2. 无锡市疾病预防控制中心
国内部分城市冬季雾霾问题日益凸显,集中空调通风系统能够调节室内微小气候、创造舒适环境,已经成为人们日常生活不可或缺的一部分。集中空调系统结构复杂,管理和使用不当均会丧失改善室内环境的功能,成为室内颗粒物污染的重要媒介[1-2]。美国环境保护局与丹麦技术大学的调查表明,室内空气污染来自不洁空调通风系统的比例达42%~53%[3]。为全面掌握无锡市集中空调通风系统卫生状况,探索集中空调通风系统对公共场所室内PM10浓度的改善效能及其影响因素,本文选取11家设置集中空调通风系统和6家未设置集中空调通风系统的公共场所经营单位进行深入分析,重点探讨集中空调各因素对改善室内PM10浓度水平的影响,为设计有效的卫生监督对策提供理论依据。
1 对象与方法 1.1 对象调查无锡市持有《公共场所卫生许可证》并使用集中空调通风系统的大型公共场所经营单位11家,选取6家未设置集中空调通风系统的单位作为对照组。
1.2 方法 1.2.1 现场调查统一制定调查表,在集中空调通风系统正常运行期间,由经过相关专业知识培训的监督员对集中空调通风系统管理情况进行调查。调查内容包括集中空调系统基本情况、启用时长、空调设施清洗、滤网更换情况、制度和档案管理情况。
1.2.2 采样与监测使用美国3M粉尘测定仪(EVM-3) 对PM10浓度进行监测,仪器使用前经过严格校准。监测布点参照《公共场所卫生监测技术规范》[4]、公共场所空气中可吸入颗粒物测定方法—光散射法[5],监测时间为2015年11月24日—2016年1月20日。
1.2.3 评价标准集中空调通风系统卫生管理合格率评价标准遵循《公共场所集中空调通风系统卫生规范》[6]。
1.3 统计学方法采用EpiData 3.1软件对PM10和调查表数据进行录入并建立数据库,采用SPSS 19.0进行统计分析,非正态分布资料用中位数±四分位数间距来表示。计算室内外颗粒物浓度减少量,比较是否设置集中空调系统场所中PM10浓度差值采用Mann-Whitney U秩和检验,其他因素应用Kruskal-Wallis法进行总体比较,采用Nemenyi法进行两两比较,以P<0.05为差异有统计学意义。
1.4 质量控制所有调查人员均由市级卫生监督机构专业人员组成,并经过统一培训。调查人员根据统一的监测调查实施方案及调查表开展调查,调查过程中征得调查对象同意并配合调查工作,保证问卷完成质量。由专人对监测数据进行复核,按统一规定格式录入软件,数据录入采取双录入,避免数据录入错误。用于现场监测的3M粉尘测定仪经过质检部门严格校准,监测结果能够满足课题需求,具备统计分析意义。
2 结果 2.1 监测点基本情况在11家公共场所经营单位中,集中空调通风系统新风口滤网清洗频率半年1次以上的占81.81%,通风系统清洗频率均高于每两年1次,8家单位新风口滤网过滤等级为初效,其余3家为中效(表 1)。
2.2 集中空调对降低室内PM10浓度的影响
结合未设置集中空调的对照组监测数据进行分析,Mann-Whitney U检验比较同时期室内外PM10平均减少值(U=-2.260,P=0.023) 差异有统计学意义。其中,设置集中空调单位室内相对室外PM10浓度平均减少值(73.624 μg/m3±42.332 μg/m3)优于无集中空调组(23.412 μg/m3±17.000 μg/m3)。
2.3 启用时长对集中空调降低室内PM10浓度的影响按照启用时长进行分组(小于5年、5年~10年、10年以上),比较不同启用时长组间室内PM10平均减少值(Z=4.564,P=0.102) 差异无统计学意义。
2.4 距上次清洗时长对集中空调降低室内PM10浓度的影响所有监测点集中空调通风系统距上次清洗时长均不超过两年,且主要集中在一年以内。比较不同距上次清洗时长组间PM10平均减少值(Z=13.155,P=0.004) 差异有统计学意义。集中空调通风系统降低室内PM10浓度的效能在距离清洗后的第三个月达到最高峰(表 2)。
距上次清洗时长/月 | 户数 (样本量) |
秩均值 | PM10平均减少值 /(μg/m3) |
≤3 | 3(180) | 63.02 | 234.67±179.92 |
>3且≤6 | 3(284) | 47.88 | 98.00±240.17 |
>6且≤12 | 3(288) | 40.10 | 51.92±159.67 |
>12 | 2(216) | 36.41 | 38.63±74.01 |
2.5 通风系统清洗频率对集中空调降低室内PM10浓度的影响
根据清洗频率(每半年、一年、两年一次)进行分组,比较不同通风系统清洗频率组间室内PM10平均减少值(Z=4.253,P=0.119) 差异无统计学意义。
