《环境与职业医学》杂志官方网站 《环境与职业医学》杂志官方网站

首页> 当期目录> 正文

2020, 37(9):872-876.doi:10.13213/j.cnki.jeom.2020.20110

兰州市小学生家庭室内空气甲苯浓度及其影响因素


1. 兰州市第一人民医院, 甘肃 兰州 730050 ;
2. 兰州大学公共卫生学院, 甘肃 兰州 730000 ;
3. 白银市第二人民医院, 甘肃 白银 730900 ;
4. 兰州市疾病预防控制中心, 甘肃 兰州 730030 ;
5. 甘肃中医药大学公共卫生学院, 甘肃 兰州 730000

收稿日期: 2020-03-13;  录用日期:2020-07-15;  发布日期: 2020-10-15

基金项目: 兰州市科技计划指导性项目(2019-ZD-15);兰州市城关区人才创新项目(2018-9-3)

通信作者: 李盛, Email: 1178708407@qq.com  

作者简介: 李盛(1976-), 男, 本科, 主任医师; E-mail:1178708407@qq.com

利益冲突  无申报

[背景] 室内环境安全关系着人群健康。近年来室内苯系物的污染逐渐严重,甲苯作为常见的室内污染苯系物,对人体危害较大。但是,关于室内甲苯浓度的影响因素研究较少。

[目的] 探讨兰州市住宅内甲苯污染状况及其影响因素。

[方法] 选取两个兰州市的环境监测站点,以距离这两个站点最近的两所小学作为被调查小学,两所小学中共60户学生家庭作为被调查家庭,在2018年8-11月(非采暖季)对其进行室内环境问卷调查,并于2018年8-11月(非采暖季,n=60)与2019年1-3月(采暖季,n=57)对其居室内苯、甲苯以及二甲苯(合称三苯)浓度进行测定。利用配对t检验比较采暖季和非采暖季室内三苯浓度的差异,对不同居室特征下采暖季和非采暖季室内甲苯浓度的差异分别进行单因素分析,利用多重线性回归对室内污染物甲苯的影响因素进行多因素分析。

[结果] 非采暖季:苯、甲苯、二甲苯平均质量浓度(后简称浓度)分别为0.009、0.009、0.003 mg·m-3,三苯浓度均未超标。采暖季:甲苯平均浓度为0.283 mg·m-3,苯和二甲苯平均浓度分别为0.008、0.001 mg·m-3;有2户住宅甲苯浓度超标,超标率为3.5%,苯和二甲苯均未超标。配对t检验结果显示采暖季和非采暖季室内甲苯和二甲苯浓度之间的差异均有统计学意义(t=5.283,P=0.023;t=12.700,P=0.001),室内苯浓度差异无统计学意义(t=0.213,P>0.05)。单因素分析结果显示,在采暖季,房屋所在楼层≤ 7、房屋近五年内无装修、房屋出现发霉的居室室内甲苯浓度高于房屋楼层>7、有装修、无发霉者(P < 0.05);但房屋累计使用时间、房屋与机动车道的距离、室内是否有地毯、室内是否使用空调、开窗通风频率、平均每周在家做饭次数不同与室内甲苯浓度的关系均无统计学意义(P>0.05)。多重线性回归分析结果显示房屋出现发霉现象与采暖季室内甲苯浓度呈正相关关系(b=2.968,P=0.003);其他变量与室内甲苯浓度的关系均没有统计学意义(P>0.05);在非采暖季,单因素和多因素分析结果显示,以上各变量与室内甲苯浓度的关系均无统计学意义(P>0.05)。

[结论] 兰州市住宅内苯系物污染较轻,室内甲苯浓度升高与房屋发霉相关。

关键词: 居室特征;  室内;  甲苯;  苯系物;  影响因素 

现代社会人类多半时间均在室内活动。室内空气质量、微生物、噪声、室内小气候等环境因素与健康密切相关。世界卫生组织的调研报告指出,每年由于室内空气污染所导致的超额死亡人数为160万,即每20 s就会有1人因为室内空气污染而死亡[1]。随着新技术、新材料的快速发展,室内环境污染也日益多样化和复杂化。除甲醛、挥发性有机物、一氧化碳、烟草烟雾和菌落总数等常规监测的健康危害因素外,近年室内环境质量调查监测显示,广泛用于建筑材料、电子产品、儿童玩具、食品包装材料、室内清洁、杀虫及个人护理用品中的半挥发有机物对室内环境污染严重[2],其对儿童智力的影响,及对过敏、哮喘及内分泌系统的影响已经受到公众广泛关注[3]。室内挥发性有机化合物,特别是苯、甲苯、二甲苯(统称三苯)通常作为室内空气质量的指示指标,来评价暴露于挥发性有机物(volatile organic compound,VOC)产生的健康效应。其健康危害主要有感官刺激、嗅味不舒适、过敏反应和神经毒性作用。关于室内苯系物浓度的相关研究[4-5]有很多,但大多都是针对新装修的居室建筑材料与苯系物浓度的关系,对于其他居室环境因素对苯系物浓度的影响研究较少。本研究选取兰州市两个城区60户居民住宅,重点探讨不同居室特征对室内甲苯浓度的影响,了解室内甲苯污染状况及其影响因素,为针对室内污染采取健康防护措施提供科学依据。

