謝學(xué)報(bào)

(上海申通軌道交通研究咨詢有限公司，200070，上海//工程師)

城市軌道交通車站特別是地下車站作為相對(duì)封閉的環(huán)境，存在自然通風(fēng)不足、人群密集且流動(dòng)性大、缺乏自然采光及易引起疾病傳播等客觀不足[1]。國(guó)內(nèi)外研究表明，城市軌道交通車站環(huán)境中存在顆粒物、二氧化碳(CO2)、微生物、甲醛和揮發(fā)性有機(jī)物的污染，這些都會(huì)對(duì)車站環(huán)境舒適度以及乘客和車站工作人員的健康產(chǎn)生不利影響[2]。

目前，國(guó)內(nèi)外并沒有專門針對(duì)城市軌道交通環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)在城市軌道交通車站環(huán)境方面主要依據(jù)的是GB 9672—1996《公共交通等候室衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、GB/T 18883—2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50325—2015《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》、WS 394《集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》和DB 31/405—2012《上海市集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生管理規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)無(wú)論在適用對(duì)象、污染物來(lái)源，還是監(jiān)測(cè)手段等方面，都與城市軌道交通車站的實(shí)際情況存在較大差異，并且部分指標(biāo)和相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在不一致。在此背景下，上海市質(zhì)監(jiān)局于2014年委托上海申通地鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)中心(上海申通軌道交通研究咨詢有限公司)，編制能反映本市軌道交通車站環(huán)境質(zhì)量實(shí)際情況的標(biāo)準(zhǔn)。DB 31/T 1013—2016《城市軌道交通地下車站環(huán)境質(zhì)量要求》于2016年11月2日正式發(fā)布，2017年1月1日正式實(shí)施。本文從文獻(xiàn)綜述、國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)內(nèi)外專家研究及課題組測(cè)試結(jié)果等角度，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的主要指標(biāo)及其限值進(jìn)行詳細(xì)解析。

1 編制原則及適應(yīng)范圍

1.1 主要編制原則

課題組提出了“以科學(xué)性、前瞻性為主要目標(biāo)，兼顧可操作性和實(shí)際現(xiàn)狀”的工作原則。以國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，梳理篩選環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)，充分體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)整體的科學(xué)性和前瞻性；通過對(duì)相關(guān)專家、從業(yè)人員的咨詢?cè)L談，并借鑒現(xiàn)行地鐵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)，以全面兼顧可操作性，降低標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了城市軌道交通地下車站站廳層和站臺(tái)層的公共區(qū)域以及地下車站管理用房的環(huán)境質(zhì)量要求。地面車站場(chǎng)所由于其環(huán)境設(shè)施和特征不同于地下車站，僅可參照?qǐng)?zhí)行。地下車站公共空間內(nèi)的商業(yè)態(tài)獨(dú)立隔斷的經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所(如商鋪、餐飲場(chǎng)所等)則不在本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍之內(nèi)。

2 主要指標(biāo)解析

公共區(qū)域作為人流量集中的場(chǎng)所，設(shè)置了CO2、可吸入顆粒物(PM10)、溫度、菌落總數(shù)(空氣)等26個(gè)控制指標(biāo)及限值。地下車站管理用房考慮相應(yīng)職業(yè)人群的環(huán)境健康保障和環(huán)境舒適性，共設(shè)置溫度、濕度、可吸入顆粒物(PM10)、CO2等12個(gè)指標(biāo)及限值。筆者選擇與人群健康密切相關(guān)且社會(huì)關(guān)注度高的溫度、相對(duì)濕度、一氧化碳(CO)、CO2、可吸入顆粒物(PM10)及菌落總數(shù)(空氣)等6個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析。

2.1 溫度和相對(duì)濕度

溫度、相對(duì)濕度是公共場(chǎng)所室內(nèi)反映微小環(huán)境質(zhì)量的基本指標(biāo)，考慮到地下車站不僅空間大且與室外環(huán)境相通，難以對(duì)相對(duì)濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，故未將相對(duì)濕度納入公共區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)，而地下車站管理用房納入溫度、相對(duì)濕度兩個(gè)基本指標(biāo)。

公共區(qū)域溫度、管理用房溫度及相對(duì)濕度的限值主要采用GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中溫濕度要求。其原因在于，地下車站與一般公共場(chǎng)所有所不同，屬大空間，環(huán)境控制難度較大，如果其溫濕度限值與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)保持一致，將有利于提高本標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。故本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：公共區(qū)域夏季，溫度低于室外干球溫度2 ℃，且≤30 ℃；地下車站管理用房夏季，溫度<27 ℃，濕度<65%。考慮到上海軌道交通地下車站公共區(qū)域尚無(wú)設(shè)置采暖設(shè)施和濕度控制設(shè)施，故對(duì)冬季溫度和相對(duì)濕度等未做規(guī)定。

