大学生主要停留环境颗粒物暴露评价

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空气中的颗粒物对人体健康直接产生危害的主要是粒径小于10μm的颗粒物,这是因为这类颗粒物能够进入人体的呼吸系统并产生作用,而粒径大于10μm的颗粒物会被鼻子内的绒毛阻挡,因此在颗粒物体系中可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)对人体健康的危害最为显著。本研究通过现场实测大学生主要停留环境(居室、宿舍、教室、地铁和公交)内的PM2.5、PM10浓度、温湿度,并采集室外PM2.5、PM10浓度和气象数据,结合实验过程中通过调查问卷记录的时间活动模式数据分析影响环境内颗粒物浓度的因素,并用蒙特卡罗方法分别模拟得出大学生主要停留环境内颗粒物经呼吸的暴露量。(1)居室内外颗粒物污染较为严重,且室内外颗粒物呈显著相关性;居室内颗粒物浓度与室外风速、室内外温差呈显著负相关,与室外相对湿度呈显著正相关;厨房和窗户类型、楼层及朝向均影响居室PM2.5的室内浓度与室外浓度的比值(I/O比),且除这些因素外居室所在位置也会影响居室PM10浓度的I/O比;静坐、走动、运动、炒(炸)、炖(熬)、手动打扫均会引起室内PM2.5浓度升高,除这些活动外,吸烟都会引起室内PM2.5浓度升高。(2)将大学生公寓内颗粒物浓度与现行标准相比,9间学生公寓连续7天之内PM2.5超标率为66.7%-85.7%、PM10超标率为33.3%-85.7%;大学生公寓内颗粒物浓度受室外影响较大;大学生公寓内PM2.5、PM10浓度与风速、室内外温差呈显著负相关与室外相对湿度呈显著正相关;白天无明显活动(静坐/躺着)、吸烟和使用电脑时段的室内PM2.5浓度显著高于夜间睡觉时段,而打扫时段室内PM2.5浓度与夜间睡觉时段无显著差异。吸烟时段I/O比显著高于夜间睡觉时段,其它时段PM2.5 I/O比与夜间睡觉时段无显著差异;白天无明显活动(静坐/躺着)、吸烟、使用电脑时段和打扫时段的室内PM10浓度显著高于夜间睡觉时段;吸烟时段、打扫时段的PM10 I/O比显著高于夜间睡觉时段,而其它时段I/O比与夜间睡觉时段无显著差异。(3)教室相对于居室及大学生公寓室内颗粒物污染较轻;且教室内颗粒物浓度受室外颗粒物浓度的影响较大,二者呈显著相关性;大学生公寓内PM2.5、PM10浓度与风速、室内外温差呈显著负相关与室外相对湿度呈显著正相关;将上课和自习时段教室内PM2.5、PM10的I/O比进行非参数检验,两者间的差异均具有统计学意义,表明教室内活动会影响教室内颗粒物浓度。(4)除北京地铁1号线外的2号、4号以及10号线地铁车厢内PM10平均质量浓度均低于现行标准,1号线PM10平均质量浓度最高达350μg/m3,4条线路车厢内PM2.5平均质量浓度均超过现行标准;对各个时间段的PM2.5和PM10浓度进行非参数Wilcoxon检验,检验结果表明工作日与周末的浓度差异具有统计学意义;对4条不同线路各个季节之间进行Kruskal-Wails组间差异检验,结果表明4条线路存在季节性差异,具有统计学意义;对4条线路地铁车厢内各时段颗粒物浓度进行Kruskal-Wails组间差异检验,结果表明线路间PM2.5和PM10的浓度具有显著性差异(P=0),平均浓度高低顺序依次为1号线、2号线、10号线和4号线。(5)300、1、44路公交车车厢内PM2.5平均质量浓度均超过GB 3095—2012规定的二级浓度限值75μg/m3,PM10平均质量浓度均超过GB 3095—2012规定的二级浓度限值150μg/m3;通过SPSS软件对其工作日及周末各线路公交车内PM2.5和PM10浓度进行非参数Wilcoxon检验,检验结果表明工作日与周末的颗粒物浓度差异具有统计学意义;不同线路之间的公交车厢内PM2.5、PM10浓度差异具有统计学意义。(6)PM2.5男生、女生的总暴露量分别是23.24μg/(kg·d)、19.87μg/(kg·d);PM10男生、女生的总暴露量分别为41.40μg/(kg·d)、35.80μg/(kg·d)。不论居室、宿舍、教室还是公共交通,男生PM10的总暴露量最高,其次是女生PM10的总暴露量、男生PM2.5的总暴露量,女生PM2.5的总暴露量最低。且整体看来宿舍内颗粒物的总暴露量最高,其次是居室、教室,总暴露量最低的是公共交通。
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