室内空气污染物对人体健康的危害是人们普遍关注的公共卫生问题。城市居民每天约有80%~90%的时间在室内度过，室内空气质量显得尤为重要[1]。由于涉及隐私及安全问题，入户调查监测较难开展，室内空气污染物的污染情况难以获得；同时居民室内空气污染物与人体健康的相关研究也相对较少[2]。室内的空气污染物包括二氧化碳(CO2)、可吸入颗粒物(PM10)、甲醛、苯系物及微生物等，其中以甲醛、苯的污染最为普遍[3]。为了解深圳市西乡街道居民住宅空气污染物的污染情况，特开展调查监测，为改善室内空气质量提供参考依据。
1 对象与方法 1.1 调查对象选取深圳市宝安区西乡街道(国控环境监测站点)住宅小区共35户居民住宅，于2017年10月(秋季)及12月(冬季)对其进行室内空气质量监测，每户测定两个点(客厅和卧室)，两个月共监测140个点，监测指标包括小气候(温度、湿度)、化学性因素(PM10、二氧化氮(NO2)、甲醛、苯、甲苯和二甲苯)及生物性因素(菌落总数)等，并对人均住宅面积、是否使用空气净化器、近两年是否装修及厨房使用燃料类型等可能影响室内污染物浓度的因素进行了调查。
1.2 仪器与试剂TSI 7575 TAα监测仪；AM 510个体粉尘测试仪；GilAir PLUS高低流量空气采样器；UV2600双光束紫外可见分光光度计；热解析管；热解吸仪—气相色谱仪；BY-300型六级筛孔撞击式空气微生物采样器；恒温培养箱，营养琼脂平皿。
1.3 检测方法PM10检测采用《公共场所卫生检验方法第2部分：化学污染物》(GB/T 18204.2-2014)[4]采用光散射法；NO2检测采用改进的Salzaman法；甲醛检测采用《公共场所卫生检验方法第2部分：化学污染物》(GB/T 18204.2-2014)[4]酚试剂分光光度法；苯系物(苯、甲苯和二甲苯)检测采用《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[5]中附录C二次热解吸毛细管气相色谱法。按照《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[5]对室内小气候(温度、湿度)、化学性因素(PM10、NO2、甲醛、苯、甲苯和二甲苯)及生物性因素(菌落总数)等指标进行评价。各项监测指标均为呼吸带高度采样检测，其中物理性指标同一监测点每隔5 min监测1次，每个指标共进行10次连续监测，取其平均值。
1.4 统计分析采用Epidata 3.1建立数据库，SPSS 19.0进行统计分析；监测点空气污染物浓度为偏态分布，采用非参数检验方法进行分析，其中空气污染物浓度分布的差异用采用Mann Whitney U检验和Kruskal-Wallis H检验进行比较，率的比较采用卡方检验，各污染物浓度之间的相关关系采用Spearman秩相关分析，检验水准α=0.05。
1.5 质量控制本次调查的工作人员均为公共卫生专业人员，具备娴熟的调查、采样和实验室工作经验。项目开展前对人员进行了监测仪器操作和校准、采样编号、问卷调查技巧、样品运送和保存、实验室检测分析技能及数据上报等方面的专项培训和考核。入户前做好仪器校准工作，及时查漏补缺，确保结果准确。每隔10户设置1个平行样，本次调查平行样总数为总监测户数的11.4%。空气微生物采样按照监测户数设置1 :1空白对照。
2 结果 2.1 受调查家庭基本情况本次接受调查的住户共35户，其中以人均住宅面积为(15~30) m2的住户为主，共23户(65.7%)；6户住户使用空气净化器(17.1%)；近两年有装修的住户共9户(25.7%)；使用天然气做为厨房燃料的家庭33户(94.3%;表 1)。
| 指标 | 户数 | 构成比/% |
| 人均住宅面积/(m2/人) | ||
| ≤15 | 10 | 28.6 |
| 15~30 | 23 | 65.7 |
| ＞30 | 2 | 5.7 |
| 使用空气净化器 | ||
| 是 | 6 | 17.1 |
| 否 | 29 | 82.9 |
| 近两年装修 | ||