2.2 CO和CO2

CO是公共場(chǎng)所空氣中最為常見的有毒氣體，其毒性機(jī)制較復(fù)雜，一般認(rèn)為CO易與鐵血紅素結(jié)合是其毒性基礎(chǔ)。CO進(jìn)入人體后作用于血紅蛋白，引起缺氧而中毒，當(dāng)人體吸入CO過高時(shí)也會(huì)引起神經(jīng)系統(tǒng)受損[3]。公共場(chǎng)所空氣中的CO2主要來(lái)自人體呼出氣[1]。文獻(xiàn)資料表明，人群聚集的公共場(chǎng)所空氣中CO2的含量與細(xì)菌總數(shù)、可吸入塵、體臭等污染物含量成正相關(guān)。因此，許多國(guó)家把室內(nèi)CO、CO2含量作為評(píng)價(jià)空氣清潔度的綜合指標(biāo)。本標(biāo)準(zhǔn)將CO、CO2含量作為地下車站公共區(qū)域和管理用房的一項(xiàng)重要指標(biāo)。國(guó)內(nèi)外關(guān)于CO、CO2含量指標(biāo)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 CO、CO2相關(guān)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)

文獻(xiàn)[4]指出,地鐵站內(nèi)的有害氣體主要來(lái)源自人群呼出的CO2以及通風(fēng)系統(tǒng)帶入的室外大氣污染物。文獻(xiàn)[5]在對(duì)廣州地鐵環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)后得出，地下車站站臺(tái)、站廳空氣中的CO、CO2均能達(dá)標(biāo)，但值得關(guān)注的是CO、CO2含量較高的車站多處于交通繁忙、商業(yè)和人流聚集地。文獻(xiàn)[6]對(duì)首爾地下車站站臺(tái)的監(jiān)測(cè)結(jié)果中未發(fā)現(xiàn)CO2含量超標(biāo)。課題組選取上海軌道交通不同線路的地下車站公共區(qū)域和管理用房進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，結(jié)果顯示：① 不同類型的地下車站CO污染水平相近，其質(zhì)量濃度檢測(cè)值最高為2.80 mg/m3，遠(yuǎn)低于10 mg/m3的要求。② 大型樞紐換乘站有一定比例的車站CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過了0.15%；一般換乘站中CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本滿足低于0.15%的要求，但對(duì)低于0.10%限值仍有少量超標(biāo)；非換乘站中CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均能滿足低于0.10%的要求。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)局部區(qū)域有大量人員滯留干擾。管理用房?jī)H有極個(gè)別密閉、通風(fēng)不良的場(chǎng)所CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)檢測(cè)結(jié)果超出限值，通過強(qiáng)化開門通風(fēng)等措施后，其CO2可控制在限值范圍內(nèi)。

綜上所述，從國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，CO的質(zhì)量濃度定為10 mg/m3是較為一致的限值；CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%和0.10%是較常用的限值。結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的污染水平和工作組的檢測(cè)結(jié)果，考慮其與人流量密切相關(guān)，且在本市現(xiàn)有軌道交通負(fù)荷量情況下仍有少量的檢測(cè)點(diǎn)CO2會(huì)超過0.15%，因此建議采取分類管理的模式。即公共區(qū)域CO2采用0.15%的限值，管理用房CO2采用0.10%的限值。采用上述限值一方面可以體現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，另一方面兼顧了實(shí)用性。

2.3 可吸入顆粒物(PM10)

顆粒物種類多樣、成分復(fù)雜，其對(duì)健康的危害性與顆粒的大小、形狀、密度和化學(xué)活性等有關(guān)。近幾年來(lái)流行病學(xué)研究表明，顆粒物濃度水平與呼吸系統(tǒng)和心肺疾病的發(fā)病率呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性。粒徑小于10 μm的顆粒物(即可吸入顆粒物PM10)進(jìn)入人體后會(huì)導(dǎo)致機(jī)體炎癥反應(yīng)、心血管反應(yīng)等，長(zhǎng)期暴露可引起呼吸和心血管系統(tǒng)等疾病[7-8]，因此PM10能夠?qū)θ梭w構(gòu)成潛在威脅性。本標(biāo)準(zhǔn)將可吸入顆粒物(PM10)作為一項(xiàng)控制指標(biāo)。

我國(guó)在制定室內(nèi)PM10濃度限值標(biāo)準(zhǔn)時(shí)主要參照GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。課題組針對(duì)可吸入顆粒物(PM10)相關(guān)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表2。

表2 可吸入顆粒物(PM10)相關(guān)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)mg/m3

目前，我國(guó)上海、廣州、深圳、香港等軌道交通系統(tǒng)較發(fā)達(dá)的城市都已開展了對(duì)地下車站站臺(tái)、站廳和地鐵車廂的顆粒物監(jiān)測(cè)。文獻(xiàn)[9]對(duì)上海軌道交通2號(hào)線沿線12座地下車站的站臺(tái)和站廳進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)各站廳PM10變化不大，站臺(tái)PM10質(zhì)量濃度，除一個(gè)站點(diǎn)高達(dá)750 μg/m3之外，其余站點(diǎn)均在70～150 μg/m3。文獻(xiàn)[10]在對(duì)上海軌道交通地下車站的PM10監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，除客流量較大的人民廣場(chǎng)站PM10質(zhì)量濃度高達(dá)718～975 μg/m3外，其余地下車站的PM10值均偏低。本文對(duì)上海軌道交通進(jìn)行了選擇性的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，結(jié)果顯示：各種類型的地下車站中，均有一定比例的車站PM10質(zhì)量濃度超過了0.25 mg/m3;管理用房?jī)H個(gè)別場(chǎng)所有超標(biāo)。

