校园空气质量评价论文

1研究方法

1．1研究区概况和采样点布设

本文选择武夷学院校园的空气负氧离子为研究对象。武夷学院位于海峡西岸经济区绿色腹地，坐落在“世界文化与自然遗产地”———武夷山市。校园依山傍水，湖光山色，鸟语花香，四季如画，被授予“全国绿化模范单位”、多次获得福建省省级“花园式单位”“园林单位”等荣誉称号。现校园占地面积2千余亩，在校师生万余人。采样点布设按校园不同功能区划分，主要划分为四个:生活区、景观区、活动区和教学办公区。具体分别为学校食堂门口(学生生活区内，人流量大，空气对流较差)、校内茶园(茶山地势较高、人流量最少，空气流通好)、学校操场(周边绿化好、人流量一般，空气流通好)和聚贤楼(用于教学办公楼，位于天心湖旁和校园主干道旁，人流量一般，空气对流一般)。

1．2测量仪器及方法

测量采用日本原产(负离子协会推介产品)KEC－900型空气正、负离子测试仪。仪器使用重要参数如下:空气流速:200cm/s;测定范围:10ions/cc－1999000ions/cc;湿度≤99%R．H(不凝结水);工作温度:－20°C－60°C等。由于空气负氧离子浓度瞬时变化较大，测量时将仪器置于支架上，离地面约30cm，并在每个观测点按东、西、南、北四个方向瞬间分别读数，取四个方向的平均值作为此观测点的负氧离子值。所测数据用Excel软件处理。

2结果与分析

2．1不同功能区负氧离子浓度水平

选择四个不同功能区(见上文)，于2014年5月5日至8日连续四个晴天进行负氧离子浓度测定，时段为7:00至19:00，每次测定持续20min，取平均值进行研究。从图中可以看出负氧离子浓度水平为:后山茶园＞学校操场＞聚贤楼＞学校食堂。结合具体采样点自然和人类活动环境进行分析，学校食堂在人流量大，空气对流较差等环境影响下负氧离子浓度水平为功能区最低;后山茶园地势较高、人流量最少，空气流通好，其负氧离子浓度水平为功能区最高;学校操场和聚贤楼人口密度和空气对流情况介于上述二者中间，负氧离子浓度水平也介于中间。可见反映了不同功能区负氧离子浓度受人类活动力度、海拔高度、空气流通状况、动态水体和植被分布等综合因素影响。这与负氧离子浓度空间分布不均匀，由市中心向郊区逐渐增大，随海拔高度的增加而增加等研究结果一致。

2．2天气变化和日变化对后山茶园负氧离子浓度影响

为了进一步研究空气中负氧离子浓度受天气变化和日变化的影响，选择了校园人类活动强度最弱的后山茶园为研究对象，进行晴天、阴天、小雨和暴雨四个不同天气条件，以及7:00－8:00、13:00－14:00和18:00－19:00三个日不同时刻的负氧离子浓度测量。测量结果如图2所示。具体分析如下:

(1)从不同天气条件来看，负氧离子浓度水平为:暴雨天＞小雨天＞雨后阴天＞晴天。雨天条件下负氧离子浓度更高的主要作用机理是:水的Lenard效应使水分子裂解，暴雨的跌撞等自然过程中的水自上而下，在重力的作用下高速运动，使水分子裂解，产生大量空气负离子，并且空气湿度高时，负氧离子O2－易与水分子结合，形成负氧离子团簇O2－•H2O，这种团簇对负氧离子的寿命具有较大的影响。但文中阴天条件下负氧离子浓度高于晴天的这一结果与曾曙才等的研究不一致，主要原因可能与选择测定的阴天出现在雨天后还是紧继晴天后有关。本项目选择雨天后的阴天天气进行测定，在雨后的湿度影响下，阴天的负氧离子浓度会有所增加。表明了空气负离子浓度与相对湿度之间存在正相关，与已有研究结果一致。

(2)从日不同时刻观察，负氧离子浓度水平在晴天、阴雨天基本上为:上午＞傍晚＞中午，可见负氧离子浓度水平有明显的日变化特征。主要因为中午气温高，负离子浓度与气温存在指数负相关，这与已有研究结果相同。但是暴雨天气下，由于不同时间段雨量的不稳定变化，当中午雨量占日雨量明显优势时，其负氧离子也呈现日时段的最大值，关于该方面尚未见报道。该变化体现了空气负离子浓度的最主要气象因子是空气相对湿度，其次是光照强度，最小为气温。这与已有研究结果一致。

2．3校园空气质量评价

世界卫生组织(WMO)规定清新空气的负氧离子标准浓度为1000－1500个•cm－3，并以400个•cm－3作为旅游区空气负氧离子的临界浓度。目前国内尚未形成负氧离子浓度与空气质量和人体健康的统一标准，本文参考文献中常用标准进行校园空气质量评价。结合以上标准对武夷学院校园晴天条件下空气清新程度和与健康的关系进行评价。可见该校园整体空气质量等级可以稳定达到四级或者三级，空气较清新或清新，有利于增强人体免疫力、抗菌力或杀灭、减少疾病传染。同时该结果是在晴天条件下测定的相对保守评价。如果是雨天或者暴雨天随着负氧离子浓度增加，空气更加清新(可达到一级空气质量)，对人体有利度增加，甚至具有治疗和康复功效。可见，武夷学院校园整体空气质量可以与国内大多公园、湖泊、森林、乡村、田野、旅游区等相媲美。这样的空气质量与武夷学院校园位于旅游城市、校内人均占地大(2千余亩，约1万5千名在校师生)、建筑物间距大、楼层低(最高为五层)、空气流通好、绿化面积高以及依山傍水等整体生态环境有关。

3结论与讨论

(1)校园不同功能区负氧离子浓度水平排序为:后山茶园＞学校操场＞教学区＞学校食堂。反映了不同功能区负氧离子浓度受人类活动力度、海拔高度、空气流通状况、动态水体和植被分布等综合因素影响。

(2)研究空气中负氧离子浓度受天气变化和日变化的影响:负氧离子浓度水平为:暴雨天＞小雨天＞雨后阴天＞晴天;上午＞傍晚＞中午。表明了空气与相对湿度之间存在正相关，与气温存在指数负相关。

(3)武夷学院校园整体空气质量等级可以稳定达到四级或者三级，空气较清新或清新，有利于师生健康。这样的空气质量与武夷学院校园整体良好生态环境有关。

(4)影响空气负氧离子浓度的因素很多，本文是在自然和人为综合影响下测定的，建议今后做室内模拟实验分析气象单因子(气温、湿度、风向、风速、光照等)影响，明确其影响机理，为提高空气中的负氧离子浓度，改善环境质量提供依据和方法。

(5)鉴于负氧离子对空气质量和人体健康的影响，建议在需要提高负氧离子浓度区域适当增加绿化、喷泉、活动水面和空气对流等。

作者:叶宏萌郑茂钟姜嘉祺谢行冬单位:武夷学院福建省绿色化工技术重点实验室