武汉市地铁站运营前集中空调通风系统微生物污染成因初步探析
石斌, 何振宇, 陈智, 王芳, 王佩, 王肖, 潘锋     
武汉市疾病预防控制中心
摘要: 目的 分析武汉市新建地铁站运营前集中空调通风系统污染状况,探析其污染成因。方法 2016和2017年,随机抽取武汉市新建地铁站30%的站点,开展集中空调通风系统卫生监测。结果 集中空调通风系统共完成监测样品116件,送风细菌总数、送风真菌总数合格率分别为96.6%、89.7%,其余指标合格率均为100.0%。风机柜、站厅层、站台层送风监测结果显示,送风真菌总数结果有统计学差异(χ2=16.436,P < 0.05),送风细菌总数结果差异无统计学意义(χ2=1.078,P > 0.05)。结论 武汉市新建地铁站运营前集中空调通风系统送风细菌污染源自风机柜(及其前端),送风真菌污染源自风机柜(及其前端)和送风管。
关键词: 地铁站    集中空调通风系统    污染成因    
Preliminary Analysis of Microbial Pollution Cause in Central Air Conditioning Ventilation System before Operation of Wuhan Subway Station
SHI Bin, HE Zhenyu, CHEN Zhi, WANG Fang, WANG Pei, WANG Xiao, PAN Feng
Abstract: Objectives To analyze the pollution status of central air conditioning ventilation system before the operation of newly-built Wuhan subway station, and to explore its pollution causes. Methods In 2016 and 2017, 30% of newly-built stations in Wuhan were randomly selected to carry out the hygienic monitoring of central air conditioning ventilation system. Results A total of 116 samples were monitored by the central air conditioning ventilation system. The qualified rates of the total bacteria and fungi in the air supply outlet were 96.6% and 89.7%, respectively. The qualified rates of other indexes were 100.0%. The total fungi counts in the supply air in fan cabinet, hall layer and platform layer were statistically different(χ2=16.436, P < 0.05), but the total bacterial count in air supply was not statistically significant(χ2=1.078, P > 0.05). Conclusions Before the operation of newly-built Wuhan new subway station, the bacterial contamination in the air supply system of central air conditioning came from the fan cabinet (and its front part), and the fungal contamination came from the fan cabinet (and its front part) and the air supply pipe.
Key words: subway station    central air conditioning ventilation system    cause of pollution    

近年来,随着地面交通压力的增大和城市现代化进程的需求,全国地铁建设步伐日益加速,地铁环境中潜在健康危害因素也随之凸显,越来越多的研究开始关注地铁站运营前的卫生状况[1-2]。目前,国内对集中空调通风系统研究多集中于现况调查上[3-5],对其污染影响成因分析的研究则开展较少。为提高地铁运营前卫生管理工作水平,武汉市疾病预防控制中心于2016—2017年对6条新建地铁站集中空调通风系统开展了运营前随机抽检工作(随机数字表法),以期分析武汉市新建地铁站运营前集中空调通风系统污染状况,探析其污染影响成因。

1 对象与方法 1.1 对象

于2016—2017年10—12月期间,使用随机数字表法,随机抽取每条地铁线30%的站点(2016年2条线,12座地铁站;2017年4条线,17座地铁站)开展运营前集中空调通风系统卫生监测工作。监测前所有集中空调通风系统按《公共场所集中空调通风系统清洗消毒规范》(WS/T 396-2012)[6]规定,在完成管道清洗后,使用400 mg/L的二氧化氯消毒液喷雾消毒。采样时,集中空调通风系统正常运行2 h以上,采用混合风模式进行送风。监测对象包括站厅、站台层集中空调通风系统送风及风管内表面;风机柜送风。

1.2 方法

1.2.1 送风口

监测指标为:送风中细菌总数、真菌总数、β-溶血性链球菌;风管内表面:细菌总数、真菌总数、积尘量。监测方法按《公共场所集中空调通风系统卫生规范》(WS 394-2012)[7]要求进行,随机抽取(抽签法)地铁2套空调系统中一套,选取站台层、站厅层各2个代表性部位(近风机柜端、远风机柜端)进行检测。结果评价按按《公共场所集中空调通风系统卫生规范》(WS 394-2012)[7]规定进行。

1.2.2 风机柜

监测指标为:送风中细菌总数、真菌总数、β-溶血性链球菌。监测方法参照《公共场所集中空调通风系统卫生规范》(WS 394-2012)[7]要求进行,在风机柜冷却器与通风机之间设1个采样点,采集送风(图 1)。

注:★为采样点 图 1 地铁站集中空调通风系统采样点示意图

1.3 统计学分析

使用SPSS 22.0进行统计分析,在数据分析前对数据进行正态性检验,所有数据均为非正态性分布,故采用非参数检验进行统计分析。数据以中位数(M)、四分位数间距(INQ)等表示,检验水准α=0.05。

2 结果 2.1 集中空调通风系统送风口监测结果

共完成监测样品116件,送风细菌总数、送风真菌总数合格率分别为96.6%、89.7%,其余指标合格率均为100.0%。2016年与2017年监测结果比较显示,送风口送风细菌总数(Z=-1.978,P<0.05)、送风真菌总数(Z=-2.601,P<0.05)及风管内表面真菌总数(Z=-2.273,P<0.05)、积尘量(Z=-2.165,P<0.05)结果差异有统计学意义,其余单项监测指标结果差异无统计学意义。根据平均秩次进一步推断,2017年送风细菌总数、送风真菌总数、风管内表面真菌总数、表面积尘污染程度高于2016年监测结果(表 1)。

