体育健身场(馆)室内空气质量现状调查研究

陈金鳌，周祖宝，陆阿明

体育健身场(馆)室内空气质量现状调查研究

陈金鳌1,3，周祖宝2，陆阿明3

目的：依据公共场所卫生标准，对江苏省范围内具有代表性的大众体育健身馆营业期间室内不同功能区域的空气质量进行调研、监测与分析，提出针对性建议。方法：利用相关仪器设备对力量训练区、有氧运动区、动感单车室和健身操房进行温度、相对湿度、风速、甲醛、苯、CO浓度、CO2浓度、空气细菌总数、可吸入颗粒物(PM10)浓度等9项指标检测，同时，对场地内的健身锻炼者进行了空气质量主观感受的问卷调查以及心率(HR)、血氧饱和度(SaO2)的测试对比。结果：锻炼高峰期时段，各区域的CO浓度均未超标(P>0.05)；力量训练区和有氧运动区的甲醛和苯含量未超标(P>0.05)，而CO2浓度、空气细菌总数、PM10浓度等明显超标(P<0.05)；动感单车室和健身操房的甲醛和苯含量均严重超标(P<0.01)，CO2浓度、空气细菌总数、PM10浓度等也出现不同程度的超标(P<0.05)；锻炼者的SaO2较高峰期前出现显著性降低的运动功能区域是动感单车室(P<0.05)。结论：江苏地区大众体育健身场(馆)各运动功能区域营业高峰期的室内空气质量总体情况堪忧，尤以动感单车室的污染最为严重；其次是健身操房和力量训练区，污染相对较轻的是有氧运动区。建议：体育健身馆从各方面加强对高峰期场地内空气环境质量的综合管理与维护，相关职能部门完善对体育健身馆室内空气环境质量的监控、处罚和整改程序。

健身场(馆)；空气质量；污染；调查

1 引言

随着我国2011—2015年全民健身计划的颁布，运动有益健康的意识深入人心，城镇居民参加体育锻炼的人数显著增长，不同类型的大众商业性体育健身场(馆)也应运而生，数量和规模正逐步扩大，已成为城市居民健身锻炼的主要场所。然而，环境卫生学研究表明，空气质量下降将迫使人体吸入较多的有害物质，诱发或加重呼吸及心血管系统疾病，从而直接危害到人体的身心健康。因此，健身效果在很大程度上依赖于良好的环境卫生状况，即人体锻炼时所处的外界条件是运动促进健康的基本保证[1]。健身场所室内空气质量则对锻炼人群的身心健康起着举足轻重的作用，也间接影响到全民健身工程实施的效果。

然而，有关空气污染方面的研究报道，目前大多集中在污染物致病因素及机理方面，专门针对体育健身场(馆)室内不同区域空气质量与健身人群关系的研究较少。鉴于此，本研究对江苏省范围内具有代表性的大众体育健身馆营业高峰期室内不同功能区域的空气质量进行了检测和分析，还测试了场地内锻炼者的HR、SaO2，以及调查他们对空气质量的主观感受，并据其现状提出了针对性建议。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

在南京、苏州、无锡、常州市共选取20家营业面积1 500 m2以上，具有代表性的大众体育健身俱乐部场(馆)进行营业期间的室内空气质量调查，主要监测的运动功能区域包括：力量训练区、有氧运动区、动感单车室、健身操房；同时，在每家俱乐部随机抽取场地内的30名锻炼者进行心率(HR)、血氧饱和度(SaO2)的测试以及问卷调查，总共600名会员。

2.2 研究方法

2.2.1 问卷调查

首先，对健身俱乐部室内场(馆)每日高峰期和非高峰期时间段进行调查，然后，对每家俱乐部营业高峰期时段的30名健身锻炼者进行空气质量主观感受的问卷调查，共600名会员，现场回收率100%，经过信度效度检验，总有效率为100%，调查结果可以接受。

2.2.2 专家访谈法

在查阅相关文献资料的基础上，通过与相关专家学者座谈，确立了以《公共场所卫生标准》(GB9668-2002)和《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)[4]作为本次研究的主要评价依据，并根据《室内空气监测技术》[4]及专家建议，使用相应的测量仪器对温度、相对湿度、风速、甲醛、苯、CO浓度、CO2浓度、空气细菌总数、PM10浓度等9项指标进行采样和检测(表1，表2)；此外，还就室内环境污染问题及改善措施进行了深入细致的咨询。

