重庆市地下商场TVOC污染调查及来源分析

高俊敏，陈磊， 张英，金芬，李百战

(1.重庆大学 三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆，400045；2.中国农业科学院 农业质量标准与检测技术研究所 农产品质量与食物安全重点实验室，北京，100081)

近年来，随着城市建设和社会经济的迅速发展，我国许多城市的人防工程相继改建成了地下商场。地下商场封闭、潮湿、空气流通差，只能采用机械通风的方法进行换气，污染物不易稀释和扩散。此外，地下商场内部装修所用的装饰材料种类繁多，化学成分复杂，它与商场内销售的商品一起散发出多种有害物质(如甲醛、苯、氡等)[1-3]，其中大部分是挥发性有机物(Volatile organic compounds, VOCs)。研究结果表明，室内的VOCs成分达50～300种，且浓度大大超过室外VOCs浓度，其中一些成分具有致癌、致畸、致突变毒性[4-6]。此外，VOCs能引起机体免疫水平失调，影响中枢神经系统功能，使人体出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状，还可能影响消化系统，使人体出现食欲不振、恶心等。美国EPA制定的优先控制的188种有毒污染物中就有50多种为VOCs[7-8]。地下商场室内空气品质不但直接影响室内人员的身心健康，而且间接影响商场的经济效益。但是，目前有关我国城市地下商场室内空气品质的研究主要集中在温湿度、氡、二氧化碳等指标的测试[9-11]，而对反映室内空气质量重要指标之一的TVOC污染状况研究很少[2]。从其他室内环境的调查研究结果来看，很多地方的室内空气普遍受到VOCs等物质的污染，有些污染甚至严重超标[1,12-13]。因此，根据地下商场室内环境的特点，研究地下商场室内TVOC污染状况，对于改善地下商场室内空气品质，保护人们身体健康，促进地下空间的开发利用具有重要意义。重庆市作为我国西南地区的重要城市，1960年建造了大量的地下人防工程。根据“平战结合”的原则，目前许多位于高区的人防工程均相继改建成了地下商场。此外，重庆市属山城，地形和地质结构特殊，房屋依山坡而建，地下商场在重庆市区随处可见。但是，目前有关重庆市地下商场室内空气品质调查的研究较少[14-15]，反映室内空气质量重要指标之一的TVOC污染状况尚未见报道，缺乏最基本的基础数据。为此，本文作者对重庆主城区17个地下商场室内空气中TVOC浓度进行监测，并对商场内TVOC主要来源进行初步分析，以期了解重庆市主城区地下商场VOCs污染状况。研究结果可以为重庆市乃至我国其他城市地下商场室内空气品质的改善提供理论依据，也可以为有关部门制订符合中国国情的地下商场室内空气品质评价体系和标准提供基础数据。

1 调查对象和方法

选取重庆市主城区17个地下商场作为监测对象，其中营业面积超过5 000 m2的大型地下商场有7个，中小型地下商场有10个，分别分布在沙坪坝区、九龙坡区、渝中区、南岸区和江北区5个城区。选取商场时主要考虑了商场地理位置、人流量、室外气流速度及销售商品种类等因素。采样方法参考国家《公共场所卫生监测技术规范》(GB/T 17220—1998)。本次监测共设监测点位289个，主要沿人行通道进行布点，同时在不同的商品区域增加测点。采样点高度一般在人的呼吸道范围内(离地面0.5～1.5 m)，采样时避开通风道和通风口。在检测商场内TVOC质量浓度的同时，选择新风口处，测量商场外的TVOC质量浓度。

监测时间为2008-05-18—2008-06-03，在每日的10:00～20:00(商场营业的时间段)使用PGM-7240型ppbRAE手持式VOC气体检测仪(美国RAE公司)对各测点TVOC浓度进行监测，测量时间间隔设为5 min，在选取的每个点位上进行等时移动采样，每个商场总采样时间为6～8 h。

2 结果和讨论

2.1 重庆市各地下商场室内外TVOC监测结果

各地下商场室内外TVOC质量浓度的监测结果如表1所示(本文后面各商场的TVOC质量浓度均是该商场所有测点的平均值)。将表1中TVOC质量浓度与GB/T 18883—2002《室内空气质量标准》中TVOC质量浓度标准值0.60 mg/m3(8 h均值)比较可以得出：重庆市地下商场室内TVOC质量浓度超标现象比较严重，在监测的17个地下商场中，室内TVOC平均质量浓度为0.21～3.94 mg/m3，有9个商场的TVOC质量浓度超过国家标准，超标率为53%。其中S2地下商场共设置监测点位40个，TVOC平均质量浓度达到3.94 mg/m3，是所有商场中浓度最高的，超标5.57倍。TVOC监测值最低的是J3地下商场，质量浓度为0.21 mg/m3，低于国家标准。

监测各商场TVOC质量浓度分布情况如表2所示。从表1和表2可以看出：在监测的17个地下商场中，7个大型地下商场室内TVOC质量浓度为 0.49～3.94 mg/m3，其中有6个商场的TVOC质量浓度超过国家标准，超标率为85.7%；而在监测的10个中小型地下商场中，TVOC质量浓度为0.21～2.79 mg/m3，只有3个地下商场的TVOC质量浓度超过国家标准，超标率为30%。由此可以看出：大型地下商场的VOCs污染比中小型地下商场严重。在一般情况下，大型地下商场无论是人流量还是商品种类都比中小型地下商场多，装修也比中小型地下商场好，这可能是导致大型地下商场的VOCs污染比中小型地下商场严重的一个主要原因。

