【论文】可移动密闭空间内空气质量评价方法与要求综述

随着科技和经济的快速发展，人们不再只着眼于眼前的衣食住行等刚性需求，越来越多的人已经开始注意到我们无时无刻离不开的空气。随着近几年空气污染问题日益严峻，雾霾加重，越来越多的人开始关心空气质量的好坏，尤其有老人和小孩的家庭会更加注意家中的空气质量，防止老人和小孩因此而受到身心健康方面的影响。我国对于室内空气质量已经有一套较为完善的测试及评价方法，但是，对于室外场所中那些人员密度大，流动性大且会长时间保持一种密闭状态的场所尚还缺少完善的相应评价方法，比如汽车车厢、列车车厢、飞机座舱、轮船客舱和航天器座舱等器具因其本身具有一定的密闭性，其中的人员会长时间处在这种密闭环境中，环境内的空气质量会随着时间的增加而大幅降低，而随着交通设施越来越发达，会有更多的人选择公共交通方式出行，所以对于这些公共交通设施，即本文所说的可移动性密闭空间内的空气质量测试及评价方法的标准建立以迫在眉睫。本文主要从影响可移动密闭空间内的空气质量的因素角度出发，从列车（高铁）车厢、飞机座舱、轮船客舱、汽车车厢和航天器舱室内的污染物的种类、产生、限值要求及测试评价方法等方面进行详细说明。

根据汽车行业市场调查结果来看，近年来，我国国内汽车销量总体是呈上升趋势，虽然国家出台了现行政策，但是仍然有大量的汽车行驶在道路上，而汽车所产生的尾气会污染环境，并且随着堵车情况的严峻，汽车燃油无法充分燃烧，更会产生大量的有毒有害气体，危害人们的身体健康。汽车除了排放的尾气会对人体产生危害外，汽车内部同样会产生有毒有害气体，同样会对处于其中的人员身体健康产生影响。

汽车车厢内的产生的主要污染物种类为醛、酮类污染物和苯系物。这些污染物的产生通常由以下几方面构成，第一，汽车内的皮革制品，包括仪表盘、车门、座椅等一系列塑料件和皮革的包覆件，这些塑料制品和皮革制品本身会产生苯系物和醛酮类物质。第二，车内使用的胶水等粘合剂，这类粘合剂成分中含有苯系物，在经过阳光暴晒，极易产生甲醛和苯类物质。第三，车内装饰品，车内使用的一些低价劣质的装饰品，长时间使用会向外散发有毒物质。第四，车内人员在车内抽烟同样会产生类似的有毒有害物质。

国内外还有一些其他标准同样对环境空气质量提出了要求，GB/T 18204.2-2014《公共场所卫生检验方法 第 2 部分：化学污染物》 [4] 中规定了化学污染物（甲醛、氨、PM2.5、PM10） 的 检 测 方 法、GB/T 18883-2002《 室 内 空 气 质 量标 准》 [5] 中 规 定 了 室 内 环 境 中 空 气 质 量 要 求、ISO 12219-1:2012(E) Interior air of road vehicles Part 1: Wholevehicle test chamber—Specification and method for the determination of volatile organic compounds in cabininteriors 是测定车厢内部挥发性有机化合物的规范与方法 [6]

列车车厢的密闭性良好，主要通过空调系统通风换气，再加之车厢内人群密集，极易造成空气污染，旅客长时间在这种密闭且污染物浓度较高的车厢内停留，会影响到人们的身心健康。我国从 2011 年以来我国高铁营业里程逐年增加。据统计，铁路旅客平均在途时间 300 min，列车在行驶途中会长时间处于密闭状态，加之车内人员密集导致车内空气质量下降迅速，更严重的会在车厢中产生有害物质，危害身体健康。在列车车厢这样的室内环境中，影响空气质量的主要污染物有二氧化碳、一氧化碳、甲醛、可吸入颗粒物、细菌、真菌等。造成这些污染的主要因素包括，第一，车厢内的保温材料，为了满足空调列车车厢内的温度要求，车厢内使用了大量的保温及装饰材料，这些材料自身会向外释放出甲醛、苯、乙醛等挥发性有机物。第二，空调系统的影响，空调系统在使用过程中其内部由于表面散热器的影响，会产生大量冷凝水，内部潮湿，极易滋生细菌和异味物质。第三，车内人员的影响，旅客乘坐火车高铁，通常会携带大量背包，其行李上自带的灰尘和细菌会散发到列车车厢内，再加上因旅客自身的呼吸和出汗所产生的大量 CO2 和异味气体，会加速导致车内空气品质急剧恶化，第四，新风的影响，新风系统质量不佳是影响列车车厢内空气污染的又一重要因素。近年来 ,随着城市建设的加快 , 人口密度的增加 , 工业化程度提高 , 汽车的拥有量的上升 , 大量的废气排放到空气中，严重污染室外环境，在这种情况下 , 引入的新风不仅不会优化室内空气，反而只会恶化车内空气品质。此外 , 新风量的设计导致人均新风量的降低也是致使空气品质不佳的关键原因。

