甘肃省高校体育场馆室内空气质量检测与评价

贾文娟

高校室内体育场馆是校内开展体育教学、体育运动及承担体育赛事不可缺少的物质基础，其职能是为学生、教师、竞技运动员、大众健身者提供长期健身、锻炼、训练及比赛的场所。近年来有关大学生身体素质下降已成为一个研究热点。学生在安全、舒适的环境中运动健身，是保证学生健身效果的前提。然而目前对于高校室内运动环境空气质量问题的研究并不多。因此，笔者依据《公共场所卫生标准》(GB9668-2002) 和我国通用的《污染物等级划分基准》对体育场馆卫生标准的规定，对甘肃省高校体育场馆室内环境污染物进行了检测。运用文献资料法、专家访谈法、实地考察法、数理统计法及综合评价法，对甘肃省5所大学体育场馆室内环境进行分析与评价研究[1,2],以期为从事高校体育场馆室内环境研究的学者提供一定的理论和实践参考。

1 研究对象

在相关人员的指导下，选取甘肃省5所具有代表性的高校室内体育场馆作为研究对象[1]。

2 研究方法

2.1 文献资料法

对与体育场馆室内环境污染相关的理论资料进行搜集、统计、分析，为本文研究提供科学理论支撑。

2.2 专家访谈法

分别访问5所大学相关领域的教授，走访甘肃省疾病预防控制中心、甘肃省环保局等相关部门并向部分专家征求意见。依据《公共场所卫生标准》(GB9668-2002)确定相关的运动场馆空气卫生质量检测指标。选取的部分指标包括甲醛、CO、CO2、空气中负离子、可吸入颗粒物、温度、湿度、噪声、风速。

2.3 实地检测法

2.3.1仪器美国Interscan公司4160甲醛检测仪、激光可吸入粉尘连续测试仪PC-3A、GXH-3011A便携式CO/CO2测试仪、德国德图公司Testo-1360温湿度计、TJD824数字式声级计、德国德图公司Testo425风速仪、美国AIC1000负离子检测仪。

2.3.2采集对象通过走访与查找确定测试目标并进行预测试，经过对部分高校室内运动场馆预测试可知存在空气污染情况[1]。最终选定测试学校为:西北师范大学、甘肃民族师范学院、天水师范学院、陇东学院、酒泉职业技术学院5所高校。

2.3.3采样点的选择根据《公共场所卫生标准》(GB9668-2002) 对体育场馆卫生标准的规定进行确定。在体育场馆室内同时设置多个采样点。数量：小于50m2的房间设1～3个点；50～100m2设3～5个点；100m2以上设5个点。点的设置在对角线上，或梅花式均匀分布。采样时避开了通风道和通风口，离墙壁距离大于0.5m。高度：在人的一般呼吸带范围内，距离地面0.5～1.5m。由于被测场馆面积一般都超过100m2，故选取5个采样点[1，3，4]。

2.3.4检测方法与时间在选定的5 所高校体育场馆内进行定时定点测定，检测时间选在1～3月份。每项污染物每天在每个采样点测量3次，根据高校内教学及运动高峰时间分别安排早上10：00与12：00、下午3：00与5：00、晚上7：00与9：00，检测结果均取平均值，得出相关数据，并保存、备份[5]。

2.4 数理统计法

所有数据均采用Excel、Word进行统计、制表；每项测试指标数据统计后求取平均值，结果均为平均数士标准差(±SD)表示。

2.5 评价方法

本研究选用国内综合评价方法[6，7]。该方法需解决参数的选择、加权及综合。评价指标的测定数据要整理、分析和归纳成指数值，才能表征室内环境质量现状。其中分指数定义为污染物浓度Ci与标准上限值Si之比；Si的倒数看作其权值系数，形象地表示了某个污染物浓度与其标准上限之间的距离。由分指数有机组合而成的评价指数能够综合反映室内空气品质的优劣。借用算术平均指数及综合指数作为主要评价指数；算术叠加指数作辅助评价指数[8]。

算术叠加指数(P)：表示各个分指数的叠加值，公式为：

P=∑(Ci/Si)