表1 重庆市各地下商场室内外TVOC质量浓度监测结果Table1 Concentrations of indoor and outdoor TVOC in underground stores in Chongqing mg/m3

表2 监测各商场TVOC质量浓度分布情况Table2 Distribution of TVOC concentrations in underground stores

2.2 重庆市地下商场室内TVOC来源分析

通常情况下，地下商场的VOCs主要有室外空气污染、室内装修污染、室内售卖商品和人群活动等几种来源。由于人群活动等很难控制，因此，本文仅从室外空气污染、室内装修污染和售卖商品3方面对重庆市地下商场的TVOC来源进行初步分析。

2.2.1 室外空气污染对室内TVOC质量浓度的贡献

为探讨地下商场室外空气中TVOC对室内TVOC质量浓度的影响，本文在监测室内TVOC质量浓度的同时，对各地下商场通风口附近的室外TVOC质量浓度进行了监测。监测结果分别见表1和图1。

图1 各地下商场室内外TVOC质量浓度与标准值Fig.1 TVOC concentrations in indoor and outdoor of underground stores

由表1和图1可以看出：除Y1地下商场室外的TVOC质量浓度略超过标准值外，其他点的室外TVOC质量浓度都低于标准值，而商场内TVOC质量浓度普遍高于商场外TVOC质量浓度，仅J3地下商场室内外的TVOC质量浓度比较接近，相差0.02 mg/m3；S2地下商场室内外的TVOC质量浓度差距最大，室内TVOC质量浓度比室外高3.48 mg/m3。因此，重庆市地下商场室内空气中TVOC质量浓度基本不受室外VOCs的影响，也就是室外VOCs对室内TVOC质量浓度基本没有贡献。

2.2.2 室内装修对TVOC质量浓度的影响

为了解地下商场装修对室内TVOC质量浓度的贡献，选取D1，Y1，N3，S2和J1 5个大型地下商场，对部分装修过但未陈列商品且人流量很小的门面进行了TVOC监测。在忽略商场其他地方人流量和商品影响的情况下，将进风口即室外TVOC质量浓度近似作为本底值，本底值与测点的差值近似为装修对TVOC质量浓度贡献。监测值与本底值比较结果如图2所示。

图2 装修后的TVOC监测值与本底值比较Fig.2 Comparison of TVOC concentrations between background value and monitoring value after decoration

从图2可以看出：测试点的TVOC质量浓度普遍高于商场进风口的本底值，说明商场装修对室内TVOC质量浓度的影响明显。5个地下商场中测试点的TVOC质量浓度与本底值之差最大的是S2商场，差值为0.77 mg/m3，最小的是D1商场，差值为0.06 mg/m3。因此，装修对TVOC质量浓度影响最大的是S2商场，影响最小的是D1商场。实际调查表明：不同商场装修对室内空气中TVOC质量浓度贡献不同主要是不同商场装修的规模、使用材料的不同等造成的。

2.2.3 商品对室内TVOC质量浓度的影响

为了解地下商场销售的商品对室内TVOC质量浓度的贡献，选取D1，Y1，N3，S2和J1 5个商场作为监测对象，根据商品种类，将5个地下商场的商品归为服饰、皮具、电子产品、食品、日用品共五大类，对商场的各类商品售卖区域进行了TVOC质量浓度监测。由于是在早晨人流量很少的时段进行监测，故可以近似忽略人流量对TVOC质量浓度的影响。将前面所测的已装修但未陈列商品区域的TVOC质量浓度近似作为本底值，本底值与测点的差值近似为商品对TVOC质量浓度贡献值。各类商品监测值和本底值的比较如表3所示。

表3 各类商品监测值和本底值Table3 Monitoring results and background value of all types of goods mg/m3

从表3可以看出：各商场的商品售卖区域TVOC质量浓度均高于本底值。由此可见各类商品对地下商场TVOC质量浓度贡献明显，且不同种类的商品贡献不同。此外，即使是同一类商品，不同商场由于商品数量、品种等不同，TVOC的贡献也不同。其中S2商场的食品区域TVOC质量浓度最高，监测值达到7.31 mg/m3，超过国家标准11倍多。TVOC质量浓度监测值最低的是D1商场的电子产品区域，监测值为0.33 mg/m3，未超过国家标准。

3 结论

(1)重庆市地下商场室内TVOC质量浓度超标现象严重。在监测的17个地下商场中，室内各测点TVOC质量浓度为0.19～8.18 mg/m3，各商场TVOC平均质量浓度为0.21～3.94 mg/m3，共有9个商场的TVOC浓度超过国家标准，超标率为53%。

(2)重庆市大型地下商场的VOCs污染比中小型地下商场严重。在监测的17个地下商场中，7个大型地下商场室内TVOC平均质量浓度为0.49～3.94 mg/m3，其中有6个商场的TVOC质量浓度超过国家标准，超标率为85.7%；而在监测的10个中小型地下商场中，TVOC平均质量浓度为0.21～2.79 mg/m3，只有3个地下商场的TVOC质量浓度超过国家标准，超标率为30%。

(3)商场装修和售卖的商品是重庆市地下商场室内VOCs的主要来源，而商场外VOCs污染对商场内TVOC质量浓度基本没有影响。

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