薛永強 宣永梅

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西安某高校美術(shù)教室室內(nèi)空氣品質(zhì)測試及分析

薛永強 宣永梅

（西安工程大學(xué) 西安 710048）

測試了西安某高校水粉、油畫以及漆畫三種美術(shù)教室在上課和放學(xué)后室內(nèi)TVOC的值以及一間普通教室內(nèi)的TVOC值，根據(jù)測試數(shù)據(jù)分別計算了美術(shù)類師生的終生癌癥風(fēng)險（LCR）值。測試及分析結(jié)果表明，三類美術(shù)教室室內(nèi)TVOC值在上課時都高于標(biāo)準值，下課后應(yīng)至少經(jīng)過8小時再進入教室。美術(shù)類師生的LCR值幾乎都高于標(biāo)準值，甚至達到標(biāo)準值的74倍。建議美術(shù)教室應(yīng)該注意通風(fēng)，可考慮安裝空氣凈化器。

美術(shù)教室；TVOC；終生癌癥風(fēng)險

0 引言

室內(nèi)環(huán)境是人們接觸最頻繁、最密切的外部環(huán)境之一，教室是學(xué)生獲取知識的主要場所[1]，一名在校大學(xué)生約有40%以上的時間停留在教室內(nèi)，教室內(nèi)空氣質(zhì)量的好壞直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效率以及生理和心理健康[2]。對于學(xué)習(xí)美術(shù)的學(xué)生和美術(shù)老師來說，則需要經(jīng)常與美術(shù)顏料打交道。目前使用的美術(shù)顏料品種很多，常用的有：油畫顏料、水彩顏料、水粉顏料、國畫顏料、丙烯顏料、油漆顏料、纖維顏料等等。從衛(wèi)生學(xué)的角度來看，在那些色彩繽紛的美術(shù)顏料中，含有多種對人體有害的化學(xué)物質(zhì)，如苯、甲苯、甲醛等，若不注意防護，可對人體造成潛在性危害，影響身體健康。

對于美術(shù)教室室內(nèi)空氣品質(zhì)的研究較少，國外的Emre Can[3]等人對土耳其某美術(shù)教學(xué)樓的教室進行了測試，并分析了其室內(nèi)美術(shù)顏料釋放出的總揮發(fā)性有機化合物（TVOC）中各有害成分的含量。國內(nèi)并沒有學(xué)者專門對美術(shù)類教室室內(nèi)空氣質(zhì)量作相關(guān)研究。故筆者通過現(xiàn)場測試的方式，分析了西安某高校美術(shù)教室的室內(nèi)空氣品質(zhì)，并采用終生癌癥風(fēng)險（LCR）值分析美術(shù)教室內(nèi)TVOC濃度對學(xué)生和教師健康的影響。

1 測試對象

被測教學(xué)樓位于西安市臨潼區(qū)，該教學(xué)樓坐北朝南，共5層，被測教室分別為524、522、526教室，每個教室均安裝6個風(fēng)扇，小型窗戶8個（70 cm×120 cm），教室可容納學(xué)生約20人。在該棟教學(xué)樓選取了一個同面積、同朝向、正常上普通課程的422教室作為對比教室，教室內(nèi)風(fēng)扇和窗戶數(shù)量和美術(shù)教室相同，可容納學(xué)生50人。

2 測試方法及內(nèi)容

2.1 測試項目及儀器

主要測試參數(shù)、測試儀器及其范圍和精度見表1，其中，TVOC的測試需要加專用的TVOC探頭。

表1 主要測試參數(shù)及儀器

2.2 測點布置

根據(jù)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準》（GB/T 18883-2002）[4]中室內(nèi)空氣采樣布點的要求，根據(jù)教室面積，所測教室屬于中小型教室，故以室內(nèi)中心點作為教室濃度的代表值，在被測教室的中心位置布置1個測點，測點距離墻壁大于1 m，采樣點高度為1.2 m，即坐姿下人體呼吸帶位置。

2.3 測試內(nèi)容

上午8:00—12:00的TVOC測試間隔時間為30分鐘，下午12:00—22:00對油畫和漆畫教室的TVOC衰減測試間隔時間為1小時。

圖1 被測教室平面圖（圖中圓所在位置即為測點的位置）

表2 測試具體內(nèi)容

3 測試結(jié)果與分析

3.1 教室內(nèi)TVOC的變化

3.1.1 上課教室內(nèi)TVOC的值

圖2給出了上午8:00—12:00上課時不同教室內(nèi)TVOC值的變化曲線。從圖中可以看出，水粉、油畫、漆畫教室在上課時，室內(nèi)TVOC的值都高于普通教室內(nèi)的值。其中，水粉教室的TVOC值略高于標(biāo)準值（標(biāo)準值為0.6 mg/m3），而油畫和漆畫教室的TVOC值嚴重超標(biāo)，最高時分別為標(biāo)準值的4.7倍和7.5倍。三類教室內(nèi)的TVOC值從8:00開始就都呈現(xiàn)增長趨勢，并在9:30出現(xiàn)快速增長的趨勢，其原因是因為在9:30之前，大部分學(xué)生還是在做一些美術(shù)前的準備工作，例如素描工作。9:30之后，大部分學(xué)生開始使用顏料，導(dǎo)致室內(nèi)TVOC急速增加，并且在11:00左右達到一個峰值，11:00之后進入老師點評工作，顏料使用量減少，室內(nèi)TVOC也相應(yīng)減少。