王少华等 [7]，对我国兰新高铁车厢内的环境空气质量进行了测试 [8]，测试结果如表 3 所示，从中可以看出，该列车车厢内的空气质量良好，CO、PM10、甲醛浓度和细菌总数均符合 GB 9673-1996《公共交通工具卫生标准》 [9] 中规定的旅客列车车厢内卫生标准要求。CO2 浓度的合格率也达到了 70%以上，真菌总数和 β- 溶血性链球菌的检出率分别为 67.5% 和37.5%，β- 溶血性链球菌为致病性细菌，车厢内该菌的来源主要是由人体及物品携带或者是与车厢外空气流通导致的。

船舶在正常行驶过程中，由于各种原因，船舱内会产生有毒有害气体，如 TVOC、苯、氨、醛酮类等气态污染物，同时也包括可吸入颗粒物和微生物等物质，从而对人的身体健康构成危害，更严重的会危害到生命安全。船舱中产生的主要气态污染物有甲醛、TVOC、苯、氨、丙烯醛等。究其原因，主要是由于船舱在安装及使用过程中使用了含有大量挥发性有机物的防火涂料、胶黏剂等材料。

据相关研究 [11]，对一艘船的四个船舱室进行了污染物浓度检测和分析，检测结果如表 5 所示，检测结果显示，船舱在刚交付时其环境内的有害物质浓度均处于较高水平，即使在交付 1 年后，船舱内的某些对人体有害的化学污染物仍然高于限值要求 [12]。目前可以根据 GB/T 12301-1999 《船舱内非危险货物产生有害气体的检测方法》 [13] 对船舱内空气进行分析与测试，但是尚还缺少对于船舱内上述气态污染物的浓度限值要求，如果将船舱内的环境看做密闭的室内环境，可以参考 GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》，对其污染物浓度进行评价，根据标准要求，甲醛、TVOC、苯、和丙烯醛均属于超标状态，只有氨低于标准要求浓度。

ASTM D6399《Standard Guide for Selecting Instruments and Methods for Measuring Air Quality in Aircraft Cabins》 [14] 中规定了飞机客舱内空气质量的采样 及 检 测 方 法 等。EN 4618《Aerospace series -Aircraft internal air quality standards, criteria and determination methods》中明确了飞机空气质量标准的测定方法 [15]。飞机驾驶舱和客舱作为公共场所目前检测方法只能参考 GB/T 18883–2002《室内空气质量标准》和 GB/T 18204.2–2014《公共场所卫生标准检测方法》。目前国内只有 GB 9673–1996《公共交通工具卫生标准》这一部现行标准针有对飞机座舱内的空气质量标准评价方法，但检测方法及部分限值尚未与国际接轨。具体评价参数，如表 6 所示。

国内现有的相关标准，有的测试项目并不适用于在飞机客舱内进行检测，比如对飞机客舱内的新风量进行测试时，其检测结果与空调系统的运转程度有很大关系，且飞机的座椅上方都配有出风口和风量调节旋钮，乘客可以根据自身需求手动调节新风量，故难以准确测量。通过对我国飞机客舱内的空气质量评价数据和调研结果来看，需要明确并进一步提出相关标准对航空器内的空气质量进行评价，包括温湿度、新风量、臭氧，挥发性有机物等，并明确检测点位置、数量及时间等要求评价载人航天器座舱内的化学污染同样会对航天员的生命安全构成严重威胁，而且由于其严格的密封性，使其座舱内的有害物质浓度随着航天器飞行时间的延长而大幅增加 [16]。

综上述所，目前国内外对于这种可移动式密闭空间内的环境空气质量还缺少相关完整的测试标准与分析评价方法，尤其是其中对于气态污染物浓度的限值要求还缺少统一标准，需要建立一套完整的测试评价方法，来统一规范要求。目前国内只针对室内空气质量和公共场所空气质量有比较明确的测试评价方法，对于汽车车厢、列车车厢、飞机座舱、轮船客舱和航天器舱室这种密闭性且具有一定的人员流动性的空间内环境空气质量缺少完整且明确的测试与评价方法，标准的建立要从多方面来对空气质量进行评价，例如物理方面的温湿度，风速，噪声等要求；化学方面的二氧化碳、挥发性有机物和有毒有害等物质；还有致病性的微生物。同时也缺乏对这类可移动密闭空间中使用的净化设备的配套标准。GB/T 18801-2022《空气净化器》 [17] 可以用来评价车载净化器的性能指标，但是专门适用于汽车、轮船、飞机等可移动密闭空间内的净化装置和其相配套的评价标准是目前国内所缺乏的。综合上述各方面，建立一套完整的可移动式密闭空气内的空气质量要求，及其相对应的净化装置净化性能评价要求是非常必要的，标准的制定除了能严格规定这些器具在验收及使用过程中是否达标，同时也是对处于其中的人员的身心健康的负责。