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清华调研报告显示:室内PM2.5吸入量是室外4倍

半岛晨报 [微博]   2015-04-24 09:35

[摘要] 4月22日,清华大学发布了首个室内PM2.5(直径小于或等于2.5微米的颗粒物)污染公益调研报告。结果显示,由于现代人在室内所处时间普遍长于室外,人均室内PM2.5总量和吸入剂量为室外的四倍。办公室内的空气质量优于家中,17层以上的室内PM2.5等级好。使用空气净化器、中央空调,对室内空气净化能起到明显作用。

4月22日,清华大学发布了室内PM2.5(直径小于或等于2.5微米的颗粒物)污染公益调研报告。结果显示,由于现代人在室内所处时间普遍长于室外,人均室内PM2.5总量和吸入剂量为室外的四倍。办公室内的空气质量优于家中,17层以上的室内PM2.5等级好。使用空气净化器中央空调,对室内空气净化能起到明显作用。

[新闻背景]

室内PM2.5污染到底怎么样?

当PM2.5成了呼吸的痛,中国民众开始关注空气质量,相关APP几乎每台手机必备。但是,在重视户外空气质量的时候,你想过自己所处的室内PM2.5污染到底怎么样吗?因为既没有监测站点数据参照,也没办法靠肉眼辨别污染程度,室内空气质量似乎成了认知盲区。

从去年11月14日到今年1月30日,清华大学电子工程系、清华大学建筑环境监测中心等单位,征集北京407名志愿者,采集了累计11万的室内PM2.5数据,覆盖北京13个区县7703个地理位置。根据大数据分析,基础建筑条件对室内外浓度比值有一定影响但不显著,人为的净化行为则影响较大。

记者试验

楼层变高室外PM2.5浓度降低

PM2.5“非常敏感”,室内浓度受吸烟及人群密度等影响较大

我们的室内空气质量到底怎么样?记者利用国际通用的TSI粉尘仪,分别在1个高楼层和1个低楼层的密闭空间和室外测量PM2.5浓度。

测量地点:北京海淀区五道口一个写字楼

室外PM2.5数据:根据环保部每更新的空气质量数据,当时距离该写字楼近的万柳监测子站PM2.5浓度为40微克/立方米,室外空气质量为优。

试验髴楼层变高,室外PM2.5浓度是否降低?结果:是的。

在该写字楼的第2层,室外PM2.5浓度为69微克/立方米;第22层,室外PM2.5浓度为65微克/立方米。

试验髵室内空气质量是否优于室外?结果:不一定。

在该写字楼的第2层,室内PM2.5浓度为49微克/立方米,的确低于室外;但在第22层,室内PM2.5浓度为193微克/立方米,居然大大高于该楼层的室外PM2.5浓度(见左图)。

在试验2中,较高楼层的室内为什么会得出PM2.5浓度为193微克/立方米的极端数值?清华课题项目组成员帮助记者找到了问题所在。原来,22层封闭的测量点受到员工抽烟影响,PM2.5浓度居高不下;而2层封闭的测量点里由于人员数量不太集中,既不会因人员流动而带来粉尘,也没有明显烟味,因此PM2.5浓度较低。

该成员进一步解释,PM2.5浓度是一项非常敏感的数据,以一个有窗但是密闭的办公室为例,大到是否有人吸烟、打扫房间、是否开窗、开空气净化装置,小到室内人多人少、轻掸衣服上的灰尘,都会影响测量仪器的计数结果。“真正具有代表意义的是以累积一段时间得来的庞大数据库做支撑,时间空间上都尽可能延展,才能得出该区域内相对可观的结论。”该成员强调。

清华调查

407位志愿者78天采样132万多个

每5采一次样,总时长约11万

既然PM2.5浓度受到这么多外界因素影响,那么如何测算才能得到更客观、科学的数据?