圖2 不同上課教室內(nèi)TVOC值的變化曲線

3.1.2 下課后教室內(nèi)TVOC的衰減

在學(xué)生中午12:00放學(xué)后，對油畫和漆畫教室進行了室內(nèi)TVOC值的衰減測試，得到圖3。從圖中可以看出，授課結(jié)束后的油畫教室，在教室通風(fēng)良好的情況下（開啟教室的全部門窗和電風(fēng)扇），于當(dāng)日下午17:00之后，教室內(nèi)的TVOC值會穩(wěn)定在標(biāo)準值以下。反觀漆畫教室，則在20:00之后室內(nèi)TVOC值才能下降到0.6 mg/m3。因此，建議油畫教室和漆畫教室在上課結(jié)束后，要進行很好的通風(fēng)，并且經(jīng)過至少5和8小時之后再進入，以保證學(xué)生的身體健康。

圖3 油畫和漆畫教室內(nèi)TVOC的衰減變化曲線

3.2 美術(shù)教室內(nèi)人員健康風(fēng)險的計算

由上述測試結(jié)果可見，繪畫教室內(nèi)TVOC值明顯超標(biāo)。TVOC會影響人體健康，世界衛(wèi)生組織（WHO）的報告指出，人體對苯和甲醛等的長期暴露，會導(dǎo)致癌癥、白血病等惡性疾病[5]。美國加州環(huán)保局的研究亦表明，TVOC對人體呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)等會產(chǎn)生明顯的不良影響[6]。健康風(fēng)險評價是以風(fēng)險度作為評價指標(biāo)，定量描述環(huán)境污染對人體健康危害的風(fēng)險。1976年美國環(huán)境保護局（EPA）[7]首次公布了致癌物的風(fēng)險評價準則，即LCR評價法，該方法已被荷蘭、法國、日本、中國等國家采用，是國際公認的健康風(fēng)險評價方法。為此本文將采用LCR評價法對美術(shù)類師生的終生癌癥風(fēng)險進行評估計算，其終生癌癥風(fēng)險計算方法見公式（1）：

=?（1）

式中，為平均日暴露量，mg/(kg·d)；為斜率因子，kg·d/mg。

平均日暴露量CDI的計算方法見公式（2）：

=(????)/(?) （2）

式中，為污染物濃度，mg·m-3；為吸入速率，m3·h-1，根據(jù)美國環(huán)境保護局（EPA）的規(guī)定，一般取值為20；為暴露時間，h·day-1；為暴露頻率，day?year-1；為暴露持續(xù)時間，year；為平均時間，day，一般取值為人70歲的時間，即25550 day；為體重，kg，一般情況下取值為70 kg。

由于TVOC是由許多種有害氣體組成的混合氣體，沒有固定的值，通過查閱資料并計算得知，在美術(shù)顏料中所釋放的TVOC中苯的含量約為0.3%[3]，查閱得知苯的值為0.029 kg·d/mg[8]。取8:00—12:00教室內(nèi)TVOC值的算數(shù)平均值為TVOC的含量，通過苯在TVOC中的占比可算出苯的含量，即作為污染物濃度的值。

3.2.1 學(xué)生的LCR值

對于學(xué)習(xí)美術(shù)的學(xué)生而言，上課時間為8:00—12:00，故暴露時間為4 h·day-1；學(xué)生按照每周上3天美術(shù)課，1年按照上30周計算，即暴露頻率取值為90 day·year-1；暴露持續(xù)時間按照4年計算，可以計算得到學(xué)生的LCR值，見表3。美國環(huán)境保護局EPA規(guī)定的LCR安全限值為1×10-6，由表3可以看出，上水粉課和在普通教室中上課的學(xué)生終身癌癥風(fēng)險值LCR都未超過規(guī)定值，但是上油畫課和漆畫課的學(xué)生LCR值分別達到了標(biāo)準值的2.5倍和3.7倍。由此可見，上油畫課和漆畫課時，室內(nèi)空氣質(zhì)量差，對學(xué)生的身體健康會有很大的影響。

3.2.2 教師的LCR值

對于從事美術(shù)教育的教師而言，他們在授課結(jié)束后往往還會做繪畫的工作，他們接觸美術(shù)顏料的時間也更長，因此他們的暴露時間和暴露頻率以及暴露持續(xù)時間都比學(xué)生要高很多。通過調(diào)查得到計算教師LCR值時所需的各項數(shù)據(jù)并計算得到LCR值，計算結(jié)果見表4。

