北京某区域儿童夏季PM2.5的污染特征及分析

第3 7卷第 7期 21 0 2年 7月

环境科学与管理ENVI RONM ENTAL CI S ENCE AND ANAGEM ENT M

V0 . 7 1 3 No 7 .

J l 01 uy2 2

文章编号：6 4—6 3 ( 0 2 0 0 6 0 17 1 9 2 1 ) 7— 0 1— 4

北京某区域儿童夏季 P 2的污染特征及分析 M 5.

王嫒，陈娅(北京市劳动保护科学研究所，北京 10 5 0 0 4)

摘

要：近年来，随着社会和经济的不断发展， -l室内外空气质量的重视程度也不断提高。室内外空气质 A4对 f

量尤其是细颗粒物污染与人群健康密切相关。北京市大气细颗粒物污染形势十分严峻，此，关研究也成为因相 国内外研究的热点和难点问题。本文对北京市某区域年龄在 9~1 1岁之间的 3 8名健康儿童人群活动场所夏

季 P 的污染特征作了研究评价。结果表明，用室内外环境监测与问卷调查法相结合的研究方法，童人 M运儿

员夏季 P 室内外浓度呈现明显的时间、 M空间变化特征，受到气象因素及室内外源排放的共同影响。并关键词：M;童；染特征 P儿污中图分类号：51 X 1文献标识码： A

PM25 P l t n Ch r ce sisa d An lss u o aa tr tc n ay i i ol i.

o hlrnPa il u e e ig nC i e lyFedi S mm rB in d n jW a g Ai n ,Ch n Ya e

( e igMu iia Istt o a o rt t n e ig1 0 5 C ia B in nc l ntue f b r oe i,B in 0 0 4, hn ) j p i L P co jAb t a t W i a i e eo me to c n my a d s ce y,mo e a t ni n h sb e ad t d o n u d o i q a i u s r c: t r p d d v lp n fe o o n o i t h r t t a e n p i i o r d o t o rar u l yd e e o on a tt t ls s o i t n wi e l o isco e a s c a i t h a t o h h.T e r s a c n f e p ri lsp l t n h sb c me o e o e mo t o u a n mp r

n n i h e e r h o n a t e o l i a e o n ft s p p l ra d i o t t v— i c u o h a e

rn e tl eerhf ls p rc l l nbgct sl eB in,b cueo elrep p lt na d svr i pl t n h o m na rsac ed, at ua yi i ie i e ig e as f h ag oua o n eeear ol i .T e i i r i k j t i uo

P pl t nc aatr t so e igpa edo 8c i rnb ten9—1 er o u me ees de .C n urn M2 ol i h rce sc f B in l f l f hl e e e 5 uo i i a j yi 3 d w yas l i sm r r t id o cr t 1 dn w u e

otor n d o o uinw r o i rd n m ud o di or l t eem nt e,ad t e—at i aaw r ol tdf m ec ujc.T eotora dido a n pl o o i c v ydt eecl ce r ahsbet h udo n o r it e o nc n e ta in fP s o e e o a a i t n,a d we e a f ce y mee r l g c lc n i o s s w l a n o ra d o t o r o c n r t s o M2 h w d t mp r lv rai o 5 o n r fe td b to o o i a o d t n,a e l s i d o n u d o ie iso o c s m s i n s ur e .

Ke r s P ;c i r n;p l t n c a a t r t s y wo d: M2 5 hl e d o l i h r c e si uo i c

前言当前，随着社会经济发展，环境不断变化，市城中的污染持续加重，大气颗粒物已成为中国许多城市的首要空气污染物，而细颗粒物的污染对人体健

现，年龄的增加，随着呼吸频率降低，次呼吸的空气每量增加。由此说明， J随着年龄的增长，的呼吸系人

统也在不断生长发育，而不同的呼吸系统对颗粒物的

沉积有着很大的影响。儿童的各部分颗粒物沉积率都较成年人高，因此，细颗粒物对儿童的危害更为严

康的影响更受到了全世界的普遍关注

。

重。国外研究认为空气细颗粒物浓度上升导致住院率、门诊率、疾病增加的患者多为敏感人群，心肺如机

细颗粒物对人类健康的影响首先就是呼吸健康的影响。细颗粒物是通过被人体吸收，后沉积在人然体呼吸系统内从而对人体健康造成危害的。

体抵抗力低下的年老体弱老人；有心肺疾病的个体， 如：哮喘、抵抗力低而室外活动量较大的儿童等。本文参考了国内外相关细颗粒物的已有研究， 选取了儿童敏感人群，观察其居室内外污染物暴露

Ma oe￣nn等对不同年龄的人的呼吸能力进行研究发

收稿日期：0 2— 5—1 21 0 5

情况，讨了细颗粒物的时空分布特点，探以便为制定保护儿童易感人群健康的措施及为中国制定 P M. 的空气质量标准提供一定的科学依据。.