表 1 本研究健身场(馆)室内空气卫生质量参考标准一览表Table 1 The Reference Standards of Indoor Air Sanitary Quality

表 2 本研究健身场(馆)室内空气卫生质量检测仪器一览表Table 2 The Detecting Instruments of Indoor Air Sanitary Quality

2.2.3 指标采样与检测

采用累积法分别在力量训练区、有氧运动区的高峰期前30 min、高峰期30 min、高峰期60 min、高峰期结束时进行10 min采样；在动感单车室、健身操房的开课前30 min、开课20 min、开课40 min、课程结束时进行5 min采样。由于各相对独立区域面积均在100 m2以上，故根据《公共场所卫生监测技术规范》(GB/T17220-1998)以5点法进行采样布点，形态呈雪花状。各采样点距离墙壁>0.5 m，高度介于0.8～1.5 m之间[2,3,5]。

2.2.4 HR及SaO2监测

使用芬兰polar顶级运动HR表和HR带对健身锻炼者的实时HR变化进行监测；使用YX300型指夹式脉搏血氧仪对场地内的受试者运动20 min、运动40 min时的SaO2进行监测[2,3,5]。

2.3 数据统计及处理

3 研究结果

3.1 力量训练区空气质量

力量区场地面积约200～300 m2，配备杠铃、哑铃、龙门架、Smith深蹲架，以及针对全身肌肉力量训练的各式组合器械等，主要面向希望发达肌肉、塑造形体、改善身体稳定与协调性的锻炼人群。表3的监测结果显示，该区域营业期间的CO浓度、甲醛和苯含量均未超标；温度、相对湿度和风速在高峰期前后出现一定波动，但都处于人体适宜范围内；在高峰期时段，CO2浓度显著增高并超标(P<0.05)，其最大超标率为26.66%；PM10浓度较高峰期前有明显增长(P<0.05)，其最大超标率为66.66%；空气细菌总数较高峰期前也显著增加(P<0.05)，其最大超标率为28.00%。

表 3 本研究健身场(馆)力量训练区不同时段空气卫生质量测定结果一览表Table 3 Determination Results of Air Sanitary Quality at Different Times in Strength Training Area

表4显示，高峰期锻炼者在力量训练20 min及40 min时的HR及SaO2与非高峰期相比，无显著性差异(P>0.05)；从问卷调查结果来看，认为高峰期时段的力量训练区空气质量好，呼吸清爽、无异味的健身会员占28%，感觉一般的占37%，而有35%的人则感到不满意，他们普遍认为空气不清新，有异味。

表 4 本研究健身场(馆)力量训练区高峰与非高峰期锻炼者HR及SaO2对比一览表Table 4 Comparison of HR and SaO2 between Peak and non-Peak in Strength Training Area

3.2 有氧运动区空气质量

有氧区场地面积一般约300～400 m2，设备包括跑步机、椭圆漫步仪、登山仪、磁力电动脚踏车等，主要面向减脂瘦身、改善心肺功能和提高体能的锻炼人群。表5的监测结果显示，该区域营业期间的CO浓度、甲醛和苯含量均未超标；温度、风速在高峰期前后有一定变化，但均在人体适宜范围内；在高峰期时段，相对湿度显著升高(P<0.05)，在45%～60%之间浮动，对耐力训练者较为适宜；CO2浓度则显著增高并超标(P<0.05)，其最大超标率为33.33%；空气细菌总数比高峰期前显著提高(P<0.05)，其最大超标率为41.2%；另外，PM10浓度在高峰期30 min时有极显著增长(P<0.01)，超标率达到106.66%，但随时间延长，高峰期中后时段的PM10浓度有所降低，超标率降至26.66%。