| 是 | 9 | 25.7 |
| 否 | 26 | 74.3 |
| 厨房使用燃料 | ||
| 电 | 2 | 5.7 |
| 天然气 | 33 | 94.3 |
2.2 室内空气质量基本情况
客厅和卧室各监测70个点(表 2)，按照《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[5]的限值要求，客厅和卧室的空气污染物NO2、甲醛、甲苯、二甲苯及菌落总数均达到《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[5]要求。客厅和卧室PM10浓度的超标监测点(PM10浓度＞0.15 mg/m3)个数分别为38个和40个，占54.3%和57.1%；客厅和卧室的CO2浓度超标监测点(CO2浓度＞0.10%)个数均为3个，各占4.3%；有1户卧室空气中的苯浓度超标(苯浓度＞0.11 mg/m3)，所有客厅均未检测到苯。
| 空气污染物 | 监测点 | M | P25 | P75 | 超标数/份 | 超标率/% |
| PM10/(mg/m3) | 客厅 | 0.178 | 0.126 | 0.329 | 38 | 54.3 |
| 卧室 | 0.163 | 0.122 | 0.321 | 40 | 57.1 | |
| CO2/% | 客厅 | 0.050 | 0.048 | 0.060 | 3 | 4.3 |
| 卧室 | 0.050 | 0.050 | 0.060 | 3 | 4.3 | |
| NO2/(mg/m3) | 客厅 | 0.028 | 0.014 | 0.033 | 0 | 0.0 |
| 卧室 | 0.027 | 0.017 | 0.035 | 0 | 0.0 | |
| 甲醛/(mg/m3) | 客厅 | 0.014 | 0.011 | 0.021 | 0 | 0.0 |
| 卧室 | 0.016 | 0.012 | 0.023 | 0 | 0.0 | |
| 苯/(mg/m3) | 客厅 | 0.006 | 0.004 | 0.008 | 0 | 0.0 |
| 卧室 | 0.006 | 0.004 | 0.008 | 1 | 1.4 | |
| 甲苯/(mg/m3) | 客厅 | 0.017 | 0.012 | 0.025 | 0 | 0.0 |
| 卧室 | 0.018 | 0.012 | 0.025 | 0 | 0.0 | |
| 二甲苯/(mg/m3) | 客厅 | 0.010 | 0.008 | 0.016 | 0 | 0.0 |
| 卧室 | 0.010 | 0.007 | 0.015 | 0 | 0.0 | |
| 菌落总数/(CFU/m3) | 客厅 | 232 | 157 | 310 | 0 | 0.0 |
| 卧室 | 205 | 98 | 330 | 0 | 0.0 |
Mann Whitney U检验结果显示，客厅和卧室的空气污染物PM10、CO2、NO2、甲醛、苯、甲苯和二甲苯浓度及菌落总数的总体分布差异无统计学意义(P＞0.05)，超标率的总体分布亦无统计学差异(P＞0.05)。
2.3 室内空气污染物浓度影响因素分析 2.3.1 Spearman秩相关分析对70个监测点的温度、湿度与室内空气污染物浓度进行Spearman相关分析得到不同空气污染物与温度、湿度的相关系数(表 3)。结果显示，温度与CO2、NO2、甲醛、甲苯、二甲 苯等浓度呈正相关关系，与PM10浓度呈负相关关系，相关关系有统计学差异(P＜0.05)；湿度与CO2和甲醛等浓度呈正相关关系，相关关系有统计学差异(P＜0.05)。
| 空气指标 | PM10 | CO2 | NO2 | 甲醛 | 苯 | 甲苯 | 二甲苯 | 菌落总数 |
| 温度/℃ | -0.210* | 0.206* | 0.353** | 0.430** | -0.032 | 0.168* | 0.218** | -0.054 |
| 湿度/% | -0.156 | 0.268** | 0.003 | 0.295** | -0.131 | -0.026 | 0.103 | 0.094 |