作者简介：王嫒 (9 2一)女， 18,劳动卫生与环境卫生专业，硕士，理助研究员。

61 .

2 3 7月 02年第 7期 第1 7卷

王嫒等 北京某区域儿童夏季 P的污染特征及分析 M2 5

V 13 o7 0 7 N . .J l 01 uy2 2

。 1 TI

~

l研究对象、点及采样方法 地1 1研究对象的选择 .

20 2

m; 9月份增加了入户采样的部分浓度

为 1 5

m~13 g m。 8/ 表 l儿童人群室内外 P 浓度统计结果 M

通过基础健康问卷筛查，控制年龄、健康状况等混杂因素随机筛选确定，选择北京西北城区年龄共在 9~1岁之间的健康儿童人群 3。 1 8人12研究地点 .

选取儿童活动的校园及家庭，中家庭分为两其类，一类为居住在距离校园五公里之内的家庭，另一类居住在距离校园 1里外的家庭。 0公13研究方法 .

中国目前尚在制定 P的标准中，照美国 M:参 19 97年环境空气质量二级标准规定的 P 日平均 M浓度限值为 6￣/ 按照此标准，各采样点在 5t m, g则相应的采样时段均有不同程度的超标情况。一般发

鉴于儿童夏季活动比较频繁，次研究采样时本问均处于夏季，取 6月及 9月两个时间段。分别选选择了滤膜称重和基于光散射原理的实时在线监测两种采样

方法对儿童居室内外进行了细颗粒物的质量浓度监测，同时采集相关环境参数，括温度、并包 湿度。其中滤膜称重法选用了美国 S C公司的 K

达国家地区的 P 浓度都控制在 10t/以下， M. 0 gm￣ 而且污染程度大部分控制在 1 0~2 0 i。间。 n之

另外与中国其他大中城市相比，北京的 P:污染程 M.度也是较为明显的。黄虹 2 0 0 4年在对广州市住宅室内外夏季大气 P 浓度采样中，到的住宅室内 M得

P M一2 0 E 00—2 A颗粒物个体采样切割头； a 5A Pl l3 的 T f n采样滤膜及美国 F J司的 B c 7mm eo l&公 uk—

G neV S一 e i S 5型采样泵。在线监测法选用采样流

量为 17L r n的美国 T I司 D s rk 5 0细颗 ./ i a S公 ut a8 2 T

浓度为 6 . gm, 7 7/室外为 7. 453 2儿童活动日变化特征 .

m。相比本

粒物监测仪测定细颗粒物浓度。同时，用美国选 T I司 Q—Ta86 S公 rk7 2室内空气品质测试仪，续测连定温度、湿度等环境参数。另外，对儿童人群的生针活特点，在采集细颗粒物样品的同时利用问卷方式记录研究对象全天 2 4小时的时间活动情况。

次采样，北京市区的细粒子污染程度偏高。3 2 1儿童校园室外活动日变化特征 . .

由于儿童人群分两次进行采样，括 6月和 9包 月数据。具体浓度分布数值如表 2所示。从整体情况看， 6月份儿童人群室外 P 质量浓度分布偏高 M于 9月份，且变化范围较大。表2 6月、 9月儿童人群 P M室外浓度日均值分布情况(包括均值、%、5 2 5 7%分布值、异常值)

2数据分析方法及质量保证本次测试数据采用 E cl 0 3版软件录入数据 xe 20 库，应用 S S 1.件进行统计数据分析，图工 P S 15软绘具采用 Sg al 00版软件、 RGN . i po 20 m t O II6 0软件，所有的问卷通过 E iaa3 1进行双录入。测试中所 pd t . 用仪器在出厂前已经过校正，作人员均按统一标操

3 2 2儿童室内外活动日变化特征 ..

准操作方法

每次使用前后都要对所有仪器设备进行校正、零自净。清

选择儿童人群 9月份一个采样期的 P室内 M:外日均浓度变化进行分析，颗粒物质量浓度数值细

3数据处理及结果分析 3 1儿童室内外活动测试结果 .

