spearman檢驗對室內空氣污染物的年平均濃度變化趨勢和程度進行統計分析，數據統計軟件為IBM SPSS Statistics v26.0，得到秩相關系數rs。當rs>0時，表示整體變化趨勢呈上升或加重態勢；當rs<0時，表示整體變化趨勢呈下降或好轉態勢[10, 11]。將rs與Spearman臨界值Wp進行比較分析，當|rs|>Wp時，表示其變化趨勢有顯著意義；當|rs|≤Wp時，表示其變化趨勢無顯著意義，污染物變化波動不大，整體較為平穩[12]。

3 結果與討論

3.1 居民住宅室內空氣污染總體狀況

2016～2021年合肥市居民住宅室內空氣污染的總體情況如表2所示，其中室內空氣污染物以甲醛的檢出率最高，為78.7%，超標率為31.4%，其中超標1倍以內的房間數占18.6%，超標1～3倍的占9.7%，超標3倍以上的占3.1%，最大檢出濃度為1.10 mg/m3，超標10.0倍。苯系物中除苯的檢出率(38.6%)相對較高外，其他兩種苯系物(甲苯和二甲苯)的檢出率均較低，且3種苯系物的超標率僅為苯1.5%、甲苯2.4%和二甲苯6.7%，均不足10%，但亦有超標嚴重的情況出現，如二甲苯的最大超標倍數達到了10.5倍。放射性氡的檢出率較高，為91.1%，但未發現有超標現象。

表2 合肥市普通居民住宅室內空氣污染總體狀況

研究表明，我國新裝修居民住宅或辦公室的室內裝修污染物基本以甲醛和揮發性有機物為主，而放射性氡基本未見有超標現象，如2006～2009年杭州市的室內空氣污染物總超標率為甲醛20.4%、苯系物1.6%～8.7%[4]，2007～2015年北京市的總超標率為甲醛50.8%、苯系物1.8%～26.9%、氡無超標[5]，2010～2015年西安市的總超標率為甲醛62.9%、苯系物3.45%～3.68%、氡600個樣本僅1例超標[7]。合肥市的居民住宅室內空氣監測結果與國內其他城市的研究結果基本一致，即室內空氣中甲醛的超標現象較為普遍、苯系物超標現象較為輕微、氡基本無超標，這可能和污染物的來源和釋放特征有關。甲醛來源廣泛，大量存在于膠粘劑中，釋放周期長；苯系物的來源較為單一且揮發性較強，主要的污染源涂料油漆均存在于家裝表面，短周期通風即可快速降低室內濃度；室內氡的來源主要為建筑材料，如墻體磚、水泥混凝土、瓷磚大理石等，根據全國居室氡調查課題組的研究，我國部分地區居室氡濃度范圍為5.3～183 Bq/m3，基本沒有超標的情況出現[13]。

我國現行的《室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002)中放射性氡的標準限值為400 Bq/m3，這似乎是氡鮮見超標的另一重要原因。世界衛生組織(WHO)2009年發布的《世衛組織室內氡防護手冊：公共衛生角度》建議應當從國家層面制定減少氡風險的公共衛生方案，基于最新的科學數據，建議室內氡的參考水平為100Bq/m3，以盡量減少室內氡暴露對人類健康的危害，若以現有的條件無法達到該水平，則選擇的參考水平不應超過300 Bq/m3[14]。研究表明，當氡濃度大于100 Bq/m3時，長時間的氡濃度平均值每上升100 Bq/m3，氡暴露者患肺癌的風險會增加11.0%～14.0%[15, 16]。合肥市2016～2021年的監測結果顯示，在測定的158個房間中，有17個房間的室內放射性氡濃度超過100 Bq/m3，最大監測值為277 Bq/m3，因此其潛在的安全風險仍需密切關注。

3.2 居民住宅室內空氣污染物的年際變化特征

2016～2021年合肥市室內空氣污染的年際變化情況如表3所示。甲醛的年均濃度范圍為0.03～0.15 mg/m3，其中2016～2018年的年均濃度均處于超標(>0.10 mg/m3)狀態，而2019年～2021年則降至標準值以內，且2021年的年均濃度最低，為0.03 mg/m3；超標率范圍為6.8%～49.6%，其中2016～2018年超標率基本處于同一水平(42.7%～49.6%)，而從2019年開始出現大幅度的下降，相較于2018年，年均濃度和超標率的下降幅度分別達到了53.3%和47.6%，到2021年超標率已降至6.8%。苯、甲苯、二甲苯和放射性氡的年均濃度均在標準值以內，且每年的超標率均處于較低水平甚至不超標。