表6显示，高峰期锻炼者在有氧运动20 min及40 min时的HR及SaO2均分别较非高峰期有偏高和偏低的趋势，但不具有显著性差异(0.05

3.3 动感单车室空气质量

动感单车室内面积相对较小，约(100～150)m2左右，一般容纳20～30台单车，每台单车都是由车身固定框架将车把、车座、踏板和飞轮等几个部分有机整合而成。动感单车课程是一种结合了音乐、视觉效果等独特的充满活力的室内自行车训练课程，训练课持续60 min左右，主要面向减脂塑身、增强心肺功能及体能的健身人群。表7的单车室内空气监测结果显示，CO浓度未超标；甲醛和苯含量明显超标(P<0.01)，超标率分别为110%和72.73%；开课后，风速虽有显著增加(P<0.05)，但仍然维持在合理水平；温度也呈直线上升，最高增长了6.5℃(P<0.01)；相对湿度也随运动时间的延长持续升高(P<0.05)，最大超出适宜范围10%(P<0.01)；CO2浓度持续上升并超标(P<0.05)，其最大超标率为133.33%(P<0.01)；空气细菌总数显著提高(P<0.01)，其最大超标率为73.08%；PM10浓度显著增长(P<0.05)，在开课20min时达到峰值，其最大超标率为93.33%(P<0.01)。

表 5 本研究健身场(馆)有氧运动区不同时段空气卫生质量测定结果一览表Table 5 Determination Results of Air Sanitary Quality at Different Times in Aerobic Fitness Area

表 6 有氧运动区高峰期与非高峰期锻炼者HR及SaO2对比一览表Table 6 Comparison of HR and Oxygen Saturation between Peak and non-Peak in Aerobic Fitness Area

表 7 本研究健身场(馆)动感单车室不同时段空气卫生质量测定结果一览表Table 7 Determination Results of Air Sanitary Quality at Different Times in Spinning Room

表8显示，锻炼者在开课20min及40min时的HR较开课前呈极显著增加(P<0.01)，SaO2较开课前显著降低(P<0.05)；从问卷调查结果来看，认为动感单车室开课后空气质量一般的健身会员仅占25%，感觉训练课中空气不清新、有异味、呼吸不畅的占45%，还有30%的人对训练课中的空气质量极度不满，认为异味明显，呼吸闷塞，鼻腔与咽喉不适。

3.4 健身操房空气质量

健身操房室内面积约为150～200 m2，开设各式大众健身操、有氧舞蹈、形体芭蕾和瑜伽等集体健身课程，配备有健身球、踏板和瑜珈垫，在课程高峰期间约容纳35～45人，主要面向希望瘦身美体和塑形减压的女性锻炼人群。表9的操房室内空气监测结果显示，CO浓度未超标；甲醛和苯含量严重超标(P<0.01)，超标率分别达到190%和118.18%；有氧健身操开课后，风速、温度与相对湿度变化均不明显，无显著性差异(P>0.05)；CO2浓度有所上升，在开课40 min时出现显著性差异(P<0.05)，最大超标率为80%；空气细菌总数在开课20 min时出现显著性增长(P<0.05)，最大超标率为42.96%(P<0.01)；PM10浓度逐渐增加，在开课40 min时出现显著性差异(P<0.05)，其最大超标率为46.66%。

表 8 本研究健身场(馆)动感单车室不同时段锻炼者HR及SaO2对比一览表Table 8 Comparison of HR and SaO2 between Different Times in Spinning Room

表 9 本研究健身场(馆)健身操房不同时段空气卫生质量测定结果一览表Table 9 Determination Results of Air Sanitary Quality at Different Times in Aerobics Room

表10显示，锻炼者在有氧操开课20 min及40 min时的HR较开课前呈极显著性增加(P<0.01)，SaO2较开课前有偏低趋势，但无显著性差异(P>0.05)；从问卷调查结果来看，认为操房内空气清爽，无异味，呼吸自然的健身会员占33%，感觉一般的占41%，另有26%的人感到不满，认为空气有异味，呼吸不畅。

表 10 本研究健身场(馆)健身操房不同时段锻炼者HR及SaO2对比一览表Table 10 Comparison of HR and SaO2 between Different Times in Aerobics Room