的起伏大致是随着天气变化而变化的。9月份儿童室内外 P日均浓度从气象条件看， M: 9月 1 1日是多云的天气，度比较大，湿湿度增加不利于污染物扩散，细颗粒物浓度较高。从 9月 1日到 1日期间 2 5伴有小到中雨的天气，细颗粒物受雨水的冲刷，浓度降低。9月 1日阴霾天气出现，压偏低， 6气日均浓度最高达到 2 0 gm。9月 1 2/ 7日以后开始恢复了

儿童校园采样结果如表 1所示，本次测试显示，

儿童人群夏季室内外平均浓度分别为 9 gm 3/和13 t/ 4￣ m。从表 1可以看出，童人群的 6月室 g儿外、室外分别为 3 9月 4

m~3 3 1

m,5 g 1/

62

咖 露第 3 7月 7卷第 7期 21 0 2年王嫒等 北京某区域儿童夏季 P的污染特征及分析 M2 5 V 13 o2 2一 l/ 1 o.7 N . 望一 7 m J l 01 uy2 2

如∞如∞

晴好天气，颗粒物浓度数值较低。通过观察，细一般

针对具体入户家庭，取 9月某儿童家庭室内选

情况下，气阴沉时，气中的湿度增加，得细颗天空使粒物不易扩散，量浓度明显增高，质当天气由阴转

外 P 浓度时变化图。儿童家庭中一天 P 浓度 M M时变化曲线相对平缓，由于儿童的家庭情况白天家中基本无人，由于处在夏末初秋时分，窗通风情又开况较好，内 P 度变化主要受室外影响。从图室 M。浓

雨，湿沉降和风力的作用使得细颗粒物浓度逐渐降低，气温升高，到天气转晴后，象条件最利于污染气物的扩散，颗粒物浓度达到最低值。而室内细颗细粒物浓度变化是随着室外浓度的变化而变化的，且

2可以看出 P 质量浓度在一天中是夜间高而白 M天低，中凌晨 3点到 5点最高，其这与北京夏季的天

普遍低于室外浓度。当然各户家庭人员活动情况有所不同

,存在一定的抵消作用，日均浓度变化趋势但基本一致。 下面单就某一户儿童家庭一周的 P 室内外 M浓度变化情况看，一儿童家庭室内外浓度的变化这

气气候特点是相吻合的。从时间上分析，某日 9月

凌晨 1点到 5点间是该家庭一天室内外浓度值上升幅度比较高的阶段，主要原因是早晚温差大，间气夜温下降，度增加，速减小，于 P 浓度值增湿风利 M高，日出前达到最大值。日出后气温升高，度减湿

趋势相似，内 P浓度的变化是随着室外浓度变室 M:化的，图 1某儿童室内外 P见 M浓度日变化，以可大致认定室内细颗粒物主要来源于室外。另外，图中显示该户在测试期间的室内日平均 P M:浓度普.

小，风速增大，湍流交换强，M浓度值迅速减小， P 在1 6点达最小值，与夏季最高气温出现的时间在这 1 6时是前后一致的。1 6时之后气温逐渐下降，度湿上升，风速下降，因而 P M质量浓度再次逐渐上升。^

遍低于室外，一现象从时间一活动模式问卷调查这中可找到原因，童家庭室内日常活动较少，致儿导

号蠖咖{喀

P浓度升高的因素例如做饭、 M使用燃气热水器等也不会对其全天的浓度变化造成太大影响。测试人

群中普遍家庭住宅情况较好，通风效率高，污染物易于扩散。室内 P 浓度的变化主要还是受室外浓 M度的影响。本次测试与文献中介绍的周末平时对比

羞

变化有所差异，未体现出人群室外活动的周末效并

图 2某儿童家庭 P s内外浓度时变化图 M:室

应，反而周末的细颗粒物浓度比平时偏高，这也主要是受到气象条件变化的影响。9q小学生住户室内外 J某 _ 质量浓度日变化■室内一 豳室外一

4室内外 P . M浓度关系及相关性分析 4 1室内外 P .度关系 . M浓

预研究室内外细颗粒物的关系，内浓度与室室外浓度之比(/是评价室内、外关系的一个重 IO)室要指标，次运用线性拟合得到回归方程也是得出其

开 一 _一 ¨ _ .