1   对象与方法

1.1   调查对象

调研兰州市的环境监测站点,选择一个污染相对重的监测站点(下风向),一个污染轻的站点(上风向),以距离这两个站点最近(3 km以内)的两所小学作为被调查小学,采取整群抽样的方法,每所小学选100名二年级学生为初筛对象,发放初筛调查问卷,调查其家庭情况,按照2018年中国疾病预防控制中心出台的城市室内环境健康影响因素调查方案中的筛选条件,最终从这两所小学筛选出各30户(共60户)学生家庭作为调查对象,并于2018年8—11月非采暖季(60户)与2019年1—3月采暖季(有3户家庭退出,实际采样57户)对这些家庭住宅内空气质量进行监测。

1.2   采样方法与评价

每户家庭的客厅和卧室各选一个采样点。采样点避开通风口,距离墙壁大于0.5 m,高度为0.5~1.5 m。采样前用皂膜流量计校准采样器流量,采样时间应涵盖通风最差的时间段,将Tenax TA采样管与空气采样泵连接后,以0.1~0.2 L·min-1的速度采集45 min,总采样体积≤ 6 L,并记录采样时的温度和大气压。每个采样点采集2套平行样。本研究在非采暖季和采暖季各采样一次,使用二次热解吸-毛细管气相色谱法分别对苯、甲苯、二甲苯的浓度进行检测,检出限(limit of detection,LOD)为7.2 μg·m-3,按照GB/T 18883—2002 《室内空气质量标准》[6]对测定结果进行评价。统计过程中原始检测数据低于方法LOD的数值,以1/2 LOD代替。

1.3   问卷调查

室内环境问卷调查只在非采暖季进行,由调查员通过采访的形式上门对学生家长进行问卷调查,调查项目包括:房屋与机动车道的距离、房屋累计使用时间、房屋所在楼层、房屋近五年内是否有装修、房屋是否出现发霉现象、室内是否有地毯、室内是否使用空调、开窗通风频率、平均每周在家做饭次数等。

1.4   质量控制

由经过培训的专业人员进行现场调查,承担分析任务的实验室具备相应的资质认证。实验室质控主要采用加标回收和重复测试的方式。样品加标回收率控制为>80%,重复测试值的平均偏差小于20%。使用城市室内环境健康影响调查系统录入数据,在平台中对所有调查指标的取值范围及逻辑关系设置条件控制机制;同时采用国家级和市级管理员两级审核的机制,提高结果的真实性和可靠性。

1.5   统计学分析

采用SPSS 25.0进行统计分析,采用均数和标准差对三苯的质量浓度(后简称浓度)进行统计描述,利用配对t检验比较采暖季和非采暖季室内三苯浓度的差异,对不同居室特征下采暖季和非采暖季室内甲苯浓度的差异分别进行单因素分析,利用多重线性回归对甲苯浓度的影响因素进行多因素分析,以上均为双侧检验,检验水准α=0.05。

2   结果

2.1   一般情况

本研究分别对采暖季和非采暖季室内苯、甲苯及二甲苯浓度进行了检测,其浓度分布状况见表 1。根据GB/T 18883—2002 《室内空气质量标准》,苯的标准限值为≤ 0.11 mg·m-3,甲苯和二甲苯的标准限值均为≤ 0.20 mg·m-3。采暖季有2户住宅室内甲苯浓度超标,其超标率为3.5%(2/57),苯和二甲苯均不超标;非采暖季三苯浓度均未超标。配对t检验结果显示室内甲苯和二甲苯浓度在采暖季和非采暖季之间的差异均有统计学意义(t=5.283,P=0.023;t=12.700,P=0.001),采暖季甲苯的平均水平高于非采暖季,采暖季二甲苯的平均水平低于非采暖季;室内苯浓度在采暖季与非采暖季之间未见差异(t=0.213,P > 0.05)。

表1

采暖季和非采暖季兰州市小学生家庭住宅内苯系物质量浓度

Table1.