2.6 新风口滤网等级对集中空调降低室内PM10浓度的影响11家设置集中空调通风系统的监测点单位均未采用高效滤网,比较8户初效滤网(PM10平均减少值55.130 μg/m3±163.76 μg/m3)和3户中效滤网(PM10平均减少值234.670 μg/m3±179.920 μg/m3)组间差异有统计学意义(Z=-3.346,P=0.001),说明中效滤网对降低室内颗粒物浓度水平能起到更优的效果。
2.7 新风口滤网清洗频率对集中空调降低室内PM10浓度的影响比较不同新风口滤网清洗频率组间PM10平均减少值(Z=11.891,P=0.018) 差异具有统计学意义。运用Nemenyi检验进行多重两两比较,“每年一次”组室内PM10平均减少值明显低于“每月一次”组(Z=24.954,P=0.018),保持每月一次的清洗频率对于降低室内颗粒物浓度水平能起到最佳功效,其他频次的清洗效果对比差异无统计学意义(表 3)。
新风口滤网清洗频率 | 户数 (样本量) |
秩均值 | PM10平均减少值 /(μg/m3) |
每月1次 | 4(396) | 55.34 | 160.58±280.75 |
两月1次 | 2(68) | 56.56 | 176.50±270.38 |
三月1次 | 1(144) | 43.00 | 59.00±132.97 |
半年1次 | 2(252) | 45.32 | 63.00±147.17 |
每年1次 | 1(108) | 30.39 | 30.25±80.81 |
3 讨论
对11家设置集中空调通风系统公共场所经营单位的基本情况进行问卷调查和PM10浓度监测,经统计分析发现,集中空调通风系统能够有效降低室内PM10浓度水平,表明集中空调在减少室内颗粒物浓度、改善空气质量上有积极效应。这是因为集中空调通风系统在安装了合格的初、中效空气过滤器后,能够对室外空气进行有效的过滤,将大部分PM10阻挡在空气过滤器上,直接提升了室内空气的清洁度[7]。
受其他研究成果启发[8-11],本文将集中空调各要素中的系统启用时长、距上次清洗时长、通风系统清洗频率、新风口滤网过滤等级和清洗频次等纳入研究范围。11家单位集中空调通风系统启用时长分布在2年~30年之间,不同启用时长组间室内PM10平均减少值不存在差异,说明在初期合理设计和后期正确保养使用的条件下,集中空调通风系统在改善室内空气质量的效能上并未随着启用时长的增加而有所改变。受《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》(自2012年起废止)关于“已投入运行的集中空调通风系统应每两年对其进行一次预防空气传播性疾病的卫生学评价”影响,所有监测点集中空调通风系统距上次清洗时长集中在(2~19) 个月之间,其降低室内PM10的效能在清洗后的第三个月达到峰值(131.25 μg/m3 ±75.50 μg/m3)、随清洗时长的增加而逐渐减弱、并在第八个月后趋于稳定。这可能是由于清洗消毒这一操作行为改变了管道内的微小环境,使得清洗后短时间段内通风系统本身成为颗粒物来源之一,经过一定时间的使用后整个系统达到清洁状态,此时为集中空调改善颗粒物污染的最佳节点,但是随着时间的推移此类效果也将逐渐减弱,最终趋向稳定的低效状态。这项结论提示公共场所经营单位需要在通风系统过滤效能降低临界点之前进行清洗,发挥集中空调降低室内颗粒物污染的最佳作用。对比分析不同通风系统清洗频率对集中空调降低室内PM10的影响,不同清洗频率效果差异并无统计学意义,这与郭重山等[12]的研究结果不一致。可能是由于本次研究样本量太小导致检验效能降低,使得出现假阴性结果的概率增大,未能探讨通风系统清洗频率的真实影响。11家单位中仅有3家使用了中效新风口滤网,对比发现此类滤网(125.25 μg/m3±122.00 μg/m3)在提升集中空调改善室内颗粒物污染的能力上明显优于初效滤网(35.56 μg/m3±92.98 μg/m3),这与刘斌[13]、郭重山[14]等的研究结果一致。《公共场所集中空调通风系统卫生规范》[4]中规定“空气净化过滤材料应当每6个月清洗或更换一次”,11家监测单位合格率为81.81%。统计分析发现,保持每月1次的滤网清洗频率能够保证集中空调最大限度地降低室内PM10浓度水平,每3、6和12个月一次的清洗频率组间对比并无差异。