室内外关系的一种重要手段。如图 3~图 4分别列

图 3 6月室外对室内贡

献率图 Y=1 1 44 0 0 6( . 6 x+ . 2 P<0 0 . 4 2 . 1 N= 8 )

6 3

2 1 7月 0 2年第 3第 7期 7卷

王嫒等 京某区域儿童夏季 P 5北 M的污染特征及分析

V 1 7 N . 0. o7 3J l 01 uy2 2

出了本次试验 6月、儿童人群采样点室内外贡 9月献率图，过线性拟合，算相关系数平方 ( ,通计 R )并

内外细颗粒物浓度相关性更高，M浓度室内受室 P外影响更大。

在图中标注了相应的 1O比率。其中若 IO≥1则//,室内颗粒物主要是由室内污染源引起， IO≤1若/,则室内污染物主要受室外污染物的影响。

图 5儿童人群 P室内外浓度相关季节变化图 M:

4 2 2室内外 P 浓度相关的区域变化特征 . . M由采样点的布设可知，究对象中一部分学生研图 4 9月室外对室内贡献率图 Y:11 11 0 0 1 ( 0 0, . 8 X+ .0 P< .1 N=80 5 1)

住在学校附近，有一部分学生居住地点分布在远还

离学校的周边地区。而我们的室外监测点选在了小学的校园内。图 6给出了儿童人群在不同采样期内距离学校较远与较近住地的室内外 P浓度相关 M的分布图。从图中可以看到，论 6月、无 9月，离距室外点更近的家庭比距离室外点相对较远的家庭室内外浓度相关性更为集中，相关系数更高。这就且说明细颗粒物的浓度变化是有一定的区域变化特征

由图可知，儿童人群 6月、的 I0平均值分 9月/别为 08、. 1,小于 1从 I0比率可以粗略估 .2 093均；/计室内污染物的来源，于儿童人群，对由于双职工家庭较多，白天室内家庭人员活动较少，采样期处于且夏季，内基本保持较好的开窗通风，室因此室内细颗粒物主要来源于室外。

另外，由下图通过线性拟合，还可得出各采样期的线性回归方程，算出相关系数 R,计 并应用 S S PS软件对结果进行 t一检验。 图 3图 4显示，童人群 6 9月的线性回归方、儿、程分别为：=1 144 Y .6 X+0 0 6 Y=1 1 11 .2、 . 8 X+ 0 0 15相关系数平方分别

为：. 6 P<0 0, .0, 08 ( . 1 N=

的，只要是研究对象室内外监测点距离固定监测点距离不太远，可以由固定监测点的数据代替作为均该采样点的浓度数值。这对于减少环境监测所带来的人力、物力的费用具有十分重要的意义。

4 2、. 1 P<00, 8 )0 9 ( . 1 N=80;数据显示，童人 1)儿群的室内外细颗粒物浓度表现出了强相关性。室内外 P 浓度的相关性强弱间接阐释了室内细颗粒 M物的来源，童人群由于日常居室内暴露较少，室儿居内细颗粒物浓度受室外影响大，内外细颗粒物浓室度相关性很好。

4 .2室内外 P 浓度相关性分析 M

4 2 1室内外 P 质量浓度相关的季节性变化 . . M特征

图 6儿童人群室内外 P:浓度相关的空间分布图 M

根据图 5研究人群的室内外细颗粒物浓度相关的季节性变化特征。儿童人群的室内外细颗粒物浓度 6月比 9月有更强的相关，相关性分布相对集且

5结论与展望5 1结论 .

本文选取了北京市某地区儿童人群作为研究对

中，相关系数更高。总体来看，学生人群 6月的室小-

象，通过对其活动区域室内、外细 (下转第 8 4页)

6 - 4

2 3 7月 0 2年 第 17卷第 7期

张圣宇等 汽车尾气有害物质治理技术

V 13 . o 7 NO7 .J l 0 2 uy2 1

( )米催化技术。纳米技术可以制成非常好 3纳的催化剂，米微粒尺寸小，纳比表面积大，面原子表的活性高，不稳定，容易与其它原子结合，以极很所

3结束语 中国汽车年产量与保有量的快速增加，大气对环境造成了很大的影响，发展汽车工业，进经济在促发展同时，如何降低汽车尾气的排放，保证人民的健康，现经济、境以及人民生活水平的可持续发实环展，面临的现实性问题。我们应携起手来，同努是共力，究治理汽车尾气新的有效方法，研开辟新的尾气

纳米粒子具有高表面能、表面结合能和很高的化高学活性，为催化剂材料可显著提高其吸附和催化作性能。纳米材料用于汽车尾气催化，极强的氧化有还原性能，够产生优良

的尾气净化催化效果 J能。

如用纳米级稀土化合物作催化剂制作的催化设备， 安装在发动机进气口，稀土催化材料受热后产生使出活性催化气体，随着真空吸力 (压 )负吸入气缸内

净化技术，应用于实践，积极更有效地控制汽车尾气

排放。让我们生存的环境洁净美丽。参考文献：[] 1原培胜，汽车尾气污染控制方法探讨[]中国等. J.环保产业，0 9 2:2— 5 20 ()5 5 .