4 分析与讨论

研究结果显示，所调查的20家体育健身俱乐部场(馆)各运动功能区域在锻炼高峰期均存在不同程度的空气污染情况。各项检测指标中，CO浓度均值始终未超标，符合国家公共场所卫生标准，这可能得益于健身会馆及公共场所内禁止吸烟的相关规定；温度、相对湿度、风速等在高峰期前、后有一定波动；而CO2浓度、空气细菌总数、PM10浓度等则在各区域高峰期出现了不同程度的超标；甲醛和苯含量在动感单车室和健身操房均严重超标；锻炼者的SaO2在动感单车室高峰期普遍出现显著性降低。若长期在这种不良环境中进行运动，则势必有损健身锻炼人群的身体健康[2,3,5,6]。

分析认为，力量训练区高峰期的空气质量下降，可能是因为部分锻炼者将手中的杠铃、哑铃或配重片从距离地板较高处掷落时所激溅起的灰尘导致空气中PM10增多，而颗粒物的过量吸入会产生呼吸不适，引发咳嗽、咳痰等呼吸系统症状，势必影响健身人群的锻炼效果和健康。因此，为控制和改善力量训练区的空气质量，工作人员不仅应在每天高峰期前、后对区域内健身器材、地板进行清洁和消毒，还应引领锻炼者创造出文明健身的良好氛围，做到对负重器材轻拿轻放，自觉清理残留在器械上的污渍等。

有氧运动区的空气质量相对较好可能是因为大部分健身俱乐部的有氧健身器材在临窗附近，通风良好；此外，在跑步机传送带上奔跑所扬起的灰尘应该是导致空气中PM10浓度在高峰期初始阶段增多的主要原因，而随着人体运动中汗液的不断分泌与散发，空气中相对湿度逐渐升高，使PM10出现沉降现象，以致其浓度在高峰期中、后时段开始下降，并维持在一个相对较低的稳定水平。因此，为进一步提高有氧区空气的质量和氧饱和度，建议定时清理跑步机传送带上的灰尘，添置绿色植物，完善通风机等基础设施。

动感单车室高峰期的空气质量最差，污染最为严重，其原因之一可能，是俱乐部为避免无教练员指导下有会员独自进入使用单车不当，而造成损伤或器材损坏，在非开课期间常封闭单车房，以致室内建筑和装修材料中含有的大量超标甲醛和苯等有害物质无法得到完全彻底清除，而不断向外挥发；其二，为追求视觉和音响效果，开课后室内门窗都完全关闭，加上单车排列紧凑，人均面积窄小和运动时间长，造成通风不良、空气流动性差。因此，这种集体性的大运动量使人体所释放的热量、汗液以及呼出的大量CO2等聚集而无法及时扩散，导致室温、湿度以及CO2浓度递增，从而对人体散热和气体交换等生理功能带来不利影响，使敏感体质人群的呼吸加深加快，极易引发体温升高、气短乏力等不适症状；第三，单车踏板及飞轮在踏蹬运动中的周期性高速旋转会激起扬尘，造成PM10和空气细菌总数增加，而人体运动状态下的通气速度较平时加深加快，吸入颗粒物的量更多，其在呼吸道内的扩散范围也相应变大，以致呼吸不适，损害了身体健康；之后，随湿度升高，PM10出现沉降现象，浓度开始逐渐降低。

健身操房的空气污染主要是由于地面铺设的木质地板及室内装修材料中含有甲醛和苯等有害物质，平时极少开门窗通风，使得这些不断挥发的有害气体无法及时排出室外，随时间延长的累积效应则造成含量超标，危害健康；开课后室内门窗也相对封闭，空气流动性弱，运动中人体呼出的大量CO2无法及时散发，影响机能和代谢；此外，衣物或皮肤表面携带着大量的细菌和尘埃，在运动中也会脱落和飘散，从而使PM10和空气细菌总数增多，对健康不利。

因此，为改善动感单车室和健身操房以上的不良环境状况，建议俱乐部尽量避免在装修中使用劣质建材和涂料，并于墙壁拐角或过道处长期放置铁树、菊花、常青藤、扶桑花等能够吸收和净化空气中甲醛和苯等有害物质的绿色植物；还应及时清洁地板，添置并安装能够促进室内空气流通，减少CO2、细菌以及PM10污染的设备，如负压排风扇、空气净化器等。