利用Spearman秩相關系數法對合肥市室內空氣污染物的年均濃度與年份時間序列進行相關性分析，檢驗相關系數和斜率的顯著性意義，結果如表4所示，其中甲醛年均濃度呈現明顯的下降趨勢，且意義顯著(rs=-0.899)。造成甲醛年均濃度和超標率逐步下降的原因可能與國家相關標準的嚴格和市場規范有關。2017年國家質量監督檢驗檢疫總局發布了修訂的室內裝飾裝修甲醛釋放量標準《室內裝飾裝修材料、人造板及其制品中甲醛釋放限量》(GB 18580-2017)，該版本與前一版(GB 18580-2001)相比，直接刪除了E2級別的人造板，并提高了E1級人造板的甲醛釋放限量要求(0.124 mg/m3)。該版標準于2018年5月份正式實施，因此，產品質量體系的規范和嚴格可能是造成室內甲醛污染逐步下降的主要原因。另外，公眾環保意識的不斷增強以及對裝修裝飾的慎重可能也是主因之一。苯、甲苯、二甲苯和氡雖然從趨勢上有上升或下降，但趨勢均不明顯，無顯著性意義。

表3 合肥市普通居民住宅室內空氣污染年際變化情況

表4 室內空氣污染物年均濃度變化趨勢顯著性檢驗

3.3 居民住宅不同空間污染物含量的對比分析

將監測的719個獨立房間按照生活、休息、工作等3種不同的居家功能進行分類，分別為客廳173間、臥室455間和書房91間，其監測結果如圖1所示。放射性氡由于僅在臥室測定，無功能區分類，因此不作對比分析。甲醛在不同空間中的平均濃度分別為客廳0.07 mg/m3、臥室0.11 mg/m3、書房0.11 mg/m3，超標率依次為21.4%、34.9%、33.0%，由此看出，臥室和書房的甲醛平均濃度與超標率基本處于同一水平，且濃度均值處于超標狀態，而客廳相較于以上兩類空間，平均濃度與超標率只有其60%左右，這可能與其空間面積和布局有關。從整套居室來看，臥室和書房相較于客廳，一般存在面積較小、通透性差、裝修裝飾復雜、家具多且密集以及室內空氣流通性差等問題，從而導致其室內甲醛釋放容易積累，室內空氣質量也相對較差。苯、甲苯和二甲苯在不同空間中的平均濃度范圍分別為0.020～0.028 mg/m3、0.03～0.04 mg/m3、0.05～0.10 mg/m3，均未超標且基本處于較低的濃度水平甚至低于污染物的方法檢出限，這可能與室內苯系物的主要來源較為單一且揮發周期短的特征有關，從而導致不同的空間濃度差異并不明顯。

4 結論

(1)合肥市新裝修的普通居民住宅室內空氣污染以甲醛為主。對甲醛進行監測的719個房間中，其檢出率為78.7%，超標率為31.4%；對苯系物(苯、甲苯和二甲苯)進行監測的329個房間中，其檢出率范圍為12.2%～38.6%，超標率范圍為1.5%～6.7%；對放射性氡進行監測的158個房間中，其檢出率為91.1%，無超標房間，但有10.8%的房間濃度超過世

污染物

界衛生組織(WHO)的建議限值100 Bq/m3，其潛在的安全風險仍需警惕。

(2)2016～2021年，甲醛的年均濃度范圍為0.03～0.15 mg/m3，超標率范圍為6.8%～49.6%，Spearman秩檢驗結果顯示甲醛的年均濃度呈現明顯的下降趨勢，有顯著性意義(rs=-0.899)，顯示普通居民住宅室內空氣中的甲醛污染狀況有所好轉；苯、甲苯和二甲苯的年均濃度范圍分別為0.016～0.042 mg/m3、0.03～0.10 mg/m3和0.05～0.15 mg/m3，超標率范圍分別為0%～3.6%、0%～11.1%和0%～13.7%；氡的年均濃度范圍為37～60 Bq/m3；苯、甲苯、二甲苯和氡年際間上升或下降的趨勢均不明顯，統計學上無顯著性意義。

(3)甲醛在臥室和書房中的平均濃度均為0.11 mg/m3，高于客廳的0.07 mg/m3，超標率分別為34.9%和33.0%，也高于客廳的21.4%，表明居民住宅不同功能區內，臥室和書房的甲醛污染相對較為嚴重，而臥室又是人們休息放松的區域，使用的時間也可能最長，長時間處于污染嚴重的臥室內會對人們的身心健康造成損害，需密切注意并及時進行一些甲醛防治措施，盡可能地降低室內甲醛濃度。苯、甲苯和二甲苯在不同空間中的平均濃度均符合標準要求，差異也并不明顯，雖然平均濃度很低，但也應密切防范苯系物的超標情況。

(4)建議對策：新房裝修后應避免短時間內即入住，盡可能加強室內空氣的流動，在條件許可的情況下保持通風半年以上，最好能經歷一個完整的夏季，在正式入住前可以邀請專業有資質的檢驗檢測機構對室內環境空氣質量進行監測與評價，合格后入住也需時常保持室內通風，“不超標”并不代表絕對安全，盡可能地保障室內居住人員的身心健康。