促进燃料完全燃烧，强燃气热值，增降低排气污染。 安装在发动机排气口，以更有效地解决汽车尾气可中一氧化碳 C O和氮氧化物 H C的污染问题。 ( )型发动机应用 4新

[] 2张俊.汽车发动机电控技术[ . M]北京：京大学出北版社，0 1 21.

应用混合动力技术、料电池汽车技术、燃稀薄燃烧技术、开发节能环保动力汽车。对发动机进气、燃烧系统、供油系统、点火系统电子控制系统进行优化

[] 3邵文燕.汽车尾气污染及治理技术[]科技情报开 J.发与经济，09,9 1 ) 17—1 8 2 0 1 (6:6 6.

设计，使燃料燃烧更充分，降低排放。研制新型}昆合动力车、电动汽车、阳能汽车等。使汽车的尾气排太放达到新的水平。

[] 4耿永生.汽车尾气污染及其控制技术[]环境科学 J.导刊，00,9 6:2— 9 2 1 2 ( )6 6 . [] 5闫有旺.车尾气污染防治技术[]化学世界，汽 J.2 0 2) 1 7—1 8 0 7(: 2 2.

(上接第 6 4页)

颗粒物浓度及环境参数进行夏季分阶段采样、测，监 分析，到了细颗粒物的浓度水平、染程度、度得污浓的时间分布、内外相关性分析等，童人群夏季室室儿内、外平均浓度为 9 室 3 m和 13 4 1,照 3参 3。

好地制定中国环境政策及标准提供参考和依据。此外， M是由来自不同污染源的化学物质组成， P由.

于时间及设备条件的限制，次污染特征分析中并本未研究 P 学组成组分，对判断污染物来源分 M:化这析有一定的困难，应进一步开展研究。 参考文献：[] r nnT G aa C H m n .H m nsbet 1 Mat e B,

r m R, o anW o h f u a ujca e nd ciiy e e:fco s d r s e n bima h ma ia g a a tvt lv l a tr a d e s d i a o t e tc l

美国环境空气质量二级标准规定的 P 日平均浓 M度限值为 6 gm,次测试的数值均超标，超 5/本且标情况严重。P室内外浓度呈现明显的时间变 M:化特征并受到气象因素及室内外污染源排放的共同影响。室内外 P 质量浓度关系的判定应用了 IO M/.

比率及线性回归方程得到儿童室内外 P 度的 M:浓相关性特征，常室内 P浓度主要受室外的影通 M:响。室内外 P质量浓度相关性具有季节性差异、 M:

dp si rg m f xrpl i oei[] H ahP y— eoio por ret o t nm dl g J . e t h s tn a o a ao n is. 98 5 4— 5 c 1 9. 7: 9 9.

[] h c . ., nlrS L,hn C t yo tea— 2 C ok D P Wike. . C e . .A s d fh s u s eain b t e al r l y a d a in i p l t n o— o i t ewe n d i mo t i n mb e tar ol a tc n o y at u

并因不同的时间一活动模式而存在的差异。5 2展望 .

cnr i s nPt brh P n sl na J .JA r s n g et t n isug,eny a i[] i Wat Maa ao i t v eA sc20,0 8:4 1 50 so.0 0 5 ( ) 18—10 .

本文仅对 P M污染特征及易感人群暴露进行

[] ent M. Z m n K., i C a ait of e 3 B n e . D, e a . L Km. .V r b i f n t i ly ip ril p sto i he lh a uls fe t f g a d e e atce de o ii n n a ty d t:ef c o a e n g nd r

了浅显的研究， P 人体的暴露主要体现在其但 M:对对人体健康的影响，即反映在人体变化特征的生物标识物上。因此，于国外的暴露研究成果应尽快基开展本国人群及大气环境中 P与这些生物标识 M:物间的变化关系确认 P

M:对人体健康的影响，更为.

[] m JR pr i aeMe .96,5 ( ) 14—14 . J .A ei CrC r d 19 13 5:6 1 67 t[] 4黄虹，空气污染暴露评价研究进展[]环境污等. J.染与防治，0 52 ( ) 1 8— 2 . 20,7 2:1 1 1 [] 5袁杨森，大锰，瑞俊，北京市秋季大气颗粒刘车等.物的污染特征分析[]生态环境，07,6 1:8— 5 J. 20 1( ) 1 2 .

.

R . 4

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gwun.html