| 注：“*”为秩相关分析P＜0.05；“**”为秩相关分析P＜0.01 | ||||||||
2.3.2 不同季节、人均住宅面积、近两年是否装修、不同厨房燃料、是否使用空气净化器对室内空气污染物浓度分布的影响
不同季节、不同厨房燃料的室内空气污染物PM10、CO2、NO2、甲醛、苯、甲苯和二甲苯浓度及菌落总数见表 4。Mann Whitney U检验结果显示，不同季节的甲醛浓度的总体分布差异有统计学意义(P＜0.01)，秋季甲醛浓度(0.020 mg/m3)高于冬季(0.013 mg/m3)；不同季节的苯浓度分布差异亦有统计学意义(P＜0.05)，冬季苯浓度(0.007 mg/m3)高于秋季(0.006 mg/m3)。厨房燃料为天然气的住宅较用电的住宅室内PM10浓度高，其浓度差异有统计学意义(P＜0.05)。未发现人均住宅面积、近两年装修与否、是否使用空气净化器对室内空气污染物浓度的影响。
| 空气污染物 | 10月 | 12月 | Z值 | P值 | 电 | 天然气 | Z值 | P值 |
| PM10/(mg/m3) | 0.164 | 0.255 | -0.946 | 0.344 | 0.123 | 0.204 | -2.352 | 0.019* |
| CO2/% | 0.050 | 0.050 | -0.117 | 0.907 | 0.055 | 0.050 | -0.167 | 0.867 |
| NO2/(mg/m3) | 0.024 | 0.029 | -1.517 | 0.129 | 0.023 | 0.027 | -1.616 | 0.106 |
| 甲醛/(mg/m3) | 0.020 | 0.013 | -5.385 | 0.000** | 0.013 | 0.015 | -0.679 | 0.497 |
| 苯/(mg/m3) | 0.006 | 0.007 | -2.300 | 0.021* | 0.006 | 0.006 | -0.100 | 0.921 |
| 甲苯/(mg/m3) | 0.016 | 0.019 | -0.927 | 0.354 | 0.018 | 0.017 | -0.387 | 0.727 |
| 二甲苯/(mg/m3) | 0.010 | 0.010 | -0.079 | 0.937 | 0.012 | 0.010 | -0.819 | 0.336 |
| 菌落总数/(cfu/m3) | 233 | 201 | -1.442 | 0.149 | 208 | 216 | -1.232 | 0.129 |
| 注：“*”为P＜0.05；“**”为P＜0.01 | ||||||||
2.4 PM10、CO2超标的多因素logistic回归分析
以室内空气污染物PM10、CO2浓度超标与否为应变量(未超标=0，超标=1)，选择不同季节、人均住宅面积、近两年是否装修、不同厨房燃料、是否使用空气净化器为自变量。表 5结果显示，厨房使用天然气是PM10超标的危险因素，OR值(95%CI)为10.282(1.187~89.089)。未发现不同季节、人均住宅面积、近两年是否装修、不同厨房燃料、是否使用空气净化器对CO2超标与否造成影响。
| 变量 | 比较组 | 参照组 | β | S.E. | Wald | P值 | OR | 95%CI |
| 燃料 | 天然气 | 用电 | 2.330 | 1.102 | 4.475 | 0.034* | 10.282 | 1.187-89.089 |
3 讨论
研究发现深圳市居民住宅空气存在不同程度的污染，不同季节污染程度也有差异，根据《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[5]，住宅室内超标空气污染物为PM10、CO2和苯，超标率分别为55.7%、4.3%和0.7%，其中PM10为最主要的污染物。卧室和客厅的污染物浓度分布及超标率的差异均无统计学意义，与张振等[2]的研究结果一致，可能与卧室客厅门窗长期开启，空气流通较好有关。