综上所述,合理使用集中空调通风系统能够有效降低公共场所室内PM10浓度水平,定期有效的空调管道清洗工作、更高效的新风滤网并保持最佳清洗频率,均可以减少室外颗粒物对送风的污染,进而提升室内空气质量。同时,在卫生监督工作中应加强对新、改、扩建公共场所的监督管理、监测和卫生学评价[15],加大对现有集中空调使用单位的监督指导,加强对集中空调通风系统卫生问题的宣传,促使经营单位建立规范化管理制度,保证集中空调能够按照相关卫生规范正常运行。出于研究自身的局限性,本文未能将诸如送风量、送风时长及更高等级新风滤网等因素纳入讨论,希望能在今后的工作中扩大研究范围进行更为客观而全面的分析。
[1] | 刘敏, 亢燕铭, 翟志斐. 室内可吸入颗粒物来源、危害及数值模拟研究[J]. 洁净与空调技术, 2007(4): 8–10, 28. Liu M, Kang YM, Zhai ZF. Source, effect and numerical simulation of indoor inhalable particulate matter[J]. Contamination Control & Air-Conditioning Technology, 2007(4): 8–10, 28. (in Chinese). |
[2] | 蔡见远, 杨海兵, 董万群. 昆山市部分公共场所集中空调清洗消毒效果分析[J]. 职业与健康, 2012, 28(19): 2399–2400. Cai JY, Yang HB, Dong WQ. Analysis of cleaning and disinfecting effect of central air conditioning in some public places of Kunshan City[J]. Occupation and Health, 2012, 28(19): 2399–2400. (in Chinese). |
[3] | Backman H, Haghighat F. Indoor-air quality and ocular discomfort[J]. Journal of the American Optometric Association, 1999, 70(5): 309–316. |
[4] | 国家技术监督局, 中华人民共和国卫生部. GB/T 17220-1998公共场所卫生监测技术规范[J].北京:中国标准出版社, 1998. State Bureau of Technical Supervision, Ministry of Health, PRC. GB/T 17220-1998 Technical rules of health monitoring for public places[S]. Beijing: China Standard Press, 1998. |
[5] | 中华人民共和国卫生部. WS/T 206-2001公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定方法光散射法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2002. Ministry of Health, PRC. WS/T 206-2001 Method for determination of inhalable particulate matter (PM10) in air of public place-Light scattering method[S]. Beijing: China Standard Press, 2002. |
[6] | 中华人民共和国卫生部. WS 394-2012公共场所集中空调通风系统卫生规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2013. Ministry of Health, PRC. WS 394-2012 Hygienic specification of central air conditioning ventilation system in public buildings[S]. Beijing: China Standard Press, 2013. |
[7] | 刘燕敏, 刘飞. 新风空调系统过滤对室内吸入尘的影响分析[J]. 空调暖通技术, 2013(4): 16–20. |
[8] | 张宝莹, 陈逊, 刘凡, 等. 集中空调通风系统空气净化装置PM10净化效果实验室评价方法[J]. 环境与健康杂志, 2010, 27(3): 197–199. Zhang BY, Chen X, Liu F, et al. Evaluation method for PM10 removal efficiency of air-cleaning device in central air-conditioning ventilation system[J]. Journal of Environment and Health, 2010, 27(3): 197–199. (in Chinese). |