此外，建议体育健身场(馆)在改善高峰期室内各空气质量指标的基础上，将营业期间的温度、相对湿度分别保持在(16～24)℃和35%～65%之间，为会员营造舒适卫生的健身环境；质检、卫生等行政部门定期对营业中的体育健身场(馆)进行空气环境质量的检验或监控，对空气严重污染的违规现象要予以处罚，并要求限期整改[2,3,5,6]。

5 结论

江苏地区大众体育健身场(馆)各运动功能区域营业高峰期的室内空气质量总体情况堪忧，尤以动感单车室的污染最为严重；健身操房和力量训练区次之，污染相对较轻的是有氧运动区。建议体育健身馆从各方面加强对高峰期场地内空气环境质量的综合管理与维护；相关职能部门完善对体育健身馆室内空气环境质量的监控、处罚和整改程序。

[1]丁向东,宛钟娜.气象、气候环境对体育运动的影响.体育成人教育学刊,2006,22(6):49-50.

[2]陆大江,沈逸蕾.健身房运动环境的研究与分析.体育与科学,2012,33(3):9-17.

[3]王跃.室内健身场所空气质量及路径健身器械生物性污染的调查与研究.中国体育科技,2004,40(5):35-37.

[4]中华人民共和国卫生部.GB/T18883-2002室内空气质量标准.北京:中国标准出版社,2002.

[5]张大超.高校室内体育运动环境空气卫生质量调查与分析.北京体育大学学报,2012,35(12):103-107.

[6]周波.长沙市经营性健身房空气质量与噪声的现状调查及对策研究.安徽体育科技,2012,33(5):16-22.

InvestigationandAnalysisonAirQualityofIndoorSportsEnvironmentinGym

CHEN Jin-ao1,3,ZHOU ZU-bao2,LU A-ming3

Objective:On the basis of public health standards,this paper makes deeply investigation,monitor and analysis on indoor air quality in different functional areas whithin the scope of a representative of mass sports gym in Jiangsu province,and provides.Methods:Using relevant equipment for temperature,relative humidity,wind speed,concentration of formaldehyde,benzene,CO,CO2concentration,total number of bacteria in the air and the concentration of PM10in strength training area,aerobic fitness area,spinning room,aerobics room,as well as the business peak period of fitness exercisers in heart rate,blood oxygen saturation and questionnaire of subjective feeling.Results:At peak exercise session,each region of the CO concentration were not overweight (P>0.05);formaldehyde and benzene content didn’t exceeds in strength training and cardio zone(P>0.05),and CO2concentration,total number of bacteria in the air and the concentration of PM10levels significantly (P<0.05);formaldehyde and benzene content in spinning room and aerobics room exceeds badly (P<0.01),CO2concentration,total number of bacteria in the air and the concentration of PM10also appeared different degree of overweight (P<0.05);blood oxygen saturation of exercisers before the peak appeared significantly lower in spinning room (P<0.05).Conclusions:Indoor air quality of peak period at each functional area in gym is generally grim in Jiangsu.Pollution in spinning room is most serious,which followed by aerobics room,strength training area and aerobic fitness area.It is suggested to strengthen comprehensive management and maintenance of air quality at peak times from various aspects,and to improve monitoring,punishment and rectification process for indoor air quality.

sportsgym;indoorenvironment;airquality;subjectivefeeling;pollution

2013-05-03；

：2013-12-04

国家社会科学基金资助项目(11BTY045)。

陈金鳌(1981-)，男，江苏淮安人，硕士，助教，主要研究方向为运动健身与适应的生物学理论与方法，Tel:(0519)86330555，E-mail：cja68209933@sina.com；周祖宝(1966-)，男，湖北宜昌人，副教授，硕士；陆阿明(1965-)，男，江苏苏州人，教授，博士，硕士研究生导师，主要研究方向为国民体质健康指标的数据监测与评定，Tel:(0512)67160591，E-mail：luaming@suda.edu.cn。

1.常州大学 体育学院，江苏 常州 213164；2.华中师范大学 体育学院，湖北 武汉 430079；3.苏州大学 体育学院，江苏 苏州 215021. 1.Changzhou University,Changzhou 213164,China；2.Central China Normal University,Wuhan 430079,China；3.Soochow University,Suzhou 215021,China.

1002-9826(2014)02-0140-06

G818

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