住宅空气中颗粒物最直接的来源是燃烧、烹饪等日常行为，颗粒源的释放与室内燃烧设备和烹饪方式相关[6]，这些污染源的存在对室内PM10的浓度存在较大影响[7]。Yeung等[8]研究发现，同等条件下，一般燃气炉烹饪时比电炉会产生更多的颗粒物，Gao等[9]得出烹饪时颗粒的释放与所用植物油的类型无关，与加热温度有很大的相关性，电炒锅烹饪食物时比燃气炉释放的颗粒少。本研究发现厨房使用燃烧天然气的住户比使用电锅者空气中PM10浓度高，厨房使用天然气作为燃料是室内PM10浓度超标的危险因素，OR值(95%CI)为10.282(1.187~89.089)，与上述研究结果一致，可能是由于燃气燃烧产生了颗粒物，也可能与燃气炉温度较高有关。刘锡尧等[10]、李素娟等[11]研究表明使用空气净化器可以降低PM10浓度，改善空气质量，减少人群患空气传播疾病的几率[11]。本研究发现使用空气净化器的住宅与未使用者相比PM10浓度的差异无统计学意义，可能与空气净化器开启频率少、开启时间长短有关，由于本研究样本量较少，尚无法分析空气净化器开启频率和时长对室内PM10浓度的影响。
研究测得CO2平均浓度为0.05%，低于《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[5]。本次调查CO2浓度超标率为4.3%，可能与调查前要求住户关闭门窗12 h以上，室内人体呼吸代谢产物CO2持续增加有关，加强通风有助于降低室内CO2浓度。
室内空气污染物浓度的影响因素分析显示，季节、温度和湿度室内空气污染物浓度有一定的影响。室内温度与甲醛、甲苯和二甲苯浓度呈正相关，与PM10浓度呈负相关，湿度与甲醛等浓度呈正相关。整体上，夏秋季室内甲醛浓度高于冬春季，与孙红宾等[3]、樊广涛等[12]的研究结果一致，且研究表明相对湿度增加12%, 甲醛释放量将增加15%~20%[3]。与夏季相比，冬季PM10浓度增加，可能原因是冬季天冷居民减少出行，且深圳地区冬季主要使用空调采暖，门窗常关闭，导致室内通风不良，悬浮颗粒物增多[13]；也可能与深圳冬季降雨量少且相对湿度低，粉尘沉降减少有关。
新装修室内最主要的污染物是甲醛和苯系物[14-16]，室内甲醛主要来源于胶合板、壁纸和油漆等装饰材料，甲醛的释放期可持续(3~5)a，新装修完后仍继续释放甲醛，长期生活在此环境下易出现呼吸系统疾病症状，研究还表明甲醛暴露可以引起骨癌、鼻咽癌等[17-20]。由于本研究近两年装修的户数较少，且装修材料种类复杂，尚无法分析不同装修材料的住宅空气污染物浓度分布的差异。本调查未发现有室内甲醛超标的现象，且近两年装修的住宅亦未检出甲醛，可能与较多使用环保装饰材料和室内通风情况较好有关。仅有1户住宅卧室苯浓度超标(＞0.11 mg/m3)，经现场查证为该住户一年内于卧室购置复合板材新家具，且卧室通风较差所致。装修时尽量采用符合国家标准的和环保的装修材料，新房装修后，不要急于入住，经常保持通风换气，建议新房装修后1 a入住[21-24]。选择夏季装修可缩短污染物释放持续时间，降低对居民健康危害程度[25]。
本研究结果提示深圳市西乡街道居民室内主要空气污染物为PM10，冬季室内PM10浓度相对较高。室内PM10的超标的原因是多方面的，既有室内活动产生的，也有从外部带入的，室外PM10浓度与室内PM10浓度存在一定的线性相关性[7]，室外不同气候条件也可造成不同程度的空气污染，因此，将室内与室外PM10浓度及其影响因素结合探讨将有利于进一步了解室内PM10超标的原因。受限于条件，室内家庭成员吸烟、烹调、开关窗户频率和时长都可能对室内空气质量产生影响。由于是入户监测调查，涉及家庭情况，居民配合度相对较差，样本量相对较少，代表性不够强，检验效能可能会受到影响。本调查为深圳市西乡街道居民室内空气质量及其影响因素提供基础数据，为进一步深入分析和改善室内空气质量提供参考依据。
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