[9] | 张庆松, 王雨群, 贾祥焱, 等. 中央空调通风系统空气净化装置的研究[J]. 江苏建筑, 2006(6): 73–76. Zhang QS, Wang YQ, Jia XY, et al. Study on air-purification device in central ventilation system[J]. Jiangsu Construction, 2006(6): 73–76. (in Chinese). |
[10] | 李若岚, 郭新彪. 集中空调通风系统清洗对室内空气可吸入颗粒物浓度的影响[J]. 环境与健康杂志, 2010, 27(12): 1072–1074. Li RL, Guo XB. Influence of cleaning of central air conditioning ventilation system on concentrations of indoor air inhalable particle[J]. Journal of Environment and Health, 2010, 27(12): 1072–1074. (in Chinese). |
[11] | 袁敏敏. 公共场所集中空调设计的卫生问题[J]. 环境与健康杂志, 2008, 25(10): 925–926. doi: 10.3969/j.issn.1001-5914.2008.10.035 |
[12] | 郭重山, 张健, 李小晖, 等. 广州市公共场所集中空调通风系统卫生质量调查分析[J]. 中国卫生工程学, 2010, 9(3): 205–207. Guo CS, Zhang J, Li XH, et al. Investigation on sanitary quality of centralized air conditioning-ventilating systems of public places in Guangzhou[J]. Chinese Journal of Public Health Engineering, 2010, 9(3): 205–207. (in Chinese). |
[13] | 刘斌, 马晓军, 杜慧兰, 等. 成都市公共场所集中空调通风系统可吸入颗粒物污染现状分析[J]. 环境卫生学杂志, 2011, 1(4): 20–22. Liu B, Ma XJ, Du HL, et al. Analysis on the pollution of inspirable particulate matter in central air conditioning system of public places in Chengdu[J]. Journal of Environmental Hygiene, 2011, 1(4): 20–22. (in Chinese). |
[14] | 郭重山, 李小晖, 杨轶戬, 等. 清洗消毒公共场所集中空调通风系统对改善送风卫生质量的效果评价[J]. 预防医学论坛, 2011, 17(12): 1069–1070. Guo CS, Li XH, Yang YJ, et al. Assessment on the air quality improvement of ventilation after cleaning and disinfection on central air-conditioning ventilation system in public places[J]. Preventive Medicine Tribune, 2011, 17(12): 1069–1070. (in Chinese). |
[15] | 杨轶戬, 施洁, 蒋琴琴, 等. 广州市新建集中空调通风系统卫生状况及对策分析[J]. 现代预防医学, 2014, 41(17): 3241–3243. Yang YJ, Shi J, Jiang QQ, et al. Analysis of sanitary quality and measures of new centralized air conditioning system in Guangzhou[J]. Modern Preventive Medicine, 2014, 41(17): 3241–3243. (in Chinese). |