清华大学课题组的数据云端在从2014年11月14日至2015年1月30日的78天内,共收到407位志愿者的132.2829万个PM2.5的时空采样点,每5一次采样,累计总时长约11万。

首先是用检测仪器采集数据。每位志愿者都获得一个清华自主研发的PiMi空气盒子,志愿者可以通过蓝牙将采集到的数据包上传到指定的手机软件。为了后统计时能够归类分析,每次采集数据前,志愿者还要重新填写一份内置于APP的问卷,其中包括“所在建筑环境类型”、“楼层”、“与主干道之间距离”、“是否开启中央空调”、“是否开启净化器”等选项。

其间共调动了两批志愿者完成数据采集和标记,每日采集样本量在4000至3万个不等,多数在1.5万个以上。

而在后台,工作人员通过访问云端,可以看到采集回来的庞大数据库信息,由课题组成员筛选出有效信息,再将数据平台上所有测得室内外PM2.5数据按照等级归类分析,得出结果。其中,室外空气质量是根据空气动力学原理,依据相应区域官方监测子站的PM2.5数值得来。

例如,要调查不同楼层对室内PM2.5浓度的影响,工作人员就将采样点分为了1-8层、9-16层以及17层以上三类,依据时间对每一类别中室内外空气质量数据进行统计。

出现误差怎么办?课题组成员也考虑到这一点,发放给志愿者用于测量的仪器都经过了高精度参考设备的校准。

数据解读

建筑条件不如人为净化行为影响大

后课题组得出的结论包括:基础建筑条件对室内外浓度比值有一定但不显著的影响,其中办公环境略优于居住环境,楼层17层以上的室内环境略优于17层以下的环境,距离主干道大于500米的室内环境优于500米以内。与之形成对比的则是人为的净化行为对室内PM2.5浓度较大的影响,比如空气净化器中央空调对室内空气净化起到明显作用,开窗通风的作用则因室外情况而异。

办公环境对室外污染的抵抗能力略优于居住环境,但差别并不明显

点评:办公室环境相对一致性比较好,新建办公楼一般都装有新风系统或者有过滤装置的中央空调。从空气净化角度看,住宅不像办公楼那样缓解能力更强,不过二者的差距在这次课题研究中并不大,仅是小数点后第二位的差别。

距主干道越远,受室外污染物影响越小

点评:这点很容易理解,距离主干道越近的地方,汽车尾气越多,扬尘活动越剧烈,因此直径小于2.5微米的颗粒物可能会越多。

楼层越高,对室外污染的抵抗能力越强,17层以上>9-16层>1-8层

点评:我们根据实验数据猜测,在一定高度之下的高层和低层调查结果之所以有差别,可能和大气分层的状况有关系,比如随着粉尘沉降,低层颗粒物更多,中高层就会略好。

开启空气净化器的效果好于中央空调的效果

点评:净化器的过滤装置一般是专门针对较小的颗粒物设计,孔径较小;而大多数中央空调的过滤板主要针对大颗粒和杂质进行过滤,对小直径的颗粒物作用不明显。

打扫、烹饪、抽烟等其他人为活动对室内空气的影响

点评:打扫会扬尘,烹饪产生的油烟也可能包括微小的油粒和粉尘等,而在人产生活动时身上吸附的颗粒也会抖动,影响测量结果。

专家说法

距离地面300米以上污染稍低

环保专家彭应登认为,该调研报告的相关结论有一定参考价值,但相关结论此前已被证明,此次调研属于再一次印证或者量化。另外,室内空气质量与具体楼层目前并无的对应关系。“报告得出的结论并不意外。”彭应登介绍,17层以上空气并不一定更好。此前官方有实验结论显示,180米左右的污染物浓度达到了高值,这个高度远超17层。他表示,目前关于楼层高度和空气质量,并没有特别明显的规律。

彭应登解释,污染物浓度在高度上的垂直分布,一定程度取决于气象条件。在静稳条件下,近地面由于受到扬尘等影响,污染物浓度确实较高。总体而言,在距离地面约800米的混合层内,PM2.5浓度比较均匀。而混合层内,约300米左右是个分界点,300米以下稍高,300米以上稍低。

室内和室外环境究竟是什么关系?该报告显示,在调研期间,三分之一时间内室内处于污染等级,彭应登说,三分之一时间处于污染等级的结论,应该有个前提条件,比如外部空气质量差、室内不开窗通风、室内人居活动多等等。总体而言,室内外环境相对比较均匀。如果长期不通风,加上室内比较高的人居活动水平,污染物确实容易累积。

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