從現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外室內(nèi)空氣標(biāo)準(zhǔn)和地鐵環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，0.25 mg/m3是被較廣泛接受的限值。地下車站空氣與室外大氣相通，大氣環(huán)境中現(xiàn)有PM10標(biāo)準(zhǔn)限值為0.25 mg/m3，故本標(biāo)準(zhǔn)將地下車站公共區(qū)域的PM10限值設(shè)定為0.25 mg/m3(日平均)較為合理，超標(biāo)車站主要通過較好質(zhì)量的送風(fēng)(可以通過有效過濾達(dá)到)來(lái)保障環(huán)境中的顆粒物符合標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到職業(yè)人群暴露時(shí)間較長(zhǎng)，因此地下車站管理用房以0.15 mg/m3作為控制目標(biāo)。

2.4 菌落總數(shù)(空氣)

公共場(chǎng)所空氣中的細(xì)菌主要來(lái)源于人們的活動(dòng)。公共場(chǎng)所空氣中存在的病原微生物主要有結(jié)核桿菌、白喉?xiàng)U菌、溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌、腦膜炎雙球菌、流感病毒等。帶菌飛沫可噴射至15～20 m遠(yuǎn)處，這些小滴可在空氣中懸浮4～6 h，引起以呼吸道傳染病為主的多種傳染病的傳播，以及公共場(chǎng)所就業(yè)人員免疫水平下降[11-12]。因此，對(duì)公共場(chǎng)所微生物的污染程度進(jìn)行數(shù)量限制是十分必要且迫切的。目前，以病原體作為直接評(píng)價(jià)指標(biāo)在技術(shù)上尚有一定困難，所以仍以菌落總數(shù)作為地下車站室內(nèi)空氣中細(xì)菌的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

微生物指標(biāo)是評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。一般認(rèn)為，空氣中菌落總數(shù)越高，存在致病性微生物的可能性越高。本文對(duì)菌落總數(shù)相關(guān)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表3。

表3 菌落總數(shù)相關(guān)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)

文獻(xiàn)[13]對(duì)上海軌道交通15個(gè)地下站臺(tái)的空氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)空氣中菌落總數(shù)檢測(cè)值較低，且低于室外，表明集中空調(diào)系統(tǒng)對(duì)引入新風(fēng)起到了一定的過濾作用。課題組對(duì)上海軌道交通地下車站進(jìn)行了選擇性的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，結(jié)果顯示：各種類型的地下車站中，均有少量車站的菌落總數(shù)超過了2 500 cfu/m3，極個(gè)別車站的菌落總數(shù)超過了7 000 cfu/m3。

從國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析來(lái)看,由于國(guó)內(nèi)外環(huán)境條件差距較大，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)明顯較國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，而2 500 cfu/m3是國(guó)內(nèi)較為常用的限值。結(jié)合現(xiàn)有的檢測(cè)結(jié)果，雖然仍有少部分檢測(cè)點(diǎn)的空氣菌落總數(shù)超過了2 500 cfu/m3,但考慮到現(xiàn)有的地下車站均設(shè)置了集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、屏蔽門系統(tǒng)已作為常態(tài)設(shè)計(jì)要求、車站內(nèi)環(huán)境保潔基礎(chǔ)較好等實(shí)際情況，同時(shí)希望通過本標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)實(shí)施能進(jìn)一步促進(jìn)運(yùn)營(yíng)方持續(xù)改進(jìn)車站內(nèi)環(huán)境空氣的微生物污染狀況，本標(biāo)準(zhǔn)在限值制訂時(shí)未直接引用7 000 cfu/m3相對(duì)寬泛的限值。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：地下車站公共區(qū)域和管理用房菌落總數(shù)≤2 500 cfu/m3。

3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了DB 31/T 1013—2016《城市軌道交通地下車站環(huán)境質(zhì)量要求》編制原則及適應(yīng)范圍，并對(duì)與人群健康密切相關(guān)且社會(huì)關(guān)注度高的溫度、相對(duì)濕度、CO、CO2、可吸入顆粒物(PM10)及菌落總數(shù)(空氣)等6個(gè)指標(biāo)及其限值進(jìn)行了詳細(xì)分析。

該地方標(biāo)準(zhǔn)的編制可進(jìn)一步確保乘客和工作人員擁有一個(gè)健康的室內(nèi)環(huán)境,也能夠讓建設(shè)者和管理者有章可循。該標(biāo)準(zhǔn)彌補(bǔ)了我國(guó)城市軌道交通無(wú)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的空白，進(jìn)一步完善了地下車站室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)實(shí)現(xiàn)上海市政府在《上海城市交通發(fā)展白皮書》中提出的“為市民提供暢達(dá)、安全、舒適和清潔的交通服務(wù)”的發(fā)展目標(biāo)有著十分積極的作用。