算术平均指数(Q)：代表各个分指数的算术平均值，公式为：

Q=1/n∑(Ci/Si)

综合指数(I)：适当兼顾最高分指数和平均分指数

式中n为所选作为综合评价的室内污染物种类个数。

以上各分指数可以较为全面地反映出室内的平均污染水平和各种污染物之间污染程度上的差异，并可据以确定室内空气中主要污染物。综合指数能够明确地反映出被测场馆室内空气质量的差异[8]。

本文所采用的等级划分基准是我国通用的划分基准[6，7]，见表1。

表1 污染物等级划分基准

3 结果与分析

3.1 甘肃省高校体育场馆室内空气质量检测与分析(从表2可见以下检测结果)

3.1.1体育场馆室内空气中甲醛浓度检测结果与分析5所院校体育场馆室内甲醛浓度有3所超过国家标准，均属于轻度超标，而且点2检测的指标均较高。以上结果可能主要归因于下午室内温度较高，又属于高校教学、训练、健身的高峰时段，且这3所院校的体育场馆属于近年内建造，据日本横滨国立大学研究证实，建筑、装修材料中甲醛的释放期为3～15年，得出以上3所院校体育场馆的使用均在释放期内，而西北师范大学、天水师范学院体育场馆的使用均已超过释放期，因此甲醛测试指标均未超标。

3.1.2体育场馆室内空气中CO2浓度、CO含量、负离子含量检测结果与分析5所院校体育场馆室内CO2浓度有3所超标；CO浓度的测试结果中除西北师范大学外，其他各院校均在安全范围内，以上超标程度均属轻度，且点2(下午)检测的指标均较高。以上结果可能主要归因于下午室内温度较高，人体代谢加速，运动中CO2的排出量增加，同时，指标数据最高值均出现于高校教学、训练、健身的高峰时段，而且这3所院校的室内体育场馆的面积与在校学生人数之比值较低，即人均使用面积较小。此外数据超标的几所院校普遍存在通风设备落后，通风率低等问题，因此出现了人体运动代谢、消费过程CO2、CO含量累积增加的现象，从而导致轻度超标。

另外，5所院校体育场馆中不同时段室内负离子含量均较低，且有3所院校在点2(下午)检测的指标均低于人体健康安全标准。其原因在于甘肃省高校普遍未在体育场馆内设置可产生负离子的设备，且建筑物建造中设计的装置通风率低，不利于外界大气负离子进入馆内。此外以上3所院校均在CO2含量超标之列。曾有研究显示CO2与室内负离子的浓度有一定的负相关性。当室内CO2浓度上升时,负离子浓度下降，这也可造成负离子含量下降。

3.1.3体育场馆室内空气中温度、湿度、风速检测结果与分析5所院校体育场馆室内温度有3所轻度超标，且点2(下午)检测的指标均超标。以上结果可能归因于随着室外温度升高，室内温度也随之上升；由于运动时人体代谢加速，体热大量散发于空气中，室内人均使用面积小，人员密集，加之室内温度最高值均出现于高校教学、训练、健身的高峰时段，此外数据超标的几所院校普遍存在通风设备落后，通风率低等问题，馆内温度积聚增加必然导致超标，不过均在人体可承受的范围内。

另外，5所院校体育场馆中不同时段室内气体湿度均在安全范围内，但在点2(下午)检测的指标中天水师范学院高于安全范围，酒泉职业技术学院低于安全范围。其原因在于天水地区降水量充足、室外环境湿度较大。随着室内外气体对流，室内湿度随之增加，同时温度较其他地区略高，运动时机体代谢率高，体内水分随体热散发到环境中，致使湿度上升明显；而酒泉周边地区沙化面积大，外界大气湿度低，降雨量相对较少，致使场馆内各时段均较低。