Concentrations of indoor benzenes in houses of Lanzhou primary school students during heating and non-heating periods

2.2   不同居室特征对室内甲苯浓度影响的单因素分析

非采暖季,房屋与机动车道的距离、房屋累计使用时间、房屋所在楼层、房屋近五年内是否有装修,房屋是否出现发霉现象、室内是否有地毯、室内是否使用空调、开窗通风频率、平均每周在家做饭次数不同家庭室内甲苯的平均浓度差异没有统计学意义(P > 0.05)。

采暖季,房屋所在楼层是否>7、房屋近五年内是否有装修、房屋是否出现发霉现象不同家庭的室内甲苯平均浓度差异有统计学意义(P < 0.05),所住楼层≤ 7层、房屋近五年内没有装修、房屋出现发霉现象的室内甲苯平均水平相对较高;而房屋累计使用时间、房屋与机动车道的距离、室内是否有地毯、室内是否使用空调、开窗通风频率、平均每周在家做饭次数不同家庭的室内甲苯平均浓度差异无统计学意义(P > 0.05)。见表 2

表2

采暖季和非采暖季不同居室特征下室内甲苯质量浓度的单因素分析

Table2.

Single factor analysis of indoor toluene concentration under different room characteristics during heating and non-heating periods

2.3   室内甲苯浓度影响的多因素分析

以房屋与机动车道的距离、房屋累计使用时间、房屋所在楼层、房屋近五年内是否有装修、房屋是否出现发霉现象、室内是否有地毯、室内是否使用空调、开窗通风频率、平均每周在家做饭次数为自变量,非采暖季和采暖季室内甲苯浓度分别为应变量,进行多重线性回归分析,结果显示房屋出现发霉现象时采暖季室内甲苯浓度增高(P=0.003),其他变量与甲苯浓度的关系均没有统计学意义(P > 0.05);在非采暖季,各变量与室内甲苯浓度的关系均没有统计学意义(P > 0.05),见表 3

表3

采暖季和非采暖季室内甲苯浓度影响因素的多重线性回归分析

Table3.

Multiple linear regression analysis of factors affecting indoor toluene concentration during heating and non-heating periods

3   讨论

本研究结果显示,非采暖季室内苯、甲苯及二甲苯浓度均未超标,而在采暖季出现甲苯超标,超标率3.5%,室内苯和二甲苯浓度均没有出现超标。并且在采暖季和非采暖季室内甲苯浓度之间的差异具有统计学意义(P < 0.05),采暖季室内甲苯平均浓度(0.283 mg·m-3)高于非采暖季(0.009 mg·m-3)。这可能是因为采暖季室内温度升高,甲苯的释放速率增加,而且冬季寒冷开窗通风减少,导致室内甲苯浓度增加[7-9]。单因素分析结果显示,楼层≤ 7、近五年内没有装修、出现发霉的居室室内甲苯浓度较高,但经多因素分析后,前两者的统计学意义消失,可能是因为较低的楼层容易返潮、近期没装修的旧房子也容易导致居室发霉,因此在单因素分析中可能呈现出“虚假关联”。多因素分析结果表明,在采暖季房屋出现发霉与室内甲苯浓度有正相关关系。

在北方地区,采暖季房屋发霉已经成为影响居民住宅使用的突出问题。室内墙体发霉主要是因为建筑装修材料质量不高,冬季住户生活习惯不当以及施工质量一般等[10],这些原因也会导致室内甲苯浓度的升高。有研究表明,装修材料、溶剂的使用是室内甲苯污染的主要来源,劣质的装修材料以及一些相对较差的施工质量,会导致室内甲苯浓度的升高;霉斑生长在墙体表面时不仅会影响人体的健康,而且会破坏墙体并降低墙体结构的寿命[11],建筑结构中的结露及其引发的霉菌生长,不仅会腐蚀墙体表面或墙角,同时会使建筑装修材料软化、粉化,保温材料的性能大幅度降低[12-13],这些建筑装修材料是室内甲苯的主要来源,这些材料的损坏可能会增加室内甲苯浓度的升高。国外一些研究显示[14-15],房屋附近公路密度、与交通干道距离等交通污染因素与室内污染物浓度存在联系,然而本研究结果显示房屋至机动车道的距离与室内甲苯浓度的关系不大。本研究发现,做饭频率与室内甲苯浓度的相关性不大,这与候贝贝等[16]的研究结果一致。本研究结果表明,在非采暖季不同居室特征因素下甲苯浓度的差异不具有统计学意义,可能是因为样本量较少或是信息偏倚,后期有待进一步探究。

总之,本研究发现,房屋发霉与室内甲苯浓度升高相关。做饭频率、房屋与机动车道距离、房屋近五年是否装修等其他居室因素对室内甲苯浓度的影响均不大,这为进一步研究室内苯系物污染对人体健康影响并提出健康防护建议提供了科学依据。

表1

采暖季和非采暖季兰州市小学生家庭住宅内苯系物质量浓度

Table 1

Concentrations of indoor benzenes in houses of Lanzhou primary school students during heating and non-heating periods

表2

采暖季和非采暖季不同居室特征下室内甲苯质量浓度的单因素分析

Table 2

Single factor analysis of indoor toluene concentration under different room characteristics during heating and non-heating periods

表3

采暖季和非采暖季室内甲苯浓度影响因素的多重线性回归分析

Table 3

Multiple linear regression analysis of factors affecting indoor toluene concentration during heating and non-heating periods