校園空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)論文

時(shí)間:2022-05-07 09:54:34

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校園空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)論文

1研究方法

1.1研究區(qū)概況和采樣點(diǎn)布設(shè)

本文選擇武夷學(xué)院校園空氣負(fù)氧離子為研究對(duì)象。武夷學(xué)院位于海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)綠色腹地,坐落在“世界文化與自然遺產(chǎn)地”———武夷山市。校園依山傍水,湖光山色,鳥(niǎo)語(yǔ)花香,四季如畫(huà),被授予“全國(guó)綠化模范單位”、多次獲得福建省省級(jí)“花園式單位”“園林單位”等榮譽(yù)稱號(hào)?,F(xiàn)校園占地面積2千余畝,在校師生萬(wàn)余人。采樣點(diǎn)布設(shè)按校園不同功能區(qū)劃分,主要?jiǎng)澐譃樗膫€(gè):生活區(qū)、景觀區(qū)、活動(dòng)區(qū)和教學(xué)辦公區(qū)。具體分別為學(xué)校食堂門(mén)口(學(xué)生生活區(qū)內(nèi),人流量大,空氣對(duì)流較差)、校內(nèi)茶園(茶山地勢(shì)較高、人流量最少,空氣流通好)、學(xué)校操場(chǎng)(周邊綠化好、人流量一般,空氣流通好)和聚賢樓(用于教學(xué)辦公樓,位于天心湖旁和校園主干道旁,人流量一般,空氣對(duì)流一般)。

1.2測(cè)量?jī)x器及方法

測(cè)量采用日本原產(chǎn)(負(fù)離子協(xié)會(huì)推介產(chǎn)品)KEC-900型空氣正、負(fù)離子測(cè)試儀。儀器使用重要參數(shù)如下:空氣流速:200cm/s;測(cè)定范圍:10ions/cc-1999000ions/cc;濕度≤99%R.H(不凝結(jié)水);工作溫度:-20°C-60°C等。由于空氣負(fù)氧離子濃度瞬時(shí)變化較大,測(cè)量時(shí)將儀器置于支架上,離地面約30cm,并在每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)按東、西、南、北四個(gè)方向瞬間分別讀數(shù),取四個(gè)方向的平均值作為此觀測(cè)點(diǎn)的負(fù)氧離子值。所測(cè)數(shù)據(jù)用Excel軟件處理。

2結(jié)果與分析

2.1不同功能區(qū)負(fù)氧離子濃度水平

選擇四個(gè)不同功能區(qū)(見(jiàn)上文),于2014年5月5日至8日連續(xù)四個(gè)晴天進(jìn)行負(fù)氧離子濃度測(cè)定,時(shí)段為7:00至19:00,每次測(cè)定持續(xù)20min,取平均值進(jìn)行研究。從圖中可以看出負(fù)氧離子濃度水平為:后山茶園>學(xué)校操場(chǎng)>聚賢樓>學(xué)校食堂。結(jié)合具體采樣點(diǎn)自然和人類活動(dòng)環(huán)境進(jìn)行分析,學(xué)校食堂在人流量大,空氣對(duì)流較差等環(huán)境影響下負(fù)氧離子濃度水平為功能區(qū)最低;后山茶園地勢(shì)較高、人流量最少,空氣流通好,其負(fù)氧離子濃度水平為功能區(qū)最高;學(xué)校操場(chǎng)和聚賢樓人口密度和空氣對(duì)流情況介于上述二者中間,負(fù)氧離子濃度水平也介于中間??梢?jiàn)反映了不同功能區(qū)負(fù)氧離子濃度受人類活動(dòng)力度、海拔高度、空氣流通狀況、動(dòng)態(tài)水體和植被分布等綜合因素影響。這與負(fù)氧離子濃度空間分布不均勻,由市中心向郊區(qū)逐漸增大,隨海拔高度的增加而增加等研究結(jié)果一致。

2.2天氣變化和日變化對(duì)后山茶園負(fù)氧離子濃度影響

為了進(jìn)一步研究空氣中負(fù)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(dòng)強(qiáng)度最弱的后山茶園為研究對(duì)象,進(jìn)行晴天、陰天、小雨和暴雨四個(gè)不同天氣條件,以及7:00-8:00、13:00-14:00和18:00-19:00三個(gè)日不同時(shí)刻的負(fù)氧離子濃度測(cè)量。測(cè)量結(jié)果如圖2所示。具體分析如下:

(1)從不同天氣條件來(lái)看,負(fù)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(fù)氧離子濃度更高的主要作用機(jī)理是:水的Lenard效應(yīng)使水分子裂解,暴雨的跌撞等自然過(guò)程中的水自上而下,在重力的作用下高速運(yùn)動(dòng),使水分子裂解,產(chǎn)生大量空氣負(fù)離子,并且空氣濕度高時(shí),負(fù)氧離子O2-易與水分子結(jié)合,形成負(fù)氧離子團(tuán)簇O2-•H2O,這種團(tuán)簇對(duì)負(fù)氧離子的壽命具有較大的影響。但文中陰天條件下負(fù)氧離子濃度高于晴天的這一結(jié)果與曾曙才等的研究不一致,主要原因可能與選擇測(cè)定的陰天出現(xiàn)在雨天后還是緊繼晴天后有關(guān)。本項(xiàng)目選擇雨天后的陰天天氣進(jìn)行測(cè)定,在雨后的濕度影響下,陰天的負(fù)氧離子濃度會(huì)有所增加。表明了空氣負(fù)離子濃度與相對(duì)濕度之間存在正相關(guān),與已有研究結(jié)果一致。

(2)從日不同時(shí)刻觀察,負(fù)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(jiàn)負(fù)氧離子濃度水平有明顯的日變化特征。主要因?yàn)橹形鐨鉁馗?,?fù)離子濃度與氣溫存在指數(shù)負(fù)相關(guān),這與已有研究結(jié)果相同。但是暴雨天氣下,由于不同時(shí)間段雨量的不穩(wěn)定變化,當(dāng)中午雨量占日雨量明顯優(yōu)勢(shì)時(shí),其負(fù)氧離子也呈現(xiàn)日時(shí)段的最大值,關(guān)于該方面尚未見(jiàn)報(bào)道。該變化體現(xiàn)了空氣負(fù)離子濃度的最主要?dú)庀笠蜃邮强諝庀鄬?duì)濕度,其次是光照強(qiáng)度,最小為氣溫。這與已有研究結(jié)果一致。

2.3校園空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)

世界衛(wèi)生組織(WMO)規(guī)定清新空氣的負(fù)氧離子標(biāo)準(zhǔn)濃度為1000-1500個(gè)•cm-3,并以400個(gè)•cm-3作為旅游區(qū)空氣負(fù)氧離子的臨界濃度。目前國(guó)內(nèi)尚未形成負(fù)氧離子濃度與空氣質(zhì)量和人體健康的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),本文參考文獻(xiàn)中常用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校園空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)。結(jié)合以上標(biāo)準(zhǔn)對(duì)武夷學(xué)院校園晴天條件下空氣清新程度和與健康的關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)??梢?jiàn)該校園整體空氣質(zhì)量等級(jí)可以穩(wěn)定達(dá)到四級(jí)或者三級(jí),空氣較清新或清新,有利于增強(qiáng)人體免疫力、抗菌力或殺滅、減少疾病傳染。同時(shí)該結(jié)果是在晴天條件下測(cè)定的相對(duì)保守評(píng)價(jià)。如果是雨天或者暴雨天隨著負(fù)氧離子濃度增加,空氣更加清新(可達(dá)到一級(jí)空氣質(zhì)量),對(duì)人體有利度增加,甚至具有治療和康復(fù)功效??梢?jiàn),武夷學(xué)院校園整體空氣質(zhì)量可以與國(guó)內(nèi)大多公園、湖泊、森林、鄉(xiāng)村、田野、旅游區(qū)等相媲美。這樣的空氣質(zhì)量與武夷學(xué)院校園位于旅游城市、校內(nèi)人均占地大(2千余畝,約1萬(wàn)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(tài)環(huán)境有關(guān)。

3結(jié)論與討論

(1)校園不同功能區(qū)負(fù)氧離子濃度水平排序?yàn)?后山茶園>學(xué)校操場(chǎng)>教學(xué)區(qū)>學(xué)校食堂。反映了不同功能區(qū)負(fù)氧離子濃度受人類活動(dòng)力度、海拔高度、空氣流通狀況、動(dòng)態(tài)水體和植被分布等綜合因素影響。

(2)研究空氣中負(fù)氧離子濃度受天氣變化和日變化的影響:負(fù)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(duì)濕度之間存在正相關(guān),與氣溫存在指數(shù)負(fù)相關(guān)。

(3)武夷學(xué)院校園整體空氣質(zhì)量等級(jí)可以穩(wěn)定達(dá)到四級(jí)或者三級(jí),空氣較清新或清新,有利于師生健康。這樣的空氣質(zhì)量與武夷學(xué)院校園整體良好生態(tài)環(huán)境有關(guān)。

(4)影響空氣負(fù)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(cè)定的,建議今后做室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)分析氣象單因子(氣溫、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、光照等)影響,明確其影響機(jī)理,為提高空氣中的負(fù)氧離子濃度,改善環(huán)境質(zhì)量提供依據(jù)和方法。

(5)鑒于負(fù)氧離子對(duì)空氣質(zhì)量和人體健康的影響,建議在需要提高負(fù)氧離子濃度區(qū)域適當(dāng)增加綠化、噴泉、活動(dòng)水面和空氣對(duì)流等。

作者:葉宏萌鄭茂鐘姜嘉祺謝行冬單位:武夷學(xué)院福建省綠色化工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室