表3 學(xué)生的LCR值

表4 美術(shù)老師的LCR值

由表格中計算結(jié)果可知，對于從事美術(shù)教學(xué)的老師，其終身癌癥風(fēng)險值LCR都遠遠超過規(guī)定的標(biāo)準值，最高可達到標(biāo)準值的74倍。

從測試結(jié)果來看，美術(shù)顏料對于師生的身體健康存在很大的威脅。建議美術(shù)類專業(yè)的學(xué)生和從事美術(shù)教學(xué)工作的老師，在上課時，盡量戴上有過濾效果的口罩，保持教室內(nèi)通風(fēng)良好。課間盡量在教室外活動，避免長時間接觸顏料。如果學(xué)校有條件的話，可以在教室安裝空氣凈化器，為師生提供一個健康的教學(xué)環(huán)境。

4 結(jié)論

本文測試了西安某高校水粉、油畫以及漆畫三種美術(shù)類教室在上課時室內(nèi)TVOC的值以及放學(xué)后教室內(nèi)TVOC值隨時間的衰減過程，并測試了一間普通教室內(nèi)的TVOC值作為對照試驗，最后分別計算了美術(shù)類學(xué)生和美術(shù)老師的終生癌癥風(fēng)險（LCR）值。通過對比分析得到：

（1）水粉、油畫、漆畫教室在上課時，室內(nèi)TVOC的值都高于標(biāo)準值，尤其是油畫教室和漆畫教室分別達到標(biāo)準值的4.7倍和7.5倍。

（2）放學(xué)后，油畫教室和漆畫教室室內(nèi)TVOC的值分別在17:00和20:00才能衰減到標(biāo)準值以下。

（3）在水粉教室和普通教室中上課的學(xué)生終身癌癥風(fēng)險值LCR都未超過規(guī)定值，但在油畫和漆畫教室上課的學(xué)生LCR值分別達到了規(guī)定值的2.5和3.7倍。

（4）從事美術(shù)教學(xué)的老師，其終身癌癥風(fēng)險值都遠遠超過規(guī)定的標(biāo)準值，最高可達到標(biāo)準值的74倍。

（5）建議美術(shù)類的師生在上課時盡量戴上有過濾效果的口罩，保持教室內(nèi)通風(fēng)良好，課間盡量在室外活動，避免長時間接觸顏料。學(xué)校有條件的話可以在教室安裝空氣凈化器。

[1] 劉寧,陳艷超.長大公路隧道洞內(nèi)值班室空氣質(zhì)量改善研究[J].制冷與空調(diào),2017,31(4):359-363.

[2] 翟金故,張前龍,胡瓊.某地區(qū)高校教室內(nèi)空氣污染狀況的研究[J].安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2004,39(3):231-232.

[3] Emre Can, ?zlem ?zden üzmez, Tuncay D?geroglu, et al. Indoor air quality assessment in painting and printmaking department of a fine arts faculty building[J]. Atmospheric Pollution Research, 2015,(6):1035-1045.

[4] GB/T 18883-2002,室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準[S].北京:中國標(biāo)準出版社,2002.

[5] WHO. WHO guidelines for indoor air quality: selected pollutants[Z]. World Health Organization, 2010.

[6] OEHHA. The air toxics hot spots program guidandce manual for preparation of health risk assessments[R]. Office of Environmental Health Hazard Assessment, California Environmental Protection Agency, 2003.

[7] USEPA. Risk assessment guidance of superfund volume i-human health evaluation manual (Part A)[R]. Washington, DC. USEPA, Office of Emergency and Remedial Response, 2007.

[8] USEPA. Integrated Risk Information System[EB/OL]. http: //www.epa.gov/iris, 2007-10.

Indoor Air Quality Test and Analysis of Art Classroom in a University in Xi'an

Xue Yongqiang Xuan Yongmei

( Xi'an Polytechnic University, Xi'an, 710048 )

The TVOC value of three art classrooms and one common classroom of a university in Xi' an were tested. The corresponding lifetime cancer risk (LCR) of art teachers and students are calculated based on the test data. According to the tested data and analysis, the indoor TVOC value of these three kinds of art classroom are higher than the standard value in class, and it is recommended to entered into the classroom at least 8 hours after class. The LCR value of art teachers and students is higher than the standard value. Its maximum value is even 74 times than the standard value. It is suggested to apply ventilation system or air cleaner equipments in the art classroom.

art classroom; Total Volatile Organic Compounds; the lifetime cancer risk

1671-6612（2018）04-387-04

TU834.8

A

薛永強（1992.06-），男，在讀碩士研究生，E-mail：xue9265@qq.com

宣永梅（1977.02-），女，博士，教授，E-mail：94619122@qq.com

2017-11-23