表 1 2016—2017年武汉市新建地铁站集中空调通风系统监测结果比较
项目 2016年 2017年 Z P
M INQ 平均秩次 合格率/% M INQ 平均秩次 合格率/%
送风细菌总数/(CFU/m3) 28 28 50 100.00 49 120 63 94.50 -1.978 0.048
送风真菌总数/(CFU/m3) 92 85 48 100.00 177 351 65 83.30 -2.601 0.009
风管内表面细菌总数/(CFU/cm2) 1 0 59 100.00 1 0 58 100.00 -0.379 0.705
风管内表面真菌总数/(CFU/cm2) 1 1 50 100.00 2 4 64 100.00 -2.273 0.023
风管内表面积尘量/(g/m2) 0.23 0.30 50 100.00 0.34 0.32 64 100.00 -2.165 0.030
注:M—中位数;INQ—四分位数间距;β-溶血性链球菌均未检出

2.2 站台、站厅、风机柜送风监测结果分析

本次随机抽检共完成29套集中空调通风系统送风监测工作,其中站台层、站厅层各58件、风机柜29件。各点送风细菌总数合格率均为96.6%;送风真菌总数合格率分别为87.9%、91.4%、86.2%。对站厅层、站台层、风机柜送风监测结果进行相关样本非参数检验发现,送风细菌总数监测结果差异无统计学意义(χ2=1.078,P>0.05);送风真菌总数监测结果(χ2=16.436,P<0.05)差异有统计学意义。根据平均秩次进一步推断,站台层与站厅层送风真菌总数污染程度高于风机柜监测结果(表 2)。

表 2 风机柜、站台、站厅集中空调通风系统监测结果比较
项目 风机柜 站台层 站厅层 χ2 P
M INQ 平均秩次 M INQ 平均秩次 M INQ 平均秩次
送风细菌总数/(CFU/m3) 28 37 2 35 104 2 35 92 2 1.078 0.583
送风真菌总数/(CFU/m3) 42 235 2 95 186 2 131 256 2 16.436 0.000
注:M—中位数;INQ—四分位数间距

3 讨论 3.1 卫生现况分析

本次研究结果显示,武汉市新建地铁站运营前集中空调通风系统卫生状况较往年有了相对改善[8],其卫生状况优于国内部分其他城市[9-12]。不合格的指标集中在送风微生物指标上,这与国内某些研究结果趋于一致[13-14],表明送风微生物污染是武汉市新建地铁集中空调通风系统主要污染特征。

3.2 污染成因探讨

根据武汉市地铁集中空调通风系统结构构造(图 1)及清洗消毒方式特点,其集中空调通风系统送风微生物污染可能来自两个方面:1风机柜(及其前端)的外源性污染。有研究显示,地铁集中空调通风系统卫生状况受新风井[15]、混风室、过滤网、静电除尘(除菌)器[16]等因素影响,外环境或风井中的微生物可通过这些途径对清洗消毒后的风管产生污染。2风管本身的内源性污染。清洗消毒的效果[17]、消毒剂对微生物的敏感性、室内环境对管道的二次污染等,都可能对管道送风卫生状况产生影响。

3.3 污染途径分析

为分析武汉市新建地铁站运营前集中空调通风系统污染成因,改进卫生管理工作,本次研究在风机柜增设送风采样点1个,旨在探析地铁集中空调通风系统送风微生物污染成因。研究结果显示:①风机柜、站台、站厅送风细菌总数合结果差异无统计学意义(χ2=1.078,P>0.05),表明武汉市新建地铁站运营前集中空调通风系统送风细菌总数污染源来自于风机柜(及其前端)。武汉市地铁站风机柜(及其前端)主要包含新风井、消音器、回风口、混风室、风机柜(内含过滤网、高压静电除菌器、冷却器等)等工程构件,其卫生状况影响因素复杂,新风质量、风井结构及卫生状况、初效过滤网与高压静电除尘器效能等因素都可能对送风卫生状况产生影响。此外,《公共场所集中空调通风系统清洗消毒规范》(WS/T 396-2012)[6]中缺乏对新风亭、风机等工程构件的清洗消毒的具体规定,消毒效果的不佳也可能是结果产生的原因之一。②送风真菌监测结果显示:风机柜、站台、站厅送风真菌总数监测结果(χ2=16.436,P<0.05)差异有统计学意义,站台层与站厅层送风真菌总数污染程度高于风机柜监测结果。这一结果表明武汉市新建地铁站运营前集中空调通风系统送风真菌除了受风机柜(及其前端)污染外,送风管道内污染也是其重要来源。现行的清洗消毒方式虽能有效控制管道内细菌滋生(结合送风细菌结果),但对真菌的效果抑制效果欠佳,管道内真菌的滋生对送风口送风质量产生了明显影响。因此,加强卫生管理制度落实、改进集中空调清洗消毒方式,是武汉市新建地铁站卫生管理工作函待解决的重要问题。

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