校園空氣質量評價論文

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1研究方法

1．1研究區概況和采樣點布設

本文選擇武夷學院校園的空氣負氧離子為研究對象。武夷學院位于海峽西岸經濟區綠色腹地，坐落在“世界文化與自然遺產地”———武夷山市。校園依山傍水，湖光山色，鳥語花香，四季如畫，被授予“全國綠化模范單位”、多次獲得福建省省級“花園式單位”“園林單位”等榮譽稱號?，F校園占地面積2千余畝，在校師生萬余人。采樣點布設按校園不同功能區劃分，主要劃分為四個:生活區、景觀區、活動區和教學辦公區。具體分別為學校食堂門口(學生生活區內，人流量大，空氣對流較差)、校內茶園(茶山地勢較高、人流量最少，空氣流通好)、學校操場(周邊綠化好、人流量一般，空氣流通好)和聚賢樓(用于教學辦公樓，位于天心湖旁和校園主干道旁，人流量一般，空氣對流一般)。

1．2測量儀器及方法

測量采用日本原產(負離子協會推介產品)KEC－900型空氣正、負離子測試儀。儀器使用重要參數如下:空氣流速:200cm/s;測定范圍:10ions/cc－1999000ions/cc;濕度≤99%R．H(不凝結水);工作溫度:－20°C－60°C等。由于空氣負氧離子濃度瞬時變化較大，測量時將儀器置于支架上，離地面約30cm，并在每個觀測點按東、西、南、北四個方向瞬間分別讀數，取四個方向的平均值作為此觀測點的負氧離子值。所測數據用Excel軟件處理。

2結果與分析

2．1不同功能區負氧離子濃度水平

選擇四個不同功能區(見上文)，于2014年5月5日至8日連續四個晴天進行負氧離子濃度測定，時段為7:00至19:00，每次測定持續20min，取平均值進行研究。從圖中可以看出負氧離子濃度水平為:后山茶園＞學校操場＞聚賢樓＞學校食堂。結合具體采樣點自然和人類活動環境進行分析，學校食堂在人流量大，空氣對流較差等環境影響下負氧離子濃度水平為功能區最低;后山茶園地勢較高、人流量最少，空氣流通好，其負氧離子濃度水平為功能區最高;學校操場和聚賢樓人口密度和空氣對流情況介于上述二者中間，負氧離子濃度水平也介于中間?？梢姺从沉瞬煌δ軈^負氧離子濃度受人類活動力度、海拔高度、空氣流通狀況、動態水體和植被分布等綜合因素影響。這與負氧離子濃度空間分布不均勻，由市中心向郊區逐漸增大，隨海拔高度的增加而增加等研究結果一致。

2．2天氣變化和日變化對后山茶園負氧離子濃度影響

為了進一步研究空氣中負氧離子濃度受天氣變化和日變化的影響，選擇了校園人類活動強度最弱的后山茶園為研究對象，進行晴天、陰天、小雨和暴雨四個不同天氣條件，以及7:00－8:00、13:00－14:00和18:00－19:00三個日不同時刻的負氧離子濃度測量。測量結果如圖2所示。具體分析如下:

(1)從不同天氣條件來看，負氧離子濃度水平為:暴雨天＞小雨天＞雨后陰天＞晴天。雨天條件下負氧離子濃度更高的主要作用機理是:水的Lenard效應使水分子裂解，暴雨的跌撞等自然過程中的水自上而下，在重力的作用下高速運動，使水分子裂解，產生大量空氣負離子，并且空氣濕度高時，負氧離子O2－易與水分子結合，形成負氧離子團簇O2－•H2O，這種團簇對負氧離子的壽命具有較大的影響。但文中陰天條件下負氧離子濃度高于晴天的這一結果與曾曙才等的研究不一致，主要原因可能與選擇測定的陰天出現在雨天后還是緊繼晴天后有關。本項目選擇雨天后的陰天天氣進行測定，在雨后的濕度影響下，陰天的負氧離子濃度會有所增加。表明了空氣負離子濃度與相對濕度之間存在正相關，與已有研究結果一致。

(2)從日不同時刻觀察，負氧離子濃度水平在晴天、陰雨天基本上為:上午＞傍晚＞中午，可見負氧離子濃度水平有明顯的日變化特征。主要因為中午氣溫高，負離子濃度與氣溫存在指數負相關，這與已有研究結果相同。但是暴雨天氣下，由于不同時間段雨量的不穩定變化，當中午雨量占日雨量明顯優勢時，其負氧離子也呈現日時段的最大值，關于該方面尚未見報道。該變化體現了空氣負離子濃度的最主要氣象因子是空氣相對濕度，其次是光照強度，最小為氣溫。這與已有研究結果一致。

2．3校園空氣質量評價

世界衛生組織(WMO)規定清新空氣的負氧離子標準濃度為1000－1500個•cm－3，并以400個•cm－3作為旅游區空氣負氧離子的臨界濃度。目前國內尚未形成負氧離子濃度與空氣質量和人體健康的統一標準，本文參考文獻中常用標準進行校園空氣質量評價。結合以上標準對武夷學院校園晴天條件下空氣清新程度和與健康的關系進行評價?？梢娫撔@整體空氣質量等級可以穩定達到四級或者三級，空氣較清新或清新，有利于增強人體免疫力、抗菌力或殺滅、減少疾病傳染。同時該結果是在晴天條件下測定的相對保守評價。如果是雨天或者暴雨天隨著負氧離子濃度增加，空氣更加清新(可達到一級空氣質量)，對人體有利度增加，甚至具有治療和康復功效?？梢?，武夷學院校園整體空氣質量可以與國內大多公園、湖泊、森林、鄉村、田野、旅游區等相媲美。這樣的空氣質量與武夷學院校園位于旅游城市、校內人均占地大(2千余畝，約1萬5千名在校師生)、建筑物間距大、樓層低(最高為五層)、空氣流通好、綠化面積高以及依山傍水等整體生態環境有關。

3結論與討論

(1)校園不同功能區負氧離子濃度水平排序為:后山茶園＞學校操場＞教學區＞學校食堂。反映了不同功能區負氧離子濃度受人類活動力度、海拔高度、空氣流通狀況、動態水體和植被分布等綜合因素影響。

(2)研究空氣中負氧離子濃度受天氣變化和日變化的影響:負氧離子濃度水平為:暴雨天＞小雨天＞雨后陰天＞晴天;上午＞傍晚＞中午。表明了空氣與相對濕度之間存在正相關，與氣溫存在指數負相關。

(3)武夷學院校園整體空氣質量等級可以穩定達到四級或者三級，空氣較清新或清新，有利于師生健康。這樣的空氣質量與武夷學院校園整體良好生態環境有關。

(4)影響空氣負氧離子濃度的因素很多，本文是在自然和人為綜合影響下測定的，建議今后做室內模擬實驗分析氣象單因子(氣溫、濕度、風向、風速、光照等)影響，明確其影響機理，為提高空氣中的負氧離子濃度，改善環境質量提供依據和方法。

(5)鑒于負氧離子對空氣質量和人體健康的影響，建議在需要提高負氧離子濃度區域適當增加綠化、噴泉、活動水面和空氣對流等。

作者:葉宏萌鄭茂鐘姜嘉祺謝行冬單位:武夷學院福建省綠色化工技術重點實驗室