表2 甘肃省5所高校体育场馆室内空气中甲醛、CO2、CO、负离子、可吸入颗粒物含量及温度、湿度、风速、噪声的检测数据

3.1.4体育场馆室内空气中可吸入颗粒物含量、噪声检测结果与分析5所院校中各个时段可吸入颗粒物测试结果均超过标准，点2(下午)时段测得数据均显著升高，即严重超标，可见可吸入颗粒物含量会随空气温度的升高而增加，呈正相关。由于测试时间安排在2～4月，在测试中发现各个体育场馆窗户大部分关闭，管理人员认为此举可以防止或减少风沙进入室内，可有效减少清理场馆的次数，通风不良会增加颗粒物在馆内的大量堆积，不但不能有效避免风沙，而且会造成更严重的室内环境问题。以上为主观原因。而客观原因为甘肃省地处中国西北，空气干燥，常年平均湿度较低，风沙大，容易引起环境空气中颗粒物增多。居于前3位者分别是西北师范大学、陇东学院、酒泉职业技术学院。究其原因，其一是兰州大气环境平均污染指数高，大气环境污染严重必然会影响室内环境质量；其二是庆阳地区属大陆性气候，冬春常吹西北风，总体呈干旱、温和、光足的特点，初春季节沙尘暴天气比例较高；其三是酒泉地区属大陆性干旱气候，干燥寒冷，降水奇缺，海拔较高。夏季干热且短，冬季寒冷且漫长，但春季升温迅速。

此外，5所院校体育场馆中不同时段室内噪声均较低，但西北师范大学、天水师范学院在点2(下午)检测的指标均超过娱乐场所中动态噪声最高标准。其原因在于检测结果最高值均出现于高校教学、训练、健身的高峰时段，且以上2所院校的室内体育场馆的面积与参与运动学生人数之比值较低，即人均使用面积较小，空间相对狭小，人员密集，各种音乐、人为产生的声音混杂，致使动态噪声升级超标。另外，在测试时还发现个别体育场馆建造时并未设计有效的缓音结构，窗户较少打开，也可导致噪声污染升级。

3.2 场馆室内环境综合指数计算

为评价甘肃省高校体育场馆室内空气中多种污染物同时存在时对室内空气质量的影响，利用综合评价指数公式分别计算甘肃省5所高校体育场馆室内空气综合指数，并结合表1对室内空气质量做出综合评价，结果见表3。从表3可见，甘肃省5所高校体育场馆室内空气综合指数均未超标，其中2所场馆室内空气质量等级属于清洁，3所属于未污染，但最大分指数高达0.98，综合指数高达0.85。说明有少数高校体育场馆室内空气质量仍存在一定问题，其中1～2类污染物的污染程度已接近或超过国家规定的临界值。

表3 甘肃省5所高校体育场馆室内空气综合指数

4 结论

(1)被检测的甘肃省5所高校体育场馆室内空气中甲醛、可吸入颗粒物、CO2含量成为主要污染源，其他污染源污染程度均不明显。究其原因主要与体育场馆的管理、设施、装修(材料与年限)、场馆人均使用面积及周围所处的大气环境等有关。

(2)被检测的甘肃省5所高校体育场馆室内空气综合指数均未超标，其中2所场馆室内空气质量等级属于清洁，3所属于未污染，但少数高校体育场馆室内空气质量仍存在一定问题,即某类污染物指标存在轻度超标。

[1] 张大超，张云凤.高校室内体育运动环境空气卫生质量调查与分析[J].北京体育大学学报, 2012(12):104～109.

[2] 周波,周超.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[J].安徽体育科技,2012(10):16～19.

[3] 张云凤.健身房空气卫生质量对不同强度健身者相关血液指标的影响研究[D].开封：河南大学，2013.

[4] 刘建龙,超毅.湖南省5城市住宅室内空气质量调查与评价[J].环境与职业医学, 2009 (10):461～464.

[5] 张莹.对辽宁省朝阳市全民健身活动场馆现状与对策研究[D].长春：吉林体育学院.

[6] 李念平，等.室内空气品质的灰色评价[J].湖南大学学报(自然科学版)，2002(4):85～91.

[7] 马卫武，李念平.办公楼室内空气质量综合评价[J].环境与健康杂志，20030(3): 146～148.

[8] 刘建龙，等.湖南省5城市住宅室内空气质量调查与评价[J].环境与职业医学,2009(10): 461～465.